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Las tres principales fuentes de alcanos en todo el mundo son los
combustibles fósiles, a saber, el gas natural, el petróleo y el carbón.
Los combustibles fósiles representan aproximadamente el 80% de la energía
total consumida en los Estados Unidos. La energía eléctrica nuclear, la energía
hidroeléctrica, y las fuentes de energía renovables tales como energía solar y
eólica componen la mayor parte del 20% restante.
Además, los combustibles fósiles proporcionan la mayor parte de las
materias primas utilizadas para fabricar productos químicos orgánicos como los
omnipresentes plásticos, además, muchos fertilizantes se sintetizan a partir
del petróleo, por lo que algunos autores sostienen que el nombre para el siglo
XX y lo que llevamos del XXI en los libros de historia del futuro bien podrá
ser “La edad del Petróleo y los Combustibles
Fósiles”.
El petróleo es una mezcla líquida espesa y viscosa de miles de compuestos,
la mayoría hidrocarburos, formados por la descomposición de plantas y animales
marinos. El petróleo y los productos derivados del petróleo alimentan
automóviles, aviones y trenes. Proporcionan la mayoría de las grasas y
lubricantes requeridos para la maquinaria de nuestra sociedad altamente industrializada. demás,
el petróleo, junto con el gas natural, proporciona casi el 90% de las materias
primas orgánicas para la síntesis y fabricación de fibras sintéticas,
plásticos, detergentes, drogas, tintes y una multitud de otros productos. De
los miles de hidrocarburos diferentes en la mezcla líquida, la tarea de la
industria de refinación de petróleo es producir productos utilizables con un
mínimo de residuos. Los diversos procesos físicos y químicos para este
propósito se dividen en dos grandes categorías: procesos de separación que
separan la mezcla compleja en varias fracciones y procesos de reforma que
alteran la estructura molecular de los componentes hidrocarbonados mismos.
Alcanos de 1 a 4 carbonos
Los primeros cuatro alcanos se utilizan principalmente para la calefacción
y la cocina, y en algunos países para la generación de electricidad. El metano
y el etano son los principales componentes del gas natural; Normalmente se
almacenan como gases a presión. Sin embargo, es más fácil transportarlos como
líquidos: esto requiere tanto la compresión como el enfriamiento del gas.
Alcanos de 5 a 8 carbonos
Desde el pentano hasta el octano, los alcanos son líquidos altamente
volátiles. Se utilizan como combustibles en los motores de combustión interna,
ya que se vaporizan fácilmente al entrar en la cámara de combustión sin formar
gotitas, lo que perjudicaría la uniformidad de la combustión eso a la larga,
como diría un colombiano, se tira el motor. Los alcanos de cadena ramificada
son preferidos ya que son mucho menos propensos a la ignición prematura, lo que
provoca el golpeteo, que sus homólogos de cadena recta.
Esta propensión a la ignición prematura se mide por el índice de octano del
combustible, donde el 2,2,4-trimetilpentano (isooctano) tiene un valor arbitrario
de 100 y el heptano tiene un valor de cero. Aparte de su uso como combustibles,
los alcanos medios son también buenos disolventes para sustancias no polares
como el aciete o el benceno.
Alcanos de 9 a 18 carbonos
Alcanos desde el nonano hasta, por ejemplo, hexadecano (un alcano con
dieciséis átomos de carbono) son líquidos de mayor viscosidad, cada vez menos
adecuados para su uso en gasolina. En su lugar, forman la mayor parte del
combustible diesel y de la aviación. Los combustibles diesel se caracterizan
por su número de cetano, siendo el cetano un nombre antiguo para el hexadecano.
Sin embargo, los puntos de fusión más altos de estos alcanos pueden causar
problemas a bajas temperaturas y en regiones polares, donde el combustible se
vuelve demasiado gruesos para fluir correctamente.
Alcanos de 19 a 34 carbonos
Los alcanos del hexadecano hacia arriba forman los componentes más
importantes del aceite combustible y del aceite lubricante. En esta última
función, funcionan al mismo tiempo que los agentes anticorrosivos, ya que su
naturaleza hidrofóbica significa que el agua no puede alcanzar la superficie
metálica. Muchos alcanos sólidos se utilizan como cera de parafina, por
ejemplo, en velas. Esto no debe confundirse sin embargo con cera verdadera, que
consiste principalmente de ésteres.
Alcanos de 35 carbonos en adelante
Los alcanos con una longitud de cadena de aproximadamente 35 o más átomos
de carbono se encuentran en el betún, utilizado, por ejemplo, en el
revestimiento de carreteras. Sin embargo, los alcanos superiores tienen poco
valor y generalmente se dividen en alcanos inferiores por craqueo.
