12. Циклоалканы и гибридные углев-ды н.

Циклоалканы присут-т во всех фр-х. Наиболее устойчивы 5 и 6 членные циклы. Они и приобл-т в Н. Массовое сод-е нафтенов от 25-75%. Обнаружены многие гамологи циклопентана и циклогексана, высшие фр-и Н сод-т бициклич-е, трицикл-е угле-ы разл-го стр-я главным образом с 2мя общими ат. С. В Н найдены углев-ды предст-е собой различные колеб-я 5 и 6членных циклов, часто содер-х аромат-е кольца, такие соед-я наз-т гибридными углев-ми. Нафтен-е углев-ды сост-т часть высококипящ-й фр-и любой Н. При их анализе испол-т стр-но групповые методы. Разработан масс-спектральный метод опред-я концентр-й нафтенов, содер-ся от 1 до 5 циклов в мол-ле. Относит-но концентрационное распред-е нафтенов в завис-ти от числа циклов в мол-ле наз-ся нафтеновым паспортом. Общие закон-ти нафтен-х паспортов явл-ся преобл-е моно- и бицикланов над остальными углев-ми. В среднем д/больш-ва Н сод-е моно- и бицикл-в состав-т 50-60% от всех нафтенов; С ростом молек-й массы нафт-в повыш содер-е в них полиц-х мол-л. Мах сод-е циклов нафтенов=5, но установлено, что может достиг-ть 8.

13) Кислородсодержащие. Эти соединения в нефти России редко превышают 10%. Они представлены в нефти кислотами, фенолами, кетонами, эфирами и редко ангидридами. Наиболее распространенными являются кислородосодержащие соединения кислоты и фенолы. Они обладают кислы­ми свойствами и м/б выделены из нефти с помощью щелочи. Их суммар­ное количество обычно оценивают кислотным числом - это есть количество КОН пошедшие на титрование одного грамма нефтепродукта. Нефтяные кислоты - это все алифатические, алициклические ароматические, гибридные кислоты Нефтяные фенолы-С₆-С₉ – низшие. Промышленное значение имеют нафтеновые кислоты, точнее их соли (нафтенат) Большинство солей нафтеновых кислот не кристаллизуются. Их используют как моющие и чистящие средства Натри­евые и калиевые соли служат эму­льгаторами при получении масел и деэмульгаторы при обезвоживании нефти.

14)Серосодержащие. В нефти встречаются в виде растворимой элементной серы, виде сероводородов, в виде сложных соединений, содержащих атомы серы и кислорода, азота. При нагревании нефти выше 100 сероводород может образовываться за счет нестабильных сернистых соединений. По содержанию тиола нефти подразделяют на: меркаптиновые и безмеркаптиновые. Меркаптиновые имеют СН функциональную группу R-СН тилоэфир R₁-S-R₂ распространены в средах дистиллированных фракций нефти. Нефтяные сульфиды подразделяют на 2 группы - соединения, содержание атома серы и циклические сульфиды, в которых атом серы входит в полиметиленовое кольцо. Циклическое содержание атома серы может входить в состав конденсиро­ванной циклической у/в системы, включающей до 7 колец. Дисульфиды R₁-S-S-R₂. Встречаются в легких и средних фракциях по свойствам они сходны с сульфидами. Все серосодержащие соединения кроме низших меркаптанов химически нейтральны и очень близки по свойствам аренам. Для уда­ления серосодержащих соединений из нефтяных фракций исполь­зуют гидрированием и вся сера удаляется.

15) Азотсодержащие. Содержание азота в нефти редко превышает 1%. Азотосодержащие соединения сосредоточены в высоко кипя­щих фракциях и особенно в тяжёлых ос­татках обычно азотосодержащие соединения делят на 2 группы - азотистые основания и нейтральные азотистые соединения Азотистые основания легко выде­ляются минеральными кислотами и поэтому они наиболее, изучены. В настоящее вре­мя в нефти и их фракциях идентифицировано более 50 индивидуальных азотистых оснований. Среди них моно, ди и триметилпиридины, а также их производные по степени цикличности азотистые основания являются ароматическими гомоло­гами пиридина. Нейтральные азотистые соединения нефти представле­ны структурами следующего типа.

16) Смолисто-асфальтеновые вещества. Они сосредоточены в тяжёлых остатках, а именно в утронах и гидронах. Химической характеристикой состава тяжёлых нефтяных остатков является количественное содержание в них групповые компонентов. Оно заключается в отделении асфальтинов от мальтинов. Разделение асфальтинов и мальтинов заключается в различном их отношении к алканам. Асфальтины нерастворимы мальтины растворимы Мальтины методом адсорбционной хромотографии на селикогелях или на оксиде алюминия делят на 5 компонентов: парафино-нафтеновые, моно-, би-циклоароматические соединения, тоуольные и спиртотолуольные смолы. Первые 3 компонента представляют собой - остаточные масла – это вязкие жидкости, имеющие цвет от желтого до темно-коричневого цвета. Смолы - вязкие малоподвижные жидкости или аморфные твёрдые тела от темно-коричневого до белого. Смолы нестабильны, они могут превращаться в асфальтены, т.е. перестают растворяться в нормальных алканах С₅-С₈ Асфальтены - аморфные твёрдые тела черного цвета, при нагревании переходят в пластичное состояние (t 300) При более высокой они разлагаются с образованием газообразных и жидких веществ и твёрдого остатка (кокс). Фрагменты асфальтенов имеют 3 ароматических или гетероароматических кольца. Молекула состоит из 4-5 таких фрагментов.

17) Плотность нефти и методы определения пл-ть н/п. Плотность нефти и н/п определяют при 20⁰С и относят к плотности воды при 4⁰С. В качестве стандартных в России приняты ареометрический и пикнометрический методы определения плотности. В среднем относительная плотность нефти колеблются от 0,82 – 0,90, однако встречаются нефти с плотностью близкой к 1 и нефти с низкой плотностью вплоть до 0,72. Молекулярная масса важнейшая характеристика нефти – этот показатель даёт среднее значение молекулярной массы вещества, входящих в состав той или иной фракции нефти. Он позволяет сделать заключения о составе н/п молекулярной массы узких фракций (50⁰С) различных нефтей с одинаковыми пределами перегонки имеют достаточно близкие значения. Определение молекулярной массы н/п как и индивидуальных веществ вообще проводят различными методами, это объясняется разнообразием свойств этих продуктов. В аналитической практике применяют следующие методы определения молекулярной массы: криоскопический, эбуллиоскопический, и реже осмометрический метод. Кроме того существуют приблизительные расчетные методы определения молекулярной массы например по температуре кипения н/п.

18) Вязкость. Для характеристики вязкости нефти и н/п широко применяется кинематическая вязкость Условная вязкость применяется для характеристики высоковязких элементов. Эта величина, которая выражается отношением времени вытекания определенного объема воды и н/п из стандартного прибора. У.В. определяется сравнением времени вытекания 200 см^З воды при 20⁰С. Для оценки вязкостно-температурных свойств масел применяют следующие методы: индекс вязкости: температурный коэффициент вязкости. И в отношение кинематической вязкости н/п при 50⁰ С. Многие нефти и некоторые масла обрабатываются дисперсными системами. В результате кристаллизации части входящих в них компонентов (асфальтиты парафины). В этом случае течение жидкости перестает быть пропорциональным приложенной нагрузки, т.к. не подчиняется закону Ньютона. Из-за образования внутри жидкости кристаллизованных частиц, вязкость таких систем - структурная. Для разрушения требуются усилия - предельной упругости после разрушения структуры появляются Ньютоновские свойства т.к. вязкость характеризует зависимость вязкости от температуры в интервале от 0 до 100⁰С или от 20 до 100⁰ С. Исходными данными для расчета является значение кинематической вязкости при 0, 50, 100⁰С.