ABC der Schmierung - Aral

2. Chemie des Erdöls
2.1 Einleitung
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ABC der Schmierung
Bereits im Altertum war das Erdöl in Form von Asphalt, Erdpech und bituminösen Stoffen bekannt
und trat in sogenannten Teerkuhlen an die Erdoberfläche. Die ersten 1857 in Rumänien,
1858 in den USA und im selben Jahr auch in Deutschland durchgeführten Erdölbohrungen
wurden schon in Tiefen von weniger als 50 m fündig. Heute muss man einige 1000 Meter
tief bohren, um in erdölhaltigen Gebieten auf Öl zu stossen, wobei im Einzelfall Bohrtiefen von
mehr als 6000 m erreicht wurden. Bei der Suche nach Erdöl wird heute aufgrund der wissenschaftlich
durchgeführten Vorarbeiten fast jede zweite Sondierbohrungen fündig.
2.2 Bestandteile des Erdöls
Wasserstoffatom
(einwertig)
Kohlenstoffatom
(vierwertig)
Bild 1
Auf keinem der zahlreichen Ölfelder der Erde findet sich die gleiche
Art Erdöl. Schon sein Aussehen ist unterschiedlich; manchmal
ist es dünnflüssig und von heller Farbe, manchmal dickflüssig,
beinahe schon fest, und tief schwarz. Ebenso unterscheiden sich
die Erdölsorten in ihrer Dichte. Trotzdem haben sie alle etwas
gemeinsam: sie bestehen fast ausschliesslich aus Kohlenstoff
und Wasserstoff in chemischer Bindung. Zerlegt man das Erdöl in
seine Elemente , so erhält man 83 bis 87 Massen-% Kohlenstoff,
11 bis 15% Wasserstoff, 0 bis 6 Massen-% Schwefel sowie Spuren
von Sauerstoff, Stickstoff und Metallen.
Erdöl ist also ein Gemisch vieler Verbindungen, insbesondere von
Kohlenwasserstoff-Verbindungen. Der Kohlenstoff hat vier freie
Fangarme, d.h. er kann vier Bindungen eingehen. Der Wasserstoff
dagegen hat nur einen freien Fangarm, er hat nur eine Bindungsmöglichkeit.
Der Chemiker nennt diese Fangarme Wertigkeit
oder Valenz (Bild 1).
Durch Aneinanderketten von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen können sich unterschiedlich
grosse und figürlich unterschiedlichste Kohlenwasserstoffverbindungen - Moleküle genannt -
bilden. Die Anzahl der möglichen Kohlenwasserstoffmoleküle ist nahezu unbegrenzt, weil der
vierwertige Kohlenstoff gerade und verzweigte Ketten sowie ringförmige (cyclische) Systeme
bilden kann. Nach ihrem Bau werden die Kohlenwasserstoffe in vier Gruppen eingeteilt und
unterschiedlich benannt (Tabelle 1).