Ысаша теориялы малматтар

Мнайды химиялы рамын зерттегенде кбінесе сыну крсеткіші, меншікті рефракция, молекулалы рефракция, меншікті дисперсия жне интерцеп-рефракция сияты оптикалы сипаттамаларын анытайды. Тыызды сияты оптикалы асиеттер де жеке кмірсутектерді немесе тар фракцияларын млшерлік анытауда здігінше немесе егер азды-кпті кеірек мнай фракциялары зерттелетін болса баса дістермен йлестіріле олданылады. лау брышы синусыны сыну брышыны синусына атынасы сыну крсеткіші деп аталады.

Д А Б a₁a₁ a₂ Д

Кбінесе натрийді сары сулесі шін сыу крсеткішін n_Д анытайды.

Толы ішкі шаылу брышын a₂ анытауа рефрактометрлер деп аталатын ртрлі заттарды сыну крсеткіштерін анытауа арналан барлы приборлар негізделген.

Кмірсутектерді сыну крсеткіштері оларды меншікті салмаы сияты згеріп отырады. Олар тмен гомологтан жоарысына арай ткенде артады. Негізгі атарды кмірсутектері шін сынуды е лкен крсеткіштері ароматты атарды кмірсутектеріне тн, содан со нафтен, олефиндер жне парафиндер трады. Полициклді нафтендер мен полициклді ароматты кмірсутектер моноциклдіге араанда сыну крсеткіштері жоары болады.

Бірдей типті мнайлар шін сыну крсеткіштері фракцияны молекулалы салмаы артан сайын сіп отырады. Температура артан сайын сыну крсеткіштері кемиді.

Кмірсутектер оспасында сыну крсеткіштері аддитивтілік заына баынады, яни оспаны кмірсутектеріні жеке топтарын млшерлік анытаанда оны олдануа болады.

Меншікті рефракция сыну крсеткішін оны меншікті салмаымен байланыстыратын шаманы білдіреді. Ол Гладстон жне Дэйль (А) немесе Лоренц (Б) формуласымен рнектелуі ммкін:

(А)

(Б)

мндаы d – сыну крсеткіші n аныталан температурада аныталан тыызды.

Сыну крсеткіштері сияты меншікті рефракциялар да кпшілік жадайда кмірсутектер оспасы шін аддитивті шама болып табылады. Бірдей температурада айнайтын ртрлі атарды кмірсутектеріні меншікті рефракцияларын салыстырса, е тмен шамаа парафиндер емес нафтендер ие болып шыты. Мны оларды меншікті салмаыны жоары болуымен тсіндіруге болады. Гомологты атарларда меншікті рефракция кмірсутекті молекулалы салмаы артан сайын се тседі. Меншікті рефракцияны молекулалы салмаа кбейтіндісі жаа сипаттама – молекулалы рефракцияны береді. Оны мына тедеуден табуа болады:

мндаы v_м – молекулалы клем.

Егер фракцияны элементтік рамы белгілі болса, онда молекулалы рефракция шамасын есептеуге болады. Ол шін ртрлі (ос) байланыстар немесе циклдер болуына байланысты инкрементті ос жне ш байланыстар мен саиналарды ескеріп (инкремент – рефракцияны белгілі бір шамаа артуы) атомды рефракциялар сомасын (R₁₀, R₁₀) алады. Гомологты атардаы кмірсутектерді молекулалы рефракциясы тменгісінен жоары гомолога ткенде арта тседі. рбір СН₂ тобы молекулалы рефракцияны (натрийді Д-сызыы шін) 4,6 бірлікке артуын тудырады. детте меншіктіге араанда молекулалы рефракцияда е жасы аддитивтілік байалады.

1 кесте - натрийді Д-сызыы мен инкрементке арналан кейбір атомды рефракциялар

С	2,418
Н	1,100	Инкременттер:
(карбонилді)	2,189	ос байланыс = 1,733
(эфирлі)	1,643	ш байланыс = 2,398
ОН (гидроксилді)	1,525
	5,967
	8,865
	13,900

Сулелер сынандаы айырмашылы дисперсия (шаылу) деп аталады. Заттара тн дисперсияны толын зындыы ртрлі екі сулелерді сыну крсеткіштеріні айырмасы береді. Сыну крсеткішіні е лкен мні толын зындыы е аз сулелерге, е кішісі – толын зындыы е лкен сулелерге тн.

Жары толын зындыы белгілі екі мн шін меншікті рефракция меншікті дисперсияны береді. Соысы мына тедеумен рнектеледі:

Кбінесе толын зындыы орнына фраунгоферлі сызытарды белгілейді.

Сыну крсеткішіні е лкен мні толын зындыы е аз сулелерге, е кішісі – толын зындыы е лкен сулелерге тн. Дисперсиялы анытауларда детте n₀ – n_c жне кейденемі крсетілуі тиіс n_n – n_c айырманы алады. Ароматты атар кмірсутектеріні меншікті дисперсиясы аныан парафиндерге, нафтендерге араанда анарлым жоары. Соысыны мен-

2 кесте - Негізгі фраунгоферлік сызытар

Сызыты белгілеу	Спектрді бір блігі	Элемент	Толын зындыы, А°
А	ызыл	оттегі
В	ызыл	оттегі
С	ызыл сары	сутегі
Д₁	сары	натрий
Д₂	сары	натрий
Е	жасыл	темір
	кгілдір	сутегі
	кк	сутегі
	кк	темір
	кк	кальций
Н	сия кк	кальций

шікті дисперсиясы рамы немесе молекулалы салмаына арамастан немі бірдей. аныпаан алициклді кмірсутектер аддитивтілер арасында аралы орынды иемденеді жне ыысу ережесі бойынша есептелуі ммкін. Бл бензиндердегі ароматты атар кмірсутектерін анытау дістеріне негіз болады.

3 кесте - ртрлі кмірсутектер - ртрлі атарды меншікті дисперсиялары келесі мндерге ие:

Кмірсутектер	Дисперсия шамалары
аныан кмірсутектер
айнауы тмен, ароматты атарды моноциклді кмірсутектері	200 дейін
Коньюгирленген диолефиндер
Полициклді, айну жоары ароматты кмірсутектер	425 дейін

4 кесте - Бензолды кмірсутектерді меншікті дисперсиялары келесі шамалармен сипатталады:

Кмірсутектер	Дисперсия шамалары
Бензол	190,2
Толуол	184,9
Этилбензолдар жне ксилолдар	179,2
Ароматты кмірсутектер С₉ – С₁₀	175,0
Ароматты кмірсутектер С10 – С₁₁	171,0

Эксперимент жзінде сыну крсеткіші мен тыыздыты жартысы арасындаы айырмашылы бір атардаы кмірсутектер шін траты шама болып табылатындыы длелденген. Бл шама рефракция интерцепті деп аталады:

Тменде кестеде ртрлі атар кмірсутектеріні рефракция интерцептілері келтірілген жне молекулалы салмаы онша лкен емес кмірсутектерді сипаттайды. Диенді жне парафинді бйірлік тізбектері бар нафтендер мен ароматты кмірсутектерді рефракция интерцептілері парафиндер мен тиісті циклді кмірсутектер арасында орташа мнге ие.

Рефракция интерцептін анытау бензиндерді, сіресе оларды тар фракцияларыны химиялы рамын зерттеуге ммкіндік береді.

5 кесте - ртрлі атарды кмірсутектеріні рефракция интерцептілері:

Кмірсутектер	Рефракция интерцепті
Парафиндер	1,0461
Моноциклді нафтендер	1,9400
Полициклді нафтендер	1,0285
Олефиндер	1,0521
Циклді олефиндер	1,0461
Диолефиндер	1,0592
Коньюгирленген олефиндер	1,0871
Ароматты кмірсутектер	1,0627

Оптикалы сипаттамаларды рефрактометрлер кмегімен анытайды. Мнай фракцияларыны рамын зерттегенде кбінесе компенсатормен жабдыталан рефрактометрлерді (ИРФ-22, РЛУ жне т.б.) олданады.

Приборлар, реактивтер:

ИРФ-22 рефрактометрі;

Жеіл бензин немесе эфир;

Су немесе альфа-бромнафталин;

Зерттелетін ерітінді

(тапсырмаа сйкес);

Шберек;

Рефрактометрге ажетті арнайы кесте.