Главная -> Словарь

Рассеяния рентгеновских

Относительные скорости замещения различных типов водородных атомов, найденные главным образом на примерах хлорирования пропана, н-бутанов и изобутана, позволяют рассчитать содержание в смеси каждого из изомеров. При хлорировании н-пентана получаются три, при хлорировании изопентана — четыре изомера. Иэопентан имеет всего 12 атомов водорода, из которых 9 связано с первичным углеродом, 2 со вторичным и 1 с третичным.

Пример. Рассчитать содержание механических примесей в маслах .

При смешении нефтепродуктов наиболее просто рассчитать содержание в смеси вещества, присутствующего в каждом из смешиваемых компонентов. Если x.i — доля t'-ro компонента в смеси, а 2,- — доля вещества в i-м компоненте, то для смеси имеем

Если известны свойства компонентов и нужно определить свойства составленной из них смеси, планирование эксперимента можно основывать на получении регрессионного уравнения для расчета характеристик смеси. Такое уравнение может быть линейным или уравнением второго порядка. Если, например, нужно рассчитать содержание серы в смеси мазутов, когда известно содержание ее в каждом из мазутов, то, очевидно, в силу аддитивности расчетное уравнение будет линейным. Однако расчет температуры застывания смеси масел, октанового числа смеси бензинов, т. е. характеристик, для которых трудно ожидать аддитивности, требует применения уравнений второго порядка.

При смешении нефтепродуктов наиболее просто рассчитать содержание в смеси вещества, присутствующего в каждом из смешиваемых компонентов. Если я,- — содержание г'-го компонента в смеси, a z,- — содержание вещества в i-том компоненте, то для смеси имеем:

Аналогично для каждой фракции смеси можно рассчитать содержание смол, парафина, азота, металлов.

Содержание воды в 'пиролизной смоле определяют, отгоняя ее по методу Дина и Старка. Для этого к пробе смолы добавляют определенное количество бензина и смгсь нагревают. Выделившиеся пары бензина и воды конденсируют и объем воды замеряют, что позволяет рассчитать содержание ее в смоле.

удельную дисперсию бензиновой фракции, можно рассчитать содержание ароматических углеводородов в этой фракции:

1. Методом количественного определения ароматических углеводородов во фракциях является метод анилиновых точек. Зная анилиновую точку исходной фракции и анилиновую точку фракции после удаления ароматических углеводородов можно рассчитать содержание ароматических углеводородов.

содержание нафтенов выражают как содержание «эквивалентных нафтенов». Определив п и d, рассчитывают интерцепт рефракции и по номограмме находят содержание нафтеновых в насыщенной части топлива. Зная ее относительное содержание в топливе, пересчитывают и содержание в нем нафтенов . Параллельные результаты по данному методу различаются не более чем на 1%. Содержание парафиновых углеводородов вычисляют по разности. Этот метод и номограмму применяют для топлив, выкипающих до 221 °С. Можно рассчитать содержание парафиновых углеводородов по удельной рефракции . Для этого определяют молекулярную массу М, По и dj парафино-нафтеновой части топлива и вычисляют удельную рефракцию У?см по Лоренц — Лоренцу:

Аналогично для каждой фракции смеси можно рассчитать содержание смол, парафина, азота, металлов.

4. Дорош А.К., Годун Б.А., Бодан А.Н. К вопросу применения малоуглового рассеяния рентгеновских лучей при изучении структуры битумов // Нефтепереработка и нефтехимия. Киев: Наукова Думка, 1973. Вып. 16. С.90-92.

Неокисленные битумы имеют более высокое содержание ароматических углеводородов, меньшее содержание парафино-нафтеновых углеводородов и асфальтенов. Неокисленные битумы и полимеры СБС имеют большое сродство и поэтому в большей степени совместимы. Это первая причина лучшей совместимости. Вторая - повышенное содержание асфальтенов в составе битумов приводит к стерическим затруднениям при совмещении, причем сами асфальтены в процессе растворения не участвуют, а более высокое содержание асфальтенов характерно как раз для окисленных битумов. И третье. Исследование коллоидной структуры битумов методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей показало, что в составе окисленных битумов содержится 30-31% мелких коллоидных частиц размером до 16 А и 69-70% крупных коллоидных образований с размерами до 440 А. Такой битум, представленный в основном грубодисперсными частицами, можно отнести к системам типа "золь-гель". Неокисленный битум содержит 85-86% частиц с размерами 9-10 А и лишь 12-13% частице размерами до 405 А. Такую коллоидную систему можно отнести к типу "золь". В мелкодисперсной системе заметно выше скорости диффузии растворителя в полимер, процессы набухания проходят быстрее, растворение более полное.

Исследовалось влияние механоактивационной обработки и количества дисперсной фазы на полидисперсное строение нефтяных остатков. В качестве сырья использовались нефтяные остатки первичного происхождения и асфальт пропановой деасфальтизации с различным количеством дисперсной фазы, косвенно оцениваемой по содержанию асфальтенов . Исходное сырье обрабатывалось ультразвуковым диспергатором УЗДН - 2Т в течение 5-30 минут при частоте 22 кГц. Затем образцы анализировались методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, который позволяет изучать НДС, размеры частиц в которых значительно больше межатомных расстояний и составляют от 10 до 10000 А. Размеры частиц и их распределение относительно друг друга приведены в таблице, где R-радиус инерции частицы относительно ее центра масс, V - относительный объем, %.

Рентгеновское и нейтронное рассеяние. Методы рентгенострук-турного и нейтроноструктурного анализа представляют собой дифракционные методы. Рентгеновские лучи — это электромагнитные волны большой энергии. Длины волн их лежат в интервале от 0,05 до 0,20 нм. Нейтроны — незаряженные микрочастицы, обладающие массой покоя. Для пучков нейтронов соответствующие им длины волн лежат в пределах 0,1 — 1,0 нм. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов и молекул. Интенсивность рассеянного излучения фиксируется каким-либо способом и характеризует электронную плотность. Рассеяние рентгеновских лучей на ядрах оказывается пренебрежимо малым. В свою очередь, нейтроны рассеиваются ядрами атомов. При этом упругое рассеяние медленных нейтронов позволяет изучать атомную структуру вещества, а неупругое используется для изучения динамики частиц. Механизмы рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов похожи.

В настоящее время для определения размеров пор и их распределения в углеродистых материалах применяют оптическую и электронную микроскопию, метод рассеяния рентгеновских лучей малыми углами, адсорбцию газов и паров, метод вдавливания ртути. Наибольшее распространение нашел последний метод благодаря его простоте и возможности исследования распределения пор в широком диапазоне — от 15 до ЗГ0000 .

4. Дорош А.К., Годун Б.А., Бодан А.И. К. вопросу применения малоуглового рассеяния рентгеновских лучей при изучении структуры битумов // Нефтепереработка и нефтехимия. Киев: Наукова Думка, 1973. Вып. 16. С.90-92.

Для получения коксов анизотропной или изотропной структуры необходимо изучение их структуры не только на кристаллическом , но и на надмолекулярном уровнях. Наиболее эффективным методом количественного изучения надмолекулярной структуры является метод малоуглового рассеяния рентгеновских лучей , обусловленный наличием в образце областей с резким перепадом электронной плотности. МУР дает широкую информацию о микропористой структуре углеродных материалов, размерах кристаллообразований, микроискажениях в кристаллообразованиях, форме пор. Расчет пара- _ метров НМО трудоемкий, использование ЭВМ сокращает время определений и увеличивает возможности метода МУР.

В работе Г 10 J показано,что структура ориентированного игольчатого кокса предопределяется процессами, происходящими при росте и слиянии макромолекул, юс деформацией. При этом возникают различного рода дефекты упаковки, в частности, дефекты упаковки слоев Г II ))).Получение направленной текстуры в больших областях может сопровождаться разупорядочением в малых объемах областей когерентного рассеяния рентгеновских лучей . Игольчатые коксы имеют большую текстурированность по сравнению с рядовыми, она создается еще в процессе формирования мезофазы вследствие деформации при коалесценции крупных ароматических макромолекул. Этими деформациями и вызваны,вероятно, микроискажения в ОКР таких коксов.

Особое место занимают исследования коллоидной структуры нефтяных дисперсных систем методом рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами . Указанный метод проявляет чувствительность к полидисперсности и форме частиц исследуемых объектов, не зависит от их оптической плотности и многокомпонетнос-ти. Однако этим методом можно фиксировать только размеры ядра структурного образования, не включая сорбционно-сольватный слой, что связано с незначительным: расхождением в значениях электронных плотностей сольватной оболочки и дисперсионной среды. Кроме этого, метод малоуглового рассеяния позволяет получать достаточно воспроизводимые результаты в случае слабоструктурированных систем, когда расстояние между соседними структурными образованиями намного превышает их размеры. С помощью рассматриваемого метода изучено распределение по размерам структурных образований в нефтяных профилактических средствах. Показано, что в этих системах размеры частиц дисперсной фазы составляют от 1,7-3 нм до 40 нм, причем основу коллоидной структуры составляют частицы меньших размеров.

под малыми углами позволяет определять распределение пор по размерам в области 1 ~1 00 нм и удельную поверхность . Чаще всего из-за сложности калибровки эти величины определяются в относительных единицах. Данные, полученные на основании рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами, требуют тщательного анализа, так как изменение электронной плотности может быть связано не только с наличием пустот малых объемов, но и с другими факторами, дающими аналогичные изменения.

Сравнение данных, полученных из опытов по адсорбции и из результатов малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, показывает, что в коксе образуются микропоры, недоступные для молекул адсорбата.