Методы исследования состава нефти: хроматография, масс-спектрометрия, ИК- и УФ-спектроскопия

Основные свойства нефти и нефтепродуктов: температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения.

Температура вспышки является важным показателем, который определяет теплофизические свойства нефтепродуктов, характеризует их способность к воспламенению при нагреве и последующему распространению пламени. Суть анализа заключается в том, что тигель с анализируемым образцом нагревается с определенной скоростью и через регламентируемые стандартом интервалы температур к образцу подводится пламя от газовой воспламенительной горелки или электрической накальной свечи. Наиболее низкая температура, при которой происходит воспламенение паров исследуемого вещества, определяется как температура вспышки.

Температура воспламенения - минимальная температура, при которой вспыхнувший от постороннего источника пламени (искры) нефтепродукт горит устойчивым, незатухающим пламенем; определяется в тех же приборах, что и температура вспышки. Температура воспламенения, как правило, выше температуры вспышки на 15-25°.

Температура самовоспламенения- температура, при которой пары нефтепродуктов в смеси с воздухом воспламеняются без внесения внешних источников.

 

Методы исследования состава нефти: хроматография, масс-спектрометрия, ИК- и УФ-спектроскопия.

Хроматогр а фия - физико-химический метод разделения и анализа смесей, основанный на распределении их компонентов между двумя фазами — неподвижной и подвижной (элюент), протекающей через неподвижную. В соответствии с агрегатным состоянием элюента различают газовую и жидкостную Х. В зависимости от агрегатного состояния неподвижной фазы газовая Х. бывает газо-адсорбционной (неподвижная фаза — твёрдый адсорбент) и газожидкостной (неподвижная фаза — жидкость), а жидкостная Х. — жидкостно-адсорбционной (или твёрдо-жидкостной) и жидкостно-жидкостной. Последняя, как и газо-жидкостная, является распределительной Х. К твёрдо-жидкостной Х. относятся тонкослойная и бумажная.

Масс-спектрометрия впервые была использована для анализа легкокипящих нефтяных фракций в 1940 г. После появления в 1959 г. масс-спектрометров высокого разрешения, обеспечивающих разделение углеводородных и гетероатомных ионов с близкими массами, и создания систем прямого ввода образца в ионный источник оказалось возможным использовать этот метод и для анализа средних и тяжелых нефтяных фракций. Масс-спектрометрический метод - метод анализа вещества путем определения массы и относительного количества ионов, получаемых при ионизации исследуемого вещества или уже присутствующих в изучаемой смеси.

ИК-спектроскопия- метод анализа основан на записи инфракрасных спектров поглощения вещества. Поглощение веществом в области инфракрасного излучения происходят за счёт так колебаний атомов в молекулах. Колебания подразделяются на валентные (когда в ходе колебания изменяются расстояния между атомами) и колебательные (когда в ходе колебания изменяются углы между связями). Переходы между различными колебательными состояниями в молекулах квантованы, благодаря чему поглощение в ИК-области имеет форму спектра, где каждому колебанию соответствует своя длина волны. Понятно что длина волны для каждого колебания зависит от того какие атомы в нём участвуют, и кроме того она мало зависит от их окружения.

УФ-спектроскопия- раздел спектроскопии, включающий получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в УФ-области спектра от 400 нм до 10 нм. У. с. применяется при исследовании атомов, ионов, молекул и твёрдых тел для изучения их уровней энергии, вероятностей переходов и др. характеристик. В УФ-области спектра лежат резонансные линии нейтральных, одно- и двукратно ионизованных атомов, а также спектральные линии, испускаемые возбуждёнными конфигурациями высокоионизованных атомов. Электронно-колебательно-вращательные полосы молекул в основном также располагаются в ближней УФ-области спектра. Здесь же сосредоточены полосы поглощения в спектрах большинства полупроводников, возникающие при прямых переходах из валентной зоны в зону проводимости. Многие химические соединения дают сильные полосы поглощения в УФ-области, что создаёт преимущества использования У. с. в спектральном анализе.

 

 

 

 

 

 

 

 

.