Алкандарды химиялы асиеттері 2 страница
2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.
3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти- Л.: Химия, 1984 - 360 с.
4. Магеррамов А.М., Ахмедова Р.А., Ахмедова Н.Ф. Нефтехимия и нефтепереработка. Учебник для высших учебных заведений. Баку: Издательство «Бакы Университети», 2009, 660 с.
Дріс № 3.
Таырыбы:Хромотографиялы талдау дістері
Жоспар:
1. Газды хроматография дісімен талдау.
2. Газды хроматографты жмыс істеу принципі.
3. Сйыты хроматография дісімен талдау
4. Газ-сйыты хроматография дісімен талдау.
5. Хромотографиялы колонкалар,фазалар жне детекторлар трлері.
6. Газды хроматографиядаы адсорбенттер
Глоссарилер:
Хроматография –компоненттерді озалатын жне озалмайтын екі фаза арасында таралуына негізделген блу жне талдауды физика-химиялы дісі.
Сйыты адсорбциялы хроматография - сйы оспаларды блу шін атты адсорбенттер (кп жадайда, силикагелді ртрлі маркалары) олданылады.
Ыыстырып шыаратынхроматография - десорбция адсорбциялы колоннаны адсорбциялы асиеті зерттелетін оспадаы компоненттердікінен біршама жоары андай да бір органикалы еріткішпен шаю арылы орындалады.
Хроматография дісіні ртрі бар. Мнайды, газды, мнай німдерін, жне кмірсутектер оспаларын зерттеуде хроматографияны келесі трлері олданылады:
1) газ-адсорбциялы;
2) хроматермография;
3) сйыты адсорбция: ыыстырып шыатын, элюентік, шаятын;
4) газ-сйыты немесе тарататын (распределительная).
Газ-адсорбциялы хроматогарфия газдарды анализдеуге олданылады. оспаны газтрізді компоненттерін атты сііргіштермен адсорбциялауа негізделген. Ары арай бастапы газды компоненттерін десорбциялау инертті газ-тасымалдаыштар (мысалы, кмірышылдар немесе гелий) аымымен жзеге асады. Анализ олмен жргізетін немесе автоматтандырылан аспап – хроматографта жргізіледі.
Хроматермографиягаз-адсорбциялы хроматографиядан ерекше. Мнда десорбциялау кезінде жайлап температураны жоарылатып отырады. Бл діспен газ оспасынан осымша оспаларды аз млшері блініп алынады.
Сйыты адсорбциялы хроматографияда сйыоспаларды блу шін атты адсорбенттер (кп жадайда, силикагелдіртрлі маркалары) олданылады. Десорбция типіне байланысты ыыстырып шыарылатын жне элюентті болып блінеді. Блу ішінде адсорбент бар ртрлі констракциядаы коланкаларда жргізіледі. Зерттейтін сйыты колонкаа яды. Ттырлы заттарды пентанда немесе баса еріткіште алдын-ала ерітіп алады. Колонкамен пробаларды жне десорбенттерді тез жргізілуі шін инертті газдыысымын олданады. Адсобция процесі кезінде жылу блінеде. Осы жылудыатысында жне адсорбентті каталитикалысерінен адсорцияланан заттармен химиялы реакцияларды (тотыу, полимерлену) пайда болуы ммкін. Сол шін колонканы салындату ажет болады.
Ыыстырып шыаратын хроматографияда десорбция адсорбциялы колоннаны адсорбциялыасиеті зерттелетін оспадаы компоненттердікінен біршама жоары андай да бір органикалы еріткішпен шаю арылы орындалады. Осындайыыстырыштар ретінде спирттер, эфирлер, хлорорганикалы еріткіштер, бензол, толуол т.б. олданылады. Элюентті хроматоргафияда колонканы адсорбциялыабілеті тмен еріткішті кп млшерімен шаяды. Мндай еріткіштерге пентан, гексан, гептан, петролейн эфирі жатады. Шаю кезінде адсорбциялыабаттар колоннаны бойымен жоарыдан тменге біртіндеп ыысады. Е бірінші, колонкадан еріткішпен бірге тмен зонада адсорцияланан компонент, яни адсорбциялыабілеті біршама тмен компонент блініп шыады, сосын аландары. Екі десорбция дісімен де колонканы шыатын жерінен белгілі сйы порцияларын бліп алуа болады. Бліпін алан порциялардыасиеттері мен рамы сыну крсеткіші бойынша аныталады.
Сйыты адсорбциялы хроматография бензин, керосин, газойль, майлар, жне жоары молекулалы мнай фракцияларынырамын анытауа кеінен олданылады. Мнда кмірсутектер алкан-циклоалканды жне аренді фракциялара, сондай-а арендерді циклдену дрежесі бойынша блуге балады. Хроматографиялы колонкалар силикогельмен немесе ос адсорбент – алюминий оксиді мен силикогельмен толтырылады. Керосин жне май фракцияларын талдауда аыан кмірсутектерді жууа десорбент ретінде С5-С7 н-алкандар, ароматты жне гетероатомды компонеттерді десорбциялау шін бензол, спиртті бензолды оспалар, ацетон, хлороформ олданылады.
Газ-сйыты немесе тарататын (распределительная) хроматорграфияны адсорбциялы хроматографиядан ерекшелігі мынадай: блгіш колонкада озалмайтын фаза ретінде атты адсорбент емес, адсорбциялы асиеті жо ірі кеуекті инертті зата (кірпіш, диатомит) жаылан андай-да шпайтын сйыты олданылады. Тарататын хроматографияа кптеген сйытытар сынылады: силиконды май, вазелин, полиэтиленгликоль т.б. жзден астам трлері.
Баылау сратары:
1. Мнайды блу дістеріні арапайым жне крделі трлері.
2. арапайым дістерге андай дістер жатады?
3. Крделі дістерге андай дістер жатады?
4. айнау температурасы дегеніміз не?
дебиеттер тізімі:
1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.
2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.
3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти- Л.: Химия, 1984 - 360 с.
4. Магеррамов А.М., Ахмедова Р.А., Ахмедова Н.Ф. Нефтехимия и нефтепереработка. Учебник для высших учебных заведений. Баку: Издательство «Бакы Университети», 2009, 660 с.
Дріс № 4.
Таырыбы:Кмірсутектерді блу дістері
Жоспар:
1. Кмірсутектерді молекулалы тор дісімен блу
2. Термиялы диффузия
3. Комплекстзу дісі
Глоссарилер:
Молекулалы тор-газдар мен сйытарды кептіруге, сутекті, этиленді жне газдарды оспалардан тазартуа, бензиннен алыпты алкандарды бліп алуа олданылады.
Термическая диффузия -Термодиффузия былысыны мні бірнеше компоненттен тратын оспаларда температуралы градиент боланда концентрация градиенті пайда болады. U- трізді быршаны натрий сульфатыны ерітіндісімен толтырып, оны бір жаында 00С , екінші жаында 1000С температураны стап транда біраз уаыт ткеннен кейін салын жаында тзды кристалдары тнбаа тскенін байауа болады. Термодиффузиялы колонканы ойлап тапаннан кейін термиялы диффузияны баса дістермен блінуі иын нашар еритін оспаларды, оны ішінде мнай фракцияларын блуге олдана бастады. Термодифуззиялы колонкалар арасында 0,25-0,5 мм саылау бар екі коаксиалды цилиндрден трады. Блетін оспаны екі цилндрді арасындаы алаа ортанып, бірін ыздырып, екіншісін салындатады. Осы кезде бір затты молеклалары салыын абыраа немесе цилиндрге кшіп, конвекцияны серінен тменге тседі, ал екінші компонентті молекулалары ысты цилиндрге баытталып, колонканы жоары жаына жинаталады. Процесті негізгі задылытары:
1) Салын абыраа кміртегі атомы кп, айнау температурасы жоары кміртектер жылжиды;
2) айнау температурасы бірдей боланда салын абыраа молдік клемі аз компонент жылжиды;
3) Молдік клемі мен айнау температуралары бірдей жадайда салын абыраа молекула беті аз компонент баытталады.
детте, алдын-ала алкан-циклоалкан жне арен бліктеріне блінген жаын айнайтын фракцияларды (25-500) термодиффузиялы блуге болады. аныан кмірсутектерді термодифузиялауда колонканы жоары жаында алкандар жинаталса, ортаы фракцияларда моно жне бициклоалкандар, ал тменгі блігінде полиалкандар жианталады. Осылайша, термодиффузия дісі тмендегідей крделі міндеттерді шешуге ммкіндік береді:
- изорылымды жаын айнайтын циклоалкандар мен алкандар оспасын (мысалы, айнау температурасыны айырымы 0,240С циклогексан мен 2,4-диметилпентанды блуге болады) блуге;
- циклдеріні саны бойынша моно-, би- жне полициклоалкандар концентраттарын алу шін циклоалкандар оспасын блуге;
- цис- жне транс- изомерлерді, мысалы, цис- жне транс-декалин, цис- жне транс- 1,2-диметилциклогексан изомерерін блуге.
Мембраны арылы диффузиялау. Кмірсутектерді газды жне сйы оспаларын кеуек емес полимерлі мембрана арылы блу формада блінетін компоненттерді блінуіне жне мембрана материалында оларды ерігіштігіне негізделген. Кеуек емес мембрана арылы зат тасымалдау мембрананы арсы жаынан сорбция, диффузия жне десорбция сатыларынан трады. детте, сорбция мен десорбция тасымалдауды жалпы жылдамдыын анытайтын диффузияа араанда жылдам жреді.
Жоары селективті жне жоары газ ткізгішті мембрана жасау иындыына байланысты мембрана кеінен олданылмайды.
Бл екі асиет кптеген мембраналар шін кері задылыта байалады. детте, тмен ткізгіштік крсететін жоары селективті полимерлер кеуек тменселективті полимерлік табана жаылан жа абат трінде олданылады.
Сонымен атар, тасымалдауы жеілдетілген кеуек, селективті еріткіш сіірілген мембраналар олданылады.
Баылау сратары:
1. Молекулалы тор дісіні принципі андай?
2. Мембрана арылы диффузиялау дегеніміз не?
дебиеттер тізімі:
1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.
2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.
3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти- Л.: Химия, 1984 - 360 с.
4. Магеррамов А.М., Ахмедова Р.А., Ахмедова Н.Ф. Нефтехимия и нефтепереработка. Учебник для высших учебных заведений. Баку: Издательство «Бакы Университети», 2009, 660 с.
Дріс № 5.
Таырыбы:Кмірсутектер мен кмірсутек оспаларын идентификациялау жне талдауды спектрлік дістері
Жоспар:
1. Масс-спектрлік дісті олдану
2. Ультрклгін жне инфраызыл спектрлік дісімен талдау жргізу
3. Ядролы магнитті жне электронды парамагнитті резонанс.
Глоссарилер:
Масс-спетрометр - талданатын затты молекулалары иондалатын иондар кзінен, иондарды блетін анализатордан, ионды кзге затты енгізу жйесінен, масс-спектрді тіркеу жйесінен, ажетті вакуумды амтамасыз ететін айдау жйесінен трады.
Ультраклгін жне инфраызыл спектроскопия - ультрклгін аймата энергияны жтылуы сырты электрондарды энергетикалы кйіні згеруінен болады.
Масс-спектроскопия. Масс-спектрометрия алашы рет 1940 жылы оай айнайтын мнай фракцияларын талдауа олданылан. 1959 жылы массалары жаын кмірсутектер мен гетероатомды осылыстарды блуге арналан жоары ауымды масс-спектроскопия пайда боланнан кейін ионды кзге лгіні тікелей енгізу бл дісті орташа жне ауыр мнай фракцияларын талдауа да олдануа ммкін екіндігін ксретті. Масс-спектроскопияны дамуы затты иондалу дісіні ерекшелігімен, тез сер етуімен, газ хроматографияа йлестігімен, толы автоматтандырыландыымен жне ЭВМ кмегімен нтижеледі деу ммкіндігімен сипатталады.
Масс-спетрометр келесі негізгі тйіндерден трады: талданатын затты молекулалары иондалатын иондар кзінен, иондарды блетін анализатордан, ионды кзге затты енгізу жйесінен, масс-спектрді тіркеу жйесінен, ажетті вакуумды амтамасыз ететін айдау жйесінен.
Иондау дісіні баса да дістері олданылуы ммкін: талдайтын затты молекулалары газ-реактантты (СН4, NH3) метастабилді озан атомдарымен немесе иондарымен сотыысан кезде химиялы иондалуы; арнайы электродпен жасаланкшті ртекті электр рісінде рістік иондалу; лазерлік десорбция жне т.б. Алайда жоары (70 эВ) жне тмен (10—13 эВ) электрондар энергияларында электонды соумен иондау дісі е ке таралан діс. Электрондар энергиясы алкандарда 10-13, алкендерде 9-10, алкилбензольды кмірсутектерде 8,5-9,5, ал полициклді арендерде 8 эВ болатын кмірсутектерді иондалу потенциалынан асып тседі. Сондытан электрондармен сотыысанда кмірсутек молекулалары иондалады, яни валентті электрондар зіліп, М молекулалы иондар тзіледі.
Молекулалы ион активті комплексті кйі арылы диссоцияцияланады. Оны таралуы траты німдер тзілу баытына арай жреді. Молекулаларды иондалуы жылдам (10~15 с), ал таралуы біршама за (10~15 с) жреді. Осы уаыт аралыында электроннан иондалан молекула арылы алынан арты энергия айналмалы, толынды жне электронды кйлер бойынша айта таралады.
Егер молекулада озуды бадарлайтын жйе болса,онда арты энергия бкіл молекула бетімен біркелкі таралып лгереді де мнадй осылыстарды диссоцияциялану дрежесі онша лкен болмайды. Мнайд жйе болмаса арты энергия молекулалы ионда таралып лгермейді, е лсіз байланысты бірінде локализденген о зарядты энергия байланысты зуге жеткілікті болып, диссоцияция орындалады.
Молекуланы электронды соылуа (удар) тратылыы таралмаан молекулалы иондарды салыстырмалы млшерімен сипатталады.
Тзілген иондарды рылымы мен оларды интенсивтілігі молекулаларды рылысына туелді. Диссоциятивті иондалу кезінде тзілген сыны иондарды массасын молекула рылымыны негізінде анытауа болады. Керісше, тзілген сыны иондарды массасы бойынша зерттелетін осылысты рамына андай рылымды элементтер кіретінін жобалауа болады.
Талданатын зат молекуласыны ралымды ерекшеліктеріні молекулалы ионны таралу баытына серін кміртек атомдарыны саны бойынша иондарды интенсивтік исытарымен сипаттауа болады.
Ультраклгін жне инфраызыл спектроскопия мнай талдауда кеінен олданылады.
Ультрклгін аймата энергияны жтылуы сырты электрондарды энергетикалы кйіні згеруінен болады. Органикалы осылыстарда мндай жтылу валенттік sжне p-электрондарды байланыстыратын орбитальдардан сйкес босаы тріне ауысуына, сондай-а n®p* жне n®s* типті гетероатомдарды блінбеген жптарыны электрондарыны ауысуымен байланысты.
Электордарды энергетикалы дегейіні реті мынады: босаы s*-орбиталь > босаы p*-орбиталь > байланыспайтын n-орбиталь > байланысатын p-орбиталь > байланысатын s-орбиталь.
Электронды спектрде жтылу жолатары толын зындыымен (l) жне жтылу интенсивтігімен сипатталады. Жтылу жолатарыны интенсивтігі электронды ауысу ммкіндігімен аныталады жне жолаты максимумында (макс немесе lg макс) жтылуды молярлы коэффициенті шамасымен лшенеді.
аныан кмірсутектерді молекулаларында энергияны кп ажет ететін s®s* ауыслар болады. Осы ауысулара сйкес келетін жолатар алыс ультраклгін аймата жатады, сондытан, аныан кмірсутектерді млшерін талдауа крделі аппарат ажет. Ошауланан ос байланысты алкендер мен алкиндерp®p* ауысуына сйкес келетін 190 нм дейінгі аймата жтылу жолаына ие. Мнай фракцияларыны компоненттерін идентификациялау шін орташа ультраклгін айматаы (l=190-400 нм) жтылу спектрлерін олданады.
Ультраклгін-спектроскопияны жоары сезімталдыыны арасында ароматты емес німдерде арендерді ізін анытауда кеінен олданылады.
Ядролы магнитті резонанс.ЯМР органикалы осылыстарды рылымын зерттеуде оптикалы спектроскопия дісімен атар олданылады.
Баылау сратары:
1. Масс-спектрлік дісті мнай деуде олданылуы.
2. Ультрклгін жне инфраызыл спектрлік дістері андай мнай німдерін талдауа олданылады?
3. Ядролы магнитті жне электронды парамагнитті резонанс дегеніміз не?
дебиеттер тізімі:
1. Нрслтанов .М. Мнай мен газды ндіріп, деу: Оулы/ .М. Нрслтанов, .Н. Абайлданов.
2. Мозговой И.В., Давидан Г.М., Олейник Л.Н. Химия и физика нефти и газа. Курс лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 199 с.
3. Батуева И. Ю., Гайле A. A., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти- Л.: Химия, 1984 - 360 с.
4. Магеррамов А.М., Ахмедова Р.А., Ахмедова Н.Ф. Нефтехимия и нефтепереработка. Учебник для высших учебных заведений. Баку: Издательство «Бакы Университети», 2009, 660 с.
Дріс №6.
Таырыбы:Мнай кмірсутектеріндегі физика-химиялы константалар
Жоспар:
1. Мнай німдеріні температуралы асиеттері
2. Абсолюттік жне салыстырмалы тыызды
3. Молекулалы масса.
4. Ттырлы
5. Сыну крсеткіші.
6. аныан бу ысымын анытау жне оны кмірсутектер тобы мен оспаларын анытаудаы орны
Глоссарилер:
Лап ету температурасы - белгілі бір стандартты жадайда мнай німдері буыны ауамен оспасы опарылыш зат болып келетін жне отты жаындатанда лап ете тсетін температура.
Ттану температурасы – ыздырылан мнай німіне жалынды жаындатанда 5 секундтан кем емес уаыт бойы жанатын температура.
здігінен ттану температурасы – деп мнай німін ыздыранда оны ауамен оспасы отты жаындатпаса да здігінен ттана алатын температура.
Тодану температурасы - мнай німдері аыштыын жоалтандаы температураны айтады.
Сйыты энтальпиясы - массасы 1 кг сйыты температурасын 00С-тан берілген температураа дейін ыздыру шін жмсалан жылуды кДж-мен алынан млшері.
Салыстырмалы тыызды () - 200С-та алынан мнай німдеріні тыыздыыны 40С-таы суды тыыздыына атынасы.
Ттырлы немесе іштей йкелу - сырты кштерді серінен блшектеріні орын ауыстыруына арсы тратын сйытарды асиеті.
Мнай німдеріні температуралы асиеттері.Мнай німдеріні температуралы асиеттерін сипаттау шін жарылуды тменгі жне жоары шегі, ттану температурасы, здігінен ттану, ттану жне лайлану температурасы сияты крсеткіштер енгізілген.
оспадаы барлы жаныш заттарды булары ауаны белгілі млшерімен бірге от кзі болан кезде жанатын жарылыш оспа тзеді. Жарылуды тменгі шегі жалына жаындатанда ттанатын жанармай буларыны минимальді концентрациясыны ауамен оспасымен аныталады. Жарылуды жоары шегі жанармай буларыны ауамен оспасы максимальды концентрацияа жауап береді, одан жоары ауадаы оттекті жеткіліксіздігінен ттану болмайды.
Жарылу шегі тарылан сайын, жанармай ауіпсіз жне керісінше жарылу шегі кеейген сайын жарылыш болады. Кптеген кмірсутектерді жарылу шегі онша лкен емес. Кейбір газдарды ана жарылу шегі лкен болады: сутек (4,0-75%), ацетилен (20-81%) жне кміртек оксиді (12,5-75%). Ауыр мнай німдеріні ртке ауіптілігі жарыл жне ттану температурасымен бааланады.
Лап ету температурасы. Бензиндер мен жеіл мнайды лап ету температурасын арастыранда жарылуды жоары шегін, ал алан мнай німдері шін тменгі шегін анытайды.
Лап ету температурасы мнай німдеріні фракциялы рамына байланысты. Оларды айдау шегі нерлым тмен болса, сорлым лап ету температурасы да тмен болады. Лап ету температурасы бойынша товарлы немесе аралы мнай німдеріндегі тменгі температурада айнайтын фракцияларды рамындаы оспалар туралы айтуа болады.
Ттану температурасы. Ттану температурасыны лап ету температурасынан рдайым жоары болатындыы белгілі. Мнай німі ауыр болан сайын бл айырмашылы та лкен болады жне 500С-а дейін жетуі ммкін. Майларды рамында шыш оспалар болатын болса, бл температуралар керісінше жаындайды.
здігінен ттану температурасы.Мнай фракциясыны айнау шегі тмен болан сайын, яни ол жеіл болан сайын, ол здігінен ттану трысынан те ауіпті емес, себебі мнай німіні орташа молекулалы массасыны суімен здігінен ттану температурасы тмендейді. Ауыр мнай алдытары 300-3500С-да, ал бензин тек 5000С-тан жоары температурада здігінен ттанады. Нормальды парафиндерді здігінен ттану температурасы е тмен болып келеді. рылысы ртрлі, біра молекулалы массалары те кмірсутектер бір-бірінен здігінен ттану температурасы бойынша ерекшеленеді. Е жоары здігінен ттану температурасы ароматты кмірсутектерге тн.
Мнай жне мнай німдерінде бір агрегатты кйден екінші кйге ауысуыны белгілі температурасы болмайды. Температураны тмендеткенде осы крделі оспа компоненттеріні блігі біртіндеп ттыр жне аз озалыш бола бастайды, ал еріген атты кмірсутектер тнба немесе кристалдар трінде блінуі ммкін. Бл былыс тменгі температурада мнай німдерін тасымалдау жне пайдалану операцияларын крделендіре тседі.
рамында жоары молекулалы атты кмірсутектер болатын ауыр фракциялар шін сипаттаушы параметрі тменгі температура болады:
- тодану температурасы (мнай, дизель жне азан отындары мен мнай майлары шін);
- лайлану температурасы (карбюратор, реактивті жне дизель отындары шін);
- кристалдану температурасы (рамында ароматты кмірсутектер болатын карбюратор жне реактивті отындар шін).
Температураны анытау дістері стандартты жадайда стандартты жабдытарда мнай німдерін суытуа негізделген.
Тодану температурасы мнай німдері аыштыын жоалтанда анытайды. Тменгі температурада майларды озалыштыыны жойылуыны екі себебі болуы ммкін: майды ттырлыын шыл жоарылату жне атты кмірсутектерді кристалды рылымында каркастарды пайда болу салдарынан. Клік жне дизель майларыны тодану температурасы -10-нан -400С-а дейін ауытиды, ал авиация двигательдерінде олданылатын майлар шін -550С-тан жоары болмауы керек.