Hidrocarburos

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HIDROCARBUROS

Los componentes esenciales del petróleo son los hidrocarburos. Reciben el nombre genérico de hidrocarburos las sustancias químicas compuestas solamente por dos tipos de átomos: carbono e hidrógeno. A pesar de esta limitante, el número de los hidrocarburos existentes es enorme. Son los compuestos orgánicos más sencillos.

Debido a que están constituidos por esos doselementos, su fórmula general puede escribirse como:

CnHm

donde los números enteros n y m representan el número de átomos de cada elemento que contiene la molécula de un hidrocarburo dado.

Los químicos pioneros del siglo pasado, basados en el análisis químico —que permite conocer los elementos presentes en un compuesto, así como la proporción en que se encuentran— fueron capaces dereconocer que el carbono tenía una capacidad de combinación de cuatro. Es decir, que en muchos compuestos de carbono este átomo se enlaza químicamente con otros cuatro átomos vecinos. En la jerga química se dice que el carbono es tetravalente, o que su valencia es cuatro.

La razón por la que existen tantos hidrocarburos es la facilidad que tienen los átomos de carbono para enlazarse entre sí,formando cadenas moleculares. De esta manera, por lo menos uno de los cuatro enlaces de cada carbono se establece con otro átomo de carbono vecino. En los hidrocarburos, el resto de los enlaces corresponde a uniones carbono-hidrógeno.

Por tratarse de un elemento excepcional que fácilmente se enlaza consigo mismo, la química del carbono merece estudio aparte: la química orgánica. El númerode compuestos orgánicos conocidos es enorme (véase el cuadro 5).

LA EXTRACCIÓN DEL PETRÓLEO CRUDO

El petróleo es una endemoniada mezcla de multitud de hidrocarburos gaseosos, líquidos y sólidos. Aunque en menor proporción, puede contener también otros compuestos con elementos diferentes del carbono e hidrógeno, tales como oxigeno (O), azufre (S), nitrógeno (N) y hasta algunosmetales, como vanadio (V), níquel (Ni) o hierro (Fe).

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Fórmula 6. a) Tetravalencia del carbono. Este átomo se liga con otros cuatro por medio de enlaces que apuntan hacia los vértices de un tetraedro. Se acostumbra colocar una cuña al enlace que apunta hacia fuera del plano del papel y una línea punteada para el que sale hacia atrás.

El petróleo no existe en el interior de lacorteza terrestre como en una alberca, sino que llena los poros de ciertas rocas.

Debido a la presión a la que se encuentra sometido el petróleo, en cuanto la perforación del pozo llega al manto petrolífero fluye a través de los poros de las rocas y sube por la tubería. Conforme se extrae el petróleo, la presión disminuye en el interior y, al cabo de los años, deja de fluir.

En ese momentoel pozo se tapa o se intentan otros procedimientos de recuperación del petróleo, el cual aún moja todo el interior rocoso del pozo. Por ejemplo, al inyectar vapor dentro de un pozo aparentemente agotado se logra volver a levantar la presión y, como el petróleo es menos denso que el agua que se condensa, éste vuelve a fluir por la boca del pozo. En 1992, casi 30% de la producción nacional de crudose obtuvo mediante esta técnica. Actualmente se realiza mucha investigación en esta dirección de recuperación secundaria o terciaria, como se la ha llamado.

Frecuentemente, la parte superior del entrampamiento está ocupada por los hidrocarburos gaseosos más ligeros, el denominado gas natural. La composición del gas natural es variable, pero el componente más abundante siempre es el metano(entre 70 y 90%), seguido del etano (entre 5 y 20%) y del propano (entre 5 y 1%) —véanse sus estructuras moleculares en la fórmula 6.

El aceite líquido por debajo del gas natural está formado por hidrocarburos que tienen entre 5 y 20 o más átomos de carbono. En él están disueltos otros hidrocarburos sólidos con mayor número de átomos de carbono, así como parte de los hidrocarburos...
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