Битумы спектры

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФРАКРАСНЫХ СПЕКТРОВ К ИССЛЕДОВАНИЮ НЕФТЯНЫХ СМОЛ И БИТУМОВ [c.477]

Количественный групповой анализ ГАС ряда типов (сульфидов, тиофенов, простых эфиров, фуранов, пиридинов) затруднен из-за отсутствия в их спектрах полос, пригодных для использования в качестве аналитических. При изучении тяжелых фракций нефтей и битумов методами ИК спектроскопии возникают дополнительные трудности в связи с теж, что некоторые типы функциональных групп (фенольные, карбонильные, сульфоксидные), присутствуя в составе высокомолекулярных, соединений нефти, поглощают при меньших частотах, чем в составе чистых модельных соединений. Этот эффект связывают с более интенсивными меж-молекулярными взаимодействиями и ассоциацией молекул ВМС, содержащих повышенное количество этих функциональных групп [129, 131, 230]. [c.29]

Глебовская Е. А. Исследование битумов методом инфракрасных спектров поглош ения. Канд. дисс. ВНИГРИ, Ленинград, 1953- [c.256]

Сущность метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) заключается в том, что, помещая вещество, содержащее атомы (водорода), ядра которых обладают магнитным моментом, в сильное постоянное магнитное поле и накладывая на эту систему значительно более слабое высокочастотное электромагнитное излучение, можно ири соблюдении определенных условий наблюдать резонансное поглощение энергии, происходящее на строго определенной частоте, зависящей от положения атома (водорода) в молекуле вещества. По спектрам ядерного магнитного резонанса в компонентах битума можно определить относительное количество протонов, находящихся в ароматических кольцах, в метиленовых и метильных группах, а также при насыщенных атомах углерода, непосредственно связанных с кольцом ( бензольный водород ). Используя эти данные и данные [c.25]

Процесс синтеза нефтеполимеров проводился в реакторе периодического действия при режимах температура 200-275 С продолжительность 6-8 час. Пробы отбирались с интервалом 1 час. Контролировались следующие параметры системы температура размягчения (Т ), среднечисловая молекулярная масса (ММ), коксуемость (К), относительная плотность (р). По электронным спектрам поглощения определялись эффективный потенциал ионизации (ПИ), эффективное сродство к электрону (СЭ), энергия активации вязкого течения (Е ), концентрация парамагнитных центров (С ) [3]. Свойства битум-стирольных композиций представлены в табл. 1. [c.110]

Приведенный здесь обзор ни в коей мере не претендует на полноту охвата широкого спектра новейших разработок в области разработки компонентного состава битумных эмульсий. Авторы ставили целью указать лишь на основные тенденции в изменении составов эмульсий в свете последних достижений в области поиска перспективных эмульгаторов битума в воде. С сожалением можно констатировать, что разработке катионоактивных эмульгаторов в нашей стране вплоть до последнего времени внимания практически не уделялось. Это привело к тому, что в настоящее время практически все (более 95%) катионные битумные эмульсии, производимые в России, имеют в своем составе импортные, а не отечественные поверхностно-активные продукты. [c.85]

Методом ИК-спектроскопии на ИКС-14 исследованы дорожные битумы в области частот 5 000—1 450 см . Наилучшая избирательность спектра поглощения оказалась при применении призм пз фтористого лития и хлористого натрия. Наиболее четкие и ясные линии в области 2—5,5 мк мкм) (5 000—1 820 см ) дает применение первой призмы. При исследовании битум наносят слоем 0,2 0,05 мм на стеклянные пластинки, подобранные так, чтобы при работе по двухлучевой схеме исключалось их влияние. Однако применение инфракрасных спектров ввиду сложности состава битумов не всегда позволяет судить об их составе и строении.. Часто битумы и остаточные продукты с одинаковым инфракрасным спектром поглощения существенно отличаются друг от друга, поэтому для изучения состава и строения битумов необходимы комплексные исследования. [c.23]

Согласно работе С 2 ] образцы окисленных битумов, выдержанные в течение 5 ч непосредственно в резонаторе радиоспектрометра, имели после установления температуры 160°С одну и ту же величину парамагнетизма. Парамагнетизм этих образцов до опыта и после охлажцения образца не различался. В этой же работе описывается эксперимент, в котором ЭПР-спектры образца асфальтенов до растворения и после выпаривания растворителей - бензола и четЕфеххдористого угл ода-были полностью идентичны. [c.52]

Относительное содержание структурных элементов оценивали по относительной оптической плотности (за вычетом фона), измеряемой для соответствующих полос поглощения по отношению к эталонной полосе 1466 Эта полоса выбирается в качестве эталона, так как поглощение здесь обусловлено СН-колебаниями разнообразных углеводородных групп (СНз, СНз, СН). Использование эталона позволяет исключить влияние на ИК-спектры различной толщины пленки. Отношение оптических плотностей служит показателем химической природы битумов. Результаты исследований представлены в табл. 14. [c.215]

Асфальтенами называют наиболее высокомолекулярную фракцию нефти и битумов, нерастворимую в легких алканах (Н-пента-не, Н-гексане, Н-гептане, петролейном эфире и т. п.). Детальные исследования асфальтенов нефти и остатков, выполненные в последнее время [89, 159, 164, 184, 195, 230] с применением современных методов (ИК, УФ, ЯМР, ЭПР—спектры, масс-спектры, рентгеноструктурный анализ и др.), позволили установить основные структурные элементы этой группы высокомолекулярных веществ. [c.46]

Однако на спектрах битума полоса поглощения ароматических СН-групп в области малых длин волн отсутствует и появляется, как указано выше, только у образцов, прошедших термическую обработку при высоких температурах. Но зто не означает, что в образцах битума нет ароматических соединений. [c.60]

Из представленных экспериментальных данных, полученных при измерениях температурной зависимости tgб в диапазонах частот 0,3—2 кГц для каждого битума можно определить т в температурном интервале порядка 15°С, что безусловно недостаточно для полной характеристики релаксационного поведения битумов. Релаксационный спектр вязкоупругих материалов можно получить, используя известное уравнение ВЛФ [3] [c.83]

Использование же формулы (2) ВЛФ не дало результатов, хоть сколько-либо удовлетворительно описывающих релаксационный спектр битумов. [c.85]

Были построены круговые диаграммы для 4 образцов исследуемых битумов при частоте 0,3 кГц, из которых следует, что ири переходе структуры битумов от геля к золю спектр времен релаксации сужается (параметр а возрастает). Причем в битумах 2 и 3 (окисленном и остаточном) со структурой золь-гель параметр а одинаков. При широком релаксационном спектре коэффициент диэлектрических потерь в битумах типа гель наименьший из рассматриваемых при практически одинаковых значениях его в битумах золь-гель и золь (табл. 2). [c.87]

Веверка [229], напротив, показывает невозможность описания поведения битума с помощью простых механических моделей типа Максвелла или Кельвина — Фойгта и считает необходимым использование для оценки упруго-вязких свойств битума спектров релаксации и ретардации. Для практического применения автсгр-рекомендует приближенные методы оценки модуля упругости битумов, в частности при динамических испытаниях, например с помощью ультразвука. Эти методы шозволяют установить зависимости от температуры и реологического типа битума. Исследования реологических свойств битумов в большинстве сводятся к описанию закономерностей течения, носящих зачастую эмпирический характер. При этом битумы характеризуют значениями эффективной вязкости, полученными в условиях произвольно выбранных постоянных напряжений сдвига или градиентов скорости [161, 190]. [c.72]

Кроме отмеченных наблюдаются и другие различия парафино-нафтеновых фракций, в частности различия в структуре парафиновых цепей, отраженные в коэффициенте Ц, как в нефтях, так и в продуктах окисления - твердых битумах (Ц = 9-13, Шор-Су Ц = 4-5, Северный Риштан). Характерные различия отмечаются между этими двумя нефтями и продуктами их окисления по структуре нафтеновой части парафино-наф-теновой фракции по количеству и соотношению три- и тетрациклических нафтенов. Во фракции нефти Шор-Су мало три- и тетрациклических нафтенов, тетрациклических меньше, чем трициклических, а на Северном Риштане этих структур больше, преобладают тетрациклические нафтены. На площади Шор-Су на поверхности были встречены вязкие и твердые битумы. Они имеют совершенно идентичные ИК-спектры парафино-нафтеновой фракции с четко выраженными п.п. твердых парафинов. Генетическая общность этих образцов с нефтью проявляется назависимо от степени их гипергенной измененности. Наличие четко выраженной п. п. твердых парафинов в парафино-нафтеновой фракции отмечается для асфальтитов, озокеритов и мальты (рис. 27). [c.157]

Некоторые структурные параметры, особенно среднюю ароматичность, удобнее определять по спектрам ЯМР С, так как последние непосредственно отражают особенности углеродного скелета. Этот способ молекулярной спектроскопии, чрезвычайно информативный при анализе индивидуальных соединений или очень-узких фракций, в нефтяном анализе использовался, как это ни парадоксально, при изучении лишь самых сложных смесец ГАС нефтяных остатков, битумов, асфальтенов [69, 241, 242 и др.]. [c.31]

Полоса поглощения карбонильной группы с максимумом при 1703 см в ИК спектрах по мнению многих исследователей свидетельствует о присутствии алифатических кетонов в тяжелых и остаточных фракциях нефтей [110, 595, 648, 656]. Наряду с отмеченной полосой в спектрах нефтяных остатков проявляется также поглощение при 1660—1680 см , которое относят к поглощению хинонов [657]. Наличие последних фиксируется в остатках, обогащенных фенолами. Так, в асфальтенах из атабасского битума 6% всего кислорода содержится в составе хинонных функций (и 75% — в форме ОН-групп [658]. [c.108]

Уже отмечалось, что состав и строение нефтяных смол и асфальтенов имеют много общего, прежде всего, это сходство элементов структуры углеродного скелета и их элементного состава. В сырых нефтях и в тяжелых остатках от прямой перегонки нефтей значение величин отношения смолы/асфальтены варьирует, как правило, в пределах от 9 1 до 7 3, а в окисленных битумах и тяжелых крекинг-остатках — от 7 3 до 1 1 [6]. Большая физическая и химическая гетерогенность смолисто-асфальтеновых веществ, слабая термическая стабильность и близость структуры и элементного состава их молекул делают крайне трудной задачу их разделения и нахождения четкой границы раздела, если таковая существует. В распределении по молекулярным весам нефтяных асфальтенов и смол есть известное подобие спектру полимергомологов — от олигомеров до высокомолекулярных полимеров. Различие в элементном составе смол и асфальтенов иллюстрируется данными, полученными разными исследователями на обширном материале нефтей, асфальтов и тяжелых нефтяных остатков. Асфальтены, как правило, осаждались н-пентаном и переосаждались из бензольного раствора смолы си-ликагелевые, т. е. выделенные адсорбционной хроматографией на крупнопористом силикагеле. [c.45]

Были также попытки ввести галоид в мицеллу асфальтена не прямо, а косвенно. Например [78], во взаимодействие с асфальтенами битума Атабаски вводили га-галоидфенил с помощью реакции Гомберга [82]. В результате взаимодействия асфальтенов в инертном растворителе и диазотированного га-галоиданилина после тщательной очистки были получены соответствуюпще, (и-га-лоидфенил) асфальтены, содержапще 16 вес.% и более галоида. ИК-спектры продуктов очень напоминали спектры исходных ас- [c.149]

В 1957 г. Фукс и Неттестейм [98] опубликовали работу по разделению и характеристике асфальтовых продуктов. Они исследовали два первичных битума различных месторождений и один окисленный битум, полученный нри продувании воздухом одного из первичных битумов. Для разделения применялась хроматография на силикагеле с последующим вытеснением гексаном, смесью бензола и гексана (1 1 , бензолом и смесью бензола и метилэтилкетона (1 1). Всего было получено 48 фракцпй, для которых, кроме прочих характеристик, сняты также инфракрасные спектры. [c.479]

Сравнение спектров двух битумов различных месторождений но фракциям показало, что они качественно не различаются между собой, т. е, содержат те же структурные элементы разница же заключается в количественном содержании иоследних. [c.480]

История закрепления в научных исследованиях теории парамагнетизма нефтяных систем характерна следующими особенностями. Наиболее активные исследования стали возможными после 1944 года, поскольку, в этот год Е.К. Завойским [37], в СССР, был открыт метод электронного парамагнитного резонанса, явившийся прямым методом регистрации свободных радикалов и любых молекул и атомов, содержащих один или несколько неспаренных электронов в электронной оболочке. Ряд монографий был посвящен исследованию свободных радикалов [19, 59, 31, 56, 9, 61, 21, 50] как стабильных, так и возникающих и рекомбинирующих в реакциях, как возбужденных излучениями в твердых телах, так и парамагнитных комплексов переходных металлов, ферромагнетиков и электронов проводимости [97]. Позже Н.С. Гарифьянов и Б.М. Козырев обнаружили в спектре электронно - парамагнитного резонанса (ЭПР) нефтей и битумов сигнал поглощения, что свидетельствовало о наличии в этих веществах парамагнитных молекул [30]. Таким образом, в 1956 г. был открыт парамагнетизм нефтей. К концу пятидесятых годов утвердился тот факт, что парамагнетизм нефтей и нефтепродуктов концентрируется в асфальтенах - в 1958 г. Г.С. Гутовский с соавторами [94] сообщили, что парамагнетизм нефтей концентрируется в асфальтеновой фракции. [c.74]

В отлР1чие от других спектральных методов метод люминесцентного анализа можно использовать, не прибегая к разложению спектра на его составляющие и к количественной характеристике отдельных полос. Благодаря высокой чувствительности, быстроте и простоте выполнения люминесцентный анализ нашел широкое ирименение в нефтяной геологии для обнаружения битума в породах, а также для других аналитических исследований нефтепродуктов. [c.482]

Г л е б о в с к а я Ё. А. Исследование битумов методом инфракрасных спектров поглощения. Канд. дпсс. ВНИГРИ, Ленинград, 1953. [c.491]

Поглощение молекулой ультрафиолетового излучения вызывает переход от исходной комбинации колебательной и вращательной энергии ее электронов к соответствующей комбинации этих энергий при возбужденном состоянии электронов. Систематические измерения большого числа органических соединений позволили установить, что только молекулы, содержащие полярные или ненасыщенные группы, поглощают в коротковолновой части ультрафиолетовой области. Для многоатомных молекул эти спектры очень сложны и трудно поддаются расшифрсвке. Учитывая характерный вид ультрафиолетовых спектров ароматических колец, Корбетт и Швэрбрик (23) с помощью ультрафиолетовой спектроскопии установили присутствие ароматических колец в парафиновых п нафтеновых фракциях битумов. [c.52]

Свойства наполнителей. Наполнитель должнен обладать следующими основными свойствами инертностью — он не должен вступать в реакции с битумами и при смешении с ними не должен разрушаться прочностью — он не должен крошиться или растрескиваться в процессе смешения или эксплуатации не растворяться в воде не быть гигроскопичным — вследствие пшрокого применения битумов в качестве гидроизоляции необходимо, чтобы наполнитель не поглощал воду не быть прозрачным — это требуется только для наполнителей, используемых в изделиях, которые подвергаются атмосферному воздействию. Использование наполнителей, пропускающих активную часть спектра солнечного излучения, нежелательно, так как это будет способствовать ускоренному фотоокислению битумного материала. [c.196]

Масс-спектры деасфальтизатов АСМОЛ-1 и битума БН-1У представлены на рис. 3. [c.30]

При помощи инфракрасной спектроскопии и аналитических методов можно определять структурные характеристики молекул, содержащихся во всех фракциях битумов, в частности в асфальтеновых, с расшифровкой типа конденсации, длины алифатических цепей, ароматичности и полярности> ИК-спектроскопию применяют также для изучения порфиринов ванадия и никеля, содержащихся в нефтях и битумах, для исследования кислородсодержащих функциональных групп в окисленных битумах. Таким методом показано, что омыляемые вещества битума содержат главным образом эфирные группы и что почти полностью отсутствуют ангидриды и лактоны. Методом селективного поглощения фракций показано различие химического состава битумов, полученных из разного сырья, а также изменение их строения по мере углубления окисления сырья. Растворы в четыреххлористом углероде или сероуглероде компонентов окисленных битумов (типов гель, золь — гель и золь), полученных разделением с использованием бута-нола-1 и ацетона и подвергнутых инфракрасному исследованию в области спектра 2,5—15 мк мкм) с призмой из хлористого натрия, показали, что в сильнодисперги-руемых битумах типа золь самое высокое содержание ароматических колец в каждом компоненте [480], Количество групп СНз почти одинаково в алифатических и циклических соединениях. Метиленовых групп парафиновых цепей значительно больше содержится в соединениях насыщенного ряда. Как правило, их число уменьшается при переходе битума от типа гель к типам золь — гель и золь. [c.22]

Рис. 62. ИК-спектры строительных битумов, полученных окислением гудрона МНПЗ (температура размягчения 36 °С по КиШ)

На рис. 64 приведены ИК-спектры пяти образцов парафино-нафтеновых фракций гудрона и окисленных би тумов, полученные на спектрофотометре UR-10 в обла сти частот 700—1800 и с призмой из хлористого натрия. Образцы наносили в виде пленки на пластинки так же из хлористого натрия. Полученные спектры погло щения позволяют утверждать, что в образцах присут ствуют СНг-группы боковых цепей (полоса 721 см- ) СНз-группы (полосы 1378, 1155, 1170 сл ), нафтень (970 см- ), С = 0-группы (1710 см ). Изменений в спект ре от фракции к фракции не наблюдается. Это позво ляет сделать предварительный вывод о том, что по мер( углубления окисления в колонном аппарате сырья оста ются неизменными не только содержание, но и химиче ская природа парафино-нафтеновых фракций дорожны битумов, что согласуется с результатами, полученным нами [8] на другом сырье. [c.222]

ИК спектры пековых материалов на основе битума 1, 2 — термическая обработка при 603К и времени выдержки соответственно 2 и 10 ч вакуумная обработка при 603К 3, 4 — термическая обработка при 673 К и времени выдержки 2 Ч вакуумная обработка соответственно лрп 603 К и 633 К [c.59]