Главная -> Словарь

Молекулярную рефракцию

Для молекулярной перегонки служит сосуд, в котором расстояние между испаряющей поверхностью и конденсатором меньше длины свободного пробега молекулы. Молекулярную перегонку осуществляют в глубоком вакууме, так как в ином случае пробег молекулы недостаточно велик; при давлении 1 мм рт. ст. средний пробег молекул воздуха равен 0,00562 см, а при давления: 0,001 мм рт. ст. — 5,62 см.

Н. И. Велизарьева и Л. Г. Жердева изучала смолы сернистых и мало-сернистых нефтей, применив фракционирование их жидким пропаном и молекулярную перегонку в сочетании с адсорбционным разделением на силикагеле. Схема разделения приведена на рис.. 78.

Наряду с ректификацией в химической технике широко используются и другие способы разделения жидких однородных смесей, основанные на неравенстве составов жидкостей и образующихся над ними паров. К этим способам следует отнести однократное испарение, простую перегонку, молекулярную перегонку и перегонку в токе водяного пара.

При исследовании фракций, содержащих углеводороды С2о и более высококипящис, можно использовать молекулярную перегонку. При обычной перегонке молекулы, испарившиеся с поверхности нагреваемой жидкости, сталкиваются между собой, часть их отбрасывается назад к поверхности испарения и конденсируется, поэтому приходится затрачивать дополнительную энергию, повышать температуру системы. Молекулярная перегонка проводится при глубоком вакууме ; расстояние между поверхностями испарения и конденсации небольшое , меньше длины свободного пробега молекул. При этом испарившиеся молекулы не сталкиваются и достигают конденсатора с минимальными затратами энергии, что позволяет перегонять вещества при температуре ниже \ х температур кипения.

Иногда для разделения высококипящих углеводородов нефти применяют перегонку при глубоком вакууме или молекулярную перегонку перегоняют в глубоком вакууме на узкие фракции, которые затем- снова перекристаллизовывают из различных растворителей.

При исследовании нефтей и различных их фракций и нефтепродуктов широко применяются различные методы перегонки. Производят перегонку под атмосферным давлением и под вакуумом , а также с водяным паром. Применяют еще азеотропную и молекулярную перегонку. Первая из них служит для разделения азеотропов, т. е. веществ, которые при обычной перегонке не разделяются. Для того чтобы разделение произошло, добавляют некоторые специально подобранные вещества. Молекулярная перегонка отличается тем, что производится в глубоком вакууме. В качестве метода разделения смесей применяется также кристаллизация.

Поэтому молекулярную перегонку ведут при вакууме КР'-КГ мм.рт.ст. Если вакуум 10 мм.рт.ст., то температура кипения продукта уменьшается примерно на 150°С, чем при 10 мм.рт.ст.

Между тем для вакуумной перегонки таких углеводородов при разрежении от 1 до 0,1 мм рт. ст. пришлось бы нагревать их до температуры 350° п выше. В этих условиях в самом процессе перегонки высокомолекулярные углеводороды подвергаются довольно глубоким термохимическим превращением. Чтобы устранит!., влияние высоких температур на перегоняемые высокомолекулярные углеводороды, стали применять для разделения их молекулярную перегонку.

В последнее время широко применяют многоступенчатую молекулярную перегонку при помощи аппарата «каскадного» типа. Преимущества таких аппаратов в том, что в них можно осуществить орошение и при его помощи обогащать верхний слой перегоняемой жидкости и частично перемешивать ее.

Аналогичные комплексные методнкп применяют п к псследошшмям нефтяных парафинов. Выделенный из нефти парафин после тщательного освобождения от масла, чаще .всего путем перекристаллизации, перегоняют в глубоком вакууме па узкие фракции, которые затем снопа перекристал-лизовывают из различных растворителей.

Уравнения молекулярной рефракции. Как показано в таОл. 22, умножение различных функций удельной рефракции на молекулярный вес дает молекулярную рефракцию; иными словами, молекулярная рефракция представляет собой произведение молярного объема на безразмерное число.

простых констант: удельную рефракцию, молекулярную рефракцию, удельную дисперсию, интерцепт рефракции, индекс вязкости и парахор. В отдельных случаях пользуются методом микрофотографирования кристаллов, определением ультрафиолетового спектра и масс-спектрометрией. Для чистых веществ и узких фракций устанавливают химическую формулу соединения на основании определений элементарного состава и молекулярного веса.

Подобно показателям преломления удельные рефракции во многих случаях являются аддитивными величинами для смесей углеводородов. При сравнении удельной рефракции углеводородов различных рядов, кипящих при одинаковых температурах, оказывается, что наименьшую величину имеют не парафины, а наф-теиы. Это объясняется их более высоким удельным весом. В гомо-ло!ичесш:х рядах удельная рефракция возрастает с увеличением молекулярного веса углеводородов. Произведение удельной рефракции на молекулярный вес дает новую характеристику — молекулярную рефракцию. Она может быть найдена из уравнения

Подсчитаем теоретическую молекулярную рефракцию по величинам атомгых рефэакций и инкременту двойных связей. Толуол содержит: 7 атомов \глерода, 8 атомов водорода и 3 двойные связи. По данным табл. 10 полудим :

Определяют показатель преломления и плотность при 20 С, а также MR по полученным значениям п\ и d . Затем вычисляют молекулярную рефракцию МНаи,,т

РЕФРАКЦИЯ — преломление света, обнаруживаемое при переходе светового луча из одного вещества в другое, если скорость распространения света в двух веществах неодинакова. Р. характеризуется коэффициентом преломления вещества, т. е. отношением синуса угла падения к синусу угла преломления луча. Коэффициент преломления служит критерием для оценки чистоты химического соединения и позволяет вычислить молекулярную рефракцию , знание к-рой дает представление о структуре химического соединения. В рефрактометре с призмой Аб-бе коэфф. преломления измеряют с

Кроме простых констант, таких как d$ и пъ для характеристики углеводородов и нефтяных фракций используют комбинированные константы: удельную и молекулярную рефракцию. Удельная рефракция является функцией п и d :

Константы углеводорода почти совпадают с константами то-'луола. Однако для полной идентификации этого углеводорода необходимо вычислить молекулярную рефракцию и сопоставить ее с теоретической для толуола

Здесь делается достаточно грубое допущение, что оптическое поведение компонент смеси не зависит друг от друга. Кроме того, рефракцию сложных химических соединений можно вычислить, зная рефракцию составляющих элементов. Атомной рефракцией называют произведение атомной массы элемента А на его удельную рефракцию г. Молекулярная рефракция соединения- — это произведение его молекулярной массы М на удельную рефракцию г. Если известно число атомов, входящих в молекулу, то молекулярную рефракцию можно представить как сумму атомных рефракций с соответствующими вкладами

Дело в том, что Брюль, Ауэрс и некоторые другие исследователи рассчитывали молекулярные рефракции а-окисей по сумме атомных рефракций без учета инкремента рефракции для трехчленного гетероцикла, хотя Чугаев36, а затем Остлинг37 и Ай-зенлор38 показали неправильность утверждения Брюля39, что напряженность цикла не влияет на молекулярную рефракцию циклических молекул. Исследованиями упомянутых авторов36"38 было показано, что трехчленный цикл из атомов углерода имеет свой инкремент в молекулярной рефракции, подобный инкрементам для двойной и тройной связей, хотя и меньший по величине. Было найдено36, что инкремент «цикличности» в молекулярной рефракции циклопропана равен +0,7 .

Молекулярная рефракция аддитивна для индивидуальных углеводородов, ее значениями удобно пользоваться для анализа химического состава сложных смесей. В частности, установлено, что удлинение молекулы алкана на одну группу СН2 увеличивает молекулярную рефракцию на 4,6 единицы.