【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』，此版叢書(shū)是“數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書(shū)共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書(shū)是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來(lái)自學(xué)。不過(guò)這套叢書(shū)卻很適合像我這樣已接受過(guò)基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫(xiě)的備注。

【山話(huà)嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)』其實(shí)還有新版，即80年代的改開(kāi)版，改開(kāi)版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過(guò)我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來(lái)由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開(kāi)版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒(méi)在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』上傳成文字版。? ?

第一章烴——Ⅴ煤的干餾和石油工業(yè)

§1-13煤的干餾

【01】學(xué)習(xí)了鏈烴和環(huán)烴的知識(shí)以后，我們已經(jīng)初步掌握了有機(jī)化學(xué)的一般規(guī)律。同時(shí)，認(rèn)識(shí)了幾種重要的烴，知道它們都是化學(xué)工業(yè)的基本原料；它們的存在和制取，跟自然資源煤和石油有著密切的關(guān)系?，F(xiàn)在我們進(jìn)一步來(lái)研究有關(guān)煤的干餾和石油加工的生產(chǎn)知識(shí)。

【02】前面在講到苯和它的同系物時(shí)，曾經(jīng)說(shuō)明它們是從煤的干餾產(chǎn)物——煤焦油中提取得來(lái)的。所謂煤的干餾，和以前學(xué)過(guò)的木材干餾（第一冊(cè)§3-2）【山注，化1-3-02，傳送門(mén)CV20555452】相似，就是使煤在密閉的設(shè)備里隔絕空氣而加強(qiáng)熱的過(guò)程。

煤的干餾產(chǎn)物

【03】煤的主要成分是碳，但除碳以外還含有氫、氧、氮和少量的硫。當(dāng)煤在1000℃左右的高溫下進(jìn)行干餾時(shí)，煤的內(nèi)部就發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生成氣態(tài)的煤氣、液態(tài)的氨水和煤焦油以及固態(tài)的焦炭。下面的實(shí)驗(yàn)，可以表示煤干餾的反應(yīng)過(guò)程。

【04】把敲碎的煙煤小塊，裝在硬質(zhì)試管里，管口配單孔塞，在塞孔內(nèi)插入一支導(dǎo)管，并接連一個(gè)作為冷凝用的試管，在這一試管口配雙孔塞，一孔附尖嘴玻管，裝置如圖1·12。

【05】在硬質(zhì)試管下加強(qiáng)熱，當(dāng)溫度逐漸增高時(shí)就有氣體發(fā)生，進(jìn)入冷凝用的試管后就有部分液體凝結(jié)下來(lái)，這是黑褐色、粘稠的油狀物——煤焦油，以及和煤焦油混在一起的氨水。沒(méi)有冷凝的一部分氣體，則從尖嘴玻管口逸出，點(diǎn)火能燃燒，火焰呈淡談藍(lán)色，這就是俗稱(chēng)煤氣的焦?fàn)t氣。最后硬質(zhì)試管里剩下的是灰黑色的焦炭。

【06】工業(yè)上大規(guī)模干餾煙煤的原理和上述實(shí)驗(yàn)的原理基本上一樣，僅僅是設(shè)備不同而已。生成的產(chǎn)物當(dāng)然也是焦?fàn)t氣、氨水、煤焦油和焦炭四種，它們都有實(shí)際用途?，F(xiàn)在把它們的成分、分離方法和用途，分述于下：

1、焦?fàn)t氣

【07】主要成分是氫氣和甲烷，此外還雜有部分的一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)夂蜕倭康臍鈶B(tài)氨、苯和苯的同系物。經(jīng)冷凝處理，可以把氨、苯和苯的同系物分離出來(lái)。提凈后的焦?fàn)t氣的組成，約如圖1·13所示。

【08】焦?fàn)t氣的成分中絕大部分是可燃性氣體，燃燒時(shí)發(fā)熱量很高，可以用作煉鋼等工業(yè)和生活上的燃料。城市里的家用煤氣，大都是焦?fàn)t氣。把焦?fàn)t氣作深冷處理，由于甲烷和氫氣的液化溫度相差很大（甲烷在-146℃液化，氫氣-205℃），因此就可以使它們分離。至于它們的用途，前面已經(jīng)敘述過(guò)了。

2、煤焦油

【09】煤焦油是芳香烴的主要來(lái)源，它是液態(tài)有機(jī)物的復(fù)雜混和物。近代對(duì)于煤焦油的加工，采用的是分餾法。通過(guò)蒸餾把沸點(diǎn)不同的各種液態(tài)有機(jī)物，大致分成幾種餾分，然后再?gòu)倪@些餾分里逐步精煉出主要成品來(lái)，表1·7是煤焦油的初步分餾產(chǎn)品：

【10】這些產(chǎn)品的用途，除苯和它的同系物已在前面講過(guò)，苯酚將在下章介紹外【苯酚，見(jiàn)本冊(cè)2-6】，萘也是重要的化工原料，用以制取染料和殺蟲(chóng)藥（萘丸俗稱(chēng)樟腦丸）；瀝青俗稱(chēng)柏油，是筑路以及制造油毛氈等的原料。

【萘C??H?，讀做“奈”nài，它的分子由結(jié)合著的兩個(gè)苯環(huán)構(gòu)成：】

3、焦炭和氨水

【11】焦炭是冶煉鋼鐵和其他金屬的重要還原劑、制造電石的原料和用作一般然料，氨水可提取純氨或制造氮肥。

煤的綜合利用

【12】煤的干餾是提高煤使用價(jià)值的一種有效處理方法。煤是一項(xiàng)寶貴的自然資源，長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)人類(lèi)只是把煤用作燃料，直到1825年英國(guó)物理學(xué)家法拉第在煤氣里發(fā)現(xiàn)了苯，才引起人們的注意，到1845年科學(xué)家又從煤焦油里分離出苯來(lái)，從此一向在制造煤氣時(shí)被人們所厭棄的“廢物”——煤焦油，就一變而為具有極大價(jià)值的化工原料。并且隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，煤焦油反而顯得供不應(yīng)求了，所以，煤的用途是多方面的，怎樣充分發(fā)揮煤的作用，也就是煤的綜合利用問(wèn)題，是一個(gè)牽涉到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)和國(guó)防上的極重要的問(wèn)題。表1·8概括地顯示煤的各方面的用途。

習(xí)題1-13

1、什么叫做煤的干餾？煤干餾后能生成哪些主要物質(zhì)？

2、怎樣從煤的干餾工業(yè)中得到硫酸銨？

3、焦?fàn)t氣的主要成分是什么？除作為燃料外怎樣進(jìn)一步利用它作為工業(yè)原料？

4、怎樣把煤焦油分離成各種產(chǎn)品？有哪些主要產(chǎn)品？

5、夏天柏油馬路為什么會(huì)軟，甚至發(fā)粘？油毛氈蓋屋頂為什么可以防漏？

6、化學(xué)工作者認(rèn)為世界上沒(méi)有“廢物”，你舉什么例子來(lái)說(shuō)明？

7、什么叫做煤的綜合利用，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)上有什么意義？

8、為什么使用煤氣灶或燈要防止漏氣？