Главная -> Словарь

Индивидуальных соединениях

Для выделения отдельных индивидуальных соединений простой дистилляцией водный раствор разделяли на две части, в одну из них переходили спирты и кетоны, а в другой оставались кислые продукты.

Для получения определенных химически индивидуальных соединений такие вещества непригодны.

В исследовании гетероорганических соединений реактивных топлив метод инфракрасной спектрометрии может быть использован для: 1) идентификации индивидуальных соединений, 2) количественного анализа простых смесей известного состава, 3) определения особенностей химической структуры , 4) исследования кинетики окисления различных соединений и изменения структуры соединений под действием различных факторов.

Идентификация индивидуальных соединений осуществляется путем эмпирического сопоставления спектра исследуемого соединения со спектрами известных веществ. Для этого требуется наличие систематического каталога спектров. Каталоги инфракрасных спектров поглощения имеют в СССР очень малое распространение.

молекулярных колеоаний, оо их взаимодействии, о частотах и ин-тенсинностях. Эти теоретические положения определяют и оптимальные условия съемки спектров в каждом отдельном случае. Авторам представлялось целесообразным в дополнение к рассмотренным в предыдущих главах дашшм физико-химического исследования готероорганичоских соединений реактивных топлив пронести также изучение выделенных концентратов гстерооргани-ческих соединений методом инфракрасной спектрометрии. Сложность и многофункциональность такого рода смесей, конечно, затрудняли получение вполне отчетливых спектральных характеристик. Однако последовательное рассмотрение спектральных характеристик отдельных групп гетерооргапических соединений, выделенных из различных топлив, могло дать возможность их сравнения л получения некоторых дополнительных данных. Ниже приводятся наиболее существенные спектральные характеристики сернистых, азотистых и кислородных соединений. В соответствующих разделах рассмотрены и результаты, полученные при исследовании концентратов гетерооргапических соединений, выделенных из ароматических фракций и смолистых веществ. В приложении приводится атлас инфракрасных спектров поглощения индивидуальных соединений, который может оказаться полезным при спектральных исследованиях гетероорганических топлив соединений.

Авторами исследовались методом инфракрасной спектрометрии сернистые соединения, содержащиеся в реактивных топливах. Кроме использования литературных данных по инфракрасным спектрам поглощения , для более надежной интерпретации материала были получены дополнительно спектры некоторых индивидуальных сернистых соединений. При этом особое внимание было обращено на их длинноволновую часть. Эта область исследована сравнительно мало. Накопление экспериментальных данных по спектрам поглощения индивидуальных сернистых соединений в области низких частот позволит лучше использовать эту область при исследованиях сернистых соединений неизвестного строения. Особенное значение имеет подбор индивидуальных соединений. Желательно иметь сернистые соединения, которые отличались бы друг от друга в одной серии — только сорусодержа-щими функциональными группами, в другой — углеводородными радикалами при данной тиогруппе.

Полные спектры изученных нами соединений приведены в атласе спектров. На рис. 46 приведены спектры поглощения в области 15—20 ц 12 индивидуальных соединений: а-гексил-тиофапа, о-октилтиофана, а--тиофана, а--тиофана, а--тиофана, тиофена, а-октил-тиофена, вторично-октилмеркаптана, бутилвторично-октилсуль-фида, диизовторично-гептилсульфида, изогексилфенилсульфида, дивторично-октилдисульфида*.

Метод основан на различии адсорбционных свойств компонентов смеси, проявляющихся при движении их через слой какого-либо вещества — сорбента. Это влечет за собой различие в скоростях передвижения молекул индивидуальных соединений через сорбент и вследствие этого распределение их по отдельным зонам вплоть до полного их разделения.

Выше было указано, что масс-спектры многокомпонентных смесей представляют собой аддитивное наложение спектров индивидуальных соединений. Поэтому первым этапом расчета количественного содержания компонента в смеси является определение доли участия каждого компонента в образовании пиков, используемых при расчете. Это достигается решением системы линейных уравнений. Обозначим:

Содержание алифатических и циклических олефинов вычислялось Горным бюро на основании коэффициентов преломления олефинового плато на адсорбтограмме. Каждая из пяти групп наносилась на график зависимости объема от температуры кипения. Пики этого графика соответствовали по температурам кипения ожидаемым соединениям, и их содержание могло быть вычислено. Содержание индивидуальных соединений, оценртвалось таким же способом.

В этой главе рассматривается не столько сам метод, сколько его применение к решению проблем химии нефти. Это относится к применению инфракрасной спектроскопии и спектров комбинационного рассеяния для изучения химического строения углеводородов и углеводородных смесей. Несмотря на то значение, которое имеет качественный и количественный анализы индивидуальных соединений, основное внимание уделяется характеристическим частотам, наблюдаемым в спектрах веществ с определенной молекулярной структурой. Оценивается возможность количественного определения содержания углеводородов данного типа или данных структурных групп. В главе обсуждаются лишь основные вопросы спектроскопии комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии, а вопросы, относящиеся к рассмотрению природы колебательных спектров или интерпретации колебательных частот, рассматриваются лишь частично.

Олефины С3 и С4 в свою очередь, имеют большую склонность к реакциям алкилирования и полимеризации, что еще более повышает выходы автомобильного и авиационного бензинов. При каталитическом крекинге получаются также высокие выходы к-бутенов, являющихся сырьем для производства бутадиена и других нефтехимических продуктов. Дальнейшее более детальное сравнение термического и каталитического крекингов было произведено на индивидуальных соединениях . Несмотря на то, что данные по составу бензинов не приведены, более высокое октановое число бензина каталитического крекинга свидетельствует, безусловно, о другом его составе сравнительно с бензином термического крекинга.

Относительные скорости, с которыми может протекать гидрогенизационное обессеривание различных нефтяных фракций, изучались, главным образом, качественно как на индивидуальных соединениях, так и на нефтяных фракциях. Рассмотрение термодинамики гидрообессеривания показывает, что процесс гидроочистки позволяет эффективно удалять все типы сернистых соединений; нетиофеновая сера удаляется легче, чем сера тиофеновых соединений. Разрушение происходит в следующем порядке: меркаптаны, полисульфиды, сульфиды, производные тиофена. Кроме того, скорость гидрогенизационного обессеривания уменьшается с увеличением молекулярного веса удаляемых сернистых соединений.

Экспериментально установлено, что оптимальной величиной навески нефтепродукта, обеспечиващей получение стабильных результатов, является 40-50 мг эксплуатируемого образца. При этом расхождение в значениях содержания кислорода при параллельных определениях составляет + 0,1$ абс. Из-за отсутствия эталонов с малым содержанием кислорода проверка методики проводилась на индивидуальных соединениях . с большим содержанием кислорода и путем анализа ряда образцов битумов разной глубины окисления. ;-,

Экспериментально установлено, что оптимальной величиной навески :ефтепродукта, обеспечивающей получение стабильных результатов, яв-лется 40-50 мг эксплуатируемого образца. При этом расхождение в начениях содержания кислорода при параллельных определениях состав-лет + 0,1% абс. Из-за отсутствия эталонов с малым содержанием кис-орода проверка методики проводилась на индивидуальных соединениях .

Возникшая в последнее время потребность химической и нефтеперерабатывающей промышленности в практически чистых индивидуальных соединениях, получаемых из нефтяных фракций, например этилене, пропилене, пропане, изобутане, н-бутане, изопентане, к-пентане, смешанных гексанах, гептанах, бензоле, толуоле и ксилолах, стимулировала разработку специальных методов, позволяющих осуществлять разделение компонентов, обладающих приблизительно одинаковой летучестью.

Проведенные на индивидуальных соединениях исследования показали, что в присутствии водорода и платинового катализатора на некислотном носителе циклопентановые кольца, содержащие алкильные или арильные замещающие группы, наименее склонны к отщеплению заместителя непосредственно при кольце или при смежном атоме углерода, поэтому отношение продуктов изо- и нормального строения оказывается аномально высоким. Это было доказано опытами по гидрокрекингу метил-циклопентана при 260° С, при которых было получено 70% 2-метилпентана, 20% 3-метилпентана и 10% и-гексана . Если же гидрокрекинг проводить в присутствии платины на кислотном носителе, обладающем изомеризую-щей активностью, например алюмосиликате, то соотношение продуктов изо- и нормального строения, получаемых из метилциклопентана при избыточном давлении 21 am и температуре около 500° С, согласуется с гипотезой о неизбирательном разрыве связей углерод — углерод. Разрыв различных связей, по-видимому, происходит приблизительно с одинаковой легкостью.

вании описанных выше исследовании, проведенных на индивидуальных соединениях.

Экспериментально установлено, что оптимальной величиной навески нефтепродукта, обеспечивающей получение стабильных результатов, является 40*50 мг эксплуатируемого образца. При этом расхождение в значениях содержания кислорода при параллельных определениях составляет + 0,1% абс. Из-за отсутствия эталонов с малым содержанием кислорода проверка методики проводилась на индивидуальных соединениях . с большим содержанием кислорода и путем анализа ряда образцов битумов разной глубины окисления. •

В книге обобщен материал, опубликованный в периодической литературе, по химическому составу, свойствам, термическому превращению смол и их составляющих, получаемых при термолизе ТГИ. Направленность термического превращения компонентов технических смесей возможно проследить на индивидуальных соединениях, чему посвящен специальный раздел.

Многообразные реакции, протекающие при деструктивной гидрогенизации сложных органических систем, трудно систематизировать и установить соответствующие закономерности. Поэтому эти превращения в большинстве случаев изучают на наиболее характерных индивидуальных соединениях различных классов, присутствующих в исходном сырье.

Относительные скорости, с которыми может протекать гидро-генизационпое обессеривание различных нефтяных фракций, изучались главным образом качественно как на индивидуальных соединениях, так и на нефтяных фракциях. Хотя, как и следовало ожидать на основе рассмотрения термодинамики гидрообессерива-ния, процесс гидрогенизации позволяет эффективно удалять все типы сернистых соединений, нетиофеновая сера, по-видимому, обычно удаляется легче, чем сера тиофеновых соединений. Кроме того, очевидно, что скорость гидрогенизационного обессеривашш уменьшается с увеличением молекулярного веса подвергаемой