Главная -> Словарь

Ультрафиолетовой спектроскопии

УФС — ультрафиолетовая спектроскопия

«Удэкс» — процесс для выделения ароматических углеводородов 109, 200 Уитмора теория иона карбония 414 Ультрафиолетовая спектроскопия

Как и следует ожидать из данных ультрафиолетовой поглотительной спектроскопии , парафины и нафтены в основном лишь слабо флуоресцируют. Ароматические соединения, начиная от бензола, обладают слегка видимой флуоресценцией , но флуоресценция увеличивается по мере усложнения структуры кольца, полосы поглощения близки к видимой области или в самой видимой области . Использование флуоресцирующего спектра при решении аналитических проблем было ограничено, хотя некоторые ароматические соединения, находящиеся в более тяжелых нефтяных фракциях, дают характерные картины . Но так как флуоресценция очень чувствительна к следам инородных веществ , то другой метод, ультрафиолетовая спектроскопия поглощения, должен быть использован в качестве дополнения к этим анализам.

Парафины и нафтены не дают характерных полос поглощения в этой области. Углеводороды, содержащие сопряженные двойные связи, обычно поглощают в области 210—240 ми.. Наибольшее значение ультрафиолетовая спектроскопия имеет для изучения ароматических углеводородов. В области 240—280 м\и можно определять бензол и толуол в смеси с парафинами, нафтепами и олефинами. Ксилолы и этилбензол мешают определению бензола и толуола и должны быть удалены из исследуемого образца перегонкой. Сернистые соединения, диолефины, некоторые оле-фины и ацетилены тоже должны быть предварительно удалены из образца обработкой растворами ацетата или нитрата ртутя. Ароматические углеводороды состава С8 — С9 анализируют после предварительного фракционирования в колонке эффективностью примерно 35 теоретических тарелок и после очистки водным раствором ацетата или нитрата ртути. Они определяются в обла-;ти длин волн 2G1—274 M\I.

В нефтехимии и химмотологии наиболее часто употребляется эмиссионная спектроскопия , инфракрасная спектроскопия , ультрафиолетовая спектроскопия и рентгеновская спектроскопия .

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.

Ультрафиолетовая спектроскопия изучает спектры углеводородов в ультрафиолетовой области. Для аналитических целей служит диапазон ультрафиолетового излучения в пределах .

УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Ультрафиолетовая спектроскопия............ 211

комбинируя такие методы исследования, как инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопия с хро-матографическим разделением и избирательным жидкофазным каталитическим дегидрированием, удалось детально раскрыть химическую природу высокомолекулярных углеводородов алигульской нефти .

колец в полициклоароматических структурах, на вязкость и вязкостно-температурные свойства этих сложных полициклических систем. Ароматические углеводороды относительно легко удается выделить из высокомолекулярной части нефти в виде концентратов, однако последние нелегко разделить на компоненты. В случае сернистых нефтей основная часть сераорганических соединений, близких по структуре ароматическим углеводородам, сосредоточивается в ароматических концентратах. Но даже при отсутствии сераорганических соединений нелегко разделить сложную многокомпонентную смесь, состоящую из наиболее сложно построенных гибридных молекул. Решить эту проблему можно только при использовании большого комплекса химических методов и физических . Главная задача состоит в том, чтобы прежде всего выделить и установить структуру тех компонентов, которые составляют основную массу смеси. На эту задачу еще много десятилетий тому назад обращал внимание Д. И. Менделеев. В последнее время эта мысль Менделеева все чаще привлекает внимание исследователей.

В некоторых случаях посредством спектроскопических методов можно определять типы углеводородов, входящих в состав исследуемого продукта. Например, с помощью ультрафиолетовой спектроскопии можно определять содержание ароматики, с помощью масс-спектроскопии — содержание алканов, цикланов, алкенов и ароматики в прямогонных и вторичных бензиновых фракциях .

При помощи ультрафиолетовой спектроскопии можно получить данные по содержанию одно-, двух- и многокольчатых ароматических углеводородов.

Методом ультрафиолетовой спектроскопии исследовались три-и полизамещенные гомологи бензола, полученные реакцией алкили-рования ксилолов и мезитилена алифатическими и полиметилено-выми олефинами в присутствии хлористого алюминия, а также некоторые гомологи нафталина . Подробно изучено влияние числа и положения заместителей в бензольном кольце на ультрафиолетовые спек-; тры . Свойства исследованных синтетических углеводоро-; дов и ультрафиолетовые спектры приведены в табл. 51 и на рис.! 44-48.

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.

При помощи ультрафиолетовой спектроскопии в первой фракции было обнаружено присутствие перилена , во второй — антрацена и в третьей — пирена .

Полученные в нашей лаборатории данные но избирательному гидрированию высокомолекулярных конденсированных ароматических соединений из ромашкинской нефти, содержащих 4,4% S, показывают с несомненностью, что основная часть серы входит в состав гетеро-циклов. При полном удалении серы общее количество колец на молекулу снижалось в среднем на 1,6 . Условия гидрирования исключали возможность крекинга, т. е. разрыва С — С-свя-зей. Исследование методом ультрафиолетовой спектроскопии фракций, полученных при хроматографическом разделении на окиси алюминия отбензиненной нефти месторождения Вассон , показало, что сернистые соединения в отбензиненной нефти составляют не менее 15%, причем на долю гомологов тиофена приходится около 70%. Эти исследователи также подчеркивают, что наиболее высокое содержание серы приходится на фракцию с конденсированными ароматическими структурами. В гомологах бензола содержалось всего 0,86% S, причем она почти поровну распределялась между тиофеновой и сульфидной серой.

Поглощение'молекулой ультрафиолетового излучения вызывает переход от исходной комбинации колебательной и вращательной энергии ее электронов к соответствующей комбинации этих энергий при возбужденном состоянии электронов. Систематические измерения большого числа органических соединений позволили установить, что только молекулы, содержащие полярные или ненасыщенные группы, поглощают в коротковолновой части ультрафиолетовой области. Для многоатомных молекул эти спектры очень сложны и трудно поддаются расшифровке. Учитывая характерный вид ультрафиолетовых спектров ароматических колец, Корбетт и Швэрбрик (((231 с помощью ультрафиолетовой спектроскопии установили присутствие ароматических колец в парафиновых н нафтеновых фракциях битумов.

определение содержания индивидуальных ароматических, углеводородов состава С8 с помощью ультрафиолетовой спектроскопии;

Так, например, инфракрасные спектры ее 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, характеристических 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 в небольших количествах, которые не удается однозначно определить методами инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии.

При помощи ультрафиолетовой спектроскопии в первой фракции было обнаружено присутствие перилена , во второй — антрацена и в третьей — пирена .

пений из ромашкин'ской нефти, содержатцпх 4,4% S, показывают с несомненностью, что осноштя часть серы входит в состав гетсроцпклов. При полном удалении серы общие количество колен, на молекулу снижалось в сродном на 1,0 . Условия гидрирования исключали возможность крекинга, т. с. разрыва 22 показало, что сернистые соединения в отбепзннсщюй нефти составляют не менее 15%, причем на долю гомологов тиофепа приходится около 70%. !)ти исследователи также подчеркивают, что наиболее высокое содержание серы приходится на фракцию с конденсированными ароматическими структурами. В гомологах бензола содержалось всего 0,80% S, причем она почти поровну распределялась между тпофсповой и сульфидной серой.