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Erdöl als Stoffgemisch

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Erdöl ist ein Stoffgemisch und besteht aus unterschiedlichen Molekülen. Erst, wenn das Stoffgemisch in Fraktionen verschiedener Stoffe getrennt wird, können daraus neue Produkte hergestellt werden.

Hier siehst du einige Beispiele für Produkte, die aus dem Stoffgemisch Erdöl gewonnen werden können.

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Treibstoffe
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Stoffgemisch und Destillation

Nutzung des Erdöls

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© Digitale Lernwelten GmbH auf Basis von Canva

Arrc

Bitumenbahnen werden verwendet, um Bauwerke abzudichten.

Über die Zeit hat der Mensch für immer mehr Bestandteile des Erdöls eine Verwendung gefunden. Optimalerweise werden alle Bestandteile des Rohöls verwertet, damit es nicht ungenutzt bleibt. Schwere Bestandteile, wie Bitumen, werden zum Beispiel im Straßenbau verwendet. Häufig als Brennstoff verwendet werden leichtere Bestandteile, wie Methangas. Andere Stoffe, die flüssig vorkommen, können beispielsweise bei der Farbstoffherstellung benutzt werden.

Um die kleinen teilchen zu sortieren, muss man die unterschiedlichen Eigenschaften der Reinstoffe dieses Stoffgemisches zur Trennung nutzen. Durch Erhitzen kann man Flüssigkeiten zum Sieden bringen. Da alle flüssigen Reinstoffe eine spezifische Siedetemperatur haben, kann man sie so durch Destillation voneinander trennen. Dadurch liegen die Stoffe schließlich als Reinstoffe getrennt vor.

Destillation

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Um das Stoffgemisch möglichst effektiv in alle seine Reinstoffe trennen zu können, braucht es eine sogenannte Destillationskolonne, in der das Rohöl erhitzt wird.

Sieh dir das Video an, um mehr über die Funktionsweise der Destillationskolonne zu erfahren (ab 11:50–13:15). 

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Multitalent Erdöl – total phänomenal
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Die fraktionierte Destillation
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Merkwissen Raffinerien

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Hintergrund: „Cracken“ und die Oktanzahl

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Urheber: Bobak

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:Gas_Station_Pump_Five_Octane_Ratings.jpg

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An dieser US-amerikanischen Zapfsäule Anzeige kann man fünf verschiedenen Benzinsorten tanken. Sie unterscheiden sich durch ihren Oktanwert.

Oktanzahl

Die Oktanzahl eines Kraftstoffes gibt Aufschluss über seine Zusammensetzung. Eine höhere Oktanzahl bedeutet, dass der Kraftstoff klopffester ist. Klopfen ist die vorzeitige Selbstentzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Motor aufgrund von hohem Druck und Temperatur. Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl sind weniger anfällig für dieses Klopfen, was sich positiv auf die Motorleistung und Laufruhe auswirken kann. Zum Beispiel hat Super Benzin eine Oktanzahl von 95, während Super Plus Benzin eine höhere Oktanzahl von 98 aufweist.

Cracken

Cracken ist ein Verfahren, bei dem die Moleküllänge der zuvor destillierten Erdölbestandteile nachträglich verändert wird. Dabei werden die größeren und langkettigen Moleküle in kleinere und kurzkettigere Moleküle aufgespalten. Dieser Prozess ist notwendig, da viele Erdölprodukte, wie zum Beispiel Benzin, aus kurzkettigen Molekülen hergestellt werden. Das Ausgangsmaterial, Erdöl, enthält jedoch hauptsächlich größere und langkettige Moleküle.