Hydrocarbures
Que sont les hydrocarbures ?
Les hydrocarbures sont des composés organiques dont la structure moléculaire est formée par la liaison entre les atomes d’hydrogène et de carbone.
La formule de base pour les hydrocarbures est la suivante CxHy .
.
Ces composés organiques peuvent se trouver dans différents états de la matière : liquide, gazeux (gaz naturel ou par condensation) et éventuellement solide.
Le pétrole (sous forme liquide) et le gaz naturel (sous forme gazeuse) sont des mélanges d’hydrocarbures. Les hydrocarbures sont la source à partir de laquelle d’autres substances organiques, comme les combustibles fossiles, sont dérivées.
Caractéristiques des hydrocarbures
- Ce sont des composés organiques formés uniquement par des atomes d’hydrogène et de carbone.
- Ils ne sont généralement pas biodégradables.
- Ils sont hydrophobes, c’est-à-dire insolubles dans l’eau.
- Ils sont lipophiles, c’est-à-dire solubles dans les solvants organiques.
- Lorsque la combustion est optimale ou complète, ils produisent de l’eau et du dioxyde de carbone.
- Lorsque la combustion est insuffisante ou incomplète, ils produisent de l’eau et du monoxyde de carbone ou du carbone (suie).
Classification des hydrocarbures
Il existe deux grands types d’hydrocarbures. Examinons chacun d’entre eux séparément.
Hydrocarbures aromatiques ou sables
Ce sont des composés organiques cycliques caractérisés par un noyau commun, appelé benzène. Elle peut être de deux sortes :
- Monocycliques : ceux dans lesquels une molécule d’hydrogène dans le cycle benzénique est remplacée par des chaînes latérales, c’est-à-dire par des résidus d’hydrocarbures. : par exemple, Méthylbenzène ou Toluène (C6H5-CH3).
- Polycyclique : ce sont celles qui contiennent deux noyaux de benzène ou plus.
Hydrocarbures aliphatiques
Ils sont essentiellement constitués d’hydrogène et de carbone et ne sont pas aromatiques. Leurs chaînes sont ouvertes et peuvent être linéaires ou ramifiées. Les hydrocarbures aliphatiques sont subdivisés en
- Hydrocarbures ou alcanes saturés : sont ceux dont les liaisons carbonées sont simples. Les alcanes contiennent de simples liaisons carbone-carbone. La formule générale pour les alcanes est la suivante : (CnH2n+2) Par exemple, l’éthane.
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Hydrocarbures insaturés : ce sont ceux qui contiennent des liaisons carbone-carbone doubles ou triples. Ils font partie de ce groupe :
- Alcènes ou oléfines : avec des doubles liaisons carbone-carbone (CH2=CH2). Par exemple : Limonène (à partir d’huiles d’agrumes)
- Alcynes ou acétylènes (avec triple liaison carbone). Par exemple : etino (HC≡CH).
D’où viennent les hydrocarbures ?
Les hydrocarbures se trouvent généralement dans des gisements, des réservoirs ou des citernes au niveau du sol, soit sur la plate-forme terrestre, soit sur la plate-forme marine.
Le processus qui aboutit à l’obtention d’hydrocarbures comprend quatre étapes. Faisons leur connaissance.
1. sédimentation profonde
Les hydrocarbures sont formés par la décomposition et la transformation thermique des sédiments de matière organique (algues, restes de plantes et d’animaux) déposés à de grandes profondeurs, qui sont contenus dans la roche mère , c’est-à-dire dans la base rocheuse du sol.
2. Chauffage et pression
La concentration de la température et la pression exercée sur la matière organique au cours des siècles provoque sa transformation en liquide (pétrole) ou en gaz. La transformation de la matière organique dépend de la présence de la roche mère.
3. la migration des hydrocarbures du substratum rocheux vers la roche de stockage
Une fois transformés, les hydrocarbures migrent dans les pores des roches dites de stockage , c’est-à-dire des sables et des roches fragmentées qui peuvent absorber et expulser les fluides. Les roches de stockage ont deux caractéristiques : la porosité et la perméabilité. Il ne s’agit donc pas d’un dépôt concave comme on l’imagine habituellement.
4. Piège à pétrole ou rétention de roche imperméable
Le piège à pétrole est la forme géométrique d’une roche de stockage où le fluide est piégé. Le piège est recouvert d’une roche étanche qui empêche l’hydrocarbure en question d’être expulsé à la surface.
Hydrocarbures substitués
Il s’agit des composés qui, bien qu’ils partagent la même structure de base d’un hydrocarbure, contiennent également des atomes d’autres éléments chimiques. Le groupe fonctionnel est la partie de la molécule qui présente ces caractéristiques.
Par exemple :
Les composés halogénés tels que ceux inclus dans les pesticides, les répulsifs, les solvants ou les réfrigérants.
