El petróleo
El petróleo es una mezcla muy compleja que contiene principalmente hidrocarburos (compuestos que contienen moléculas con átomos de carbono e hidrogeno), compuestos con heteroatomos (compuestos que contienen moléculas con átomos de carbono e hidrógeno con heteroatomos tales como azufre, nitrógeno, o oxígeno), y bajas concentraciones de constituyentes metálicos. La complejidad del petróleo y sus derivados se incrementa con el numero de carbonos. La gasolina tiene un bajo numero de componentes así como el diesel (tphcwg; 1998).
Por ejemplo, hay solamente 75 posibles combinaciones para moléculas que contienen 10 átomos de carbono, pero hay 366.319 combinaciones posibles para moléculas que contienen 20 átomos de carbono. Es imposible identificar todos los componentes, así el petróleo y sus derivados son caracterizados en términos de su rango de ebullición y su numero de carbono aproximado.
A pesar de la complejidad, los compuestos del petróleo pueden ser clasificados en dos grandes categorías de componentes: los hidrocarburos y los compuestos orgánicos que no son considerados hidrocarburos.
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Fig. 18. Clasificación de hidrocarburos del petróleo (tphcwg; 1998).

Los hidrocarburos comprenden la mayoría de los componentes en casi todos los derivados del petróleo y son los compuestos que mayoritariamente son determinados como hidrocarburos totales del petróleo (HTP). Los compuestos orgánicos que no son considerados hidrocarburos (aquellas moléculas que contienen heteroatomos de azufre nitrógeno y oxígeno, así como también átomos de carbono e hidrogeno) están minoritariamente en la mayoría de los combustibles refinados de motor, y tienden a concentrarse en las fracciones pesadas de destilación.
Los constituyentes de los hidrocarburos pueden ser agrupados en hidrocarburos saturados, insaturados, y aromáticos. Hay diversas subclases de importancia en estas clases. La figura 18 resume las diferentes categorías de subclases de hidrocarburos.
Clasificación de los hidrocarburos del petróleo
Hidrocarburos saturados
Los hidrocarburos saturados son la principal clase de compuestos encontrados en el petróleo y en la mayoría de los derivados. En su estructura poseen enlaces simple C-C (con los otros enlaces saturados con átomos de H). Las moléculas pueden ser ordenadas en diversas configuraciones:
Alifáticos : lineales o ramificados, con la fórmula general: CnH2n+2
Los nombres comunes para estos tipo de compuestos son alcanos e isoalcanos. La industria del petróleo se refiere a estos compuestos como parafinas e, isoparafinas respectivamente.
|| Ejemplos: ||
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Alicíclicos: compuestos cíclicos con la formula general: CnH2n
Estos compuestos son hidrocarburos saturados que contiene uno o mas anillos los cuales pueden también contener cadenas unidas saturadas. Son también llamados cicloalcanos. La industria del petróleo los denomina comunmente naftalenos o cicloparafinas.
|| Ejemplos: ||
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Hidrocarburos Insaturados
Esta clase de compuestos tiene al menos dos átomos de carbono en la molécula unidos por un enlace doble o triple (C=C para alquenos, y C≡C para alquinos). Estos compuestos no se encuentran en el petróleo crudo y son producidos principalmente en el proceso de craking en la producción.
Alquenos /Olefinas: estos compuestos pueden ser cadenas lineales, ramificados o compuestos cíclicos. La fórmula general es: CnH2n
Ejemplos:
H2C=CH2 H2C=CHCH2CH3
Eteno 1-Buteno
Alquinos /Acetilenos: estos compuestos se presentan en cadenas lineales y estructuras ramificadas. La fórmula general es: CnH2n-2
Ejemplos:
HC≡CCH3 HC≡CCH2CH3
Etino 1- Butino

Aromáticos
Los compuestos aromáticos son una clase especial de hidrocarburos insaturados. La estructura de estos compuestos se basa en la estructura del anillo del Benceno el cual contiene 6 carbonos. Cada carbono en el anillo, esta enlazado a un átomo de hidrógeno, que generalmente no se muestra en el diagrama de la estructura. La molécula de benceno puede tener uno o mas átomos de hidrógeno sustituidos por radicales alquilos, resultando en alquil bencenos; o puede haber dos o mas anillos aromáticos unidos dando como resultado hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH´s). Todos los crudos y derivados del petróleo (excepto algunos solventes producidos del petróleo) contienen compuestos aromáticos.
Benceno: este es un anillo aromático simple con la fórmula general: CnHn
|| Estructura: ||
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Alquilbenceno: estos compuestos tienen la base del anillo aromático unido a un radical alquilo.
|| Ejemplos: ||
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Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (PAHs): estos compuestos están formados por dos o mas anillos aromáticos unidos entre si.
|| Ejemplos: ||
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Los compuestos aromáticos, son contaminantes ambientales comunes en sitios en los que han ocurrido derrames de petróleo. Los monoaromáticos, como el benceno, el tolueno, y los xilenos, tienen una importante solubilidad en agua, y se movilizan en el ambiente. Los BTEX son considerados analitos volátiles para los métodos de la EPA. Varios PAH´s que fueron encontrados en el petróleo y algunos derivados, pueden ser contaminantes persistentes, particularmente en la matriz del suelo y sedimentos. Los PAH´s son analitos blancos semivolátiles en los métodos de la EPA.
Otros compuestos
El petróleo contiene trazas de compuestos orgánicos que no se consideran hidrocarburos, principalmente que contienen oxígeno, nitrógeno y azufre. Hay también pequeñas cantidades de compuestos organometálicos y sales inorgánicas. Estos compuestos son concentrados en las fracciones pesadas de destilación y en los residuos durante el refinado. Se hace referencia a ellos frecuentemente como asfaltenos.
Dependiendo del método usado para la determinación de HTP, algunos de los compuestos que contienen oxígeno, nitrógeno y azufre pueden ser incluidos en la cuantificación de HTP. Por definición, estos compuestos no son hidrocarburos.
|| Ejemplos: ||
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Numero de Carbonos
Puede resultar muy difícil identificar todos los componentes del petróleo y sus derivados, así el petróleo y sus derivados están caracterizados en términos de los rangos de ebullición y su numero aproximado de átomos de carbono (McMILLEN, S.J., KERR, J.M., NAKLES, D.V., 2001).Los productos del petróleo pueden ser clasificados por su temperatura de destilación, o sus rangos de puntos de ebullición, el cual es también un indicativo del rango de números de carbono de cada combustible.En cada una de las diferentes clases de hidrocarburos (saturados o aromáticos) están los compuestos que tienen desde 1 a mas de 45 carbonos en su estructura química. Los porcentajes presentes de estos compuestos varían entre los diferentes petróleos.