PROPIEDADES FISICOQUMICAS

1. Introduccin

El petrleo, es un lquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgnicas. Tambin recibe los nombres de petrleo crudo, crudo petrolfero o simplemente crudo. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria qumica. Las sociedades industriales modernas lo utilizan sobre todo para lograr un grado de movilidad por tierra, mar y aire impensable hace slo 100 aos. Adems, el petrleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plstico, materiales de construccin, pinturas y textiles, y para generar electricidad.

En la actualidad, los distintos pases dependen del petrleo y sus productos; la estructura fsica y la forma de vida de las aglomeraciones perifricas que rodean las grandes ciudades son posibles gracias a un suministro de petrleo relativamente abundante y barato. Sin embargo, en los ltimos aos ha descendido la disponibilidad mundial de esta materia, y su costo relativo ha aumentado. Es probable que, a mediados del siglo XXI, el petrleo ya no se use comercialmente de forma habitual.

Todos los tipos de petrleo se componen de hidrocarburos, aunque tambin suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxgeno; el contenido de azufre vara entre un 0,1 y un 5%. El petrleo contiene elementos gaseosos, lquidos y slidos. La consistencia del petrleo vara desde un lquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un lquido tan espeso que apenas fluye. Por lo general, hay pequeas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el lquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento de petrleo est asociado con un depsito de gas natural (vase Combustible gaseoso).

Existen tres grandes categoras de petrleo crudo: de tipo parafnico, de tipo asfltico y de base mixta. El petrleo parafnico est compuesto por molculas en las que el nmero de tomos de hidrgeno es siempre superior en dos unidades al doble del nmero de tomos de carbono. Las molculas caractersticas del petrleo asfltico son los naftenos, que contienen exactamente el doble de tomos de hidrgeno que de carbono. El petrleo de base mixta contiene hidrocarburos de ambos tipos.

Fig. 1 Torre de perforacin y reservorio de hidrocarburos

2. Objetivos

2.1 Objetivo general

Conocer las principales propiedades fisicoqumicas de la gasolina, diesel y

petrleo.

2.2 Objetivos especficos

Determinar la densidad, pH, grados API y viscosidad de la gasolina, diesel y

petrleo.

Realizar los diferentes clculos en laboratorio para obtener los valores de

dichas propiedades.

Saber las diferencias de las propiedades fisicoqumicas de la gasolina,

diesel y petrleo.

3. Justificacin

El trabajo realizado en laboratorio tiene como objeto determinar las propiedades

fisicoqumicas de la gasolina, diesel y petrleo. Estos productos son utilizados en

diferentes mbitos, como transporte, fbricas, calefaccin, generacin de energa

elctrica, plsticos y otros, por eso es necesario saber sus diferentes propiedades

para poder hacer sus usos de la manera ms efectiva.

4. Gasolina

Son los primeros combustibles lquidos que se obtienen del fraccionamiento del

petrleo, tienen componentes hidrocarbonados de C4 A C10 y una temperatura de

destilacin de entre 30 y 200C

Segn la procedencia del crudo de petrleo, las fracciones gasolina pueden variar

la composicin (ramificacin de los componentes)

Dentro de una fraccin gasolina, los 5 tipos de componentes que pueden estar

presentas son:

Parafinas normales o ramificadas

Ciclo pentano

Ciclo hexano

Benceno y sus derivados

Fig. 2 Gasolina

4.1 Clculo de sus propiedades

4.1.1 Densidad

Para realizar este procedimiento usamos una probeta, una balanza y 50 ml de

gasolina.

Fig. 3 Clculo de la masa de la gasolina en una balanza

Vg= 50 ml Mg = Mt Mp D=

Mt =108 Mg = 108 - 71

Mp= 71 gr Mg = 37 gr

Despus del clculo realizado logramos obtener la densidad de la gasolina que es

0.74 gr/ml, que a comparacin del diesel es ms liviano, esto se debe a que su

cadena de carbonos es de C4 A C10, es ms corta.

4.1.2 PH y grados API

Grados API, de sus siglas en ingls American Petroleum Institute, es una medida

de densidad que, en comparacin con el agua, precisa cun pesado o liviano es el

petrleo

Para obtener el grado API de la gasolina realizamos el siguiente clculo.

Densidad del agua = 1000

Densidad De La Gasolina = 740

Densidad relativa de la Gasolina =

= 0,74

API Gasolina =

El API obtenido de la gasolina es 59.72, lo que nos da a entender que es ms

liviano que el agua.

El pH que obtuvimos de la gasolina mediante el papel tornasol nos dio de 4.5, as

este combustible esta en el rango de los cidos.

4.1.3 Viscosidad

Para obtener esta propiedad utilizamos una probeta, 100 ml de gasolina, una

esfera de metal que pesamos respectivamente, esta esfera fue arrojada en la

probeta con gasolina y calculamos el tiempo que tardo en recorrer la distancia

utilizada, para despus calcular la viscosidad con la ecuacin de los Stokes.

El siguiente clculo realizado nos dio este resultado

Gasolina

V=

Viscosidad= ( )

=37poise

A comparacin con el diesel, la gasolina tiene una mejor fluidez que el diesel

5. Diesel

El gasleo, tambin denominado gasoil, es un hidrocarburo lquido, compuesto fundamentalmente por parafinas y utilizado principalmente como combustible en calefaccin y en motores disel. Su poder calorfico inferior es de 35,86 MJ/l (43,1 MJ/kg) que depende de su composicin comercial.

Fig.4 El gasleo no es soluble en el agua.

5.1 Clculo de sus propiedades

5.1.1 Densidad

Para realizar este procedimiento usamos un vaso precipitado, una balanza y 50 ml

de diesel.

Fig. 5 Clculo de la masa del diesel en una balanza

Mp = 48, 5 gr Md= Mt Mp D =

=

Vd= 50 ml Md= 90,06 - 48,5 D = 0,83

Mt= 90,06 Md= 41,56 L

Despus del clculo realizado logramos obtener la densidad del diesel que es 0,83

gr/ml, que a comparacin de la gasolina es ms pesado, esto se debe a que

posee una cadena de carbonos mas compleja.

4.1.2 PH y grados API

Grados API, de sus siglas en ingls American Petroleum Institute, es una medida

de densidad que, en comparacin con el agua, precisa cun pesado o liviano es el

petrleo

Para obtener el grado API del diesel realizamos el siguiente clculo.

Densidad del agua = 1000

Densidad del Diesel = 830

Densidad Relativa=

=0,83

API disel =

= 38,98

El API obtenido del diesel es 38.98, este nmero est ms cerca a 10 que la

gasolina, lo que nos da a entender que es un combustible mas pesado.

El pH que obtuvimos del diesel mediante el papel tornasol nos dio de 6, as este

combustible esta en el rango de los cidos, pero es mucho menos acido que la

gasolina, puesto que esta mas ceca del punto neutro que es 7

4.1.3 Viscosidad

Para obtener esta propiedad utilizamos una probeta, 100 ml de diesel, una esfera

de metal que pesamos respectivamente, esta esfera fue arrojada en la probeta

con gasolina y calculamos el tiempo que tardo en recorrer la distancia utilizada,

para despus calcular la viscosidad con la ecuacin de los Stokes.

El siguiente clculo realizado nos dio este resultado

V=

Viscosidad= ( )

=50,8 poise

A comparacin con la gasolina, el diesel tiene una mayor tendencia de resistencia

a fluir, es ms viscoso.

6. Petrleo

Es una mezcla homognea de compuestos orgnicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. Tambin es conocido como petrleo crudo o simplemente crudo. Se produce en el interior de la Tierra, por transformacin de la materia orgnica acumulada en sedimentos del pasado geolgico y puede acumularse en trampas geolgicas naturales, de donde se extrae mediante la perforacin de pozos.

Fig. 6 Petrleo

5.1 Clculo de sus propiedades

5.1.1 Densidad

Para realizar este procedimiento usamos un vaso precipitado, una balanza y 40 ml

de petrleo.

Fig. 6 Clculo de la masa del petrleo en una balanza

V= 40 ml

Mv = 41,6 gr MrealOil = 70,02 41,6

Mt = 70,02 gr MrealOil = 28,42 gr

Densidad =

Densidad = 0,7105

Despus del clculo realizado logramos obtener la densidad del petrleo que es

de 0,7105 gr/ml, que a comparacin del diesel es ms liviano.

4.1.2 PH y grados API

Grados API, de sus siglas en ingls American Petroleum Institute, es una medida

de densidad que, en comparacin con el agua, precisa cun pesado o liviano es el

petrleo

Para obtener el grado API del diesel realizamos el siguiente clculo.

API Oil =

El API obtenido del diesel es 67.79, sin embargo tenemos diferentes petrleos

que los podemos clasifcar asi:

Segn sus grados API, el crudo se clasifica en:

El crudo ligero o liviano con grado API mayor a 31,1, contiene gran concentracin

de hidrocarburos de bajo peso molecular, lo cual lo hace fcil de transportar, con

este tipo de petrleo se busca para obtener la mayor cantidad de combustible

posible. en forma de Diesel, Queroseno y Gasolina.

El crudo medio o mediano con grado API entre a 29.9 y 22, contiene

concentracin media de hidrocarburos de bajo peso molecular, lo cual lo hace fcil

de transportar, con este tipo de petrleo se busca para obtener combustible y

materias primas para polmeros y parafinas.

El crudo pesado con grado API entre a 21.9 y 10, contiene gran concentracin de

hidrocarburos de mediano peso molecular, lo cual lo hace complicado de

transportar, con este tipo de petrleo se busca para obtener la mayor cantidad de

parafinas, polmeros, aceites, combustibles, aceites.

El crudo extrepesado de API iguales o inferiores a 10,0 Grados API, contiene

menos concentracin de hidrocarburos con mayor peso molecular, lo cual lo hace

ms pesado y difcil de transportar, con este tipo de petrleo se busca para

obtener aceites, parafinas, polmeros y betunes. La faja petrolfera del Orinco

contiene la mayor reserva de crudo extrapesado en el mundo.

El pH que obtuvimos del petrleo mediante el papel tornasol nos dio de 6.5, as

este combustible esta en el rango de los cidos, pero es mucho menos acido que

la gasolina, puesto que esta mas ceca del punto neutro que es 7.

4.1.3 Viscosidad

Para obtener esta propiedad utilizamos una probeta, 100 ml de petroelol, una

esfera de metal que pesamos respectivamente, esta esfera fue arrojada en la

probeta con gasolina y calculamos el tiempo que tardo en recorrer la distancia

utilizada, para despus calcular la viscosidad con la ecuacin de los Stokes.

El siguiente clculo realizado nos dio este resultado

V=

Viscosidad= ( )

=30 poise

A comparacin con la gasolina, el petrleo utilizado en laboratorio tiene una menor

tendencia de resistencia a fluir, es decir es menos viscoso, tiene una mejor fluidez.

6. Conclusiones

Despus de realizar el trabajo en laboratorio, pudimos notar que las diferentes

propiedades varan, tanto la densidad, pH, grado API y viscosidad, lo que los

clasifica en petrleos pesados o livianos. En el siguiente cuadro tenemos un

resumen del tema.

GASOLINA DIESEL PETROLEO

DENSIDAD 0,74gr/ml 0.83g/ml 0,71gr/ml

PH 4,5 6 6,5

VISCOSIDAD 37 50.8 30

API 59,52 38,98 67,79

7. Bibliografa

1. Ranking de las mayores empresas de Amrica Latina por ventas en 2009 2. Estructura orgnica operativa de Pemex. Portal de obligaciones de

transferencia. Administracin pblica federal de Mxico. 3. CRUZ SERRANO, NO (17/02/2009). RIQUEZA PETROLERA HASTA

2080. EL UNIVERSAL.