ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ. - презентация

1 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

2 Химические методы, основанные на разной реакционной способности соединений или групп соединений Физические методы, основанные на особенностях физических свойств (плотностей, смачиваемости, температурах кипения, летучести и т.д.) Комбинированные методы

3 Рентгено-структурный анализ (РСА) применяют для изучения кристаллических тел, в том числе и графита. Методом РСА можно определить: – строение элементарных структурных единиц (ЭСЕ); – среднестатистические числовые значения размеров ядерной части ЭСЕ.

4 Сущность РСА при воздействии на ТГИ монохроматическим пучком лучей возникают дифрагированные лучи, интенсивность которых измеряют счетчиком. Интенсивность полосы 100 может служить мерой величины углеродных ароматических сеток, а полосы 002 – их пространственной ориентацией.

5 Масс-спектрометрия применяется для изучения индивидуальных соединений (тяжелой части) ГИ. Под действием пучка электронов в вакууме происходит отрыв валентных электронов и образование молекулярного иона. Для этой цели применяют электроны с энергией выше порога ионизации (10–12 эВ). Молекулярный ион распадается на нейтральные осколки и положительно заряженные ионы, которые ускоряются в магнитном поле. Положительно заряженный ион отклоняется пропорционально его массе, затем поток ионов, распределенный по массе, регистрируется на детекторе в виде масс-спектра.

6 Типичный масс-спектр термического испарения графита

7 Схема масс-спектрометра Баллон с образцом Вентиль Диафрагма (тонкое отверстие в фольге) Электронная ловушка Ток электронов К вакуум-насосу 10 –6 мм рт. ст. Поток ионов Щель коллектора Коллектор + Магнитное поле

8 Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) явление резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля частицами, обладающими постоянным магнитным моментом.

9 Сигнал ЭПР: а – кривая поглощения; б – первая производна от кривой поглощения; в – вторая производная от кривой поглощения

10 УФ и ИК-спектроскопия основаны на взаимодействии веществ с электромагнитным излучением. рентгеновские лучи (λ = 0,01– 10) ультрафиолетовые (10 – 4000) видимый свет (4000 – 8000) инфракрасные лучи (0,8 – 300 мкм) микроволны (0,03 –100 см) волны радиодиапазона.

11 Инфракрасная спектроскопия Спектрометрические методы анализа нефти и нефтепродуктов на базе приборов Вариан (инфракрасная спектроскопия) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКСИГЕНАТОВ В БЕНЗИНЕ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО ГОСТ , ASTM D ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В СРЕДНИХ ДИСТИЛЛЯТАХ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО EN ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕНЗОЛА В БЕНЗИНЕ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПО EN , IP 429/97. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОЛИПРОПИЛЕНА В МАЗУТАХ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ.

12 Значения волновых чисел валентных и деформационных колебаний связи С–С и С–Н в молекулах углеводородов

13 Групповым колебаниям скелета органических молекул соответствуют полосы поглощения в области 700–1500 см –1. Колебаниям углеродного скелета ароматических ядер соответствует полоса при 1600 см –1 Колебаниям углеродного скелета нафтеновых циклов – при 970 и 1030 см –1. Колебания полиметиленовых цепочек проявляются в области 720–790 см –1 Колебания изопропильной группы – при 1170 и 1145 см –1 Трет-бутильной – при 1255 и 1210 см –1 Монозамещенного бензольного кольца - при 700 см –1.

14 Ультрафиолетовая спектроскопия позволяет исследовать взаимодействие ультрафиолетового излучения с электронным облаком молекул. Так, олефины поглощают ультрафиолетовое излучение в области 170–180 нм, а диены и ароматические углеводороды в области еще более длинных волн (> 200 нм). Таким образом, диеновые и ароматические углеводороды дают характерные ультрафиолетовые спектры в пределах 200–400 нм.

15 Значения λ max для углеводородов с различным числом сопряженных двойных связей

16 Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) При воздействии на ядро слабым переменным магнитным полем определенной частоты и поляризации могут иметь место вынужденные его переходы между соседними энергетическими уровнями.

17 Значения ЯМР для различных ядер

18 Схема получения ЯМР- спектров

19 Фрагмент спектрограммы воды

20 Фрагмент спектрограммы метилового спирта

21 Фрагмент спектрограммы н-метилбензилхлорида