Главная -> Словарь

Определения структуры

Аппарат для определения стабильности

смол по Бударову Абсорбционная колонка Аппарат для определения стабильности

Рис. 136. Аппарат для определения стабильности масел по методу ВТИ.

Аппарат для определения стабильности масел по методу ВТИ состоит из приборов 1 для окисления масел, ловушки 2, реометра 3, масляной бани 4 с электрическим^обогревом, водяного регулятора давления 5, промыв-серной кислотой, промывной склянки 7 с едким натром, промывных склянок 8 с водой.

Прибор для определения стабильности масел ДК- 3 НАМИ состоит из электродвигателя 1, редуктора 2, кассеты с десятью гнездами для колб 3, мешалки 4, масляной бани 5 с электрообогревом, обеспечивающим нагрев масла до 220° С, крышки масляной бани 6, 10 стеклянных колб L-образной формы 7, 10 стеклянных держателей 8, площадки прибора 9.

Разработано несколько различных видов определения стабильности масла. Для характеристики базовых масел наиболее распространен метод определения коксуемости при быстром разложении продукта в процессе его испарения и интенсивного нагрева .

В условиях работы двигателя в маслах наряду с кислотами образуются также продукты окислительной конденсации, растворимые и не растворимые в масле. В результате образования такого рода продуктов имеет место отложение нагаров и лаков. Разработано несколько методов определения стабильности масел против окисления , в принципе сводящихся к определению стабильности масел, характеризующейся образованием кислых и асфальтово-смо-листых веществ при температурах 140—200° С и определению склонности масел к образованию твердых лакообразных или углеродистых отложений при окислении их в тонком слое при температурах 250-315° С.

Определение смол испарением в медной чашке. Выпаривание бензина •в медной чашке является другим методом ускоренного определения стабильности . Количество нелетучих веществ, определенное по этому методу, рассматривается как потенциальные смолы, образование которых возможно при хранении. Данный метод представляет ценность в совокупности с данными других методов, но не может служить единственным критерием для суждения о стабильности топлива. В основном с помощью такого метода можно различать топлива с высокой и низкой стабильностью и нельзя различать топлива с промежуточной стабильностью.

Предположение о двух отчетливо различающихся классах комплексов наилучшим образом может объяснить четыре вида явных аномалий, с которыми приходится сталкиваться при сравнении основных свойств ароматических углеводородов путем определения стабильности комплексов с хлористым водородом и комплексов с системой фтористый водород— трехфтористый бор, а также по скорости галоидирования .

Для определения стабильности масел широко используются ускоренные методы испытания на устойчивость против окисления. К таким методам относятся метод «Индиана» , метод Британского министерства авиации , метод Андервуда . В простейших испытательных методах воздух или кислород пропускают с регулируемой скоростью через нагретое до 100—175° С масло. По окончании испытания масло подвергается анализу, при котором определяются кислотность, величина повышения вязкости, степень нерастворимости окисленного масла в пентане.

Для определения стабильности масла в процессе хранения заливают пробу в пробирку для центрифугирования и хранят ее 30 дней. Затем по методу FTMS 3440 пробу подвергают центрифугированию 30 мин и определяют массу выделившейся твердой фазы; по методу FTMS 3455.1 пробирку центрифугируют 5 мин и повторяют пятиминутные циклы пока на дне пробирки не образуется плотный осадок либо не появится четкая граница между маслом и выделившейся из него жидкой фазой. Массу отложений и объем выделившейся жидкой фазы выражают в %.

Пятая фракция представляла изомерную смесь ксилолов, для определения структуры которых была окислена в слабощелочном растворе перманганата калия, а образовавшаяся смесь органических кислот была обработана по методу Тауш—Добрянского '. Этим путем из~ двухосное ных органических кислот было выделено избыточное количество изофталевой кислоты, а также орто- и терефталевые кислоты.

спектрометре.* Чтобы получить масс-спектр, пригодный для определения структуры углеводорода или состава смесей, эти ионы должны быть разделены по массам и количества их должны быть измерены и записаны. Это разделение осуществляется при помощи ускорения ионов сначала электрическим полем с определенной разностью потенциалов. Разность потенциалов поддерживается между двумя электродамп, находящимися внутри ионизационной камеры, п образующиеся положительные ионы движутся с ускорением к более отрицательному электроду в соответствии с уравнением

Прямое действие озона на двойные и тройные связи известно давно. Эта реакция применяется в органической химии для определения структуры органических соединений. Несмотря на огромные знания, накопленные в этой области, механизм озонирования был объяснен лишь недавно. В настоящее время точно установлено, что озон разрывает двойные связи. а в результате исследований Рихе и других была выяснена структура озонидов. Наиболее простое объяснение озонолиза двойной связи иллюстрируется уравнением . Образующиеся озониды могут быть класси-

Данный метод нашел широкое применение для определения структуры соединений, хотя высокая стоимость четырехокиси осмия ограничивает сто применение в препаративной химии. Метод применим также к много-ядерным и канцерогенным углеводородам .

Сульфокислоты разделялись на основании различной их растворимости; различные фракции затем десульфировались путем гидролиза водой с образованием органических веществ, которые в свою очередь по различной растворимости разделялись на углеводороды и окисленные соединения . Полученные таким образом углеводороды изучались затем по методу Уотермана с целью общего определения структуры. Результаты рассматриваются более полно ниже, в разделе «Сульфированные нефтяные фракции».

Недавняя работа Сперлинга представляет собой первую попытку разрешения этой трудной задачи. Сульфокислоты разделялись на группы на основании различной их растворимости; различные фракции их затем десульфировались методом гидролиза водой с получением исходных органических молекул; эти последние на основании различной растворимости в свою очередь подвергались разделению на углеводороды и окисленные соединения . Углеводородные фракции изучались по методу Уотермана с целью общего определения структуры.

С л: .ее и производных этилена одной степени замещения гидрогенизуются одновременно, и обычно сохраняется тин кривых чистых компонентов. Смеси соединений различных степеней замещения гидрогенизуются последовательно, и кривая получается с переломами. Способ определения структуры компонентов смеси заключается в отыскании па кривой скорости гидрогенизации точек перехода от одного типа соединений к другому. Наиболее резкие переломы кривых получаются для смесей, в которых одним из компонентов является однозамещешшп или. четырехзамещеп-пый олефин. Первый всегда гидрогенизуется в начало, а второй — в конце процесса. Однозамещепные этилена в смесях с другими замещенными способны увеличивать или уменьшать индивидуальную скорость гидрогенизации компонентов, четырехзамещеппые же практически пе изменяют скорости гидрогенизации компонентов. В смесях двух-и трехзамсщениых этилена скорости гидрогенизации отдельных компонентов сближаются; поэтому в отдельных случаях переломы даже но обнаруживаются, и изучение таких замещенных затруднено.

При газохроматографическом анализе смеси малеинимидов, полученных окислением деметаллированных порфиринов нефти и гилсонита, были количественно определены монометил-, моноэтил-метилэтил-, метилпропил-, этилпропилмалеинимиды. Ценность предложенной методики несколько снижают необходимость предварительного деметаллирования порфиринов и малая летучесть'малеинимидов, затрудняющая определение высших гомологов. Для определения структуры малеин-имидов мы применяли исчерпывающее аналитическое гидрирование в токе водорода на платиновом катализаторе, помещенном в испаритель

Углеродная цепь полиолов разрывается под действием тетра-ацетата свинца, йодной кислоты и ее солей . Эти окислители действуют лишь на диольные группировки, причем наиболее уязвимыми оказываются грео-гидроксильные группы , как это показал в своих работах Хокетт . Тетраацетат свинца и йодная кислота широко применяются для определения структуры Сахаров, сахарных спиртов и родственных соединений. :При использовании избытка этих окислителей фрагменты с вторичными спиртовыми группами превращаются в муравьиную кислоту, а метилольные группировки — в формальдегид; применяя ограниченное количество периодата, :углеродную цепь разрывают главным образом по гр^о-гидроксильным группировкам . Так, из макнута с избытком этих окислителей получают 4 моль муравьиной кислоты и 2 моль: формальдегида, а при недостатке периодата — 2 моль глицеринового альдегида:

УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ —физический метод исследования химического строения вещества, основанный на поглощении электромагнитных излучений в диапазоне длин волн менее 4000 А. Метод УФС применяют для определения структуры сложных соединений, таких, например, как ароматические углеводороды или органические соединения, в молекулах которых ароматические кольца имеют функциональные группы. В качестве эталонов используют спектры поглощения в ультрафиолетовой области индивидуальных гетероорганических соединений, многие из которых могут присутствовать в топливах в качестве примесей.

Описанные методы позволяют определить групповой химический состав легкой и тяжелой частей продуктов термических и термокаталитических процессов переработки нефтяного сырья. Для определения углеводородного состава широко применяют хроматографические и спектральные методы. Так, для количественного определения ароматических углеводородов выделяют их сумму адсорбционной хроматографией, затем перегоняют с ректификацией на узкие фракции с соответствующими пределами выкипания и определяют их спектры поглощения в ультрафиолетовой области . По инфракрасным спектрам можно обнаружить углеводороды различных рядов по характерным полосам поглощения для групп СН3 и СН2, двойных связей и т. д. Mace-спектрометрия, применявшаяся вначале для исследования состава легких нефтепродуктов, в настоящее время используется для определения структуры тяжелых углеводородов и гетероциклических соединений *.