Главная -> Словарь

Структуры соединений

. При возрастании молекулярной мас-

По данным Шленка углеводородные структуры, содержащие метильные группы в положении 2 и 4

структуры, содержащие промежутки, вдоль которых располагают. ся молекулы нормальных алканов. Промежутки между молеку лами карбамида заполнены углеводородными молекулами различной длины, но приблизительно одинакового поперечного сечения .

бедных структур. Состав равновесной смеси структурных изоме ров состава С12Н22 приведен в табл. 45. Для сопоставления, кроме экспериментальных данных , приведены также данные, полученные расчетным путем на основании оценки числа скошенных бутановых взаимодействий. При расчетах учитывались только наиболее устойчивые структуры, содержащие не более двух скошенных бутановых взаимодействий.

Систематические исследования по выяснению влияния химической природы нефтяного сырья и условий окисления на состав, и свойства окисленных битумов показали, что глубина отбора дистиллятных фракций заметно сказывается как на составе гудрона, так и на характере изменения и глубине термоокислительного превращения последнего. Детальное исследование элементного и компонентного составов тяжелых нефтяных остатков, полученных различными вариантами термической обработки, позволило выяснить характер влияния на направление и глубину превращения их в процессе производства. Полученные экспериментальные данные дали возможность составить общее представление об основных направлениях химических изменений составляющих битум компонентов в процессе его производства в заводских условиях. Чем более жесткой высокотемпературной обработке подвергаются тяжелые нефтяные остатки, тем большую роль в стадии окисления играет углеводородная часть битума. Это видно из данных, характеризующих количественное и качественное изменения в составе углеводородов. При переходе от гудрона к окисленному битуму содержание углеводородов снижается с 65—70 до 40—46%. При этом в окисленном битуме практически отсутствуют парафино-циклопарафиновые углеводороды, а среди ароматических углеводородов преобладают структуры, содержащие в молекуле ди- и поликонденсированные ароматические ядра. Жидкие продукты окисления битума на первой стадии окисления состоят из низкомолекулярных кислородных производных углеводородов преимущественно алифатической природы.

образовавшихся из гексаметиленовых в процессе избирательной дегидрогенизации; основную же часть ароматических углеводородов дегидрогенизата составляли структуры, содержащие нафталиновое ядро.

Так, инфракрасные спектры фракции весьма близки к спектрам фракций конденсированных бициклоароматических углеводородов, выделенных из той же нефти, а также к спектрам индивидуальных замещенных нафталинов. В ультрафиолетовом спектре этой фракции не обнаружено полос, характерных для конденсированных три- и полициклических ароматических систем, но были обнаружены, правда весьма нерезко выраженные и диффузные, полосы поглощения вблизи 30250~ см, специфичные для три- и тетразамещенных нафталинов. Из полученных спектральных данных следует, что в наиболее полициклической части высокомолекулярных углеводородов радченковской нефти, если и присутствуют структуры, содержащие конденсированные полициклические ароматические ядра, то лишь в небольших количествах, которые не удается однозначно определить методами инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии.

В литературе встречается указание на то, что при помощи ультрафиолетовых спектров можно определить в высококипящих фракциях нефти весьма низкие концентрации конденсированных полициклоароматических углеводородов. Следует, однако, подчеркнуть, что для исследования брались высококипящие фракции нефти, подвергавшиеся термокаталитической переработке в довольно жестких условиях. Первая фракция была получена при вакуумной перегонке очищенного смазочного масла, вторая — выделена из газойля каталитического крекинга и третья —из мазута, полученного в процессе парофаз-ного крекинга. Характеристика физических и химических свойств этих фракций , показало, что в них преобладают мало разветвленные парафиновые структуры, содержащие всего 1—2 метилыше группы, сильно сдвинутые на концы длинных углеродных цепей. Парафинов гибридного типа, т. е. содержащих в качестве заместителей циклопарафиновые кольца, в этом техническом продукте методом инфракрасной спектроскопии установить не удалось. Они, если и есть в этом парафине, то, по-видимому, в небольших количествах .

Наличие конденсированных пол и циклических гекса мети леновых структур в гидрогспизатах высокомолекулярных ароматических углеводородов из ро.машкпнскоп нефти доказано экспериментально. Фракция гндрогонизата была подвергнута избирательной дегидрогенизации в жидкой фазе при 320° в присутствии платины, отложенной на угле. Лосле нагревания ;тои фракции в присутствии катализатора в течение 10 час., показатель пре. сличения ее повысился с 1.4894 до 1,5188. Хроматографический анал:из дегидроге-пизата показал, что нарафнно-циклопарафиноиые углеводороды составляли в нем только 40%, а 60% составляли углеводороды, содержащие ароматически*; ядра. Следует отметить, что на долю углеводородов бензольного ряда приходилось меньше одной третьей части всех ароматических углеводородов, образовавшихся из гексамстнленовых в процессе избирательной дегидрогенизации, основную же часть ароматических углеводородов дегидрогеипзата %) составляли структуры, содержащие нафталиновые ядра .

Вязкость масла зависит от химического состава и структуры соединений, составляющих масло и является характеристикой масла как вещества. Кроме этого, вязкость масла также зависит и от внешних факторов - температуры, давления и скорости сдвига, поэтому рядом с числовым значением вязкости всегда должны указываться условия определения вязкости.

Индекс вязкости сильно зависит от молекулярной структуры соединений, составляющих базовые минеральные масла. Наивысший индекс вязкости бывает у парафиновых базовых масел , у нафтеновых масел - значительно меньший , а у ароматических масел -даже ниже нуля. При очистке масел их индекс вязкости, как правило, повышается, что в основном связано с удалением из масла ароматических соединений. Высоким индексом вязкости обладают масла гидрокрекинга. Гидрокрекинг является одним из основных методов получения масел с высоким индексом вязкости. Высокий индекс вязкости у синтетических базовых масел: у полиальфаолефинов - до 130, у полиалки-ленгликолей - до 150, у сложных полиэфиров - около 150. Индекс вязкости масел можно повысить введением специальных присадок - полимерных загустителей.

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.

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 .

Широко применяется методика разделения, в которой адсорбированные на силикагеле вещества последовательно вытесняются несколькими веществами, а масла и смолы различают по коэффициенту преломления. Установлены следующие величины коэффициентов преломления при 20°С в зависимости от структуры соединений: до 1,49 — парафино-нафтеновые углеводороды, 1,49—1,53 — моноциклические, 1,53—1,59 — бициклические ароматические и выше 1,59 — полициклические ароматические углеводороды; наконец, если определение коэффициента преломления невозможно, соединение относят к смолам.

Рассмотрим ингибиторы по величинам /. Величины / для алкилфенолов зависят от структуры соединений и находятся в пределах 2—6,1. Для ионола /=2. С увеличением числа ОН-групп в молекулах фенолов f увеличивается, но в расчете на одну ОН-группу для пространственно затрудненных фенолов величина / составляет 1,5—2.

физический, который обеспечивает неизменность химической структуры соединений при формировании ССЕ и взаимодействие молекул с поверхностью нор;

В автомобильных двигателях химическая энергия топлива преобразуется в тепловую, а затем в механическую работу. Переход химической энергии в работу осуществляется в процессах сгорания компонентов энергоносителя, чаще всего углеводородного топлива, в среде воздуха. Если бы углерод и водород сгорали в двигателях полностью, то образовывались бы такие нетоксичные газы, как диоксид углерода и пары воды . Однако, если мы приготовим рабочую смесь в камере сгорания, в составе которой будет необходимое количество кислорода для сгорания углерода и водорода, полного сгорания не произойдет. В каких-то местах камеры сгорания будет недостаточно кислорода, а в каких-то будет его избыток. В пристеночных слоях топли-вовоздушной смеси, где ниже температура, скорость сгорания и образующиеся продукты окисления будут различны. Создание равномерной и гомогенной смеси является важнейшим этапом в процессе смесеобразования. От качества этого процесса зависит и состав продуктов неполного сгорания топлива, в которых содержатся многие токсичные соединения,' входящие в отработавшие газы автомобиля. Кроме того, при высоких температурах происходит разложение несгоревших углеводородов с образованием радикалов, образующих новые структуры соединений. В составе таких веществ участвуют сероорганиче-ские, азотистые и кислородные соединения, а также продукты распада различных присадок к топливам и маслам.

Широко применяется методика разделения, в которой адсорбированные на силикагеле вещества последовательно вытесняются несколькими веществами, а масла и смолы различают пр коэффициенту преломления. Установлены следующие величины коэффициентов преломления при 20°С в зависимости от структуры соединений: до 1,49.— парафино-нафтеновые углеводороды, 1,49—1,53 — моноциклические, 1,53—1,59 — бициклические ароматические и выше 1,59 •— полициклические ароматические углеводороды; наконец, если определение коэффициента преломления невозможно, соединение относят к смолам.

По-видимому, термический способ перестройки молекулярной структуры соединений, содержащихся в натуральной нефти, не

Метод инфракрасной спектрометрии может быть использован для идентификации индивидуальных соединений и количественного •анализа простых смесей известного состава. Этот же метод широко применяется при исследовании особенностей химической структуры— наличия и расположения функциональных групп, отдельных связей, изомерных структур, а также при изучении кинетики окисления различных соединений, в том числе и топлив, изменения структуры соединений под действием различных факторов.