Изучение нефти Дмитрием Ивановичем Менделеевым
Скачать 271.79 Kb.
|
| Министерство образования и науки Российской Федерации Управление образования Администрации г. Твери Муниципальное образовательное учреждение «Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа № 2» г. Твери Конкурса ученических рефератов «Кругозор» Реферат на тему: Изучение нефти Дмитрием Ивановичем Менделеевым Автор: ученик 10-в группы МОУ ВСОШ № 2 г. Твери Добряков Артур Руководитель: учитель химии высшей категории МОУ ВСОШ № 2 г. Твери Баранова Надежда Владимировна ТВЕРЬ 2013 Содержание ВВЕДЕНИЕ 3 1.Биография Д.И. Менделеева 4 2.Происхождение нефти 9 2.1 Органическая теория 9 2.2 Неорганическая теория 10 2.3 Космическая теория 11 2.4 Гипотеза Д. И. Менделеева 13 3. Переработка нефти 21 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 25 Введение История науки создается выдающимися трудами талантливых ученых. В истории химии остались имена таких русских ученых, как М.В.Ломоносов, Н.Н.Зинин, В.В.Марковников, А.М.Бутлеров и, безусловно, Д.И.Менделеев. Гений – явление довольно редкое, поэтому привлекает преимущественное внимание современников и потомков. Меня неслучайно заинтересовала личность Д.И.Менделеева – для России он является истинным гением. Периодический закон и периодическая система стали важнейшим вкладом Д.И.Менделеева в развитие естествознания. Но они составляют лишь часть огромного творческого наследия ученого, собранного в 25 томов, представляющих собой подлинную энциклопедию знаний. Менделеев сослужил «три службы Родине». В научной деятельности ученый видел, по его словам, свою «первую службу Родине». Вторая служба – педагогическая деятельность, которую он начал старшим учителем географии Симферопольской гимназии и продолжил в качестве преподавателя в лучших учебных заведениях Петербурга. Многогранной и полезной была «третья служба Родине» - на ниве промышленности и сельского хозяйства, проблемы которых рассматриваются им в докторской диссертации «Стекло и стеклянное производство» и в работах «Уральская железная промышленность в 1899 г.» и «Учение о промышленности». Д.И.Менделеев детально изучал способы добычи нефти и дал много ценных рекомендаций по их усовершенствованию, предложил теорию неорганического происхождения нефти, до сих пор имеющую приверженцев. Его работы, касающиеся вопроса происхождения нефти, остаются актуальными и по настоящий день, несмотря на более чем столетие, прошедшее с момента их появления, и активнейшее развитие нефтяной промышленности сегодня. Учение Менделеева о происхождении нефти я рассмотрю подробнее в своем реферате.
Родословная Д.И.Менделеева берет начало в Удомельском крае. На рубеже XVIII-XIX веков в небольшой деревянной сельской церкви в деревне Касково на Тихомандрицком погосте служил священником Павел Максимович Соколов – дед будущего великого ученого-химика Д.И.Менделеева. У него было четыре сына и пять дочерей. Сыновья были определены по традиции в Тверскую духовную семинарию, где были записаны на разные фамилии: старший, Тимофей, сохранил родительскую – Соколов, а Ивану дали фамилию соседнего помещика – Менделеев. Географический пункт, который связан с биографией ученого, - это деревня Касково, родина И.П.Менделеева. Что сюда людей влечет? Чем окрестность славится? Здесь красавица течет Речка Тихомандрица. Здесь когда-то крест вознес Над землей касковскою Тихомандрицкий погост С церковью Покровскою. Отчий Павел говорил Здесь слова елейные, Тот, кто миру подарил Внука Менделеева. (Н. А. Архангельский, 2005 г.) Через деревню Касково протекает речка Тихомандрица. На севере от Каскова находятся останки Покровско-Тихомандрицкого погоста. На рубеже 18-19 веков в этой церкви служил священником Павел Максимович Соколов. Его прихожанами были дворяне Аракчеевы – родители графа Алексея Андреевича [1,2]. Еще одно село – Млево – важная веха в жизни Д. И. Менделеева. Село Млево (ныне Мстинский сельский округ) расположено на восточном берегу реки Мста. По нему протекает ручей Млевка. Название села происходит от старославянского «мель» - мелкий. Село впервые упоминается в 1551 году в Писцовой книге Бежецкой пятины, а вообще-то появление Млева следует отнести к 947 году, когда великая княгиня Киевская Ольга проплывала по реке Мсте, «ставила погосты и дани». И лучшего места в верховьях Мсты для погоста не было. Известно [2], что в 1050 году во Млеве была построена деревянная церковь, служба в которой шла восемь столетий. В 1824 году усилиями жителей началось строительство каменного храма. Его возводили 25 лет, причем служба в деревянной церкви продолжалась до тех пор, пока не начал действовать новый храм на ее месте. Во Млеве к 1849 году был построен Спасо-Георгиевский храм при непосредственном участии Т. П. Соколова – дяди ученого, который и стал первым ее священником. Строили церковь по проекту известного архитектора Львова. Одновременно с нею строился и дом для семьи священника, который сохранился и поныне. Именно в нем, летом 1852 года, на втором этаже проживал студент Дмитрий Менделеев[2]. Д. И. Менделеев родился 27 января (8февраля) 1834 г. в Тобольске в семье директора Тобольской гимназии Ивана Павловича Менделеева и его жены Марии Дмитриевны, происходившей из обедневшего купеческого рода. Известно [1], что Дмитрий был последним, семнадцатым ребенком у Ивана Павловича Менделеева, сына П. М. Соколова. После окончания Тобольской гимназии он поступил в 1850 году учиться в Главный педагогический институт в Петербурге, который окончил первым по выпуску с золотой медалью в 21 год. После учебы Дмитрий Иванович был оставлен при институте для подготовки к званию магистра, но врачи рекомендовали ему ехать на юг. В начале октября 1855 года Менделеев выехал в Симферополь, где должен был занять место старшего учителя естественных наук в гимназии, но шла Крымская война и гимназия была закрыта.В конце октября 1855 года Менделеев переехал в Одессу, где получил место преподавателя гимназии при Ришельевском лицее. В апреле 1856 года он приехал в Петербург, где в мае успешно сдал магистерские экзамены, а в сентябре в 22 года защитил выпускную диссертацию на тему: «Изоморфизм в связи с другими отношениями формы к составу» [1]. В 1857 году Менделеев в должности приват-доцента Санкт-Петербургского университета приступил к чтению курсов теоретической и органической химии. В 1859 году он направлен в командировку Гейдельберг «для усовершенствования в науках» (здесь работали крупные ученые Кирхгоф и Бунзен), во время которой побывал во многих странах Европы, участвовал в работе Международного съезда химиков в г. Карлсруэ (1860). За границей ученый находился 22 месяца. После возвращения на родину с 1861 по 1867 год Менделеев преподает в Санкт-Петербургском университете, Институте корпуса инженеров путей сообщения, Николаевской инженерной академии и училище, во 2-м Кадетском корпусе, в Технологическом институте. Все эти годы будущий «Великий русский ученый» живет в нищете. На базе собственного курса лекций Менделеевым был создан первый учебник по органической химии на русском языке, за который в 1862 г. Менделеев был удостоен Демидовской премии Академии наук в 1000 рублей - по тем временам большие деньги. С 1862 года (28 лет) Менделеев — адъюнкт, доцент Санкт-Петербургского университета, с 1864 года (30 лет) - профессор Технологического института. В 1865 году он защитил докторскую диссертацию«О соединении спирта с водой» и был утвержден сначала экстраординарным профессором, затем ординарным профессором по кафедре технической химии университета [2]. В 1867 году Менделеев стал преемником своего учителя А. А. Воскресенского по кафедре неорганической химии, которую возглавлял на протяжении двадцати трех лет. В 1876 году он был избран член-корреспондентом Петербургской академии наук. В 1890 из-за конфликта с министром народного просвещения И. Д. Деляновым, который отказался принять от него петицию студентов, ученый оставил университет и перешел в Морское ведомство, а в 1892 году – в Главную палату мер и весов, где проработал до конца жизни [2]. Дмитрий Иванович Менделеев был дважды женат. Первый раз Менделеев женился в возрасте 28 лет на Феозве Никитичне Лещевой. В этом браке родились двое детей: Владимир (1865) и Ольга (1868 год, в замужестве Трирогова) [3]. В1877 году 43-летний Менделеев был представлен 17-летней Анне Ивановне Поповой, в которую он тут же, и как казалось, безнадежно, влюбился. В течение5 лет, отвергаемый семьей, осуждаемый обществом и церковью, Дмитрий Иванович пытался получить развод в первом браке и жениться на Анне Ивановне. В канун 1882 года у Дмитрия Ивановича и Анны Ивановны родилась дочь Люба (ставшая впоследствии женой А. А. Блока).Вскоре после этого из духовной консистории пришло решение о долгожданном разводе. После этого в апреле 1882 года, в маленькой церковке под Кронштадтом Дмитрий Иванович обвенчался с Анной Ивановной. В 1883 году родился сын Иван Дмитриевич, а в 1886 — близнецы Василий и Мария (в замужестве Кузьмина) [1,2]. Научная деятельность Д. И. Менделеева охватывает многочисленные отрасли знаний. По свидетельству Д. И. Менделеева [2,3], четыре предмета составили его имя: изучение упругости газов; понимание растворов, как ассоциаций; периодический закон; «Основы химии». Всемирную же славу Менделееву принесло открытие 1 марта (по новому стилю) 1869 года периодического закона, который установил связь между свойствами химических элементов и их соединений и атомных масс химических элементов. Периодическая система элементов – величайшее достижение человеческой мысли. Конечно, ее создание занимало не один день, но датой открытия считается 1 марта 1869 года. В этот день Дмитрий Иванович собирался поехать в Тверскую губернию для осмотра артельных сыроварен. Утром он получил письмо от химика А. М. Ходнева, на обороте которого сделал первый набросок расположения элементов. Поездка была отложена. Целый день Менделеев работал над таблицей. Утомленный сверх меры, он уснул и увидел (по свидетельству близкого друга А. А. Иностранцева) таблицу во сне, где элементы расставлены как надо (только в одном месте впоследствии оказалась нужной поправка). Вечером того же дня набело переписанную таблицу под названием «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» он отправил в типографию [1]. 11 января 1907 года к Менделееву в Главную палату мер и весов приехал министр торговли и промышленности Д. А. Философов. Дмитрий Иванович, показывая «свои владения», сильно простудился на резком ветру. Болезнь развивалась быстро. 2 февраля (по новому стилю) 1907 года Д. И. Менделеев скончался. Похороны состоялись 5 февраля. В 10 часов в церкви Технологического института прошло отпевание. После панихиды многотысячная толпа почти на версту протянулась на пути к Волковскому кладбищу. Улицы, по которым двигалось похоронное шествие, были совершенно запружены народом. Петербург давно не видел такого выражения общей скорби. В самом начале процессии шли студенты и несли большую белую доску, где была изображена знаменитая Периодическая система химических элементов [3]. Перу Д. И. Менделеева принадлежит множество работ. Но нас интересуют работы, связанные с геологией. В 1877 году Дмитрий Иванович создает химическую теорию происхождения нефти. Им предложен принцип непрерывной перегонки нефти. Его интересовала проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур, и Менделеев приобретает под Москвой имение Боблово, в котором вводит многопольную систему хозяйства. Его опыт изучали профессора сельскохозяйственной академии. Менделеев выдвинул идею химизации сельского хозяйства и провел опыт по внесению химических удобрений в почву.
Знакомясь с нефтью, любой заинтересованный в химии человек задается вопросами: когда, где и как она образовалась? На эти вопросы и по сей день нет одного определенного и аргументированного ответа. Д. И. Менделеев рассматривает этот вопрос в книге «О происхождении нефти». По поводу происхождения нефти существует несколько точек зрения: органическая (биогенная), абиогенная, которая подразделяется на неорганическую и космическую, а также гипотеза Дмитрия Ивановича Менделеева. 2.1. Органическая теория Остатки различных организмов, продукты их жизнедеятельности состоят из белков, углеводов, жиров и т.д. Углеводороды же встречаются крайне редко и в незначительных количествах. По мере погружения осадков общая направленность процессов преобразования органического вещества состоит в накоплении веществ, устойчивых к действию бактерий. Активная деятельность микроорганизмов проявляется в увеличении скорости биохимических процессов и усреднении состава органического вещества осадков, которое и может явиться исходным материалом образования нефти. Всё это является основным положением органической теории происхождения нефти. Одним из её основателей считается М.В.Ломоносов. Значительный вклад в её становление внесли Н.Д.Зелинский и И.М.Губкин [5]. В 1919 году, академик Н.Д.Зелинский провел опыт по перегонке органического ила растительного происхождения – сапропеля – из озера Балхан. При его переработке удалось получить бензин, керосин, тяжелые масла, а также метан. А академик И.М.Губкин в своей книге «Учение о нефти», впервые увидевшей свет в 1932 г., наиболее обстоятельно и полно подвел научный итог тогдашней истории нефтяного и газового дела [5]. В качестве исходного вещества для образования нефти И.М.Губкин рассматривал ил растительно-животного происхождения. В прибрежной полосе моря, где жизнь особенно активна, происходит накапливание этих органических остатков. Через какое-то время они перекрываются более молодыми отложениями, которые предохраняют ил от окисления. Дальнейшие процессы идут уже без доступа кислорода под действием анаэробных бактерий. По мере погружения пласта, обогащённого органическими остатками, под воздействием последующего наноса и тектонических перемещений в глубину, в нём возрастают температуры и давления. Эти процессы, которые впоследствии получили название катагенеза, и приводят в конце концов к преобразованию органики в нефть. Взгляды Р.М.Губкина на образование нефти лежат в основе современной гипотезы её органического происхождения. В наше время многие её положения расширены и дополнены. 2.2. Неорганическая теория В 1866 г. французский химик М. Берто высказал предположение, что нефть образовалась в недрах Земли из минеральных веществ. В подтверждение своей точки зрения он провел несколько экспериментов, искусственно синтезировав углеводороды из неорганических веществ. В 50-е годы ХХ века Н.А.Кудрявцев собрал и обобщил огромный геологический материал по нефтяным и газовым месторождениям мира. Прежде всего, Н.А.Кудрявцев обратил внимание на то, что многие месторождения нефти и газа обнаруживаются под зонами глубинных разломов земной коры. Сама по себе такая мысль не была новой: на это обстоятельство обратил внимание еще Д.И.Менделеев. Но Н.А.Кудрявцев намного расширил географию применения таких выводов, глубже обосновал их[5]. Кудрявцев создал свою магматическую гипотезу происхождения нефти. В мантии Земли под давлением и при высокой температуре из углерода и водорода образуются углеводородные радикалы СН, СН2 и СН3. Они движутся в веществе мантии от области высокого к области низкого давления. А так как в зоне разломов перепад давлений особенно ощутим, углеводороды и направляются в первую очередь именно сюда. Поднимаясь в слои земной коры, углеводороды в менее нагретых зонах реагируют друг с другом и с водородом, образуя нефть. Затем образовавшаяся жидкость может перемещаться как вертикально, так и горизонтально по имеющимся в породе трещинам, скапливаясь в ловушках[6,7]. Исходя из этих теоретических представлений, Кудрявцев советовал искать нефть не только в верхних слоях, но и глубже. Этот прогноз блестяще подтверждается, и глубина бурения с каждым годом возрастает. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Этот номер посвящен 130-летию со дня открытия знаменитым русским... | | Правление Дмитрия Донского Борьба за великое княжение между наследником Дмитрием и суздальско-нижегородским князем Дмитрием Константиновичем |
| Программа дисциплины геология и геохимия нефти и газа направление... Кореквизиты: «Теоретические основы поисков и разведки нефти и газа», «Нефтепромысловая геология», «Подсчёт запасов и оценка ресурсов... | | Геоэкология нефти и газа Т. А. Барнёва Технология добычи, транспортировки и хранения нефти и газа. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов... |
| План 1-2 Вступление. 2-5 Запасы нефти в мире. 5-10 Добыча и потребление нефти Нефтяная промышленность сегодня это крупный хозяйственный комплекс, который живет и развивается по своим закономерностям | | Урок по органической химии. 10 класс Тема: «Природные источники углеводородов» Изучить состав нефти, природного и попутного газов, сущность и значение их переработки, области применения продуктов и материалов,... |
| Рабочая программа модуля (дисциплины) геологическая интерпретация Кореквизиты «Подсчет запасов и оценка ресурсов нефти и газа», «Геология нефти и газа», «Геологические основы разработки нефтяных... |  | План урока тема урока «Нефть» ... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Одним из основных процессов в первичной переработке нефти является ее промысловая подготовка, т е извлечение из нефти нежелательных... | | В. И. Вернадский ученый и организатор науки Этот препринт был подарен автором, Аркадием Ивановичем Мелуа, «Электронному Архиву В. И. Вернадского» |
| Высшего профессионального образования «Российский государственный... Кандидат юридических наук, доцент кафедры гражданского процесса и социальных отраслей права юридического факультета Российского государственного... | | Химия Цвет нефти зависит от того, в каком районе она добывается: он варьируется в буро-коричневых тонах (от грязно-желтого до темно-коричневого,... |
| Рабочая программа дисциплины «Химические реагенты и технологии для... Целью изучения данного курса является углубление профессиональной подготовки студентов в области физико-химии применения реагентов... | | Программа курса «Введение в геохимию нефти и газа» Введение Предмет... Программа «Мы и окружающий мир» разработана в соответствии с психолого-педагогическими основами системы обучения, наце ленной на... |
| Реферат «Нефть как источник проблем человечества» Земле истощаются, и к 2050 году человечество столкнется с энергетическим кризисом. Таким образом, мое поколение в трудоспособном... | | Реферата См также №41 Сср. Изучение запасов природного газа было связано только с разведкой нефти. Промышленные запасы природного газа в 1940 г составляли... |
