Справочник химика 21. Ик спектры нефти


Смолы инфракрасные спектры - Справочник химика 21

    ПРИМЕНЕНИЕ ИНФРАКРАСНЫХ СПЕКТРОВ К ИССЛЕДОВАНИЮ НЕФТЯНЫХ СМОЛ И БИТУМОВ [c.477]     Смолы некоторых нефтей (ромашкинская, битковская, сагайдакская, ильская) исследовались детальнее, а именно были изучены их инфракрасные спектры поглощения, диэлектрическая проницаемость, поверхностная активность и определены размеры их молекул. [c.453]     Основанием для последнего разграничения служит наличие полосы поглощения 1040 в спектрах бициклических конденсированных ароматических соединений, а также распределение интенсивностей триплета 700—800 [94, 95]. Инфракрасный спектр -смол весьма напоминает по характеру спектр фракции конденсированных бициклических ароматических углеводородов. Основное различие их состоит в том, что в спектрах смол имеются характеристические полосы поглощения, отвечающие колебаниям групп С=0 и С-О-С. [c.478]     Различия в характере природных смол и полученных окислением нефти на воздухе достаточно велики и легко обнаруживаются инфракрасными спектрами, несмотря на большую близость химического состава, некоторых физических свойств и т. д. Поэтому нельзя говорить о тождестве природных нефтяных смол и выделенных из продуктов аэрации нефтепродуктов и тем более нельзя говорить о том, что нефтяные смолы образовались из углеводородов путем их окисления в условиях подземного нахождения нефти в залежах. Природные нефтяные смолы и смолы, полученные аэрацией углеводородов, представляют собой различные вещества. [c.161]

    Инфракрасные спектры эпоксидных смол представлены в работах [17—21]. [c.242]

    КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ ГРУПП В ЭПОКСИДНЫХ СМОЛАХ ПО ИНФРАКРАСНЫМ СПЕКТРАМ ПОГЛОЩЕНИЯ [c.388]

    Вопрос о возможности применения метода инфракрасной спектроскопии к исследованию столь сложных и мало изученных высокомолекулярных составляющих нефтей, какими являются смолы и асфальтены, заслуживает особого внимания. Конечно, пока нельзя рассчитывать на получение при помощи этого метода каких-либо количественных данных, характеризующих групповой состав смо-листо-асфальтеновой части нефти, или, тем более, на идентификацию индивидуальных соединений, входящих в состав этой, очень сложной, физически и химически неоднородной смеси веществ. Однако можно делать достаточно обоснованные и правильные заключения о характере структуры исследуемой фракции высокомолекулярных веществ нефтей, сопоставляя данные инфракрасной спектроскопии, полученные для большого числа различных фракций высокомолекулярных компонентов нефти, выделенных из нефти в результате применения разнообразных методов (хроматография, дробное осаждение, молекулярная перегонка и т. д.), и наблюдая изменения в спектрах поглощения в инфракрасной области от фракции к фракции, происходящие параллельно с изменением химического состава и свойств последних (элементарный и структурно-групповой состав, функциональные группы, молекулярно-поверхностные и электрические свойства а т. д.). Особенно полезной может оказаться инфракрасная спектроскопия для наблюдения за качественными изменениями фракций высокомолекулярных соединений в процессах их химических превращений — в реакциях окисления, гидрирования. В этом случае сравнение инфракрасных спектров фракций до и после реакции свидетельствует весьма наглядно и убедительно о направлении и глубине химических изменений. [c.477]

    Для выделенных фракций смол онределяют элементарный состав, кислотность, омыляемость, непредельность, плотпость, молекулярный вес, термическую устойчивость, люмннесцентпост]. 114] и друп-ie показатели. Для более детальной характеристики в отдельных случаях определяют инфракрасные спектры поглощения [15, стр. 223—235], диэлектрическую проницаемость и поверхностную активность [10, стр. 245—257]. [c.340]

    Проведя полное гидрирование смол, авторы получили нафтеновые углеводороды высокой вязкости с низким (О—37) индексом вязкости. Это подтверждает полицикличность исследованных смолистых веществ, а также косвенно указывает на присутствие в них ко,ротких боковых парафиновых целей. Нафтены, получаемые при гидрировании высокомолекулярных ароматических углеводородов, выделенных из тех же нефтей, заметно отличаются от полученных при гидрировании смол их индекс вязкости значительно более высок, что, очевидно, связано с меньшей цикличностью исходных ароматических углеводородов к наличием в них более длинных боковых цепей. Исследование инфракрасных спектров у-казанных выше смолистых веществ показало большое сходство между собой этих продуктов все они соде,ржат ароматические кольца (полосы 1600 см ) и группы СНз и СНа (полосы 1380 см , 1460 см ) в насыщенной части всех смол преобладают группы СНа, что подтверждает, по мнению авторов, наличие в смолах нафтеновых циклов. В отличие от ароматических углеводородов для исследованных образцов смол в инфракрасной части спектра обнаружены полосы, характерные для связей С—О (1720 см- ). Полос, ха,рактерных для связей 5—Н, О—Н и N—Н, в спектрах изученных смол не обнаружено. [c.31]

    Близкая аналогия в характере инфракрасных спектров высокомолекулярных бпциклоароматическпх конденсированных углеводородов и смол одной и топ же нефтп служит прямым доказательством существования генетической связи между углеводородной п смолистой частями нефти, т. е. общности в строении углеродного скелета их. Было показано также, что высокомолекулярные моноциклические ароматические углеводороды, выделенные из различных нефтей (ромашкинской и радченковской), не различаются между собой ио [c.478]

    Сначала 1 з асфальтов обычным методом выделяли асфальтены, затем смолы разделяли на фракции методом хроматографии на фуллеровой земле с использованием таких растворителе , как н-пентан, метиленхлорид и метилэтилкетон. Были получены следующие фракции светлые масла, темные масла и смолы. Затем были сняты спектры поглощения в инфракрасной области всех этих фракций до и после атмосферного воздейств Ш. Сравнение между собой инфракрасных спектров одноименных фракций показало, что фракция светлого масла состоит из предельных углеводородов с небольшо примесью [c.480]

    Изучены спектроскопические проявления различных видов изометрии в ряду эпоксисоединений. Установлены изомерные эффекты в инфракрасных спектрах ароматических и алициклических эпоксидов. Определены специфические полосы, по которым можно различить геометрические изомеры диглицидилового эфира гидрохинона, структурные изомеры диглицидилового эфира диоксидифенилолметана, геометрические изомеры диокиси биспентила, структурные изомеры алициклических эпоксидов, моделирующих фрагменты промышленной эпоксидной смолы УП-632. [c.68]

    Флюораль показывает типичные реакции карбонильной группы, однако на его свойствах сказывается заметное индуктивное действие трифторметильной группы. Альдегид имеет т. кип. от —18,8 до —17,5 , очень медленно растворяется в воде, с разбавленными кислотами дает моногидрат. Инфракрасный спектр трифторацетальдегида показан на рис. 2. При хранении трифторацетальдегид полимеризуется. Полимер— прозрачная воскоподобная смола , слабо растворяющаяся в диэтиловом эфире и ацетоне, не растворяющаяся в воде, сероуглероде, хлороформе и четыреххлористом углероде. При нагревании полимер распадается с образованием трифторацетальдегида. Полимер медленно гидролизуется концентрированными кислотами, но быстро растворяется в разбавленных растворах карбонатов с образованием флюораль-гидрата. [c.214]

    Процесс стеклования сводится к скреплению соседних макромолекул между собой в пространственную сетку, в узлах которой находятся полярные группы. Сила притяжения между полярными группами значительно больше, чем между остальными участками цепей. При увеличении температуры узлы распадаются, чтобы снова возникнуть прн охлаждении. Непосредственное подтверждение этого механизма стеклования было получено Журковым при изу.чении инфракрасных спектров полимеров, содержащих группу ОН (поливиниловый спирт, фенолоформальдегидная смола), где узлы сетки образуются за счет водородных связей. Ниже Тст нагревание не вызывает заметных изменений в спекгре, выше Та закономерно падает интенсивность полосы, отвечающей водородным мостикам (связям), и одновременно возрастает интенсивность полосы, соответствующей свободным гидроксильным группам. [c.513]

    Джонс и Пеннеман [106] исследовали системы Ад (I) — цианид и Ап (I) — цианид в воде. При этом установлено, что в первой системе имеются комплексы [Ад(СМ)2], [Ад(СМ)з]2 и [Ад(СМ)4] , а во второй — только [Аи(СМ)2]. Были измерены константы равновесия в системе с серебром. Такие измерения были возможны потому, что у каждого комплекса в системе с серебром положение полос активного в инфракрасном спектре валентного колебания СМ несколько иное, чем у других комплексов. Интересно отметить, что эта частота постепенно смещается от 2135 см у [Ад(С М)2] до 2105 у [Ад(СМ)д]2 и до 2092 смГ у [Ад(СМ)4]з-. Последнее значение очень близко к величине 2080 см" - для изолированного иона СМ", следовательно, с увеличением числа координированных цианидных групп связь становится более ионной. Джонс и Пеннеман изучили также спектры комплексов, адсорбированных на анионных обменных смолах. Опыты проводили с корольками, доведенными до равновесия с растворами, промытыми и высунгенными на воздухе и затем размазанными по окошку из галогенида. Для уменьшения помех из-за рассеяния на размазанное пятно наносили пленку из нуйола. Авторы обнаружили, что [Ад(СМ)2] и [Аи(СМ)2] сильно адсорбируются на смоле. В системе с серебром был обнаружен еще второй пик, но не удалось установить, обусловлен ли он [Ад СМ)з] ", [Ад(СМ)4] " или обоими этими веществами. [c.311]

    Методака. Инфракрасные спектры смол и асфальтенов, полученных из нефтей и битумов, были записаны на ИК-спектрофотометре Спекорд-75-ЛК в области 4000—400 см . Выборочно 15 образцов было исследовано также на ИК-спектрофотометре Перкин-Ельмер-283 в области 4000-200 см . Калибровку приборов осуществляли по спектрам полистирола и паров воды. [c.125]

    Легче осуществить это исследование с помощью пленок, содержащих высокодисперсное твердое тело — наполнитель. Так, спектральным метбдом исследовалось взаимодействие в пленках полиэфирных смол ПН-1 и ФЛ-50 с поверхностью аэросилов, введенных в эти полимеры в качестве наполнителей [98— 100]. Параллельно исследовались механические свойства пленок. Смолы наполнялись большим количеством аэросила. При таком способе приготовления образцов доля пленкообразующего вещества, вступившего во взаимодействие с твердой поверхностью, значительно превышает его содержание в небольшом свободном (без наполнителя) объеме пленки. Это дает возможность исследовать природу связей на границе полимер — твердое тело путем съемки спектра на просвет. Производилась адсорбция аэросилом полиэфирной смолы из растворов в ацетоне в течение двух суток при 18—20° С. Затем добавлялся нафтенат кобальта и гидроперекись кумола и производилась полимеризация при 80° С в течение трех часов. Для съемки инфракрасного спектра полученный продукт спрессовывался в таблетки. На рис. 108 представлены спектры образца исходного аэросила, образца аэросила с нанесенной описанным путем полиэфирной смолой ПН-1 и образца пленки самой смолы без аэросила, обработанной в аналогичных условиях. В спектре самого аэросила (кривая 2) наблюдается узкая полоса свободных поверхностных гидроксильных групп 3750 см и широкая полоса с максимумом около 3500 см обусловленная поглощением связанных с аэросилом и друг с другом водородной связью молекул воды. Адсорбция из растворов смолы приводит к полному исчезновению [c.265]

    Исследовались также инфракрасные спектры и механические свойства пленок наполненной аэросилом алкидной смолы [98, 99]. Адсорбция полимера производилась из 0,5%-ных растворов алкидной смолы в смеси ксилола и уайтспирита. Отверждение пленкообразующего вещества рсуществлялось при 180° С в течение 4 час. [c.267]

    Рис, 88. Инфракрасный спектр поглощения продукта взаимодействия глнфталевой смолы с дифенилсиландиолом. [c.394]

    Смолы некоторых нефтей (ромашкинская, битковская, сагайдакская, ильская) подвергались более детальному исследованию, а именно были изучены их инфракрасные спектры поглощения, диэлектрическая проницаемость, поверхностная активность и определены размеры их молекул. Смолы ромашкинской и ильской нефтей подвергались также каталитическому гидрированию в условиях, исключающих деструкцию. [c.375]

    Амбеланг и Биндер [83] при помощи инфракрасных спектров изучили структуру ряда диоксидифенилметанов, полученных из бутилзамещенных л-крезолов. Предполагается [66], что в процессе образования и отверждения фенолформальдегидных смол основную роль играют диметиленэфирные группы (эфирные мостики), возникающие при конденсации фенолоспиртов по реакции  [c.576]

    Годфри, Хокинс и Дженкинс [72] синтезировали 10 различных двухядерных новолаков, производных ж-крезола, строение которых подтверждено инфракрасными спектрами, а индивидуальность доказана хроматографией на бумаге. Хейс и Хантер [73] получили циклический четырехядерный л-крезол — новолак (т. пл. 300°) из соответствующего четырехядерного резола при нагревании раствора его в уксусной кислоте в присутствии НС1. Синтез показывает на возможность образования циклических структур при отверждении фенолформальдегидных смол. [c.719]

    Чепелак [195] применил криоскопический метод определения среднего молекулярного веса фенольных новолаков в присутствии фенола. Описаны инфракрасные спектры фенольных смол [196]. [c.725]

    Инфракрасные спектры и рентгенографическая структура трех промышленных образцов смол была исследована Ионэмото, [c.381]

    Вирпшой показано, что в инфракрасном спектре поглощения ИМИНО-, карбоксильных и эфирных групп диалкиловых эфиров диметилолмочевины содержатся частоты, соответствующие водородным связям. Установлено, что полосы поглощения эфирных связей могут служить для количественного определения ОН-групп с точностью до 5%. Им же рассмотрен химизм конденсации промышленных мочевиноформальдегидных смол . [c.367]

    Нами разработана методика оиределения эпоксидного кислорода по инфракрасным спектрам поглощения для эпоксидных смол, полученных на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана. В качестве отвердителя использовался метафенилендиамин. Смола вспенивалась при разложении азодинитрила диизомасляной кислоты в присутствии поверхностно-активного вещества с техническим названием выравниватель. 4 . [c.175]

    Нами разработан метод количественного определения эпоксидных групп в эпоксидных смолах по спектрам поглощения в инфракрасной областп. Метод основан на том, что интенсивность полосы поглощения при 10,95—10,98 мк (913—910 см- ), характерной для инфракрасных спектров всех эпоксидных смол, пропорциональна содержанию в них эпоксидных групп. [c.389]

    На рпс. 1 и 2 приведены инфракрасные спектры поглощенпя двух различных эпоксидных смол. Как видно из приведенных выше спектров модифицированной и немодифицированной эпоксидных смол, полоса поглощения, соответствующая эпоксидной группе, практически не изменяет свое положение в спектре независимо от вида эпоксидной смолы. [c.389]

chem21.info

Характеристические полосы поглощения в ик

Углеводороды

Связь

Тип колебаний

Волновое число, ν, см -1

Алканы, нафтены

С—Н в группах:

валентные

(линейные)

2800 - 3000

С—Н в группах:

деформа­ционные

1350-1480

Алканы

с—с в группах

(Ch3)n

при n > 4

деформа­ционные колебания

скелета

720

Нафтены цикло-пентан и алкил-циклопентаны

с—с

деформа­ционные колебания

скелета

970

циклогексан и алкилцикло-

гексаны

с—с

деформа­ционные колебания

скелета

1030

Арены

С—Н

валентные

3000-3100

с—Н

деформацион­ные

700 - 870

с—с

Деформационные колебания скелета

1600

нефтяные кисло­ты и другие про­дукты окисления

с=O

валентные

1700

Экспериментальная часть. Лабораторная работа № 9

Цель работы - определение соотношения различных структурных групп в нефти. На основании ИК - спектра нефти определяют процентное содержание ароматических, нафтеновых и алкановых структур. В 1-ой части pa6oты проводится снятие ИК - спектра нефти. Освобожденную от воды и соли нефть помещают между стеклами кюветы в виде тонкого слоя (~0,035÷0,038 мм). Анализ проводится на приборе Specord-M-80 в интервале волновых чисел 4000÷400 см -1.

Во 2-ой части работы на основании спектра рассчитываются оптические плотности для полос, характеризующие колебательные движения углеродных цепей углеводородов в области 600÷1800 см -1: находят оптические плотности при 720 см-1 (алкановые структуры), 1030 см-1 и 960 cм-1 (нафтеновые структуры), 1600 см-1 (ароматические структуры).

%Ал = (D720/ΣD)·100 (алкановые структуры)

%Н = (нафтеновые структуры)

%А = (D1600/ΣD)·100 (ареновые структуры)

По оптической плотности полосы при 1700 см-1 оценивает степень окисленности нефти. Если D1700 < 0,05, то нефть считается слабо окис­ленной. Если D1700 = 0,05 - 0,1, то нефть рассматривается как окисленная. Если D1700 > 0,1, то нефть является сильно окисленной.

План отчета о работе

1. Введение. Цель работы. Основные принципы ИК - спектрального анализа нефтей. Описание хода анализа.

2. Расчет по ИК - спектру структурно - группового состава нефти. Выводы о степени ароматичности и о степени окисленности нефти.

Контрольные вопросы

1. Что такое ИК - излучение, и каково его место в электромагнитном спектре?

2. Назовите параметры ИК - излучения.

3. Каковы типы колебательных движений в молекулах углеводородов?

4. Каким физическим явлением обусловлено поглощение ИК - излучение молекулами углеводородов?

5. В каких координатах записывается ИК - спектр?

6. Что такое базовая линия на спектре?

7. Что такое оптическая плотность и функцией каких переменных она является?

8. Назовите основные полосы поглощения на ИК - спектрах углеводоро­дов, обусловленные колебаниями С — С и С — Н связей.

9. Каков принцип определения соотношения различных структурных групп в нефти?

studfiles.net

СОРБЦИОННОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТОДОМ ТВЕРДОФАЗНОЙ ИК – СПЕКТРОСКОПИИ

 

СОРБЦИОННОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИИ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТОДОМ ТВЕРДОФАЗНОЙ ИК – СПЕКТРОСКОПИИ

Ковтунова Елена Вячеславовна

магистрант института цветных металлов и материаловедения,

РФ, г. Красноярск

E-mail: [email protected]

Лысенкова Екатерина Сергеевна

магистрант института фундаментальной биологии и биотехнологий,

РФ, г. Красноярск

E-mail: [email protected]

Кузьмин Андрей Петрович

аспирант института цветных металлов и материаловедения,

РФ, г. Красноярск

E-mail: [email protected]

 

SORPTION CONCENTRATION OF OIL HYDROCARBONSAND THEIR DETERMINATION BY SOLID – PHASE IR SPECTROSCOPY

Elena Kovtunova

graduate of the Institute of non-ferrous metals and material science,

Russia, Krasnoyarsk

Ekaterina Lysenkova

graduate of the Institute of fundamental biology and biotechnology,

Russia, Krasnoyarsk

Andrey Kuzmin

postgraduate student of Institute of nonferrous metals and material science,

Russia, Krasnoyarsk

 

АННОТАЦИЯ

Предложен вариант определения нефтепродуктов в воде, заключающийся в концентрировании нефтепродуктов из воды твердофазной экстракцией с применением в качестве сорбента фторопластовой и полипропиленовой пленок и детектировании на поверхности сорбента методом ИК – спектроскопии. Градуировочный график для определения нефтепродуктов в воде методом твердофазной ИК – спектроскопии, построенный в координатах высота пика в ИК – спектре на частоте 742 см-1 и частоте 2920 см-1 – концентрация нефтепродуктов в воде, в мг/л линеен в диапазоне 1–40 мг/л (10–400 ПДК).

ABSTRACT

A variant of the definition of oil products in water, which consists in concentration of oil products from water by solid-phase extraction with the use as a sorbent PTFE and polypropylene films and the detection on the surface of the sorbent by the method of IR – spectroscopy. Calibration curve for the determination of oil products in water using solid-phase IR spectroscopy, built in the coordinates of the peak height in the IR spectrum at the frequency of 742 cm-1 and a frequency of 2920 cm-1 concentration of oil products in water, mg/l linear in the range of 1–40 mg/l (10–400 MPC).

 

Ключевые слова: нефть; ИК-спектроскопия; определение; алифатические углеводороды; ароматические углеводороды.

Keywords: oil; IR spectroscopy; determination; aliphatic hydrocarbons; aromatic hydrocarbons.

 

Для идентификации нефтепродуктов (НП) успешно используется ИК-спектроскопия. Определение проводится в жидкой фазе после экстракции НП малополярными растворителями, которые, как правило, токсичны. По сравнению с обычной жидкостной экстракцией твердофазная экстракция сокращает время пробоподготовки, уменьшает расход растворителей [3, с. 207]. Нами предложено определять НП на поверхности сорбента после твердофазной экстракции, используя для детектирования метод ИК – спектроскопии.

Операция сорбционного концентрирования позволяет добиться заданной чувствительности, а получение пригодной для измерения аналитической формы концентрата на поверхности сорбента повышает экспрессность и экономичность соответствующих методик.

Цель работы – выбор условий сорбционного концентрирования НП с использованием твердотельного чувствительного элемента (ТЧЭ) для дальнейшего детектирования методом ИК – спектроскопии.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

  1. Выбор оптимального материала для ТЧЭ.
  2. Выбор условий сорбции НП на поверхности ТЧЭ.

3.Исследование мешающего влияния различных компонентов анализируемых водных систем на определение НП методом твердофазной ИК-спектроскопии.

Экспериментальная часть.

При разработке методик определения НП в воде для приготовления стандартных смесей использовали цетан, индустриальное масло И – 20А, турбинное масло Т – 30, дибутилфталат (ДБФ), полиалкилбензол (ПАБ), прямогонный бензин, прямогонный дизель, нефть товарную.

Исследования проводили в двух областях волновых чисел: в диапазоне 2750–3200 см-1, что соответствует валентным колебаниям метильных групп алканов и алкенов, и в диапазоне 650–900 см-1, соответствующем внеплоскостным деформационным колебаниям – СН – групп ароматических связей.

Анализ ИК – спектров поглощения исследованных материалов показал, что в дальнейшем в качестве модельных смесей для определения ароматических УВ использовали ДБФ, поскольку он имеет сильную полосу поглощения в области внеплоскостных деформационных колебаний ароматического кольца. Для определения алифатических УВ использовали турбинное масло Т – 30.

Обсуждение результатов эксперимента.

При выборе материала для ТЧЭ использовали полипропиленовую, полиэтиленовую, фторопластовую, полиуретановую пленки и листовой поликарбонат. ИК – спектры образцов в диапазоне частот 500 – 4000 см-1

Для определения алифатических НП в воде в качестве ТЧЭ в дальнейшем использовали фторопласт (рисунок 1(а)), так как он имеет высокое светопропускание в области 2700–3200 см-1, обусловленное отсутствием валентных колебаний Ch4 – и – Ch3- групп.

Для определения ароматических НП в воде в качестве ТЧЭ использовали полипропилен (рисунок 1(б)), так как он имеет высокое светопропускание в области 650–900 см-1, которая соответствует колебаниям, обусловленным внеплоскостными деформационными колебаниями – СН – групп ароматических связей. При выборе ТЧЭ для определения алифатических углеводородов (УВ) нефти также исследовали влияние толщины пленки в диапазоне от 0,05 до 0,8 мм на ее спектральные характеристики.

 

Рисунок 1. ИК – спектры пропускания (а) – фторопласт; (б) – полипропилен

 

При изучении зависимости интенсивности аналитического сигнала (АС) от времени сорбции устанавливали площадь пика ароматических углеводородов при ν=2920 см-1 и ν=705 см-1 при различном времени встряхивания.

Изучен диапазон от 5 до 40 мин. Исследования показали, что АС выходит на плато через 30 мин.

При изучении зависимости интенсивности АС от скорости перемешивания изучен диапазон 400–1000 об/мин. При перемешивании со скоростью менее 700 об/мин ТЧЭ всплывает на поверхность эмульсии, что значительно снижает АС. При перемешивании со скоростью более 850 об/мин наблюдается повышенная турбулентность и пенообразование.

Таким образом, для построения градуировочного графика в градуировочные эмульсии НП с концентрациями 2; 4; 8; 16; 24; 32; 36; 38; 40 мг/дм3 помещали предварительно обезжиренные фторопластовые и полипропиленовые ТЧЭ в форме дисков и перемешивали на магнитной мешалке со скоростью 800 об/мин в течение 30 мин. Затем ТЧЭ извлекали из эмульсий, промывали дистиллированной водой, промокали фильтровальной бумагой и с помощью пинцета помещали в держатель пленочных образцов ИК – спектрометра и измеряли ИК-спектр пропускания в диапазоне 2700–3200 см-1 для алифатических УВ и в диапазоне 650–900 см-1 для ароматических УВ.

Градуировочный график для определения ароматических углеводородов нефти в воде методом твердофазной ИК–спектроскопии (в качестве модельной смеси ароматических углеводородов использовали ДБФ) представлен на рисунке 2(а), алифатических (в качестве модельной смеси алифатических углеводородов использовали турбинное масло Т – 30) – на рисунке 2 (б). Графики, построенные в координатах АС – концентрации НП в воде, в мг/дм3, линейны в диапазоне 4–40 мг/дм3. (40–400 ПДК). Предел обнаружения, найденный по 3S – критерию, составляет 0,05 мг/дм3.

 

Рисунок 2. Градуировочные графики для определения (а) – ароматических; (б) – алифатических углеводородов нефти в воде методом твердофазной ИК – спектроскопии

 

Заключение.

Предложен вариант определения НП в воде, заключающийся в концентрировании НП из воды твердофазной экстракцией с применением в качестве сорбента фторопластовой и полипропиленовой пленок и детектировании на поверхности сорбента методом ИК – спектроскопии.

Градуировочный график для определения НП в воде методом твердофазной ИК – спектроскопии, построенный в координатах высота пика в ИК – спектре на частоте 742 см-1 и частоте 2920 см-1 – концентрация НП в воде, в мг/л линеен в диапазоне 1–40 мг/л (10–400 ПДК).

Для увеличения чувствительности и воспроизводимости методики рекомендуется использовать в качестве аналитического сигнала сумму площадей и высот пиков в ИК – спектре на основных характеристических частотах.

 

Список литературы:

  1. Другов Ю.С. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов / Ю.С. Другов, А.А. Родин. – Бином. Лаборатория знаний, 2007. – 272 с.
  2. Ильичев И.С., Лазарев М.А., Щепалов А.А. Основы физико-химического анализа продуктов нефтепереработки и нефтехимического синтеза: электронный учебно-методический комплекс. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2010. – 163 с.
  3. Проблемы техносферной безопасности-2012: материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов – Москва, 2012. – С. 206–208. 

sibac.info

Углеводороды инфракрасные спектры - Справочник химика 21

    Спектральный анализ углеводородов. Инфракрасные спектры [c.434]     Для идентификации конденсированных ароматических углеводородов, входящих в вышеуказанные фракции были изучены спектры комбинационного рассеяния на спектрометре ИСП-51 и инфракрасные спектры поглощения в области 690—1700 M- на спектрометре ИКС-14. [c.44]

    Нафтеновые углеводороды масляных фракций различаются также по общему числу атомов углерода в боковых цепях, по числу, длине, структуре н степени разветвленности этих цепей, по положению в них заместителей. Структуру изопарафиновых углеводородов и боковых цепей нафтенов определяют по инфракрасным спектрам поглощения. В этих спектрах метиленовым [c.11]

    Несколько капель перегонялось при 295—300 "С, а основная масса — при 300—330°С. Ввиду малого количества дистилляты объединялись и для идентификации вторичных конденсированных ароматических углеводородов изучался инфракрасный спектр объединенного дистиллята. [c.102]

    I ароматических углеводородах характерны частоты 3000 — 3100 сл1 1. При помощи инфракрасных спектров определяют наличие в исследуемом веществе углеводородов различных рядов 1 изомерных углеводородов, вплоть до обнаружения столь близ- 1Х структур, как цис- и транс-изомеры. [c.92]

    Вторым недостатком книги, в значительной степени объясняющимся характером ее построения, являются ее некоторая фрагментарность и отсутствие внутренней связи между отдельными ее частями в тех разделах, где это вызывается существом дела. Так, например, главы, посвященные ультрафиолетовым и инфракрасным спектрам и глава о молекулярной структуре и вычислении термодинамических величин на основании спектроскопических данных недостаточно связаны между собой, что понижает их ценность для неспециалиста в области спектральных методов исследования углеводородов. [c.5]

    Хроматографическая методика, используемая в сочетания с ректификацией и ультрафиолетовой абсорбцией, была применена для количественного анализа различных типов ароматических углеводородов в газойлевых фракциях и во фракциях каталитического крекинга [8, 17, 221., Степень замещения ароматического ядра можно определить, если использовать инфракрасные спектры поглощения и значения молекулярных весов. Таким образом, получаются количественные соотношения для углеводородов с различным числом ароматических ядер. [c.286]

    Ни одно физическое свойство не дает более точной информации о химическом строении углеводородов, чем спектр поглощения в инфракрасной области, особенно для простых алифатических соединений. Большинство полос поглощения возникает при резонансных вибрациях валентных связей и поэтому зависит от действительной инерции атомов и атомных групп в молекуле и сил между ними. В этой же области наблюдаются вращательные и вращательно-колебательные спектры, но они имеют меньшее значение [185]. Полосы, появляющиеся вследствие алифатических С—Н связей, особенно интересны, так как их частоты зависят от атомных весов атомов, с которыми связаны три другие валентности углерода [186—190]. [c.189]

    До сих пор мы рассматривали теоретические вопросы, связанные с молекулярными колебаниями. Теперь мы остановимся на использовании экспериментальных данных. К этим данным относятся частоты полос в инфракрасных спектрах поглощения и частоты в спектрах комбинационного рассеяния (разности между частотами возбуждающей линии, и линий спектра), а также их поляризуемости. Строго говоря, эти данные нужно было бы получить для образцов, находящихся в газообразном состоянии, чтобы избежать возмущений, вызываемых межмолекулярным взаимодействйем. Однако ввиду того, что этот эффект для углеводородов обычно мал, часто пользуются спектрами, полученными для жидкого вещества, особенно спектрами комбинационного рассеяния. [c.300]

    На основании данных, полученных по инфракрасным спектрам, авторы сделали следуюш,ие весьма существенные выводы относительно строения изученных твердых нефтяных углеводородов. Во-первых [c.94]

    Выводы исследователей в основном согласуются с уже опубликованными экспериментальными данными о строении парафинов, часть которых была кратко изложена выше. Следует, однако, предостеречь от одностороннего, основанного только на анализе инфракрасных спектров, суждения о числе групп СНд в высокомолекулярных парафинах. Изучение инфракрасных спектров индивидуальных углеводородов, содержащих в прямой цепи одно или несколько разветвлений, показало, что уже для углеводорода ie трудно различить по, интенсивности спектров изомеры с двумя группами Hj (нормальное строение) или с тремя группами СНд (слабо разветвленная структура) [153]. [c.95]

    Это подтверждается также и инфракрасными спектрами. Основные результаты этой серии исследований по изучению химической природы высокомолекулярных углеводородов большой группы индивидуальных сырых нефтей различного геологического возраста и разных месторождений Советского Союза приведены в табл. 37 [64, 73]. [c.204]

    Изучение инфракрасных спектров поглощения моноциклических ароматических углеводородов, выделенных из продуктов дегидрогенизации, показало, что они по своему характеру весьма близки к спектрам 1,3,5- и 1,2,4-трехзамещенных гомологов бензола (рис. 39, 40). О размерах и строении заместителей в бензольном кольце па основании только инфракрасных спектров ничего определенного сказать нельзя. [c.225]

    Инфракрасные спектры моноциклических ароматических углеводородов дегидрогенизатов отличаются от спектров моноцикличе- [c.225]

    Оказалось, что инфракрасные спектры каждого углеводорода (до Са—Сю) имеют свои особенности, по которым можно идентифицировать тот или иной углеводород в смеси. В результате такой спектральной паспортизации индивидуальных синтетических углеводородов созданы обширные атласы инфракрасных спектров [81— 91]. На основании этих данных можно количественно оценивать индивидуальный углеводородный состав бензино-лигроиновых фракций нефтей путем идентификации их при помощи инфракрасных спектров [92]. [c.234]

    В легких фракциях нефтей также было идентифицировано большое число сернистых соединений [93—98]. Задача идентификации индивидуальных соединений в более высококипящих фракциях нефти сильно усложняется. В настоящее время в литературе встречаются лишь единичные примеры идентификации при помощи инфракрасных спектров индивидуальных углеводородов в керосино-масляных фракциях нефтей. Так, сообщается [99] о наличии 3-метилдифенила в керосиновой фракции (температура кипения 207—290° С) из нефти Восточного Эдмонда. [c.234]

    На основании тщательного исследования процесса сульфохлорирования мепазина (гидрированный когазин II, кипящий при 230—320°) известно, что температура кипения масел, получающихся после омыления мерзолят а-ЗО (см. главу Сульфохлорирование парафиновых углеводородов ) и />ехлорирования, гораздо ниже, чем исходного продукта. Изучение инфракрасных спектров (неопубликованная работа Гейзелера — Кауфхольда) однозначно показывает, что изменения структуры (изомеризации), которым можно было бы объяснить понижение температур кипения, не происходит. Поэтому следует принять, что в реакцию вступали преимущественно высшие углеводороды. [c.585]

    Во многих случаях для облегчения анализа спектров может быть применен чрезвычайно полезный метод, основанный на зависимости частот колебаний от масс атомов. Замещение атомов их изотопами, в частности замещение атомов водорода в углеводородах атомами дейтерия, заметно изменяет инфракрасные спектры и спектры комбинационного рассеяния н позволяет получить ряд важных сведений. Поскольку силовые постояниые практически не зависят от изотопического состава, исследование спектров полностью дейтерированных углеводородов позволяет получить допо.инительиое число частот для вычисления силовых постоянных и поэтому применяется в ряде с-дучаев. Кроме того, частичное дейтерирование симметричных молекул уменьшает их симметрию, изменяет правила отбора и приводит к расщ(шлению вырожденных колебаний на невырожденные (т. е. к снятию вырождения с некоторых колебаний). Подобные изменения часто чрезвычайно важны для определения и отнесения основных частот исходных (недейтерированных) углеводородов. [c.301]

    Чтобы облегчить решение качественных аналитических задач, была применена система перфорированных карточек [26, 51]. Применялась как ручная сортировка карточек (Мак-Би Кизот), так и электрическая сортировка. Обычно на карточки вместе со спектральными данными наносятся также данные по физическим и химическим свойствам. 13 одной из таких систем [51] можно в один прием при помощи электросортировки выбрать только те карточки, которые 1) имеют в определенных положениях одну или больше полос, 2) в определенных положениях не имеют полос, 3) обладают определенными физическими или химическими свойствами. Это снижает число спектров, с которыми приходится сравнивать исследуемое вещество, до 1—2% от начального количества спектров. Системы перфорированных карточек пока получили, по-видимому, более широкое распространение в химической промышленности, чем в нефтяной. Однако по мере накопления спектров более высокомолекулярных углеводородов это положение изменяется. В настоящее время данные по инфракрасным спектрам, опубликованные по Проекту 44 Американского нефтяного института, нанесены ira перфорированные карточки, которые можно сортировать электрическим методом. [c.320]

    Для спектров комбинационного рассеяния применяется только относительная шкала интенсинностей. Где возможно, данные спектров комбинационного рассеяния и инфракрасных спектров показаны на одном графике, чтобы облегчить сравнение и показать многочисленные случаи, когда коле-ба1Н1я молекулы слабо отражаются или совсем неактивны в спектре одного типа, но активны в спектре другого типа. Выбрана линейная шкала частот, выраженная в волновых числах, но приведена такн е соответствующая шкала длин волн в микронах. Черточки, указывающие длину волны полос, сделаны широкими, чтобы дать представление о спектральной области, в пределах которой встречается рассматриваемая полоса в исследованных углеводородах. [c.321]

    Метод полного анализа характера смеси насыщенных углеводородов по инфракрасным спектрам описан Хастингсом [19]. Количество парафиновых метиленовых групп определялось по измерению средней или интегральной интенсивности в области от 12,5 до 14,3 ц. Такое же измерешхе в области от 7,1 до 7,5 г даст довольно надежные данные о содержании метильных групп как парафинов, так и нафтенов. Измеренное для смеси поглощение на 3,38 и 3,42 л исправляется затем на количество метиленовых групп парафинов и общее содержание метильных групп. Остающееся после внесения поправок поглощение на 3,38 /л относится к СНа-грунпам циклопентанового кольца, а на 3,42 /г — к СНа-группам циклогексанового кольца. Эти два последние класса нафтеновых метиленовых групп определяются по остающемуся поглощению. ]1о этой схеме определяется (в весовых процентах) содержание четырех различных структурных групп. Результаты, [c.331]

    Два последних высокомолекулярных алифатических углеводорода (полиэтилен и гидрированный полибутадиен) уникальны в том отношении, что они представляют собой примеры нерегулярно разветвленных структур. Фокс и Мертин при изучении инфракрасных снектров углеводородов в области 3—4 [л обнаружили полосу поглощения при 3,38 ц в спектре полиэтилена, которая является характеристической областью колебаний связи С—Н в метильных группах. Было определено, что соотношение СНз составляет от 1/д до 1/70- Все эти величины значительно превышают частоты, которых следовало ожидать, если бы полимеры представляли собой линейные углеводороды. Многие исследователи с тех пор способствовали детальной расшифровке инфракрасных спектров полиэтилена. Наиболее полные и точные исследования провели Рагг [28] и Кросс [9]. Последняя работа представляет особый интерес, поскольку в ней была определена зависимость между интенсивностью поглощения метильных групп и плотностью полимера. Степень кристалличности полиэтилена была определена при помощи нескольких различных методов, основанных, например, на измерениях плотности инфракрасных спектров, дифракции Х-лучей и теплоемкости. Ни один из этих методов не принимался за абсолютный, но метод, основанный на определении плотпости полимера, по-видимому, один из дающих наиболее достоверные данные. Поэтому Кросс впервые установил, что существует тесная зависимость между числом метильных групп в нолиэтиленах и их кристалличностью. [c.169]

    Поскольку последний пример является примером несимметричного разветвленного высокомолекулярного алифатического углеводорода, то следует указать также па полимеры, полученные Котманом [8] восстановлением поливиниловых хлоридов. Эти полимеры по некоторым физическим свойствам подобны полиэтилену. Их инфракрасные спектры качественно напоминают таковые полиэтилена. Однако количественное определение показывает, что соотношение метильных групп к метиленным составляет здесь лишь величину порядка 1 100. Эта величина значительно меньше, чем соотношения, наблюдавшиеся у большинства полиэтиленов, и свидетельствует о том, что поливинилхлорид несколько более разветвлен, чем большинство полиэтиленов. Плотности этих продуктов в литературе не приводятся. [c.170]

    Инфракрасные спектры углеводородов изучают в области основных колебательно-вращательных частот (2,5—25 р, соответ-твенно 4000—400 см ). Максимумы поглощения отдельных по-шс соответствуют онределенным частотам собственных колебаний молекул. Полосы ноглощения не только характеризуют молекулу в целом, но многие из них характерны также для отдельных атомных группировок внутри молекулы. Часть этих полос пецифична для данного соединения и не повторяется у других шществ другая часть характерна для отдельных структурных олементов и повторяется у всех соединений, имеющих эти струк- урные элементы. Так, все молекулы, содержащие группу СНз, имеют nojio bi с максимумами ноглощения при частотах 2960, 2910, 2850, 1450 и 1380 см . Соединения, содержащие группу СН , имеют полосы с максимумами поглощения 2850, 2880, 2940 и 1470 Соединения, содержащие двойные связи, харак- [c.92]

    Методы инфракрасной спектроскопии и комбинационного рассеяния света часто заменяют друг друга при исследовании углеводородов (табл. 15). В ряде случаев они дополняют друг друга, так как одни часгот1л активны только в спектре комбинационного рассеяния, другие — только в инфракрасном спектре . [c.94]

    Проведя полное гидрирование смол, авторы получили нафтеновые углеводороды высокой вязкости с низким (О—37) индексом вязкости. Это подтверждает полицикличность исследованных смолистых веществ, а также косвенно указывает на присутствие в них ко,ротких боковых парафиновых целей. Нафтены, получаемые при гидрировании высокомолекулярных ароматических углеводородов, выделенных из тех же нефтей, заметно отличаются от полученных при гидрировании смол их индекс вязкости значительно более высок, что, очевидно, связано с меньшей цикличностью исходных ароматических углеводородов к наличием в них более длинных боковых цепей. Исследование инфракрасных спектров у-казанных выше смолистых веществ показало большое сходство между собой этих продуктов все они соде,ржат ароматические кольца (полосы 1600 см ) и группы СНз и СНа (полосы 1380 см , 1460 см ) в насыщенной части всех смол преобладают группы СНа, что подтверждает, по мнению авторов, наличие в смолах нафтеновых циклов. В отличие от ароматических углеводородов для исследованных образцов смол в инфракрасной части спектра обнаружены полосы, характерные для связей С—О (1720 см- ). Полос, ха,рактерных для связей 5—Н, О—Н и N—Н, в спектрах изученных смол не обнаружено. [c.31]

    В зависи.мости от того какие лучи электромагнитного спектра пропускать через вещество, могут возбуждаться либо вращательные, либо колебательные движения, либо электронные переходы, либо все виды движений одновременно. Возбуждение того или иного движения в молекуле происходит тогда, когда его частота совладает с частотой электромагнитного колебания (резонанс). Наибольшей энергией обладают рентгеновские лучи (Я = 0,01 — 10А), еатем ультрафиолетовые лучи (10ч-4000.4), затем видимый свет (4000.А.8000А), затем инфракрасные лучи (0,8—300 р), затем микроволны 0,03—100 см и далее радиоволны. Энергия радиоволн слишком мала, чтобы возбуждать колебания молекул органических веществ. Микроволны и длинные инфракрасные волны могут возбуждать только вращательные движения в молекулах. Если частоты колебания этих волн совпадают с собственной частотой вращения отдельных частей молекулы, то происходит резонансное поглощение энергии инфракрасного облучения этой частоты, что отразится в спектре поглощения. Такого рода спектры применяются для тонкого структурного анализа органических веществ. Инфракрасные спектры органических соединений обычно изучают в пределах длтш волн 1 25 х, при этом линии поглощения Б спектре появляются за счет вращательного п колебательного движения в молекулах исследуемого вещества. Каждой функциональной группе и группе атомов в молекуле исследуемого соединения в спектре соответствует одна или несколько линий с опре-денной длиной волны. С помощью инфракрасных спектров можнс проводить идентификацию чистых углеводородов, анализировать качественно и количественно смеси нескольких компонентов вплотг-до обнаружения таких близких структур как цис- и транс-изомеры. На рис. 16 приведен г /с-спектр толуола. [c.32]

    Большое число узких фракций твердых углеводородов, выделенных из нефтей и озокеритов, было охарактеризовано при помопщ инфракрасных спектров поглощения для определения количества метильных групп на молекулу, т. е. стенени разветвления парафиновых структур [152]. [c.94]

    Изучение инфракрасных спектров поглощения показало, что между моно- и бициклическими ароматическими фракциями высокомолекулярных углеводородов нет резкого перехода, хотя каждая из них имеет свои специфические полосы поглощения. Полоса 9,6 (i, характерная для нафталинового кольца, отсутствует в мопоцикли-ческой и отчетливо видна в бициклической ароматической фракции. Триплет в области 13—14 л по-разному проявляется у этих фракций — у моноциклической фракции наиболее интенсивно проявляется полоса 13,95 ji, а полосы 13,1—13,5 jj, очень слабы, тогда как в бициклических ароматических углеводородах наиболее интенсивна полоса 13,5 JA, а две другие полосы проявляются слабо. Моноциклическая фракция характеризуется более сильным пропусканием (60%), чем бициклическая (40%). [c.212]

    За последние годы в литературе появились сообщения о инфракрасных спектрах синтетических углеводородов, содержащих в молекуле более 20 атомов углерода. Наибольший интерес представляют исследования [144], в которых приводятся спектры предельных углеводородов С24 гибридного строения с соотношением алифатических и циклических атомов от 6 до 18, т. е. от 25 до 75%. От одного до трех атомов водорода в парафиновой цепи замещено циклогексановыми или циклонентановыми кольцами. [c.244]

    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 нолициклической 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. [c.295]

    Первая стадия превраш,ения, т. е. восстановление эфиров в спирты, осуш ествлялась при помош и ЫА1Н4. Такой метод восстановления эфирср нефтяных кислот осуществлен впервые. Выход был почти количественный. Свойства полученных углеводородов (инфракрасные и ультрафиолетовые спектры, и др.) напоминают свойства углеводородов масляной фракции, из которой были выделены нефтяные кислоты. Полученные из нефтяных кислот углеводороды характеризуются групповым составом, приведенным в табл. 58. [c.321]

    Близкая аналогия в характере инфракрасных спектров высокомолекулярных бпциклоароматическпх конденсированных углеводородов и смол одной и топ же нефтп служит прямым доказательством существования генетической связи между углеводородной п смолистой частями нефти, т. е. общности в строении углеродного скелета их. Было показано также, что высокомолекулярные моноциклические ароматические углеводороды, выделенные из различных нефтей (ромашкинской и радченковской), не различаются между собой ио [c.478]

chem21.info