ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

Химические методы, основанные на разной реакционной способности соединений или групп соединений Физические методы, основанные на особенностях физических свойств (плотностей, смачиваемости, температурах кипения, летучести и т.д.) Комбинированные методы

Рентгено-структурный анализ (РСА) применяют для изучения кристаллических тел, в том числе и графита. Методом РСА можно определить: – строение элементарных структурных единиц (ЭСЕ); – среднестатистические числовые значения размеров ядерной части ЭСЕ.

Сущность РСА при воздействии на ТГИ монохроматическим пучком лучей возникают дифрагированные лучи, интенсивность которых измеряют счетчиком. Интенсивность полосы 100 может служить мерой величины углеродных ароматических сеток, а полосы 002 – их пространственной ориентацией.

Масс-спектрометрия применяется для изучения индивидуальных соединений (тяжелой части) ГИ. Под действием пучка электронов в вакууме происходит отрыв валентных электронов и образование молекулярного иона. Для этой цели применяют электроны с энергией выше порога ионизации (10–12 эВ). Молекулярный ион распадается на нейтральные осколки и положительно заряженные ионы, которые ускоряются в магнитном поле. Положительно заряженный ион отклоняется пропорционально его массе, затем поток ионов, распределенный по массе, регистрируется на детекторе в виде масс-спектра.

Типичный масс-спектр термического испарения графита

Схема масс-спектрометра Баллон с образцом Вентиль Диафрагма (тонкое отверстие в фольге) Электронная ловушка Ток электронов К вакуум-насосу 10 –6 мм рт. ст. Поток ионов Щель коллектора Коллектор + Магнитное поле

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) явление резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля частицами, обладающими постоянным магнитным моментом.

Сигнал ЭПР: а – кривая поглощения; б – первая производна от кривой поглощения; в – вторая производная от кривой поглощения

УФ и ИК-спектроскопия основаны на взаимодействии веществ с электромагнитным излучением. рентгеновские лучи (λ = 0,01– 10) ультрафиолетовые (10 – 4000) видимый свет (4000 – 8000) инфракрасные лучи (0,8 – 300 мкм) микроволны (0,03 –100 см) волны радиодиапазона.

Инфракрасная спектроскопия Спектрометрические методы анализа нефти и нефтепродуктов на базе приборов Вариан (инфракрасная спектроскопия) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКСИГЕНАТОВ В БЕНЗИНЕ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО ГОСТ , ASTM D ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В СРЕДНИХ ДИСТИЛЛЯТАХ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО EN ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕНЗОЛА В БЕНЗИНЕ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО EN , IP 429/97. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОЛИПРОПИЛЕНА В МАЗУТАХ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ.

Значения волновых чисел валентных и деформационных колебаний связи С–С и С–Н в молекулах углеводородов

Групповым колебаниям скелета органических молекул соответствуют полосы поглощения в области 700–1500 см –1. Колебаниям углеродного скелета ароматических ядер соответствует полоса при 1600 см –1 Колебаниям углеродного скелета нафтеновых циклов – при 970 и 1030 см –1. Колебания полиметиленовых цепочек проявляются в области 720–790 см –1 Колебания изопропильной группы – при 1170 и 1145 см –1 Трет-бутильной – при 1255 и 1210 см –1 Монозамещенного бензольного кольца - при 700 см –1.

Ультрафиолетовая спектроскопия позволяет исследовать взаимодействие ультрафиолетового излучения с электронным облаком молекул. Так, олефины поглощают ультрафиолетовое излучение в области 170–180 нм, а диены и ароматические углеводороды в области еще более длинных волн (> 200 нм). Таким образом, диеновые и ароматические углеводороды дают характерные ультрафиолетовые спектры в пределах 200–400 нм.

Значения λ max для углеводородов с различным числом сопряженных двойных связей

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) При воздействии на ядро слабым переменным магнитным полем определенной частоты и поляризации могут иметь место вынужденные его переходы между соседними энергетическими уровнями.

Значения ЯМР для различных ядер

Схема получения ЯМР- спектров

Фрагмент спектрограммы воды

Фрагмент спектрограммы метилового спирта

Фрагмент спектрограммы н-метилбензилхлорида