Черный — не самый распространенный цвет нефти — чаще встречается коричневая. Бывает изумрудно-зеленая, желтая, красноватая и бесцветная. «Чистая» нефть, состоящая только из углеводородов, как вода, — почти прозрачна. Цвет ей придают примеси других веществ и металлов. Где в мире встречается черная, бесцветная и зеленая нефть и что заставляет ее менять краски, — разбиралась «Энергия+».
У любого явления, вошедшего в массовое сознание, есть свой цвет: небо — голубое, море — синее, трава — зеленая, камень — обязательно серый. Правда, море может быть и бирюзовым, и прозрачным; камень — красным, белым или оранжевым. Разной бывает и нефть, но, в отличие от неба, ее мало кто видит «вживую», пусть это и самое распространенное топливо на планете. Продукты переработки нефти тоже разного цвета: дизель желтый, а бензин вообще бесцветный.
Внешний вид нефти зависит от ее состава: сложной смеси углеводородов и примесей. Состав уникален и меняется в зависимости от географического расположения месторождения, глубины скважины и особенностей окружающего грунта.
Надежда Шершень
начальник химико-аналитической лаборатории Восточно-Мессояхского месторождения
В 2010 году я поехала на свое первое месторождение в Омской области, начала работать в лаборатории и впервые увидела нефть — классически черную. Но были в ней и едва заметные оттенки оранжевого и зеленого. Здесь, на Мессояхе, я увидела шикарную цветовую палитру нефти: от желтой до прозрачной.
Надежда Шершень отмечает, что цвет нефти лучше всего виден на солнце. «В помещении или в тени нефть может казаться черной, но на просвет будут видны оттенки. Цвет обусловлен содержанием веществ: в зеленой обычно много серы; в коричневой и черной — асфальтенов, смол; желтая, оранжевая и прозрачная содержат легкие фракции попутных нефтяных газов и газоконденсата, которые выкипают при температуре ниже 100 градусов по Цельсию», — объясняет химик.
В сырой нефти находятся сотни, иногда тысячи отдельных веществ. Большая их часть — примерно 90% — это углеводороды — соединения углерода (C) и водорода (H) различной структуры. Наиболее распространенные классы углеводородов можно представить общими химическими формулами CnH2n+2 (алканы), CnH2n (циклоалканы) и CnH2n-6 (арены), где число n начинается от 1 и может достигать нескольких десятков. Чем меньше n, тем меньше молекулярная масса вещества. Или, проще говоря, тем оно легче. При n меньше 5 вещества будут растворенными газами, от 5 до 15 — жидкостями, более 15 — твердыми веществами. Практически все эти соединения бесцветны. Если нефть месторождения состоит только из углеводородов без примесей, на выходе из скважины получается чистая, прозрачная, как вода, жидкость.
Именно эти соединения представляют наибольший интерес для нефтепереработки. Углеводороды — основа бензина, керосина, различных растворителей. Бесцветная нефть — самая ценная, в ней находится наименьшее количество примесей, поэтому она нуждается в минимальной очистке. Прозрачные углеводороды добывают в начале разработки месторождения, затем из скважин начинает поступать нефть более привычного цвета.
В нефти могут быть растворены органические, неорганические и минеральные соединения. В их структуре могут быть атомы серы (S), азота (N), кислорода (O), некоторых металлов, например, ванадия (V) и никеля (Ni).
Чаще всего встречаются примеси сложных по составу тяжелых органических веществ: смол и асфальтенов. Они — основа мазута, тяжелой фракции нефти. Обычно ее отделяют от легких углеводородов во время переработки.
Смолы — густые, вязкие вещества бурого цвета. Они отвечают за коричнево-красные и желтые оттенки нефти, в зависимости от концентрации. Асфальтены — твердые вещества черного цвета — придают нефти насыщенный темный оттенок. Если в нефти много смолы и нет асфальтенов, она будет красно-коричневой; и наоборот, отсутствие смол и большая доля асфальтенов делают ее идеально черной. Но обычно в нефти одновременно присутствуют оба вида соединений, что ведет к разнообразию цветов. Чем меньше концентрация смол и асфальтенов, тем светлее нефть: именно так объясняются желтые, оранжевые, светло-коричневые оттенки.
Если в стакан воды добавить каплю обычной коричневой краски, жидкость слегка пожелтеет. С добавлением черного и коричневого цвет воды будет все ярче, станет оранжевым, красным, начнет темнеть, пока не превратится в темно-коричневый, а затем черный.
В мире сотни месторождений, и в каждой скважине состав нефти уникален, как и ее цвет. Он может меняться и на одном месторождении по мере погружения. Такое явление наблюдается на Восточно-Мессояхском нефтяном месторождении — самом северном на материковой части России.
В некоторых частях света встречается нефть различных оттенков зеленого: от желто-зеленого до изумрудного. Особенно насыщенным зеленым цветом обладает нефть в Иране. В большинстве случаев это связано с ещё одним «красителем» — различными соединениями серы, такими как сульфиды (R-S-R), дисульфиды (R-S-S-R), меркаптаны (R-SH) и другие, где R — углеводородный радикал. К ним относятся и некоторые из смол и асфальтенов, в структуре которых есть атомы серы. Зеленый цвет в палитру добавляют также ионы металлов.
Нефть и некоторые ее фракции обладают оптическим эффектом флуоресценции: меняют цвет при появлении ультрафиолетового излучения, например солнечного света. Стакан нефти при комнатном освещении будет казаться черным. Но стоит вынести его на солнечный свет, и жидкость заиграет оттенками зеленого и синего. Явление связывают с присутствием многоядерных ароматических углеводородов в составе нефти. Редчайшая «синяя» нефть встречается на некоторых месторождениях неподалеку от Баку.
В России встречается нефть практически любого цвета, но чаще, как и во всем мире, добывается классическая — в диапазоне от черно-коричневого до оранжевого. Насыщенным черным цветом отличаются месторождения Татарстана. Самая ценная бесцветная нефть встречается на некоторых месторождениях Западной Сибири, но в мире ее находят все реже.