Спектральный анализ углеводородов. Инфракрасные спектры

Спектральный анализ углеводородов. Инфракрасные спектры [c.434]

Для расшифровки состава природных органических соединений нефти и нефтепродуктов и характеристики их свойств применяются оптические методы. Сюда относятся инфракрасная и ультрафиолетовая спектрометрия, метод комбинационного рассеяния света, определения показателя преломления и оптической активности. Вещество, через которое проходит излучение, поглощает лучи только определенной длины волны (частоты), и по закону Кирхгофа само вещество излучает только те лучи, которые оно в данных условиях поглощает. Каждый ион, атом, молекула дают характерные частоты в спектре поглощения, спектре испускания и спектре комбинационного рассеяния. Задачей спектрального анализа является определение этих характеристических частот, зная которые, можно определить качественный состав углеводородной смеси. Для этого существуют таблицы характеристических частот индивидуальных углеводородов. Для количественного анализа еще необходима оценка интенсивности излучения. [c.228]

Область применения ультрафиолетовой спектроскопии, ограниченная в основном ароматическими углеводородами, за последние годы расширяется в связи с развитием синтеза новых ароматических полимеров и полимеров, содержащих двойные связи. Основные достоинства метода ультрафиолетовой спектроскопии при решении аналитических задач и при идентификации углеводородов заключаются в высокой чувствительности, точности и быстроте анализа, а также в простоте экспериментальной методики и аппаратуры и достаточно малом количестве вещества, требуемого для исследования. К числу недостатков метода, в некоторых случаях ограничивающих возможность его аналитического использования, следует отнести наложение спектров и их недостаточную избирательность. В этом отношении колебательные спектры (инфракрасные и комбинационного рассеяния) обладают более широкими возможностями, однако во многих случаях целесообразно использовать одновременно несколько спектральных методов. [c.3]

Применение спектрофотометрического анализа в инфракрасной области спектра. В настоящее время изучены методы анализа многих соединений и смесей. Особенно хорошо разработаны методы анализа углеводородов нефтяных погоно1в. Так как в спектрах всех углеводородов имеются характерные полосы поглощения, то можно определить содержание насыщенных алифатических углеводородов, нафтенов, олефинов и ароматических углеводородов. Обычно исследуемый нефтяной погон разделяют перегонкой на фракции. В каждой фракции можно определить 4—5 компонентов описанным выше методом. Так как вода сильно поглощает инфракрасные лучи, в качестве растворителей применяют в спектральной области от 1 до 10 ц четыреххлористый углерод, а в области от 10 до 25 м- — сероуглерод. [c.485]

Весьма перспективны методы масс-спектроскопии, основанные на точном измерении масс ионизированных частиц и молекул посредством разделения в пространстве и во времени заряженных частиц, имеющих различные величины отношения их массы к величине заряда. Разделения достигают, пропуская такие частицы через электрическое и магнитное поля. Разделенные в масс-спектрографе пучки частиц различной массы в своей совокупности образуют спектр , фиксируемый на фотографической пластинке в виде ряда отдельных линий. Можно определять содержание примесей в анализируемом образце вещества до 0,0001%. Точность анализа равна 0,1—0,2%. Проводят анализы углеводородов, сталей, газов, нефти. Можно анализировать все смеси (газы, жидкости, твердые), которые в ионизационной камере прибора полностью испаряются без разложения их компонентов. Масс-спектральный метод комбинируют также с хроматографией (см. ниже), инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопией. [c.568]

Разработаны и внедряются в промышленность экспресс-методы непрерывного определения содержания ацетилена и других углеводородов как в воздухе, поступающем в аппарат, так и в жидком кислороде. Таких методов два спектральный анализ в инфракрасной части спектра и хроматографический анализ. [c.363]

В дополнение к определениям температуры пара и показателя преломления, которые обычно применяются для того, чтобы следить за течением разгонки и как средство интерпретации результатов разгонки, применяются также исследования других физических свойств, которые позволяют получить более полную картину исследуемой смеси. Так, иногда определяются плотности, вязкости, вращение плоскости поляризации света и температуры плавления. Обычно эти методы применяются лишь тогда, когда показатель преломления или точки кипения или обе величины вместе не дают точного ответа. Исследование вращения поляризованного света применяется к таким природным продуктам, как терпены и их производные. Температуры плавления и застывания имеют более широкое применение, в частности как критерий чистоты. Применение температур плавления получило значительное распространение в недавних исследованиях углеводородов, плавящихся при низких температурах [157]. Методы таких физических измерений могут быть найдены в книгах, посвященных физико-химическим методам [130], или в оригинальной литературе. Более широко применяются анализы с помощью ультрафиолетовых, инфракрасных спектров, спектров комбинационного рассеяния и масс-спектрального метода как для качественных, так и для количественных определений. [c.264]

Идентификация углеводородов по инфракрасным спектрам обычно вполне однозначна, поскольку не может быть двух различных молекул (за исключением оптических изомеров) с совершенно одинаковыми спектрами. Спектральная идентификация значительно надежнее идентификации по таким константам, как температура кипения, плотность и показатель преломления обычно она надежна и при наличии значительных примесей в идентифицируемом веществе. Возможна идентификация нескольких компонентов в смеси (качественный анализ), а в ряде случаев идентификация соединений с неизвестным спектром в процессе их получения [3, 14]. [c.498]

Инфракрасные спектры поглощения измерялись на описанном в работе [20] регистрирующем спектрометре. Расшифровка спектров ароматических фракций основывалась на данных о характе-рических полосах ноглощения, собранных в выпуске VI справочника [21] основное внимание было сосредоточено на области спектра от 700 до 900 см (14—11 мк), где расположены наиболее характерные полосы ароматических углеводородов. К насыщенным (гидрированным) фракциям был применен спектральный метод количественного структурно-группового анализа [22]. [c.57]

Нельзя вообще предсказать, каким образом будет влиять на поглощение данным растворенным веществом замена одного растворителя другим. Вопрос о влиянии замены растворителя может и не возникать в связи с тем, что аналитик часто принужден употреблять определенный растворитель или класс растворителей, в которых растворяется исследуемый материал. Дальнейшее ограничение налагается при работе в ультрафиолетовой и инфракрасной спектральных областях, где многие обычные растворители становятся непрозрачными. Это ограничение особенно велико для инфракрасной области, поскольку неизвестны растворители, прозрачные на всем участке спектра, на котором желательно проводить анализы. Для работы в ультрафиолетовой области оказываются удовлетворительными вода, спирт, эфир и насыщенные углеводороды, но бензол и его производные, хлороформ, четыреххлористый углерод, сероуглерод, ацетон и многие другие здесь неприменимы, за исключением области, непосредственно [c.178]

Кроме того,— и это особенно важно,—авторы настоящей книги ставят одной из ее задач дать в руки исследователям совокупность табличных данных, дающих возможность выполнять количественный анализ состава смеси, в которой встречаются изученные углеводороды. Однако пользование такими табличными данными возможно лишь нри условии их воспроизводимости при работе на установке, которая может, вообще говоря, отличаться от установки, применявшейся нри получении значений интенсивности. Поэтому было необходимо установить влияние параметров спектрального прибора и источника возбуждения на измеряемое значение интенсивности линий и указать, каким образом можно обеспечить воспроизведение на новой установке данных, фигурирующих в таблицах. Только после того, как такая работа была проделана, открылась возможность составлять рациональные таблицы. Нелишне, может быть, отметить, что для констант, характеризующих инфракрасное поглощение, подобная работа до сих пор еще не выполнена, так что мы не имеем пока возможности дать сводку коэффициентов поглощения, нри помощи которых можно было бы выполнять количественный анализ по спектрам поглощения на любой установке. [c.6]

Ароматические углеводо,роды различаются и по числу атомов углерода в боковых цепях, которое колеблется от 3—5 до 25. Однако, как прав/ило, боковые цепи ароматических углеводородов масляных фракций значительно короче, чем боковые цепи соответствующих им по температуре выкипания нафтеновых углеводородов. Одним из важнейших вопросов в исследовании строения молекул ароматических углеводородов является определение числа и структуры баковых цепей. Наиболее точным методом, позволяющим получить представление об этом, является метод спектрального анализа в инфракрасной части спектра. Он дает возможность определить число групп СНз и СН2, т. е., общее число атомов углерода в цепях, по числу СНз-групп — число концов цепей, по соотношению СНз- и СНг-групп — степень их разветвлент ности. [c.15]

Анализ углеводородов топлив спектральными методами. Спектральные методы применяют для определения углеводородов той или иной группы, индивидуальных углеводородов, наличия отдельных структурных элементов молекулы и функциональных групп, а также для качественного и количественного установления неорганических элементов в топливах или продуктах их окисления. Наибольшее распространение для анализа топлив имеют методы определения их спектров поглоп] ения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях, метод комбинационного рассеяния света, масс-спектрометрия и эмиссионный спектральный анализ [1, 7, 83-88]. [c.219]

Существующие спектральные методы анализа ароматических углеводородов (по спектрам ноглощения в ультрафиолетовой, средне-волновой инфракрасной областях и по спектрам комбинационного рассеяния) требуют примеиепия сложной аппаратуры и связаны с затратой значительного времени. [c.335]

Различия инфракрасных спектров гомологов, например пропилена, бутилена-1, амилена-1, значительно менее существенны, поэтому и анализ их смесей часто затруднителен. Газ из насыщенных углеводородов i — С4 анализируется без особого труда, но для газов нефтепереработки уже необходимо сочетание его с подходящим методом разделения или с другими методами анализа. Сочетание низкотемпературной перегонки с инфракрасным спектральным анализом ряда фракций дает падежный и точный, но длительный метод полного анализа газов. Комбинирование масс-снектросконии с инфракрасной приводит к полному и очень быстрому, но сложному и дорогостоящему методу анализа. [c.188]

Дийенйй й развитием йа этой основе инструментальных методов анализа [ПО, 124]. Первой работе по аналитическому использованию инфракрасной спектрометрии предшествовало изучение спектров 55 индивидуальных углеводородов, полученных и ат-тестованйых при выполнении проекта № 6 Американского института нефти (АИН) [146]. Масс-спектральный анализ тяжелых фракций нефти стал возможен лишь после получения органических веществ с большой молекулярной массой и высокой сте пенью чистоты по проекту № 42 АИН [ПО]. При этом следует отметить, что исследование теории и разработка аппаратуры для криометрического метода анализа проводились в рамках проекта № 6 АИН параллельно с разработкой методов получения высокочистых углеводородов [29]. В 1955 г. метод утвержден как стандартный метод определения чистоты органических соединений и используется до настоящего времени, несмотря на неоднократный пересмотр стандартов [60]. В 1957 г. созвана Первая международная конференция, посвященная обсуждению возможностей криометрического метода [147]. [c.7]

Инфракрасные спектры нафтенов. Замыкание метиленовой цепи в кольцевые системы не приводит к существенным изменениям их колебательного спектра. Спектры циклических парафинов и парафинов с открытой цепью подобны и поэтому трудно установить отличия спектров алкилзамещеиных циклопарафинов от спектров обычных парафинов. Для циклопропана характеристическими частотами могут служить волновые числа 810, 890, 1010, 3025, 3095 см для циклобутана 910— 930, 1220 и 2980 см . Особенно неблагоприятны условия для спектрального отождествления циклопентана колебательный спектр последнего не имеет полос поглощения, которые не совпадали бы с полосами поглощения других углеводородов можно вести анализ только по полосам 900 и 2955 см . Для анализа циклогексана мол<ет быть использована полоса поглощения в области 860—890 см , с некоторыми ограничениями полоса 1260 см , а также полоса 2925 сл". Для количественного анализа смесей нормальных и изопарафинов в большинстве случаев требуется высокое спектральное разрешение. [c.250]

В основе количественного анализа углеводородных смесей лежат следующие положения 1) интенсивность линий комбинационного рас-сея1шя компонента смеси пропорциональна числу молекул данного компонента в рассеивающем объеме 2) интенсивность не зависит от присутствия других компонентов. Первое положение вытекает из природы комбинационного рассеяния [I, в, 7, стр. 18]. Второе — есть следствие того обстоятельства, что межмолекулярные вза-имодействия обычно весьма слабо влияют на внутримолекулярные колебания, проявляющиеся в линиях комбинационного рассеяния. Влияние межмолекулярных взаимодействий не всегда пренебрежимо мало. В частности, оно может быть заметным при взаимодействиях молекул с сильными дипольными моментами оно весьма значительно при взаимодействиях группы О—Н или N—14 с окружающими молекулами, содержащими кислород, азот или фтор. Но для громадного большинства интересных с практической стороны веществ, в частности для углеводородов, межмолекулярные влияния ничтожно малы. Поэтому спектр рассеяния углеводородных молекул оказывается независимым от состава смеси и остается неизменным при переходе от газообразного состояния к жидкому. Это обстоятельство очень упрощает решение задачи молекулярного спектрального анализа методом комбинационного рассеяния по сравнению, например, с методом инфракрасного поглоитения, как указывалось уже , , 0 введении. [c.145]

К наиболее эффективным методам обнаружения и идентификации примесей принадлежат спектральные методы масс-спектры, инфракрасные, ультрафиолетовые спектры. Разработанный иедаино О Нилом [28] масс-спектральный метод анализа больших масс, иримеиимый для анализа масс порядка 700 и выше (СаоН-), оказался чрезвычайно ценным для обнарунгения примесей в высокомолекулярных углеводородах [31]. [c.504]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология