Молекулярные веса компонентов битумов

Адгезия (прилипание) объясняется образованием двойного электрического поля на поверхности раздела пленки битума и каменного материала. Адгезия битумов зависит от полярности компонентов (асфальтенов и мальтенов) и характеризуется электропроводностью растворов этих веществ в неполярных растворителях. С повышением молекулярного веса асфальтенов и мальтенов электропроводность возрастает. Так, при молекулярном весе асфальтенов 1698 электропроводность равна [c.64]

Молекулярные веса компонентов битумов [c.205]

Интересные данные были получены и при окислении остаточных битумов сернистым ангидридом [54]. Изучение химизма реакции показало, что наиболее реакционноспособными являются нафтено-ароматические углеводородные структуры высокомолекулярных компонентов нефтей. При окислении остаточных битумов сернистым ангидридом увеличиваются величина отношения С/Н и средний молекулярный вес битума, растет и содержание серы, т. е. часть серы SO2 переходит в битум. Вероятно, окисленные асфальтены образуются в результате дегидрирования и поликон- [c.136]

Сопоставление свойств компаундированных битумов с приведенными в проекте нового ГОСТ показывает, что удовлетворить его требования можно, используя в качестве компонентов окисленный асфальт деасфальтизации с температурой размягчения 100— 120 °С, экстракты фенольной очистки IV фракции и остаточные масла вязкостью при 100 С 10 — 40 сст и молекулярного веса 300—550. [c.175]

Рис. 8. Влияние КРС масляного компонента и содержания смолистого компонента битумов на коллоидную стабильность битумов. Молекулярный вес ного компонента

Еще ранее в работе [11] было предложено рассматривать битумы как коллоидную систему. Предлагалась следующая схема битум состоит из мицелл, диспергированных в масляной среде. Ядром такой мицеллы должна быть частица углерода, окруженная адсорбированными асфальте-нами, причем каждый последующий адсорбированный слой должен состоять из компонентов с меньшим молекулярным весом и более высоким соотношением водород - углерод [12]. [c.30]

Позже, после экспериментальной проверки, выяснилось, что подобные представления верны, но несколько неточны. В работе [13] представления о коллоидной природе битумов были изложены следующим образом компоненты с хорошо выраженными ароматическими свойствами и наибольшим молекулярным весом наиболее тесно примыкают к ядру коллоидной мицеллы. Вокруг ядра располагаются последовательные слои компонентов все меньшей ароматичности и молекулярным весом, переходящие в интермицеллярную жидкость. Предполагалось, что между отдельными слоями и между мицеллой и интермицеллярной жидкостью нет четких фаниц раздела. [c.30]

Для определения химической структуры компонентов битума расчетным путем применяют метод денсиметрии, который основан на зависимости между мольным объемом и отношением Н С. Метод прост и требует лишь таких исходных данных, как плотность, молекулярный вес, содержание углерода и водорода. Его можно применять для определения числа атомов углерода в ароматических и нафтеновых кольцах и числа колец в любой фракции битума. Расчет заключается в определении следующих величин [c.30]

Эти процессы приводят к разделению компонентов битума по молекулярному весу, т. е. к более глубокому прониканию масел, а затем смол в микропоры минерального материала и соответственно к увеличению концентрации асфальтенов в пленке битума, покрывающей поверхность минерального материала. Это, в свою очередь, сопровождается уменьщением эластичных свойств битумной пленки. [c.12]

В табл. 7 даны характеристики компонентов битумов, полученных из туймазинской нефти с помощью различной технологии (см. табл. 5). Средний молекулярный вес углеводородов и смол зависит [c.57]

Роль молекулярного веса масляного компонента в создании структуры битума сравнительно невелика. Так, предельные вязкости разрушенной и неразрушенной структур биту юв, полученных на основе масел с разным молекулярным, весом, различаются обычно меньше, чем на порядок (табл. 1). [c.48]

Вязкости разрушенной и неразрушенной структур битумов, полученных на основе масляных компонентов с различными молекулярными весами. Отношение А/С равно 2. [c.50]

Рис. 5 Влияние молекулярного веса масляного компонента на товарные свойства битумов.

Определялся элементарный состав (содержание С, Н, S, 0 + N) битума и его отдельных компонентов, средний молекулярный вес и функциональные группы (кислотное число, число омыления, эфирные и йодные числа) битума и компонентов. [c.15]

Из трех основных компонентов битумов асфальтены являются твердыми при комнатной температуре и обнаруживают некоторую кристалличность, о чем можно судить по дифракционной картине рентгеновских лучей [17]. Смолы являются твердыми аморфными веществами. Масляный компонент представляет собой высоковязкую жидкость и может содержать твердые ароматические углеводороды. В связи с этим концентрация твердой фазы в битумах довольно высокая. Молекулярные веса перечисленных компонентов так же, как и плотность, снижаются соответственно таким образом, что их мольные объемы мало отличаются друг от друга. С этой точки зрения битумы можно рассматривать как высококонцентрированные растворы большого числа твердых веществ в масляной среде, мольный объем которой мало отличается от мольного объема растворенных твердых компонентов. [c.13]

Ранее, при изучении действия растворителей на угли, было найдено, что смесь некоторых из них способна давать больший выход битумов, чем тот, который может быть получен при помощи одного растворителя. Сказанное не является новой концепцией, ограничивающейся областью растворения угля. Можно напомнить, что некоторые нитраты целлюлозы растворимы в смеси эфира и спирта, хотя они нерастворимы ни в одном из этих растворителей в отдельности. Рейли с сотрудниками [9] провели исключительно полное изучение выходов и свойств битумов (называемых ими восками), получаемых из ирландского торфа с помощью больших количеств простых растворителей, азеотронных смесей и двухфазных систем растворителе . В дополнение авторами было приведено значительное количество данных но перегонке битумов, что должно иметь промыш.ленное значение. Изучаемый торф высушивали нри 100° в течение 1 часа и затем исчерпывающим образом экстрагировали в аппарате Сокслета в течение 16 часов. Сравнение выходов, полученных при помощи смеси растворителей и приведенных в табл. 2 и 3, с выходами, полученными с помощью чистых растворителей, дано в табл. 4, в которой показано, что в случае смеси растворителей имеет место больший выход, чем в случае чистых компонентов. Были получены твердые н черные продукты, которые, по мнению авторов, могут иметь промышленное применение как воски и как источники жирных кислот высокого молекулярного веса. [c.150]

По химическому составу битумы представляют собой смесь метановых, нафтеновых и ароматических углеводородов и кислородных, сернистых и азотистых органических соединений. Определение среднего молекулярного веса битума показывает, что он находится в пределах 550—1250. Для основных компонентов битума получены следующие результаты по значению молекулярных весов масла 500—900 смолы 1000—2000 асфальтены 2000— 15 000. [c.109]

В табл. 8 даны средний молекулярный вес, функциональные группы и элементарный состав компонентов битумов разных нефтей. Из приведенных в табл. 8 данных видно, что средний молекулярный вес углеводородов битумов анастасьсвской, ильской и туйлгазии-ской нефтей ниже, чем углеводородов других нефтей. Это различие, однако, почти не сказывается иа молекулярных весах смол и асфальтенов. Высокие кислотные числа имеют компоненты битумов из ильской и бузовнинской нефтей. Кислотные и йодные числа асфальтенов всех битумов сравнительно велики, что свидетельствует [c.60]

Из приведенных выше сообщений видно, что в последнее время проявляется тенденция к комбинированию процессов химической переработки большой группы природных каустобиолитов — нефти, сланцев, углей, твердых битумов и природных углеводородных газов — с целью -нахождения оптимальных технико-экономических и технологических условий их использования как для чисто энергетических целей, так и для производства широкого ассортимента химпческого сырья. В переработке тяжелых нефтяных остатков в последние годы все чаще п чаще начинают использовать термохимические и гидрогенизационно-каталитические процессы, весьма близко напоминающие процессы, применявшиеся более полустоле-тия назад при химической переработке коксохимической смолы, получаемой прп коксовании углей. Неудивительно помому, что появилась тенденция и к совместной переработке нефти, сланцев и углей. Переработка тяжелых нефтяных остатков, так же как и переработка каменноугольной смолы, сопровождается некоторыми трудностями, связанными с присутствием в сырье неуглеводородных компонентов — высокомолекулярных полициклических, силь-ноароматизированных конденсированных соединений. В составе и строении этих соединений, так же как и в групповом составе тяжелых нефтяных остатков и каменноугольных смол, наблюдается большое различие. Это и обусловливает неизбежные трудности при попытках совместной их переработки. Даже в смолисто-асфальтеновых веществах, и в высокомолекулярной углеводородной части нефтей разной химической природы, и в остаточных продуктах переработки этих нефтей наблюдается весьма существенное различие. Так, исследованпя элементного состава, молекулярных весов [c.253]

Известно, что растворимость ряда соединений (например, парафиновых углеводородов) с увеличением их молекулярного веса снижается, хотя внутреннее давление при этом возрастает. Указанное явление обусловлено энтропийным эффектом размера молекул растворяемого вещества. Особенно это проявляется у веществ, скрытая теплота плавления которых значительно превышает тепловой эффект взаимодействия растворителя с растворенным веществом. Наличие полярных групп в молекуле растворяемого вегпестня способствует усилению их взаимодействия с молекулами растяп -рителя. Если молекула растворяемого вещества содержит несколько полярных групп с различной полярностью, они могут ориентироваться таким образом, что изменение свободной энергии будет максимальным. Сопутствующее этому снижение энтропии может оказаться достаточным, чтобы увеличить растворимость вещества. Вследствие таких затруднений при фракционировании битумов растворителями можно в лучшем случае получить лишь группы компонентов с близкой растворимостью. Разумеется, эти группы можно, в свою очередь, разделить другими способами, но это требует слишком больших затрат времени, что практически невозможно. [c.9]

По мере перехода от углеводородов к смолам и в дальнейшем к асфальтенам и карбоидам происходит обогащение вещества углеродом, увеличивается молекулярный вес и уменьшается растворимость. Например, карбены растворяются только в сероуглероде, тогда как карбоиды ни в чем нерастворимы. Каждый из компонентов, входящих в состав нефтяных битумов, оказывает влияние на их технические свойства. Твердые парафины уменьшают адгезионную способность (прилипаемость) битума. Смолы придают битуму эластичность и цементирующую способность. Масла (углеводороды) улучшают растворимость и понижают способность битума к высыханию. Асфальтены сообщают битуму твердость и высокоплавкость. Наличие обогащенных углеродом карбенов снижает число растворителей битума. Повышенное содержание карбенов и особенно кар-боидов ведет к потере таких технических качеств битума, как эластичность, пластичность, прилипаемость, тягучесть. [c.258]

Следует отметить, что отдельные компоненты битумов одного и того же типа могут различаться по химическому составу. Так, несмотря на близ1кий элементарный состав и средний молекулярный вес углеводородов и смол разных нефтей (что позволяет отнести эти компоненты к одним и тем же гомологическим рядам), асфальтены битумов могут иметь различные характеристики. Для асфальтенов битумов из крекинг-остатков характерна высокая степень ароматичности (отношение С Н) и низкий молекулярный вес, свидетельствующие о наличии высоко конденсированных ароматических ядер и малого количества боковых цепей. Это указывает на лио-фобность асфальтенов по отношению к углеводородам и смолам. В то же время асфальтены битумов из гудронов прямой перегонки достаточно лиофильны. Асфальтены глубоко переокислениых битумов имеют более высокий молекулярный вес, чем асфальтены битумов из гудронов прямой перегонки. [c.64]

Большое значение имеет адсорбция высокомолекулярных компонентов. Согласно правилу Траубе, адсорбция органических веществ из раствора возрастает по мере у величения размера молекуу растворенного вещества. Исходя из этого следует ожидать, что адсорбция высокомолекулярных асфальтенов значительно выше, чем других компоиентов битума, повышаясь с ростом их молекулярного веса (размера). [c.117]

Твердые углероды битума битумные парафины содержат наряду с насыщенными парафиновыми углеводородами ряд соединении, родственных основным компонентам битума [146]. Киотнерус [199] провел исследование структурно-группового состава битумных парафинов, получил их распределение по молекулярным весам с помощью молекулярной дистилляции и по химическим соединениям — с помощью хроматографии и ИК спектроскопии. Показано, что битумные парафины состоят из насыщенных компонентов, ароматических компонентов (в которые входят сернистые соединения) и смолистых компонентов. Эти данные о сложном составе битумных парафинов подтверждаются рядом других работ. Показано, что структурно-групповой состав парафинов весьма различен и зависит от химической природы битума, из которого получен парафин [201]. [c.139]

Следует отметить, что состав и свойства отдельных компонентов бптума оказывают большое влияние на его свойства. Так, средний молекулярный вес асфальтенов и степень ароматичности, характеризующие размер и в первом приближении лиофильность по отношению к дисперсионной среде основных структурообразующих элементов, сказываются на количественном значении отдельных деформационных характеристик битума. Полярность асфальтенов определяет степень взаимодействия битума с поверхностью минеральных материалов. Наличие большого количества ароматических у1 леводородов способствует растворению и набуханию асфальтенов, т. е. лиофилизации системы, а наличие твердых парафинов, кристаллизующихся на асфальтенах, приводит к появлению дополнительной кристаллизационной структурной сетки внутри основного коагуляционного каркаса. Однако, несмотря на возможно небольшие отклонения, основные закономерности поведения битумов I типа определяются коагуляционным каркасом нз набухших в ароматических углеводородах асфальтенов с адсорбированными тяжелыми смолами, взаимодействующих через тонкие прослойки дисперсионной среды, которая представляет молекулярный раствор смол в углеводородах, [c.177]

Если основной характер реологического поведения битума в широком диапазоне температур и окислительных воздействий определяется дисперсной структурой битума, причем между поведением разных структур имеется качественное различие, то количественно разница в показателях основных свойств битумов одного и того же структурного типа зависит от свойства его структурообразующих компонентов. В первую очередь, это различие обусловлено качеством асфальтенов, их химической природой, определяющей их лиофильность к дисперсионной среде и процессы взаимодействия, приводящие к возможности образования различных пространственных структур. Величина среднего молекулярного веса, наличие большого числа углеводородных боковых заместителей в ароматических и нафтеновых циклах, полимолекз лярность асфальтенов — все это определяет объемную лиофильность асфальтенов, способность их к набуханию в смеси ароматических и парафино-нафтеновых углеводородов. [c.240]

Влияние молекулярного веса масел на свойства битумов изучалось в интервале измсгнения молекулярного веса от 400 до 600, что соответствует величинам молекулярных весов масляного компонента в битумах (10). Соответствие изученного интервала изменений КРС масляного компонента—от 14 до 42— [c.46]

Наблюдающуюся зависимость температуры размягчения битума от малекулйрного веса его масляной части следует рассмотреть отдельно. Как видно из рис. 6, увеличение температуры размягчения битумов со сравнительно большим отношением А/С, вызванное увеличением молекулярного веса масляного компонента, обусловлено аномалией зависимости температуры, размягчения от пенетрации при 25°С. Обычно отмечается монотонное уменьшение температуры размягчения при возрастании пенетрации. Это наблюдалось и нами—на образцах битумов с достаточно высоким [c.48]

Между асфальтепами и смолами сырых нефтей нелегко провести четкую границу. Поэтому наиболее высокомолекулярные смолы, близкие по строению к асфальтенам, захватываются последними в больших или меньших количествах. Лишь при удачном подборе условий осаждения асфа.чьтенов с последующим переосаждением их и дополнительной отмывкой удается достаточно полно отделить остатки смол. Уже давно было замечено [2], что при помощи избирательно действующих растворителей можно разделить тяжелую часть нефти, природные асфальты и окисленные битумы на основные компоненты, различающиеся между собой по молекулярным весам и степени ароматичности. Степень разбавления и температура осаждения, хотя и в меньшей степени, чем химическая природа растворителей, сказываются на количественном соотношении этих компонентов и отчасти на их свойствах. [c.494]

Механическая адгезия между битумом и твердым материалом. Качества битумов — связующих для минерального материала — обычно определяют по их свойствам в массе, таким, как вязкость, пенетрация и Дуктильность. Но в дорожном покрытии битум находится в виде тонкой пленки. Следует полагать, что физические свойства жидкости в этом тонком слое будут отличаться от физических свойств в массе. Хенникер 1741, критически изучивший литературу по этому вопросу, пришел к заключению, что эффективная глубина ориентированного поверхностного слоя составляет от десятков до сотен ангстрем для жидкостей с низким молекулярным весом и до тысяч ангстрем для жидкостей с большими молекулами. Изменения физических свойств тонких пленок, имеющих большое значение для обеспечения механической прочности дорожных покрытий, заключаются в значительном увеличении вязкости и эластической прочности тонких пленок на поверхности твердого тела. Наличие на поверхности полярных компонентов усиливает этот эффект. [c.69]

При достаточно отчетливо выраженном неньютоновском характере течения битум считается материалом типа гель . О конфигурации структуры битумов со сложным характером течения известно очень мало. Результаты исследований последних двух десятилетий позволили заключить, что неньютоновский характер течения возникает вследствие плохого диспергирования асфальтенов с высоким молекулярным весом в масляной части битума (петроленах). Это обусловлена присутствием больших количеств асфальтенов или флокулируюш,их агентов, таких как насыщенные масляные фракции, или недостатком диспергирующих компонентов асфальтенов (ароматические или ненасыщенные масляные фракции). Причины образования геля или появления неньютоновского характера течения будут более подробно обсуждены в специальных разделах. [c.120]

Определение молекулярного веса наиболее низкомолекулярных ко.мпонентов битумов дает результаты, достаточно точно характеризующие средние показатели для присутствующих соединений. Определение же молекулярных весов фракций, содержащих самые крупные молекулы, представляет большие трудности. Было показано [24], что в разбавленных растворах асфальтены ассоциированы при низких температурах и диссоциированы при высоких поэтому результаты определения молекулярных весов таких компонентов зависят ог те.мпературы, при которой производится определение. При определении молекулярных весов криоскопическим и эбулиоскопнческим методами чрезвычайно сильно проявляется влияние наиболее низкомолекулярных компонентов анализируемой фракции поэтому при анализе высоко.мо-лекулярных фракций, неизбежно содержащих и низкомолекулярные компоненты, эти методы дают заниженные результаты. Это необходимо учитывать при исследовании высокомолекулярных фракций битумов. [c.205]

Компоненты битумов могут содержать четыре основные группы [21] углеводородов насыщенные алифатические или парафиновые, нафтеновые или циклопарафиновые, содержащие ароматические кольца и алифатические с олефиновыми двойными связями. Все четыре основных типа структур могут присутствовать в одной молек пе, особенно в высокомолекулярных фракциях. Как правило, атомарное отношение углерод водород увеличивается с возрастанием молекулярного веса фракций, что указывает на повышение содержания ароматических углеводородов в высокомолекулярных фракциях. Предполагается, что большая часть серы содержится в циклических соединениях. Азот содержится в виде порфириновых или металлпорфириновых комплексов, которые являются активными катализаторами окисления. В окисленных битумах содержится кислород в виде карбонильных, карбоксильных и гидроксильных производных. Олефины обычно содержатся только в битумах, получаемых процессами термического крекинга. [c.206]

Хотя здесь сравнительно новый процесс деасфальтизацин растворителями рассматривается с точки зрения производства битумов, следует остановиться также на качестве деасфальтизированного газойля (деасфальтизата), который используется как сырье для каталитического крекинга. Ценность деасфальтизатов как сырья для каталитического крекинга изменяется в зависимости от исходного остатка, из которого он получен, и от глубины отбора. При деасфальтизации растворителем из любого остаточного нефтяного сырья экстрагируются парафиновые компоненты, отделяемые таким образом от ароматических асфальтеновых компонентов. Эта тяжелая парафинистая газойлевая фракция не претерпевает никаких изменений при вакуумной перегонке. Общеизвестно, что тяжелые прямогонные газойли легче крекируются, чем легкие прямогонные или частично крекированные газойли. Таким образом, при каталитическом крекинге деасфальтизатов, являющихся прямогонными газойлями, к тому же высокого молекулярного веса, требуются сравнительно менее жесткие условия. Однако если, исходный остаток и глубина экстракции не обеспечивают достаточно низких содержания металлов и коксуемости деасфальтизата, то ценность деасфальтизата как сырья для каталитического крекинга значи тельно снижается. [c.214]

При наличии в кирах месторождений Мунайлы-Мола и Иман-Кара жидких природных битумов в количестве 13,0—> 15,09/о и более. битуминозные породы в естественном состоянии не уплотняются, и определяющим фактором для придания механической прочности гранулам будет состав шихты. Поскольку основными компонентами кироминеральных смесей являются щебень, дробленый или природный песок, минеральный порошок, битум или битумоминеральное вяжущее, при составлении шихты для грануляции использовали активированный минеральный порошок, дробленые известняковые высевки фр. О—5 мм, природный песок фр. 0—5 мм, полиэтилен с молекулярным весом 2000—8000 (отходы производства Гурьевского химзавода). [c.190]

По химическому составу битумы представляют собой смесь мерановых, нафтеновых, ароматических углеводородов и кислородных, сернистых и азотистых органических соединений. Средний молекулярный вес битума 550—1250, а его основных компонентов следующий масла 500—900, смолы 1000—2000, асфальтены 2000— 15 ООО. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология