Надмолекулярные структуры, методы

Анализ проведенных исследований показал, что в целом решается комплекс проблем по повышению нефтеотдачи от фундаментальных исследований физико-химических основ подбора химреагентов, изучения свойств и вытеснения нефти до опытнопромышленных работ и внедрения разработок. Проведен комплекс работ по созданию химических композиций на основе полифункциональных органических соединений с регулируемыми вязкоупругими, вытесняющими и поверхностно-активными свойствами с целью избирательного воздействия на нефтенасыщенный пласт в тex юлoгияx повышения нефтеотдачи и обработки призабойной зоны пласта применительно к исследуемым месторождениям Республики Башкортостан. Теоретически разработана и экспериментально подтверждена концепция эффективного применения полифункциональных реагентов, обладающих свойством межфазных катализаторов. Изучен механизм взаимодействия полифункциональных реагентов с нефтью и поверхностью коллектора с использованием различных методов спектрофотометрии. Выявлены основные закономерности, происходящие в пласте под воздействием химреагентов. Установлено, что при взаимодействии ПФР с металлопорфиринами нефтей происходит процесс комплексообразования по механизму реакции экстра координации. Образование малоустойчивых экстракомплексов приводит к изменению надмолекулярной структуры МП и изменению дисперсности системы. Проведены сравнение реакционной способности различных ПФР и расчет констант устойчивости экстракомплексов. Показано, что наибольшей комплексообразующей способностью обладают ими-дозолины. Определены факторы кинетической устойчивости различных нефтей до и после обработки реагентами. Установлено, что реагенты уротропинового ряда обладают большей диспергирую-и ей способностью, чем имидозолины. Уменьшение размера частиц дисперсной системы вызывает снижение структурной вязкости нефти, что в конечном счете положительно сказывается на повышении нефтеотдачи. Показано, что вязкость нефти после контакта с водными растворами ПФР снижается в 3-8 раз. Оптимальные концентрации реагентов зависят как от структуры применяемого ПФР, так и от состава исследуемой нефти. [c.178]

Сольвентные методы. Эти методы наиболее часто применяются для выделения смолисто-асфальтеновых веществ из нефти, предусматривают разделение тяжелых нефтяных остатков на асфальтены и мальтены. Они основаны на том, что в присутствии избытка низкомолекулярных алканов или других осадителей, по отношению к которым асфальтены лиофобны, они коагулируют, увлекая с собой в виде сольватных слоев надмолекулярных структур некоторую часть смолистых продуктов. [c.94]

При изучении надмолекулярной структуры полимеров методом электронной микроскопии наименьшие искажения получаются при травлении полимеров в плазме высокочастотного кислородного разряда. Это дает возможность оценить соотношение между объемом, занимаемым упорядоченными микрообластями (микроблоками структуры) независимо от их природы, и неупорядоченной частью полимера (свободные цепи и сегменты), а также средний линейный размер микроблоков. Например, для эластомеров при комнатной температуре характерна объемная доля микроблоков примерно 20%. Это значит, что 80% по объему занимают свободные цепи и сегменты, ответственные за высокую эластичность этих материалов. Средний линейный размер структурных микроблоков 10—30 нм, что соответствует типичным размерам частиц в коллоидных системах. Малое различие в плотностях упорядоченных и неупорядоченных микрообластей (1—2%) является причиной того, что применение дифракционных методов для исследования структуры аморфных эластомеров не всегда эффективно. Некоторые полимеры в блоке характеризуются глобулярной структурой (рис. 1.12) с размерами микроблоков 12—35 нм. [c.27]

Из большого арсенала разработанных к настоящему моменту методов наиболее адекватную информацию о состоянии НДС тяжелого состава можно получить лишь при помощи неразрушающих методов, не связанных с добавлением растворителей или наложением интенсивных механических нагрузок на исследуемые нефтяные системы. Методы типа гель-нроникающей хроматографии, фотоколориметрии, седиментационные, реологические и другие методы являются малопригодньп и для точного измерения сфуктурных характеристик НДС и определения точек фазовых переходов. Они частично разрушают надмолекулярную структуру исследуемых систем, изменяют толщину и химический состав сольватных оболочек, а также приводят к диссоциации, либо рекомбинации части соединений, существенно искажая характеристики исследуемых нефтяных систем. Использование разрушающих методов, по словам некоторых исследователей, является лишь первым пробным шагом в изучении структурных превращений в НДС. Наиболее приемлемыми в этом отношении являются некоторые спектральные методы, а также различные виды микроскопии, которые, конечно же, не могут удовлетворить весь спектр исследований в области нефтяных дисперсных систем, но вполне достаточны для целей данной работы. [c.9]

Асфальтены, в отличие от смол, не растворимы в алканах, имеют высокую степень ароматичности, которая в совокупности с высокой молекулярной массой гетероциклических соединений приводит к значительному межмолекуляриому взаимодействию, способствующему образованию надмолекулярных структур. Наличие надмолекулярной структуры асфальтенов является одной из важнейших особенностей этих компонентов и, в целом, определяет сложности их аналитического исследования. Если смолы можно легко разделить на узкие фракции то для разделения асфальтенов нужны специальные растворители, обладающие различной полярностью, а также специальные приемы, включающие гидрирование, термодеструкцию, озонолиз, а также набор современных методов (ИК- и УФ-спектроскопия, ЯМР-, ЭПР- и масс-спектрометрия, люминисцентный и рентгеноструктурный анализы) [19, 22, 23]. Например, экспериментами по гидрированию смол с М 600-800 и асфальтенов с М 1700 в мягких условиях [23] было показано, что из них могут быть получены углеводороды, по составу и свойствам приближающиеся к соответствующим углеводородам, вьвделенным из высокомолекулярной части нефти. Основное их отличие в более высокой цикличности, повышенном содержании серы и меньшем содержании атомов углерода с алифатическими связями. Это свидетельствует о наличии прямой генетической связи между высокомолекулярными углеводородами, гетероатомными соединениями, смолами, асфальтенами. [c.19]

На основе исследования люминесценции растворов асфальтенов установлено, что асфальтеновые ассоциаты имеют плоское строение [289]. Об этом же свидетельствуют хорошо сформированные пластины со средним поперечным размером до 1 ч- 3 мкм, обнаруженные методом электронной микроскопии. Плотная упаковка надмолекулярных структур асфальтенов проявляется в том, что растворы асфальтенов ведут себя аналогично компактным ассоциированным полимерам, причем они имеют меньший молекулярный объем, чем молекулы полимера с той же молекулярной массой [242]. [c.288]

Коллоидно-химические представления об образовании ассоциа-тов, различного рода комплексов и надмолекулярных структур со временем, очевидно, позволят создать теоретические основы компаундирования и объяснить имеющиеся отклонения от аддитивности по многим показателям. В настоящее время разработка рецептур смешения высокооктановых бензинов почти лишена научной базы. В расчетах часто используют не фактические свойства тех или иных компонентов, а условные характеристики смешения, учитывающие поведение данного компонента в конкретном базовом бензине. Основные законы, определяющие характеристики смешения, не выяснены, поэтому при компаундировании прибегают к эмпирическим методам расчета. [c.160]

Факт зависимости проницаемости от надмолекулярной структуры полимерных мембран связан также с линейной зависимостью между поглощением влаги и долей аморфной фазы в целлюлозе. Более того, при гидролизном нли микробном разложении полимерных мембран наиболее уязвимы аморфные области, которые разрушаются первыми. Этот факт является основой экспериментального метода определения сопротивляемости, а следовательно, и доли аморфной фазы по кинетике гидролиза. [c.71]

Анализ литературных данных по применению физических методов к определению структурных элементов в асфальтенах позволяет полученную информацию условно разделить на два качественных уровня. Первый характеризует надмолекулярную структуру асфальтенов как комплексную физико-химическую систему. Это проявляется в признаках кристаллического строения и в закономерностях процесса растворения. [c.238]

Одна из книг содержит оригинальные работы в области структуры и механических свойств полимеров и посвящена весьма важному разделу науки о полимерах — их молекулярной и надмолекулярной структуре, методам физического регулирования структуры полимерных тел, а также всему комплексу механических свойств, тесно связанных со структурными характеристиками полимеров. [c.4]

Первый метод наиболее прост и в настоящее время используется в практике работы заводских лабораторий и исследовательских институтов. Под действием гравитационного поля оседают только достаточно крупные частицы — 0,1 —100 мкм (10" —10 м). Гравитационный метод определения устойчивости НДС осложняется образованием сольватных оболочек вокруг надмолекулярных структур, что снижает движущую силу процесса расслоения системы на фазы. Заменяя действие гра-игггационных сил действием центробежных сил, обеспечивающих ускорение, превышающее в 100—1000 раз ускорение свободного падения, можно создать условия для достаточно быстрого осаждения ССЕ. Установлено, что воздействие центробежного поля достаточной интенсивности (фактор разрешения 50 000 при ско- [c.140]

Важно подчеркнуть, что распределение частиц по размерам, найденное оптическим и рентгеновским методами, представляет собой бимодальную функцию, экстремумы которой определяются характеристиками надмолекулярных структур компаундов. [c.110]

Метод, основанный на использовании энтропийных характеристик, передает различие в надмолекулярной структуре растворителя в конечном состоянии по сравнению с начальным и связан в основном с взаимодействиями растворитель — растворитель. В связи с этим природа растворителя здесь проявляется в его различном структурном состоянии и может объясняться на основе структурных представлений. [c.248]

Разработан комплекс рентгеновских методов, позволяющих всесторонне исследовать молекулярную и надмолекулярную структуру кокса. Оцениваются кристалличность, упорядоченность,анизотропность или изотропность структуры, характер тонкопористой структуры. Именно от этих параметров структуры зависит качество коксов, их эксплуатационная пригодность. [c.82]

Перспективным методом изучения фазовых и полиморфных превращений в НДС является калориметрия. При переходе НДС из одного состояния в другое, например из молекулярного раствора в структурированную жидкость, происходят взаимодействия между молекулами или надмолекулярными структурами, сопровождающиеся тепловыми эффектами [150]. Величина последних может явиться характеристикой, позволяющей оценить тип взаимодействия, степень прочности НДС и др. [c.138]

Помимо строго упорядоченных кристаллических участков, структура которых была только что рассмотрена, в нативных микрофибриллах имеются также и аморфные (или, по крайней мере, менее упорядоченные) участки, где целлюлозные цепи упакованы более рыхло. Вопрос об относительном содержании аморфных и кристаллических участков и об их взаимном расположении в элементарных фибриллах и микрофибриллах до сих пор остается дискуссионным из-за отсутствия бесспорных методов для прямого экспериментального определения этих характеристик. Однако факт существования в нативных целлюлозах двух типов надмолекулярных структур не вызывает сомнения. Такие участки резко различаются по реакционной способности, что непосредственно проявляется в химических экспериментах. [c.154]

Надмолекулярная структура. Метод ЯМР позволяет определять гетерогенность структуры эластомеров и измерять размер гете-рофазных включений, поскольку в таких системах ядра с различной подвижностью могут иметь разные времена релаксации. [c.275]

Электронные микроскопы дают возможность увидеть отдельные коллоидные частицы, крупные макромолекулы (например, белков), вирусы, элементы кристаллической решетки и другие субмикроско-пические объекты размером 10 —10" см. Методом электронной микроскопии можно также наблюдать структуру полимеров. Если классическим методом структурного анализа (рентгенографическое исследование) можно получить сведения лишь о строении областей, размеры которых в десятки и сотни раз меньше длины полимерных молекул, то применение электронной микроскопии позволяет исследовать структуры, образующиеся при взаимодействии макромолекул (надмолекулярные структуры). [c.166]

Структура блока полиэтилена с оптимальным содержанием термостабилизирующей системы I отличается очень крупными, четко ограненными образованиями, плотно примыкающими друг к другу (рис. 32, г) причем надмолекулярные структуры заметно различаются по величине. Увеличение суммарной концентрации термостабилизирующей системы I приводит к возникновению монокристаллов на фоне более мелких структур (рис. 32, д). Аналогичная картина наблюдается и для других изученных эффективных термостабилизирующих систем (II и III), однако выявление надмолекулярных структур методом реплик с поверхности низкотемпературного скола затруднено вследствие выпотевания на поверхность скола антиокислителя 5, вызванного его плохой совместимостью с полиэтиленом (рис. 32, е, ж). [c.155]

Благодаря современным методам анализа установлены способы построения структурной единицы смолисто-асфальтеновых веществ различных нефтей [И, 119]. Согласно данным рентгеноструктурного анализа надмолекулярная структура асфальтенов состоит из 5—6 слоев полйядерных двухмерных пластин общей толщиной 1,6—2,0 нм. Размеры надмолекулярных структур, определенные рентгенографически, имеют заниженные значения по сравнению с таковыми, найденными электрономикроскопически, что, вероятно, связано с включением при определении размеров по электронным микрофотографиям алифатической части молекул, в то время как рентгеновские лучи рассеиваются только упорядоченной частью или ядром молекулы. [c.30]

Полезная информация может быть получена при изучении характера образования надмолекулярных структур методом ЯМР высокого разрешения. Механизм образования ассоциатов может быть изучен путем сопоставления данных о молекулярной подвижности концевых и каркасных групп олигомерного блока в зависимости от температуры [52]. При образовании ассоциатов из молекул ОКЭМ предпочтительной является развернутая конформация молекул. Для ОКДМ вследствие большей гибкости олигомерного блока характерной является свернутая конформация молекул (рис. 3.15). [c.149]

Из сказанного понятно, что разработка методов определения степени ориентации по данным термической и механической предыстории потребует значительных теоретических и экспериментальных исследований. Создание таких методов является центральной проблемой в разработке способов целенаправленного формирования надмолекулярных структур в процессах переработки аморфных и кристаллических полимеров, поскольку ориентация влияет на механические, оптические и диэлектрические характеристики твердых полимеров. Подробное обсуждение свойств твердых полимеров выходит за пределы настоящей книги. Этот вопрос всесторонне рассмотрен в работах Алфрея [68], Лидермана [69], Трелоара [70], Тобольского [71], Ферри [72], Бики [73], Нильсена [74], Винсента [75], Мак-Крума, Рида и Вильямса [76], Штейна [77], Уорда [78] и Сэмюеля 60]. [c.77]

Некоторые методы переработки полимеров"рассчитаны на то, что формование надмолекулярных структур (структурирование) будет происходить непосредственно в самом процессе переработки. Примерами таких технологических процессов являются формование волокна и экструзионно-выдувное формование с предварительной вытяжкой. В первом примере волокно после фильерного формования для получения нужной структуры должно быть подвергнуто холодной вытяжке (см. разд. 3.7). Во втором примере характер ое время релаксации полимера при температуре формования должно быть достаточно велико, для того чтобы в материале до начала ох. лаждения сохранилась большая часть созданной в процессе формования двухосной ориентации. Таким свойством обладают аморфные полимеры при температуре, несколько превышающей температуру стеклования. Можно назвать эту способность структурируемостью она зависит как от реологических характеристик расплава полимера, так и от его механических свойств при Тд < Т < Г (. [c.615]

Унгер Ф.Г Масс- и радиоспектральные методы исследования фуппового состава и надмолекулярной структуры нефтей и нефтепродуктов Дис.. ..д.х.н. Уфа/БашНИИ НП.1984. [c.77]

Отсюда можно заютючить, что длинноволновое излучение в видимой области спектра чувствительно к надмолекулярной структуре фуллеренов С60 в растворе ССЦ. Следовательно, при помощи колориметрического метода анализа растворов фуллеренов С60 возможно получение некоторой дополнительной информации подобного рода. Например, из рис. 1.7 можно видеть, что концентрации растворов С60 в ССЦ, начиная с которых наблюдается положительное отклонение от ОЗС, лежат в области 0,27(750 нм) 0,29(670 нм) мг/мл, что составляет 0,б-С,ис1.т1- Тогда как отрицательные отклонения от ОЗС при облучении растворов С60 в коротковолновой УФ-области наблюдаются уже при концентрациях 0,05(315 нм) 0,12(364 нм) мг/мл, что составляет (0,11 0,27)С асыщ.- [c.29]

Разработан комплекс методов оценки молекулярной и надмолекулярной структуры коксов. Методы основаны на дифракции рентгеновских лучей в области больших и малых углов. Комплекс позволяет оценивать размеры кристаллитов, микроискахени , количество упорядоченного углерода, степень упорядоченносФи структуры, термический коэффициент расширения решетки, анизотропию термического расширения, распределение структурных пор по размерам и другие параметры тонкопористой структуры. Показано значительное разлшчие в тонкой структуре, характеризуемой перечисленными параметрами, дяя игольчатых и изотропных коксов. Библ.II,таблЛ. [c.164]

Книга заканчивается рассмотрением ряда способов формования, применяемых в технологии переработки полимеров. И опять каждый из этих методов формования рассматривается независимо от какого-либо конкретного метода переработки. В дополнение к логической классификации методов формования мы рассматриваем влияние пгреработки на надмолекулярную структуру, обусловленное механической ориентацией макромолекул при переработке, зафиксированной вследствие быстрого охлаждения. [c.11]

Результаты недавних экспериментальных исследований кинетики кристаллизации и характера надмолекулярных структур, присущих процессам формирования волокна, показывают, что в случае ПЭВП [38, 39] растягивающие напряжения увеличивают скорость кристаллизации на несколько десятичных порядков и уменьшают индукционный период по меньшей мере в сотни раз. Надмолекулярная структура изменяется от сферолитной, присущей низкому уровню растягивающих напряжений, до фибриллярной (цилиндрической). Наконец, методом прокатки удается получить прозрачные пленки из ПЭВП [40]. [c.63]

С возникновением и развитием мезофазы формирование состава и молекулярной структуры КМ происходит за счет термохимических превращений в объемах газопаровой и конденсированных изотропных и жидкокристаллической фаз (гомогенный процесс) и на границах раздела этих фаз (гетерогенный процесс). Однако и в этом случае КМ представляет собой объединение множеств органических соединений, развивающееся в направлении накопления углерода за счет образования полициюшческих конденс1фованных ароматических молекулярных структур. Поэтому вопрос о составе и молекулярном строении КМ на этом и последующих этапах формирования нефтяного углерода приобретает особое значение, поскольку именно на стадии мезофазных превращений формируется надмолекулярная структура высокотемпературных форм нефтяного углерода [100]. Однако молекулярная структура нефтяного углерода в рассматриваемом аспекте изучена слабо, преимущественно методами, дающими информацию о среднестатистической молекуле или молекулярноструктурной единице, относящейся ко всей массе объекта исследования, базируясь на известных гипотезах о молекулярной структуре углеродных материалов [35,36,40,93,116]. [c.40]

Нейтронографич. методы все шире используют при исследовании текстуры в-ва, т. к. высокая проникающая способность нейтронов позволяет получить более полные сведения об анизотропии св-в образцов, чем рентгенография. Надмолекулярную структуру белков и полимерных материалов исследуют по малоугловому рассеянию нейтронов при этом устанавливают момент инерции, форму и размеры частиц. [c.206]

Сюняева Р. 3. Метод расчета объемной и поверхностной энергии надмолекулярных структур н-алканов / Изв. вузов Нефть и газ . — 1982. — №2. — С.55 — 59. [c.328]

Степень кристалличности определяется но данным рептгепо структурного анализа, по плотности, ИК-спектрам и т. п. Дапшле,. полученные разными методами, могут заметно различаться, поэтому оценка степени кристалличности относительна и пригодна лишь для качественного сопоставления надмолекулярной структуры разных полимеров. [c.174]

Для определения надмолекулярных структур непосредственно в керне был использован метод диэлектрической спектроскопии. Диэлектрические исследования показали, что виды надмолекулярных структур изучаемых остаточных нефтей представлены твер-докристалическими и лиотропными жидкокристалическими фазами, а также молекулярными агрегатами типа сферических мицелл. [c.94]

Ориентированные полимеры имеют фибриллярную (волокноподобную) надмолекулярную структуру, основным элементом которой является микрофибрилла. Микрофибриллы по своему строению гетерогенны они состоят из периодически чередующихся областей большей и меньшей плотности, соответственно из кристаллических и аморфных областей. Период повторяемости упорядоченных и неупорядоченных участков вдоль оси микрофибриллы (так называемые большие периоды), определяемый рентгенографическим методом путем съемки под малыми углами, в зависимости от природы полимера и условий ориентации и последующего отжига варьируется в пределах от нескольких единиц до нескольких десятков нанометров. Большие периоды обычно возрастают при повышении температуры ориентации и отжига. Микрофибриллы имеют достаточно четкие боковые границы, а периодическое чередование упорядоченных и неупорядоченных областей является их характерной особенностью. [c.180]

При изложении материала автор старался, с одной стороны, дать ряд общих представлений, таких, как ггредставления о свободном объеме, принципе соответственных состояний, методов приведения, термодинамическом подходе к явлениям н др. гг, с другой стороны, показать специфические особенности полимеров, зависимость их свойств от гибкости цепи, ллотносги упаковки, физического и фазового состояния, формы и размера надмолекулярных структур. [c.12]