Мұнай және мұнай қоспаларын оптикалық әдістермен зерттеу
Кіріспе
1 Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттері
1.1 Мұнайдың түсі
1.1.1 Мұнайдың түсін анықтау
1.2 Мұнайдың сыну көрсеткіші
1.2.1 Мұнайдың сыну көрсеткішін анықтау
2
Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттерін зерттеу әдістемелері
2.1 Мұнай және мұнай өнімдерінің сыну көрсеткішін анықтау әдістемесі
2.1.1 Сыну көрсеткішін ИРФ.454 рефрактометрімен анықтау
2.2 Ашық мұнай өнімдерінің түсін анықтау әдістемесі
2.3 КНС.2 колориметрінде түсті анықтау әдістемесі
2.4 Авиация және автомобиль бензиндерінің боялу қарқындылығын анықтау әдістемесі
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
1 Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттері
1.1 Мұнайдың түсі
1.1.1 Мұнайдың түсін анықтау
1.2 Мұнайдың сыну көрсеткіші
1.2.1 Мұнайдың сыну көрсеткішін анықтау
2
Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттерін зерттеу әдістемелері
2.1 Мұнай және мұнай өнімдерінің сыну көрсеткішін анықтау әдістемесі
2.1.1 Сыну көрсеткішін ИРФ.454 рефрактометрімен анықтау
2.2 Ашық мұнай өнімдерінің түсін анықтау әдістемесі
2.3 КНС.2 колориметрінде түсті анықтау әдістемесі
2.4 Авиация және автомобиль бензиндерінің боялу қарқындылығын анықтау әдістемесі
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Мұнай - көмірсутектер қоспасы болып табылатын, жанатын майлы сұйықтық; қызыл-қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында орналасады; пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.
Ал мұнай өнімдері – көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай мен мұнай газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Мұнай – молекулалық массалары әр түрлі, қайнау температуралары да бірдей емес көмірсутектердің қоспасы болғандықтан, айдау арқылы оны жеке фракцияларға (дистиляттарға бөледі, мұнайдың құрамында С5 – Сn көмірсутектері бар және 40-200 °С аралығында қайнайтын бензин құрамында С8-С14 көмірсутектері болатын 150-200 °С аралығында қайнайтын лигроин, құрамында С12-С18 көмірсутектері болатын және 180-300 °С аралығында қайнайтын керосин алады, бұлардан кейін газойль алынады. Бұның бәрі – ашық түсті мұнай өнімдері. Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара түсті тұтқыр да қоймалжың сұйықтық қалады, ол – мазут.
Зертханалық тәжірибелерде және ғылыми жұмыстарда мұнай мен мұнай өнімдерінің химиялық құрамын анықтауда қолданылатын негізгі анализ олардың оптикалық қасиеттерін анықтау болып табылады.
Мұнай химия саласында өнімнің құрамы мен сапасын рефрактометрлік әдіспен бағалау кең қолданыс тапқан. Ал мұнай өнімінің сыну көрсеткіші МЕСТ бойынша қабылданған, тауарлы өнімнің эксплуатациялық қасиетін сипаттайтын негізгі шама болып табылады. Сондай-ақ, оптикалық қасиеттер мұнай өнімінің тазалану тереңдігі, мұнайдың шығу тегі жөнінен мәліметтер береді.
Соңғы жылдары аспап құрастырушы мекемелер мұнай өңдеу зауыттарына арнайы өнім сапасын бақылауға арналған анализаторларды - фотометрлер мен призмалық рефрактометрлерді қолдануға ұсынды. Ресейлік кейбір МӨЗ-тары, мәселен Ярославский, Киришский, Омский және т.б. өнім сапасы бағалаудың бұл жүйесін енгізген. Сондықтан қазіргі кезде өнімнің сапасын бақылауда, мұнай өнімдерінің фракциялық құрамын анықтауда сыну көрсеткішінің алар орны ерекше.
Мұнай және мұнай өнімдерінің оптикалық қасиеттеріне түсі, жарық сыну коэффициенті, меншікті рефракция, оптикалық тығыздығы мен белсенділігі жатады. Бұл көрсеткіштердің барлығы қосылыстың табиғатына тікелей байланысты, сондықтан бұл қасиеттер мұнай өнімінің химиялық қасиетіне жанама түрде әсер етеді және бұл көрсеткіштер МЕСТ-қа сай болуы шарт. Сонымен қатар оптикалық көрсеткіштерге қарап, мұнайдың тазалану дәрежесін де анықтауға болады.
Ал мұнай өнімдері – көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай мен мұнай газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Мұнай – молекулалық массалары әр түрлі, қайнау температуралары да бірдей емес көмірсутектердің қоспасы болғандықтан, айдау арқылы оны жеке фракцияларға (дистиляттарға бөледі, мұнайдың құрамында С5 – Сn көмірсутектері бар және 40-200 °С аралығында қайнайтын бензин құрамында С8-С14 көмірсутектері болатын 150-200 °С аралығында қайнайтын лигроин, құрамында С12-С18 көмірсутектері болатын және 180-300 °С аралығында қайнайтын керосин алады, бұлардан кейін газойль алынады. Бұның бәрі – ашық түсті мұнай өнімдері. Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара түсті тұтқыр да қоймалжың сұйықтық қалады, ол – мазут.
Зертханалық тәжірибелерде және ғылыми жұмыстарда мұнай мен мұнай өнімдерінің химиялық құрамын анықтауда қолданылатын негізгі анализ олардың оптикалық қасиеттерін анықтау болып табылады.
Мұнай химия саласында өнімнің құрамы мен сапасын рефрактометрлік әдіспен бағалау кең қолданыс тапқан. Ал мұнай өнімінің сыну көрсеткіші МЕСТ бойынша қабылданған, тауарлы өнімнің эксплуатациялық қасиетін сипаттайтын негізгі шама болып табылады. Сондай-ақ, оптикалық қасиеттер мұнай өнімінің тазалану тереңдігі, мұнайдың шығу тегі жөнінен мәліметтер береді.
Соңғы жылдары аспап құрастырушы мекемелер мұнай өңдеу зауыттарына арнайы өнім сапасын бақылауға арналған анализаторларды - фотометрлер мен призмалық рефрактометрлерді қолдануға ұсынды. Ресейлік кейбір МӨЗ-тары, мәселен Ярославский, Киришский, Омский және т.б. өнім сапасы бағалаудың бұл жүйесін енгізген. Сондықтан қазіргі кезде өнімнің сапасын бақылауда, мұнай өнімдерінің фракциялық құрамын анықтауда сыну көрсеткішінің алар орны ерекше.
Мұнай және мұнай өнімдерінің оптикалық қасиеттеріне түсі, жарық сыну коэффициенті, меншікті рефракция, оптикалық тығыздығы мен белсенділігі жатады. Бұл көрсеткіштердің барлығы қосылыстың табиғатына тікелей байланысты, сондықтан бұл қасиеттер мұнай өнімінің химиялық қасиетіне жанама түрде әсер етеді және бұл көрсеткіштер МЕСТ-қа сай болуы шарт. Сонымен қатар оптикалық көрсеткіштерге қарап, мұнайдың тазалану дәрежесін де анықтауға болады.
1 Рябов В.Д. Химия нефти и газа. М.: Техника, ТУМА ГРУПП, 2004. - 288 с.
2 Нейланд О.Я. Органическая химия. М.: Высшая школа, 1990. - 751 с.
3 Рябов В.В., Кошелев В.Н., Иванов Л.В. Физико-химические исследования углеводородного сырья. М.: 2001.
4 Надиров К.С. Физико-химические методы исследования нефти, газа и угля. Шымкент: 2003.
5 Богомолов А.И., Гайле А.А. Громова В.В, Драбкин А.Е., Неручев С.Г., Проскуряков В.А., Розентель Д.А., Рудин М.Г., Сыроежко А.М. Химия нефти и гаща. СПб.: Химия, 1995. - 448с.
6 Рефрактометр ИРФ - 454 Б2М/руководство по эксплуатации. Г 34.15.0.51РЭ
7 Метод определения интенсивности окраски. Бензины автомобильные и авиационные. ГОСТ 20924-75
8 Метод определения цвета. Нефтепродукты светлые. ГОСТ 2667-82
9 Метод определения цвета на колориметре КНС-2. Парафины нефтяные. ГОСТ 25337-82
2 Нейланд О.Я. Органическая химия. М.: Высшая школа, 1990. - 751 с.
3 Рябов В.В., Кошелев В.Н., Иванов Л.В. Физико-химические исследования углеводородного сырья. М.: 2001.
4 Надиров К.С. Физико-химические методы исследования нефти, газа и угля. Шымкент: 2003.
5 Богомолов А.И., Гайле А.А. Громова В.В, Драбкин А.Е., Неручев С.Г., Проскуряков В.А., Розентель Д.А., Рудин М.Г., Сыроежко А.М. Химия нефти и гаща. СПб.: Химия, 1995. - 448с.
6 Рефрактометр ИРФ - 454 Б2М/руководство по эксплуатации. Г 34.15.0.51РЭ
7 Метод определения интенсивности окраски. Бензины автомобильные и авиационные. ГОСТ 20924-75
8 Метод определения цвета. Нефтепродукты светлые. ГОСТ 2667-82
9 Метод определения цвета на колориметре КНС-2. Парафины нефтяные. ГОСТ 25337-82
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.И.СӘТБАЕВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ ЗЕРТТЕУ УНИВЕРСИТЕТІ
"Мұнай және газды өңдеудің химиялық технологиясы" кафедрасы
Реферат
Тақырыбы: Мұнай және мұнай қоспаларын оптикалық әдістермен зерттеу
№
Жұмысты орындау сапасы
Баға диапазоны
Орындалған
%
1
Орындалған жоқ
0 %
2
Орындалды
0-50%
3
Материалдық өзіндік жүйелендіру
0-10%
4
Талап етілген көлемде және көрсетілген мерзімде орындау
0-5%
5
Қосымша ғылыми әдебиеттерді пайдалану
0-5%
6
Орындалған тапсырманың ерекшелігі
0-10%
7
МӨЖ-ді қорғау
0-20%
Қорытынды:
0-100%
Оқытушы: Татыханова Г.С.
Магистрант: Аронова Ақбота Мамандығы: 6М072100
Алматы 2016
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
3
1
Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттері
4
1.1
Мұнайдың түсі
4
1.1.1
Мұнайдың түсін анықтау
4
1.2
Мұнайдың сыну көрсеткіші
5
1.2.1
Мұнайдың сыну көрсеткішін анықтау
10
2
Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттерін зерттеу әдістемелері
13
2.1
Мұнай және мұнай өнімдерінің сыну көрсеткішін анықтау әдістемесі
13
2.1.1
Сыну көрсеткішін ИРФ-454 рефрактометрімен анықтау
14
2.2
Ашық мұнай өнімдерінің түсін анықтау әдістемесі
15
2.3
КНС-2 колориметрінде түсті анықтау әдістемесі
16
2.4
Авиация және автомобиль бензиндерінің боялу қарқындылығын анықтау әдістемесі
18
Қорытынды
21
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
22
КІРІСПЕ
Мұнай - көмірсутектер қоспасы болып табылатын, жанатын майлы сұйықтық; қызыл-қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында орналасады; пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.
Ал мұнай өнімдері - көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай мен мұнай газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Мұнай - молекулалық массалары әр түрлі, қайнау температуралары да бірдей емес көмірсутектердің қоспасы болғандықтан, айдау арқылы оны жеке фракцияларға (дистиляттарға бөледі, мұнайдың құрамында С5 - Сn көмірсутектері бар және 40-200 °С аралығында қайнайтын бензин құрамында С8-С14 көмірсутектері болатын 150-200 °С аралығында қайнайтын лигроин, құрамында С12-С18 көмірсутектері болатын және 180-300 °С аралығында қайнайтын керосин алады, бұлардан кейін газойль алынады. Бұның бәрі - ашық түсті мұнай өнімдері. Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара түсті тұтқыр да қоймалжың сұйықтық қалады, ол - мазут.
Зертханалық тәжірибелерде және ғылыми жұмыстарда мұнай мен мұнай өнімдерінің химиялық құрамын анықтауда қолданылатын негізгі анализ олардың оптикалық қасиеттерін анықтау болып табылады.
Мұнай химия саласында өнімнің құрамы мен сапасын рефрактометрлік әдіспен бағалау кең қолданыс тапқан. Ал мұнай өнімінің сыну көрсеткіші МЕСТ бойынша қабылданған, тауарлы өнімнің эксплуатациялық қасиетін сипаттайтын негізгі шама болып табылады. Сондай-ақ, оптикалық қасиеттер мұнай өнімінің тазалану тереңдігі, мұнайдың шығу тегі жөнінен мәліметтер береді.
Соңғы жылдары аспап құрастырушы мекемелер мұнай өңдеу зауыттарына арнайы өнім сапасын бақылауға арналған анализаторларды - фотометрлер мен призмалық рефрактометрлерді қолдануға ұсынды. Ресейлік кейбір МӨЗ-тары, мәселен Ярославский, Киришский, Омский және т.б. өнім сапасы бағалаудың бұл жүйесін енгізген. Сондықтан қазіргі кезде өнімнің сапасын бақылауда, мұнай өнімдерінің фракциялық құрамын анықтауда сыну көрсеткішінің алар орны ерекше.
Мұнай және мұнай өнімдерінің оптикалық қасиеттеріне түсі, жарық сыну коэффициенті, меншікті рефракция, оптикалық тығыздығы мен белсенділігі жатады. Бұл көрсеткіштердің барлығы қосылыстың табиғатына тікелей байланысты, сондықтан бұл қасиеттер мұнай өнімінің химиялық қасиетіне жанама түрде әсер етеді және бұл көрсеткіштер МЕСТ-қа сай болуы шарт. Сонымен қатар оптикалық көрсеткіштерге қарап, мұнайдың тазалану дәрежесін де анықтауға болады.
1 Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттері
Мұнайдың физика-механикалық қасиеттерін анықтау үшін арналған талдаулардың химиялық әдістеріне қосымша түсі, сыну көрсеткіші, оптикалық активтілігі сияқты оптикалық қасиеттерді пайдаланады. Бұл көрсеткіштер кейбір мұнай өнімдері үшін жасалған МЕСТ-қа енгізілген. Одан басқа, оптикалық көрсеткіштері бойынша мұнай өнімдерінің тазалану тереңдігі, мұнайдың жасы және табиғаты туралы білуге болады.
1.1 Мұнайдың түсі
Мұнайлардың түсі бір кен орны шегінде өзгереді. Жалпы таралған пікірлер бойынша мұнай үнемі қара түсті бола бермейді. Мұнайдың түсі ақшыл-сарыдан қоңыр, кейде қара түске дейінгі аралықта болуы мүмкін. Тығыздығы 780,0-790,0 кгм3-тен жеңіл мұнайлар сары, тығыздығы орташа (790,0-820,0 кгм3) мұнайлар янтарь түсті, ал ауыр мұнайлар қою қоңыр немесе қара түсті болады. Сонымен бірге ақ және қызыл түсті мұнайлар болады. Ақ мұнай - мөлдір, кіші тұтқырлықтағы түссіз сұйықтық және қағида бойынша газоконденсатты табиғатты болып келеді. Қызыл мұнай тығыздау және ол бензин-керосинді фракцияларға бай келеді. Мұнайлардың барлық түсті гаммаларын Бакуде Сарухан кен орындарынан кездестіруге болады. Онда 200 м тереңдікте ақ мұнай, тығыздығы 0,782 гсм3; ал 420 м тереңдікте қызыл мұнай, тығыздығы 0,810 гсм3; және одан да тереңдікте мұнайдың түсі қоңырдан қараға дейін жетеді.
Мұнай және мұнай өнімдеріне түсті олардың құрамындағы жоғары молекулалық заттар, яғни құрамында көміртегі, сутегі, оттегі, күкірт, азот және металдар бар заттар береді. Әдетте мұнай және мұнай өнімдері неғұрлым ауыр болған сайын олардың құрамында жоғарыда аталған заттар көп және түсі қара болады. Мұнай құрамындағы көмірсутектер түссіз болып келеді. Мұнай мен оның өнімдерінің түстері құрамында асфальтты-шайырлы заттар, кейбір қанықпаған және ароматты көмірсутектерінің болуымен сипатталады. Мұнай өнімінің түсі - майлар сапасының негізгі көрсеткіші болып табылатын, шайырлы қоспалардан тазалаудың ең сенімді көрсеткіші болып табылады. Мұнай дистилляттарын терең тазалау нәтижесінде түссіз мұнай өнімін алуға болады.
1.1.1 Мұнайдың түсін анықтау
Мұнай түсін анықтау колориметр деп аталатын әртүрлі аспаптармен жүзеге асады. Мұнайдың түсі екі стандарттарға сәйкес анықталады:
МЕСТ 2667-82 (ашық мұнай өнімдері үшін ЦНТ және КНС-1 колориметрлері) және МЕСТ 25337-82 (парафинді мұнайлар үшін КНС-2 колориметрлері) (1-сурет).
КНС-1 аппаратында мұнайдың түсін анықтау үшін мөлдір кюветаға зерттелінетін мұнай өнімін құйып, жарық көзін қосады және призма жүйесі арқылы окулярдан жарық өткендегі мұнай өнімінің түсін бақылайды. Диск 3 айналысы барысында шеңберде орналасқан 21 жарықфильтрі арқылы мұнай өнімінің түсіне жақын түс орнатылады.
Өлшенген түс КНС-1 жарықфильтрінің нөмірімен анықталады.
КНС-2 аппаратының жұмыс істеу принципі КНС-1 аппаратынікіне ұқсас, ерекшелігі парафин түсі 75 0С температурада балқытылған күйде анықталады. Қолданылатын кювета термостатта қыздырылған сұйықтыққа түскен сәулені 1800 бұруға арналған астында оптикалық призмасы бар екі каналды ыдыс түрінде болады.
1,2 - мұнай кюветалары; 3 - түсті эталондар жинағының дискісі; 4 -эталондар; 5 - призма; 6 - жарық көзінің сәулесі; 7 - окулярдағы сәуле; 8 - кюветаны термостаттауға арналған жыланша
1-сурет - КНС-1 (а) және КНС-2 (б) колориметрлерінің
оптикалық сызбасы
1.2 Мұнайдың сыну көрсеткіші
Сыну көрсеткіші ортаның оптикалық тығыздығын сипаттайды және мұнай және мұнай өнімдерінің топтық көмірсутектік құрамы туралы білуге, сонымен қатар тығыздық және молекулалық массамен бірге алғанда - мұнай фракцияларының құрылымдық-топтық құрамын есептеуге мүмкіндік береді. Сыну көрсеткіші немесе рефракция коэффициенті және тығыздық дербес заттардың маңызды физикалық константасы болып табылады. Олардың көмегімен мұнайдан синтезделген немесе бөлінген заттар тазалығы анықталады.
Сыну көрсеткішінің шамасы жарық екі ортасының шекарасына берілетін толқын ұзындығына және ортаның температурасына байланысты болады. Сондықтан сыну көрсеткішінің символында аталған екі көрсеткіш те көрсетілуі тиіс. Көпшілік жағдайда n20D: бұл 200С температурада натрийдің сары сызығы үшін арналған сыну көрсеткіші (толқын ұзындығы λ0589 мкм).
Жарық сәулелерінің бір ортадан екіншісіне өткенде сәулелердің түсу жылдамдығы мен бағыты өзгереді. Бұл құбылыс жарықтың сынуы немесе рефракция деп аталады.
Сыну көрсеткіші тығыздықтары әр түрлі екі ортаның фазалар шекарасында жарық сәулелерінің сынуымен сипатталады.
Берілген заттың сыну көрсеткіші вакуумдағы жарықтың таралу жылдамдығының заттағы жарық жылдамдығына қатынасымен анықталады:
n1=Cv
Бұл жарықтың абсолютты сыну көрсеткіші. Әдетте практика жүзінде ортаның ауаға қатысты сыну қабілеті қолданылады
n=n2n1
мұндағы n1=1,00027.
Егер жарық оптикалық тығыздығы аз ортадан оптикалық тығыздығы көп ортаға өтсе, өту нүктесіндегі перпендикулярға жақындайды (2-сурет). Ал егер жарық оптикалық тығыздығы көп ортадан оптикалық тығыздығы аз ортаға өтсе, онда ол перпендикулярдан алшақтайды. Жарықтың түсу бұрышы өзгергенде сыну бұрышы да өзгереді, бірақ бұл бұрыштардың бір біріне қатынасы тұрақты:
sinrsini=n=const
Бұл қатынас сыну коэффициенті немесе көрсеткіші деп аталады.
2-сурет - Жарықтың сынуы
Мұнай өнімдерінде сыну көрсеткіші жарық сәулесінің ауа арқылы мұнай өнімінен өтуімен анықталады, сондықтан бұл көрсеткіш әрқашан бірден жоғары.
Бір қатардың гомологтары арасында сыну көрсеткіші мен тығыздық арасында түзу сызықты байланыс бар. Жалпы, ең жоғары сыну көрсеткіші мен тығыздық ароматты көмірсутектерге, ал ең азы алкандарға тән.
3-суретте сыну көрсеткішінің көмірсутек құрамы мен молекулалық массасына тәуелділігі көрсетілген. Әр көмірсутекке nD20 мен молекулалық масса арасында тәуелділік дәрежесі әр түрлі. Ең үлкен өзгеріс парафинді көмірсутектерге тән.
1 - парафинді; 2 - олефиндер; 3 - нафтенді; 4 - ароматты көмірсутектер
3-сурет - Көмірсутектердің сыну көрсеткішінің молекулалық массаға тәуелділігі
Сыну көрсеткіші арқылы мұнай өнімінің топтық көмірсутектік құрамын, ал егер тығыздығы мен молекулалық массасын қоса есептесе, топтық-құрылымдық құрамын анықтауға болады. Яғни, мұнай өнімдерінің сыну көрсеткіші химиялық құрамына тікелей байланысты. Сонымен қатар, температурамен де тығыз байланысты. Температура 1 0С жоғарылаған сайын сыну көрсеткіші 0,0004-ке азаяды.
Сондықтан сыну көрсеткішінің символында аталған екі көрсеткіш те көрсетілуі тиіс. Көпшілік жағдайда n20D: бұл 200С температурада натрийдің сары сызығы үшін арналған сыну көрсеткіші (толқын ұзындығы λ0589 ммк). Анықтау күн жарығында немесе шам жарығымен натрий буын арнайы приборларда қыздыру арқылы жүргізіледі, приборлар ретінде дәлдігі 0,0001 рефрактометрлер қолданылады. Анықтау дәлдігі үлкен маңызға ие, себебі әртүрлі көмірсутектердің сыну көрсеткіштері бір - біріне жақын шамада болып келеді
Кейбір көмірсутектердің сыну көрсеткіші 1-кестеде берілген.
1-кесте - Кейбір көмірсутектердің сыну көрсеткіші
Молеку-ладағы көміртек атомы саны
Алкандар
Алкендер
Цикландар
Ароматты
Көмір-сутек
Көмір-сутек
Көмір-сутек
Көмір-сутек
С5
пентан
1,3575
пентен-1
1,3715
цикло-пентан
1,4065
-
-
С6
гексан
1,3749
гексен-1
1,3879
цикло-гексан
1,4262
бензол
1,5011
С7
гептан
1,3876
гептен-1
1,3998
метил-цикло-гексан
1,4230
толуол
1,4969
С8
октан
1,3974
октен-1
1,4087
этил-цикло-гексан
1,4330
этил-бензол
1,4959
С9
нонан
1,4054
нонен-1
1,4157
пропил-цикло-гексан
1,4371
пропил-бензол
1,4920
С10
декан
1,4119
декен-1
1,4217
бутил-цикло-гексан
1,4408
бутил-бензол
1,4898
Сыну көрсеткішін бір температурадан екіншісіне түрлендіру келесі формуламен жүзеге асады:
nD20=nD'-α(20-t)
мұндағы α - түзету коэффициенті (1 0С-ға 0,0004);
nD' - t температурасындағы (λ=589,3) натрийдің D- сызығының сыну көрсеткіші.
Көмірсутектер қоспасының сыну көрсеткіші nқ құрамының аддитивті функциясы болып табылады және келесі формуламен анықталады:
nқ=VAVA+VB∙nA+VBVA+VB∙nB
мұндағы VA, VB - А және В құрастырушыларының көлемдік құрамы;
nA, nB - А және В құрастырушыларының сыну көрсеткіштері.
Сыну коэффициенті мен тығыздық арасыдағы тәуелділікті анықтайтын көрсеткіш - меншікті рефракция R болып табылады.
Лорентц-Лоренц бойынша:
R=(nD20)2-1(nD20)2+2∙1ρ420
Гладстон-Даль бойынша:
R=nD-1ρ
мұндағы nD20 - жарық спектрінің сары бөлігі үшін сыну көрсеткіші;
ρ420 - мұнай өнімінің тығыздығы.
Меншікті рефракция майлардың топтық-құрылымдық құрамын анықтағанда қолданылады.
Флюгтер және Ватерманның мұнай фракцияларын анықтауға арналған сақина анализінің негізінде осы рефракция әдісі жатыр.
Егер әртүрлі қатардың көмірсутектерін салыстырсақ (3-сурет), нафтенді көмірсутектерде парафинді көмірсутектерге қарағанда меншікті рефракция мәні аз. Ең үлкен меншікті сыну көрсеткіші ароматты көмірсутектерге тән. Қоспаның меншікті рефракциясы әрбір құраушының меншікті рефракция мәнінің орташа арифметикалық өлшеміне тең.
Меншікті рефракцияны молекулалық массаға көбейтіндісі молекулярлық рефракцияны береді:
R= (nD20)2-1(nD20)2+2∙Mρ420
Сыну көрсеткіші зерттелетін заттың түскен сәуле толқынының ұзындығына тәуелді. Неғұрлым түскен сәуле ұзындығы қысқа болса, соғұрлым сыну көрсеткіші жоғары болады. Жарықтың сыну көрсеткіші мен оның толқын ұзындығына тәуелділігі дисперсиясымен сипатталады. Заттың дисперсиясы екі сәуле ұзындығының айырымымен анықталады. Әдетте сәуле көзі ретінде спектрінде атом сызықтары айқын элементтер алынады (2-кесте).
Зертханалық анализдерде жарық көзі ретінде, көбіне, сары натрий сызықтары қолданылады.
Сыну көрсеткішін сипаттайтын туындысы - рефракцияның интерцепциясы немесе рефрактометрлік айырым RI. Бұл көрсеткіш сыну көрсеткіші мен жарты тығыздықтың айырымына тең:
RI=nD20-ρD202
2-кесте - Кейбір атом спектрлердің толқын ұзындығы
Жарық көзі
Сызықтың белгіленуі
Сызықтың түсі
Толқын ұзындығы, нм
Сутекті құбыр
C
Қызыл
656,3
Натрийлі шам
D
Сары
589,3
Темірлі лампа
E
Жасыл
527,0
Сутекті құбыр
F
Ақшыл көк
486,1
1.2.1 Мұнайдың сыну көрсеткішін анықтау
Тәжірибе жүзінде сыну көрсеткішін анықтауда екі түрлі рефрактометрлер қолданылады.
Аббе рефрактометрі (ИРФ-22). 1,3 және 1,7 аралығындағы сыну көрсеткішін +-2х10-4 дәлдікпен, өте тез анықтауға арналған. Бұл рефрактометрлерде әдеттегі күндізгі немесе электрлік жарықтандыру жүйесін қолданады. Олар компенсатормен жабдықталған
Пульфрих рефрактометрлері (ИРФ-23). 1,33х10-4 - 1,78х10-4 аралығындағы сыну көрсеткішін +-1,5х10-5 дәлдікпен, тереңірек анықтауға арналған. Бұл аспаптарда арнайы жарықтандырғыш көздерінің монохромат сәулелерін қолданады.
Рефрактометрді желдетілетін, 18-20 0С температурада, салыстырмалы ылғалдығы 80 % аспайтын бөлмеде қолданған тиімді.
Рефрактометрдің жұмыс істеу принципі жарық өткен кездегі сыну көрсеткіштері екі түрлі орталардың жарықты шағылыстыру қабілетіне негізделген.
Жұмыс барысында жарық өткен кезде айна 2 жабық болуы қажет, ал жарықты ақшыл жарықтандырғыш призмаға 3 бағыттайды (4-сурет). Өткен жарық призманың 3 гипотенузалы шекарасында шашырап, зерттелетін ортаға 4 түседі және өлшегіш призманың 1 үстелген жұмыс шекарасына әртүрлі бұрыштағы сәулелер күйінде түседі. Өлшегіш призманың 1 жұмыс шекарасына қатысты φ900 бұрышпен түскен сәулелер, сынып, призмаға 1 өтеді. Айнада 16 шағылып, компенсатор 5 және линзадан 6 өтеді де, араларында айқын шекаралары бар ашық және қою жолақ түріне тор 7 қиылысының жазықтығында шоғырланады. Осы кезде байқалатын шекара шекті сыну бұрышына сай келеді.
Тордың 7 және призма шекарасының 9 жазықтығына айна 10, объектив және призма 12 арқылы қозғалмалы шкала 15 проекцияланады. Шкаланы 15 жарықтандыру айналмалы айна 14 және жарықфильтр 13 арқылы табиғи жарықтың көмегімен жүзеге асады.
Окуляр 8 арқылы қозғалыссыз тор қиылысына қатысты жарық пен көлеңке шекарасын және призманың қозғалмайтын рискісіне қатысты шкала 15 бөлігін бақылауға болады.
1 - өлшегіш призма; 2 - айна; 3 - жарықтандырғыш призма; 4 - зерттелетін орта; 5 - компенсатор; 6 - жапсырылған линза; 7 - тор; 8 - окуляр; 9 - АР-900 призма; 10 - айна; 11 - объектив; 12 - призма; 13 - жарықфильтр; 14 -айна; 15 - шкала; 16 - айна
4-сурет - Рефтрактометр ИРФ-454Б2М-нің оптикалық сызбанұсқасы
Рефрактометр құрылғысы жоғарғы бөлігінде окулярмен 4 жабдықталған металл корпустан тұрады (5-сурет). Окуляр қондырғының дәлдігін келтіру мақсатында, +-5 диопротий аралығында оптикалық осіне қатысты орын алмастыруы мүмкін.
Корпустың 1 оң жағында жарық пен көлеңке шекарасындағы бедерді орын ауыстыруға арналған маховик 2, жарық пен көлеңке шекарасының тесік орналасады. Корпус 1 өлшегіш призмасы мен термометрі бар қозғалмайтын тірек 11 және жарықтандырғыш призмасы мен кедергісі 7 бар қозғалмалы тірекпен жабдықталған. Корпусқа жарықтандырғыш және анық боялуын азайтатын компенсатор маховигі 5, сондай-ақ жабық өлшегіш призма жақтаулары жағынан алынып-салынатын жарықтандырғышпен 8 жабдықталады. Жарықтандырғышты қоректендіру үшін қоректендіргіш блок 10 қолданылады.
1 - корпус; 2 - маховик; 3 - заглушка; 4 - окуляр; 5 - маховик; 6 - жарықтандырғыш призманың тірегі; 7 - заслонка; 8 - жарықтандырғыш; 9 - термометр; 10 - қоректендіру блогы; 11 - өлшегіш призманың тірегі; 12 - қаптама
5-сурет - Рефрактометр ИРФ-454 Б2М-нің сырт көрінісі
Корпустың 16 сол бөлігі қақпақпен 10 жабылған (6-сурет). Шкаланы жарықтандыру үшін қақпаққа жақтаулы айналмалы айна 11 орналастырылған.
Өлшеуіш призманың жақтауында шарнирде 9 заслонка 7 қондырылған. Өлшеуіш призманы жарықтандыру үшін төменгі шекарасының жақтауына айналмалы айна орналастырылған. Жақтаудағы өлшеуіш және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қ.И.СӘТБАЕВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ ЗЕРТТЕУ УНИВЕРСИТЕТІ
"Мұнай және газды өңдеудің химиялық технологиясы" кафедрасы
Реферат
Тақырыбы: Мұнай және мұнай қоспаларын оптикалық әдістермен зерттеу
№
Жұмысты орындау сапасы
Баға диапазоны
Орындалған
%
1
Орындалған жоқ
0 %
2
Орындалды
0-50%
3
Материалдық өзіндік жүйелендіру
0-10%
4
Талап етілген көлемде және көрсетілген мерзімде орындау
0-5%
5
Қосымша ғылыми әдебиеттерді пайдалану
0-5%
6
Орындалған тапсырманың ерекшелігі
0-10%
7
МӨЖ-ді қорғау
0-20%
Қорытынды:
0-100%
Оқытушы: Татыханова Г.С.
Магистрант: Аронова Ақбота Мамандығы: 6М072100
Алматы 2016
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
3
1
Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттері
4
1.1
Мұнайдың түсі
4
1.1.1
Мұнайдың түсін анықтау
4
1.2
Мұнайдың сыну көрсеткіші
5
1.2.1
Мұнайдың сыну көрсеткішін анықтау
10
2
Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттерін зерттеу әдістемелері
13
2.1
Мұнай және мұнай өнімдерінің сыну көрсеткішін анықтау әдістемесі
13
2.1.1
Сыну көрсеткішін ИРФ-454 рефрактометрімен анықтау
14
2.2
Ашық мұнай өнімдерінің түсін анықтау әдістемесі
15
2.3
КНС-2 колориметрінде түсті анықтау әдістемесі
16
2.4
Авиация және автомобиль бензиндерінің боялу қарқындылығын анықтау әдістемесі
18
Қорытынды
21
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
22
КІРІСПЕ
Мұнай - көмірсутектер қоспасы болып табылатын, жанатын майлы сұйықтық; қызыл-қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында орналасады; пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.
Ал мұнай өнімдері - көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай мен мұнай газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Мұнай - молекулалық массалары әр түрлі, қайнау температуралары да бірдей емес көмірсутектердің қоспасы болғандықтан, айдау арқылы оны жеке фракцияларға (дистиляттарға бөледі, мұнайдың құрамында С5 - Сn көмірсутектері бар және 40-200 °С аралығында қайнайтын бензин құрамында С8-С14 көмірсутектері болатын 150-200 °С аралығында қайнайтын лигроин, құрамында С12-С18 көмірсутектері болатын және 180-300 °С аралығында қайнайтын керосин алады, бұлардан кейін газойль алынады. Бұның бәрі - ашық түсті мұнай өнімдері. Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара түсті тұтқыр да қоймалжың сұйықтық қалады, ол - мазут.
Зертханалық тәжірибелерде және ғылыми жұмыстарда мұнай мен мұнай өнімдерінің химиялық құрамын анықтауда қолданылатын негізгі анализ олардың оптикалық қасиеттерін анықтау болып табылады.
Мұнай химия саласында өнімнің құрамы мен сапасын рефрактометрлік әдіспен бағалау кең қолданыс тапқан. Ал мұнай өнімінің сыну көрсеткіші МЕСТ бойынша қабылданған, тауарлы өнімнің эксплуатациялық қасиетін сипаттайтын негізгі шама болып табылады. Сондай-ақ, оптикалық қасиеттер мұнай өнімінің тазалану тереңдігі, мұнайдың шығу тегі жөнінен мәліметтер береді.
Соңғы жылдары аспап құрастырушы мекемелер мұнай өңдеу зауыттарына арнайы өнім сапасын бақылауға арналған анализаторларды - фотометрлер мен призмалық рефрактометрлерді қолдануға ұсынды. Ресейлік кейбір МӨЗ-тары, мәселен Ярославский, Киришский, Омский және т.б. өнім сапасы бағалаудың бұл жүйесін енгізген. Сондықтан қазіргі кезде өнімнің сапасын бақылауда, мұнай өнімдерінің фракциялық құрамын анықтауда сыну көрсеткішінің алар орны ерекше.
Мұнай және мұнай өнімдерінің оптикалық қасиеттеріне түсі, жарық сыну коэффициенті, меншікті рефракция, оптикалық тығыздығы мен белсенділігі жатады. Бұл көрсеткіштердің барлығы қосылыстың табиғатына тікелей байланысты, сондықтан бұл қасиеттер мұнай өнімінің химиялық қасиетіне жанама түрде әсер етеді және бұл көрсеткіштер МЕСТ-қа сай болуы шарт. Сонымен қатар оптикалық көрсеткіштерге қарап, мұнайдың тазалану дәрежесін де анықтауға болады.
1 Мұнай және мұнай қоспаларының оптикалық қасиеттері
Мұнайдың физика-механикалық қасиеттерін анықтау үшін арналған талдаулардың химиялық әдістеріне қосымша түсі, сыну көрсеткіші, оптикалық активтілігі сияқты оптикалық қасиеттерді пайдаланады. Бұл көрсеткіштер кейбір мұнай өнімдері үшін жасалған МЕСТ-қа енгізілген. Одан басқа, оптикалық көрсеткіштері бойынша мұнай өнімдерінің тазалану тереңдігі, мұнайдың жасы және табиғаты туралы білуге болады.
1.1 Мұнайдың түсі
Мұнайлардың түсі бір кен орны шегінде өзгереді. Жалпы таралған пікірлер бойынша мұнай үнемі қара түсті бола бермейді. Мұнайдың түсі ақшыл-сарыдан қоңыр, кейде қара түске дейінгі аралықта болуы мүмкін. Тығыздығы 780,0-790,0 кгм3-тен жеңіл мұнайлар сары, тығыздығы орташа (790,0-820,0 кгм3) мұнайлар янтарь түсті, ал ауыр мұнайлар қою қоңыр немесе қара түсті болады. Сонымен бірге ақ және қызыл түсті мұнайлар болады. Ақ мұнай - мөлдір, кіші тұтқырлықтағы түссіз сұйықтық және қағида бойынша газоконденсатты табиғатты болып келеді. Қызыл мұнай тығыздау және ол бензин-керосинді фракцияларға бай келеді. Мұнайлардың барлық түсті гаммаларын Бакуде Сарухан кен орындарынан кездестіруге болады. Онда 200 м тереңдікте ақ мұнай, тығыздығы 0,782 гсм3; ал 420 м тереңдікте қызыл мұнай, тығыздығы 0,810 гсм3; және одан да тереңдікте мұнайдың түсі қоңырдан қараға дейін жетеді.
Мұнай және мұнай өнімдеріне түсті олардың құрамындағы жоғары молекулалық заттар, яғни құрамында көміртегі, сутегі, оттегі, күкірт, азот және металдар бар заттар береді. Әдетте мұнай және мұнай өнімдері неғұрлым ауыр болған сайын олардың құрамында жоғарыда аталған заттар көп және түсі қара болады. Мұнай құрамындағы көмірсутектер түссіз болып келеді. Мұнай мен оның өнімдерінің түстері құрамында асфальтты-шайырлы заттар, кейбір қанықпаған және ароматты көмірсутектерінің болуымен сипатталады. Мұнай өнімінің түсі - майлар сапасының негізгі көрсеткіші болып табылатын, шайырлы қоспалардан тазалаудың ең сенімді көрсеткіші болып табылады. Мұнай дистилляттарын терең тазалау нәтижесінде түссіз мұнай өнімін алуға болады.
1.1.1 Мұнайдың түсін анықтау
Мұнай түсін анықтау колориметр деп аталатын әртүрлі аспаптармен жүзеге асады. Мұнайдың түсі екі стандарттарға сәйкес анықталады:
МЕСТ 2667-82 (ашық мұнай өнімдері үшін ЦНТ және КНС-1 колориметрлері) және МЕСТ 25337-82 (парафинді мұнайлар үшін КНС-2 колориметрлері) (1-сурет).
КНС-1 аппаратында мұнайдың түсін анықтау үшін мөлдір кюветаға зерттелінетін мұнай өнімін құйып, жарық көзін қосады және призма жүйесі арқылы окулярдан жарық өткендегі мұнай өнімінің түсін бақылайды. Диск 3 айналысы барысында шеңберде орналасқан 21 жарықфильтрі арқылы мұнай өнімінің түсіне жақын түс орнатылады.
Өлшенген түс КНС-1 жарықфильтрінің нөмірімен анықталады.
КНС-2 аппаратының жұмыс істеу принципі КНС-1 аппаратынікіне ұқсас, ерекшелігі парафин түсі 75 0С температурада балқытылған күйде анықталады. Қолданылатын кювета термостатта қыздырылған сұйықтыққа түскен сәулені 1800 бұруға арналған астында оптикалық призмасы бар екі каналды ыдыс түрінде болады.
1,2 - мұнай кюветалары; 3 - түсті эталондар жинағының дискісі; 4 -эталондар; 5 - призма; 6 - жарық көзінің сәулесі; 7 - окулярдағы сәуле; 8 - кюветаны термостаттауға арналған жыланша
1-сурет - КНС-1 (а) және КНС-2 (б) колориметрлерінің
оптикалық сызбасы
1.2 Мұнайдың сыну көрсеткіші
Сыну көрсеткіші ортаның оптикалық тығыздығын сипаттайды және мұнай және мұнай өнімдерінің топтық көмірсутектік құрамы туралы білуге, сонымен қатар тығыздық және молекулалық массамен бірге алғанда - мұнай фракцияларының құрылымдық-топтық құрамын есептеуге мүмкіндік береді. Сыну көрсеткіші немесе рефракция коэффициенті және тығыздық дербес заттардың маңызды физикалық константасы болып табылады. Олардың көмегімен мұнайдан синтезделген немесе бөлінген заттар тазалығы анықталады.
Сыну көрсеткішінің шамасы жарық екі ортасының шекарасына берілетін толқын ұзындығына және ортаның температурасына байланысты болады. Сондықтан сыну көрсеткішінің символында аталған екі көрсеткіш те көрсетілуі тиіс. Көпшілік жағдайда n20D: бұл 200С температурада натрийдің сары сызығы үшін арналған сыну көрсеткіші (толқын ұзындығы λ0589 мкм).
Жарық сәулелерінің бір ортадан екіншісіне өткенде сәулелердің түсу жылдамдығы мен бағыты өзгереді. Бұл құбылыс жарықтың сынуы немесе рефракция деп аталады.
Сыну көрсеткіші тығыздықтары әр түрлі екі ортаның фазалар шекарасында жарық сәулелерінің сынуымен сипатталады.
Берілген заттың сыну көрсеткіші вакуумдағы жарықтың таралу жылдамдығының заттағы жарық жылдамдығына қатынасымен анықталады:
n1=Cv
Бұл жарықтың абсолютты сыну көрсеткіші. Әдетте практика жүзінде ортаның ауаға қатысты сыну қабілеті қолданылады
n=n2n1
мұндағы n1=1,00027.
Егер жарық оптикалық тығыздығы аз ортадан оптикалық тығыздығы көп ортаға өтсе, өту нүктесіндегі перпендикулярға жақындайды (2-сурет). Ал егер жарық оптикалық тығыздығы көп ортадан оптикалық тығыздығы аз ортаға өтсе, онда ол перпендикулярдан алшақтайды. Жарықтың түсу бұрышы өзгергенде сыну бұрышы да өзгереді, бірақ бұл бұрыштардың бір біріне қатынасы тұрақты:
sinrsini=n=const
Бұл қатынас сыну коэффициенті немесе көрсеткіші деп аталады.
2-сурет - Жарықтың сынуы
Мұнай өнімдерінде сыну көрсеткіші жарық сәулесінің ауа арқылы мұнай өнімінен өтуімен анықталады, сондықтан бұл көрсеткіш әрқашан бірден жоғары.
Бір қатардың гомологтары арасында сыну көрсеткіші мен тығыздық арасында түзу сызықты байланыс бар. Жалпы, ең жоғары сыну көрсеткіші мен тығыздық ароматты көмірсутектерге, ал ең азы алкандарға тән.
3-суретте сыну көрсеткішінің көмірсутек құрамы мен молекулалық массасына тәуелділігі көрсетілген. Әр көмірсутекке nD20 мен молекулалық масса арасында тәуелділік дәрежесі әр түрлі. Ең үлкен өзгеріс парафинді көмірсутектерге тән.
1 - парафинді; 2 - олефиндер; 3 - нафтенді; 4 - ароматты көмірсутектер
3-сурет - Көмірсутектердің сыну көрсеткішінің молекулалық массаға тәуелділігі
Сыну көрсеткіші арқылы мұнай өнімінің топтық көмірсутектік құрамын, ал егер тығыздығы мен молекулалық массасын қоса есептесе, топтық-құрылымдық құрамын анықтауға болады. Яғни, мұнай өнімдерінің сыну көрсеткіші химиялық құрамына тікелей байланысты. Сонымен қатар, температурамен де тығыз байланысты. Температура 1 0С жоғарылаған сайын сыну көрсеткіші 0,0004-ке азаяды.
Сондықтан сыну көрсеткішінің символында аталған екі көрсеткіш те көрсетілуі тиіс. Көпшілік жағдайда n20D: бұл 200С температурада натрийдің сары сызығы үшін арналған сыну көрсеткіші (толқын ұзындығы λ0589 ммк). Анықтау күн жарығында немесе шам жарығымен натрий буын арнайы приборларда қыздыру арқылы жүргізіледі, приборлар ретінде дәлдігі 0,0001 рефрактометрлер қолданылады. Анықтау дәлдігі үлкен маңызға ие, себебі әртүрлі көмірсутектердің сыну көрсеткіштері бір - біріне жақын шамада болып келеді
Кейбір көмірсутектердің сыну көрсеткіші 1-кестеде берілген.
1-кесте - Кейбір көмірсутектердің сыну көрсеткіші
Молеку-ладағы көміртек атомы саны
Алкандар
Алкендер
Цикландар
Ароматты
Көмір-сутек
Көмір-сутек
Көмір-сутек
Көмір-сутек
С5
пентан
1,3575
пентен-1
1,3715
цикло-пентан
1,4065
-
-
С6
гексан
1,3749
гексен-1
1,3879
цикло-гексан
1,4262
бензол
1,5011
С7
гептан
1,3876
гептен-1
1,3998
метил-цикло-гексан
1,4230
толуол
1,4969
С8
октан
1,3974
октен-1
1,4087
этил-цикло-гексан
1,4330
этил-бензол
1,4959
С9
нонан
1,4054
нонен-1
1,4157
пропил-цикло-гексан
1,4371
пропил-бензол
1,4920
С10
декан
1,4119
декен-1
1,4217
бутил-цикло-гексан
1,4408
бутил-бензол
1,4898
Сыну көрсеткішін бір температурадан екіншісіне түрлендіру келесі формуламен жүзеге асады:
nD20=nD'-α(20-t)
мұндағы α - түзету коэффициенті (1 0С-ға 0,0004);
nD' - t температурасындағы (λ=589,3) натрийдің D- сызығының сыну көрсеткіші.
Көмірсутектер қоспасының сыну көрсеткіші nқ құрамының аддитивті функциясы болып табылады және келесі формуламен анықталады:
nқ=VAVA+VB∙nA+VBVA+VB∙nB
мұндағы VA, VB - А және В құрастырушыларының көлемдік құрамы;
nA, nB - А және В құрастырушыларының сыну көрсеткіштері.
Сыну коэффициенті мен тығыздық арасыдағы тәуелділікті анықтайтын көрсеткіш - меншікті рефракция R болып табылады.
Лорентц-Лоренц бойынша:
R=(nD20)2-1(nD20)2+2∙1ρ420
Гладстон-Даль бойынша:
R=nD-1ρ
мұндағы nD20 - жарық спектрінің сары бөлігі үшін сыну көрсеткіші;
ρ420 - мұнай өнімінің тығыздығы.
Меншікті рефракция майлардың топтық-құрылымдық құрамын анықтағанда қолданылады.
Флюгтер және Ватерманның мұнай фракцияларын анықтауға арналған сақина анализінің негізінде осы рефракция әдісі жатыр.
Егер әртүрлі қатардың көмірсутектерін салыстырсақ (3-сурет), нафтенді көмірсутектерде парафинді көмірсутектерге қарағанда меншікті рефракция мәні аз. Ең үлкен меншікті сыну көрсеткіші ароматты көмірсутектерге тән. Қоспаның меншікті рефракциясы әрбір құраушының меншікті рефракция мәнінің орташа арифметикалық өлшеміне тең.
Меншікті рефракцияны молекулалық массаға көбейтіндісі молекулярлық рефракцияны береді:
R= (nD20)2-1(nD20)2+2∙Mρ420
Сыну көрсеткіші зерттелетін заттың түскен сәуле толқынының ұзындығына тәуелді. Неғұрлым түскен сәуле ұзындығы қысқа болса, соғұрлым сыну көрсеткіші жоғары болады. Жарықтың сыну көрсеткіші мен оның толқын ұзындығына тәуелділігі дисперсиясымен сипатталады. Заттың дисперсиясы екі сәуле ұзындығының айырымымен анықталады. Әдетте сәуле көзі ретінде спектрінде атом сызықтары айқын элементтер алынады (2-кесте).
Зертханалық анализдерде жарық көзі ретінде, көбіне, сары натрий сызықтары қолданылады.
Сыну көрсеткішін сипаттайтын туындысы - рефракцияның интерцепциясы немесе рефрактометрлік айырым RI. Бұл көрсеткіш сыну көрсеткіші мен жарты тығыздықтың айырымына тең:
RI=nD20-ρD202
2-кесте - Кейбір атом спектрлердің толқын ұзындығы
Жарық көзі
Сызықтың белгіленуі
Сызықтың түсі
Толқын ұзындығы, нм
Сутекті құбыр
C
Қызыл
656,3
Натрийлі шам
D
Сары
589,3
Темірлі лампа
E
Жасыл
527,0
Сутекті құбыр
F
Ақшыл көк
486,1
1.2.1 Мұнайдың сыну көрсеткішін анықтау
Тәжірибе жүзінде сыну көрсеткішін анықтауда екі түрлі рефрактометрлер қолданылады.
Аббе рефрактометрі (ИРФ-22). 1,3 және 1,7 аралығындағы сыну көрсеткішін +-2х10-4 дәлдікпен, өте тез анықтауға арналған. Бұл рефрактометрлерде әдеттегі күндізгі немесе электрлік жарықтандыру жүйесін қолданады. Олар компенсатормен жабдықталған
Пульфрих рефрактометрлері (ИРФ-23). 1,33х10-4 - 1,78х10-4 аралығындағы сыну көрсеткішін +-1,5х10-5 дәлдікпен, тереңірек анықтауға арналған. Бұл аспаптарда арнайы жарықтандырғыш көздерінің монохромат сәулелерін қолданады.
Рефрактометрді желдетілетін, 18-20 0С температурада, салыстырмалы ылғалдығы 80 % аспайтын бөлмеде қолданған тиімді.
Рефрактометрдің жұмыс істеу принципі жарық өткен кездегі сыну көрсеткіштері екі түрлі орталардың жарықты шағылыстыру қабілетіне негізделген.
Жұмыс барысында жарық өткен кезде айна 2 жабық болуы қажет, ал жарықты ақшыл жарықтандырғыш призмаға 3 бағыттайды (4-сурет). Өткен жарық призманың 3 гипотенузалы шекарасында шашырап, зерттелетін ортаға 4 түседі және өлшегіш призманың 1 үстелген жұмыс шекарасына әртүрлі бұрыштағы сәулелер күйінде түседі. Өлшегіш призманың 1 жұмыс шекарасына қатысты φ900 бұрышпен түскен сәулелер, сынып, призмаға 1 өтеді. Айнада 16 шағылып, компенсатор 5 және линзадан 6 өтеді де, араларында айқын шекаралары бар ашық және қою жолақ түріне тор 7 қиылысының жазықтығында шоғырланады. Осы кезде байқалатын шекара шекті сыну бұрышына сай келеді.
Тордың 7 және призма шекарасының 9 жазықтығына айна 10, объектив және призма 12 арқылы қозғалмалы шкала 15 проекцияланады. Шкаланы 15 жарықтандыру айналмалы айна 14 және жарықфильтр 13 арқылы табиғи жарықтың көмегімен жүзеге асады.
Окуляр 8 арқылы қозғалыссыз тор қиылысына қатысты жарық пен көлеңке шекарасын және призманың қозғалмайтын рискісіне қатысты шкала 15 бөлігін бақылауға болады.
1 - өлшегіш призма; 2 - айна; 3 - жарықтандырғыш призма; 4 - зерттелетін орта; 5 - компенсатор; 6 - жапсырылған линза; 7 - тор; 8 - окуляр; 9 - АР-900 призма; 10 - айна; 11 - объектив; 12 - призма; 13 - жарықфильтр; 14 -айна; 15 - шкала; 16 - айна
4-сурет - Рефтрактометр ИРФ-454Б2М-нің оптикалық сызбанұсқасы
Рефрактометр құрылғысы жоғарғы бөлігінде окулярмен 4 жабдықталған металл корпустан тұрады (5-сурет). Окуляр қондырғының дәлдігін келтіру мақсатында, +-5 диопротий аралығында оптикалық осіне қатысты орын алмастыруы мүмкін.
Корпустың 1 оң жағында жарық пен көлеңке шекарасындағы бедерді орын ауыстыруға арналған маховик 2, жарық пен көлеңке шекарасының тесік орналасады. Корпус 1 өлшегіш призмасы мен термометрі бар қозғалмайтын тірек 11 және жарықтандырғыш призмасы мен кедергісі 7 бар қозғалмалы тірекпен жабдықталған. Корпусқа жарықтандырғыш және анық боялуын азайтатын компенсатор маховигі 5, сондай-ақ жабық өлшегіш призма жақтаулары жағынан алынып-салынатын жарықтандырғышпен 8 жабдықталады. Жарықтандырғышты қоректендіру үшін қоректендіргіш блок 10 қолданылады.
1 - корпус; 2 - маховик; 3 - заглушка; 4 - окуляр; 5 - маховик; 6 - жарықтандырғыш призманың тірегі; 7 - заслонка; 8 - жарықтандырғыш; 9 - термометр; 10 - қоректендіру блогы; 11 - өлшегіш призманың тірегі; 12 - қаптама
5-сурет - Рефрактометр ИРФ-454 Б2М-нің сырт көрінісі
Корпустың 16 сол бөлігі қақпақпен 10 жабылған (6-сурет). Шкаланы жарықтандыру үшін қақпаққа жақтаулы айналмалы айна 11 орналастырылған.
Өлшеуіш призманың жақтауында шарнирде 9 заслонка 7 қондырылған. Өлшеуіш призманы жарықтандыру үшін төменгі шекарасының жақтауына айналмалы айна орналастырылған. Жақтаудағы өлшеуіш және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz