Мұнай және мұнай фракцияларын зерттейтін әдістер


Кіріспе 3
1 Электронды спектроскопия әдісінің теориялық негіздері 4
1.1 Молекулярлы орбитальдардың және электронды ауысулардың классификациясы 4
1.2 Хромофоралар 8
2 Сіңіру. Бугер.Ламберт.Бер заңы 10
3 УК . спектроскопияны қолдану 11
4 УК.спектроскопия үшін аппаратура 12
4.1 Shimadzu UV.3600 спектрофотометрі 13
Қорытынды 15
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 16
Ультракүлгін сәуле шығару – жарық сәулелері спектрінің күлгін бөлігіне іргелес, күлгін және радиосәулелер аралығында орналасқан, толқын ұзындығы 400—10 нанометр (нм) аралығына сәйкес келетін электрмагниттік сәулелер. Толқын ұзындығы қысқарған сайын мөлдір денелердің оларды сіңіруі күшейе түседі, ал ұзындығы 100 нм-ден кем сәулелер толық ұсталып қалады.
УК-спектроскопияны электронды спектроскопия деп атайды, себебі осы физикалық әдіспен молекулалардың электронды құрылымдарын және оның бірінші құрылымдық (химиялық) типімен байланысын, түйіндесетін жүйелердің стереохимиялық ерекшеліктерін зерттейді; сонымен қатар, ол концентрацияны анықтау үшін кеңінен қолданылады, қышқыл-негізді сандық сипатын алуда, таутомерлі тепе-теңдікті, реакцияның кинетикалық бақылауын жасауда, күңгіртті (темновых) және фотохимиялық процесстерде инетрмедиаттарды анықтауда және сипаттауда, сольвотация құбылысын зерттеуде және т.с.с. зерттеулерде кеңінен қолданылатын маңызды аналитикалық әдіс болып табылады.
1 Анисимова Н.А. Идентификация органических соединений: учебное пособие. – Горно- Алтайск: РИО ГАГУ, 2009. 95с.
2 Федорова О.А., Кулакова И.И., Сотникова Ю.А., Жиленко М.П., Крутяков Ю.А., Оленин А.Ю., Рахманов Э.В., Сафронихин А.В., Хорошутин А.В. Методы оптической спектроскопии. –М.: МГУ имени М.В.Ломоносова. 2015. 116с.
3 Казицина Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ, ИК и ЯМР спектроскопии в органической химии. М.: Высшая школа, 1971, 264 с.

Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Реферат
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 2000 теңге

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






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 фракцияларын зерттейтін УК-, көрінетін диапазонында анықтайтын әдіс


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: Дәулетбекова Мөлдір Мамандығы: 6М072100

Алматы 2016
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
3
1
Электронды спектроскопия әдісінің теориялық негіздері
4
1.1
Молекулярлы орбитальдардың және электронды ауысулардың классификациясы
4
1.2
Хромофоралар
8
2
Сіңіру. Бугер-Ламберт-Бер заңы
10
3
УК - спектроскопияны қолдану
11
4
УК-спектроскопия үшін аппаратура
12
4.1
Shimadzu UV-3600 спектрофотометрі
13
Қорытынды
15
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
16

КІРІСПЕ
Ультракүлгін сәуле шығару - жарық сәулелері спектрінің күлгін бөлігіне іргелес, күлгін және радиосәулелер аралығында орналасқан, толқын ұзындығы 400 -- 10 нанометр (нм) аралығына сәйкес келетін электрмагниттік сәулелер. Толқын ұзындығы қысқарған сайын мөлдір денелердің оларды сіңіруі күшейе түседі, ал ұзындығы 100 нм-ден кем сәулелер толық ұсталып қалады.
УК-спектроскопияны электронды спектроскопия деп атайды, себебі осы физикалық әдіспен молекулалардың электронды құрылымдарын және оның бірінші құрылымдық (химиялық) типімен байланысын, түйіндесетін жүйелердің стереохимиялық ерекшеліктерін зерттейді; сонымен қатар, ол концентрацияны анықтау үшін кеңінен қолданылады, қышқыл-негізді сандық сипатын алуда, таутомерлі тепе-теңдікті, реакцияның кинетикалық бақылауын жасауда, күңгіртті (темновых) және фотохимиялық процесстерде инетрмедиаттарды анықтауда және сипаттауда, сольвотация құбылысын зерттеуде және т.с.с. зерттеулерде кеңінен қолданылатын маңызды аналитикалық әдіс болып табылады.

1 Электронды спектроскопия әдісінің теориялық негіздері

1.1 Молекулярлы орбитальдардың және электронды ауысулардың классификациясы
УК-спектроскопияны (нақтырақ, электрмагнитті спектрдің УК және көрінетін аймақтарындағы спектроскопияны) электронды спектроскопия деп атайды, себебі осы физикалық әдіспен молекулалардың электронды құрылымдарын және оның бірінші құрылымдық (химиялық) типімен байланысын, түйіндесетін жүйелердің стереохимиялық ерекшеліктерін зерттейді; сонымен қатар, ол концентрацияны анықтау үшін кеңінен қолданылады, қышқыл-негізді сандық сипатын алуда, таутомерлі тепе-теңдікті, реакцияның кинетикалық бақылауын жасауда, күңгіртті (темновых) және фотохимиялық процесстерде интермедиаттарды анықтауда және сипаттауда, сольвотация құбылысын зерттеуде және т.с.с. зерттеулерде кеңінен қолданылатын маңызды аналитикалық әдіс болып табылады. Бұл әдіс қосылыстардың құрылымдарының молекулярлы-орбитальді қозуымен байланысты, бұдан молекулалардың бос емес және бос орбитальдарының энергиясын, симметриясын, локализациясын (делокализация) түсіну қажет. ЖБЕМО (ВЗМО) (жоғарғы бос емес молекулярлы орбиталь) және ТБМО (НСМО) (төменгі бос молекулярлы орбиталь) деп аталатын шекаралық молекулярлы орбитальдар және оларға, ультракүлгін және көрінетін жарық әсерінен болатын электронды ауысу процестерінде негізінде қозғалатын энергиясы бойынша жақын молекулярлы орбитальдар өте маңызды болып келеді.
Молекулярлы орбитальдар (МО) зерттелетін жүйелерде болатын нақты бір симметриялы топқа сәйкесінше қатаң сол симметрия бойынша сипатталады, бірақ практикалық мақсат үшін, МО түзілген кезде симметрияны атомды немесе фрагментті орбитальдардың жабуымен байланысты орбиталь классификациясына жақынырақ болуы жиі жеткілікті болады. Осындай классификацияның төңірегінде біз σ- және PI- орбиталь, сонымен қатар n-орбитальдар (электронды жұптары бөлінбеген орбитальдар, НЭП) деген түсінік қолданамыз. Төменде келтірілген сызбанұсқада (1 - сурет) қарапайым молекулярлы орбитальдардың энергетикалық кезектілігі және УК және көрінетін аймақтағы сәулеленудің электромагнитті энергиясының жұтылуы әсерінен жүретін (немесе жүре алатын) мүмкін болатын электронды ауысулар көрсетілген. Молекула жалпы (қозбаған) жағдайда барлық электрондар жұп-жұбымен төмен орналасқан МО болады, ал қозған жағдайда жалпы жағдайдағы орбитальдан энергиясы әлдеқайда жоғары орбитальға ауысады (соңғылары сызбанұсқада жұлдызшалармен белгіленген), бұл қозған жағдайдың туындағанын шарттайды.

1 - сурет - Органикалық қосылыстардың молекулярлы орбитальдары және олардың арасындағы электронды ауысулар сызбанұсқасы

Электронды ауысулардың энергиясы 120-1198 кДжмоль (1,77-6,2 эВ) құрайды, ол λ=100-800 нм немесе λ=16000-50000 см-1 сәйкес келеді. n және PI-электрондары болмайтын, органикалық қосылыстарда σ--σ* ауысулар мүмкін болады, оған қысқа толқын ұзындығы (200 нм) жұтылуы сәйкес келеді. Бұл аймақты өлшеу вакуумды спектрометрлерді қажет етеді, өйткені бұл диапазонда ауаның жұтылу жолақтары да ие; стандартты спектрометрлердің көпшілігі 200-800 нм аймағында жұтылуды өлшейді, мұнда n--PI* және PI--PI* ауысулары жүреді. Егер зат түссіз болса, онда ол УК спектр аймағындағы сәулеленуді жұтады, егер боялған болса - көрінетін спектр аймағындағы сәулеленуді жұтады. Электронды спектрлер, әдетте, екі-үш жуан, үздіксіз қисық жолақтар түрінде болады; жолақтардың сипаттамалары мынаған шартталады, әр электронды деңгей көптеген тербелмелі және айналмалы деңгейшелермен қоса жүреді, оларда электронды ауысу процесінде ауытқиды. Кейде, әсіресе газды фазада спектрлердің тіркелуі кезінде, жіңішке тербелмелі құрылым анық көрінеді, бұл бензолдың электронды спектрлері мысалында төменде көрсетілген:

2 - сурет - бензолдың электронды спектрі

2 - суреттен көрініп тұрғандай, УК-спектр жұту қарқындылығы (өткізгіштігі немесе оптикалық тығыздығы) толқын ұзындығына немесе әсер ететін сәулеленудің жиілігіне тәуелді график сызылады. Табиғи жарықтың сәулесі зат арқылы (ереже бойынша, қажетті еріткіште ерітілген ерітінді) өткенде, онда белгілі ұзындықтағы сәуле жұтылады, ал сол уақытта қалған бөлігі зерттелетін жүйеден ешқандай қасиеті өзгермей өтіп кетеді. Жарықтың сандық жұтылуы Бугер-Ламберт-Бер заңымен сипатталады. Заттың құрылымы және оның өзгеруі жайында пайымдауды жұтылу жолақтарының орналасуы және олардың қарқындылығы анализдерінің негізінде жасайды.
Ультракүлгін аумағында энергияның жұтылуы сыртқы электрондардың энергетикалық жағдайларының өзгеруімен шартталған. Органикалық қосылыстарда мұндай жұтылу σ- және - PI валентті электрондарының байланыстырушы орбиталдарымен қоса сәйкесінше жұмсаруына өтуімен, сонымен қатар бөлінбеген гетероатом жұптарының электрондарының (n-электрондар) n--PI* және σ-- п* типтеріне өтуімен байланысты.
Электрондардың энергетикалық деңгейінің кезектілігі келесідей: жұмсаратын σ*-орбиталь жұмсаратын PI*-орбиталь байланыстырмайтын n-орбиталь байланыстыратын PI-орбиталь байланыстыратын σ-орбиталь.
Электронды спектрде жұтылу жолақтары толқын ұзындығымен (λ) және жұтылу қарқындылығымен сипатталады. Жұтылу жолақтарының қарқындылығы электрондардың өту ықтималдылығымен анықталады, әдетте ол жолақтардың максимумында (εмакс және lg εмакс) молярлы коэффициент жұтылу өлшем бірлігімен өлшенеді.
Қаныққан көмірсутектер молекуласында, көбірек энергияны қажет ететін тек σ--σ* ауысулар мүмкін. Осы ауысуларға сәйкес келетін жолақтар алыс ультракүлгін аумағында жатады, сондықтан қаныққан көмірсутек құрамына анализ жасау үшін күрделі аппарат қажет. Оқшауланған қос байланысы бар алкендер мен алкиндер PI--PI* ауысуларға шартталған 190 нм дейін жұтылу жолақтарына ие. Мұнай фракцияларының компоненттерін идентификациялау үшін ультракүлгін спектрлерінің орта жұтылу аумағындағы қолданады (λ = 190 -- 400 нм).
Қос байланыстың түйіндесуі жұтылу жолақтарының ұзынтолқын жағына қарай ығысуына және олардың қарқындылығының артуымен бірге жүреді. Орташа УК-аумағында арендер де жұтылады. Осылайша, УК - спектроскопияны полиенді және ароматты құрылымды анализдеу үшін қолдануға болады, қалған көмірсутектер орташа ультракүлгін аумағында мөлдір. Құрамында полиен болуы мүмкін мұнай фракциясының термиялық өңдеу өнімдерінің анализі кезінде, оларды міндетті түрде алдын ала ароматты көмірсутектерден бөліп алу қажет.
Арендердің УК - спектрлері, 3 - суреттен көрініп тұрғандай цикл сандарына қарай және сызықты (антрацен тпті) немесе сызықты емес (фенантрен типті) сипатына олардың конденсациясына тәуелді айтарлықтай айырмашылық бар. Моноциклді арендердің максимум жұтылуы 255 - 275 нм аумағында жатыр, бициклді арендер үшін қарқындылығы жақсырақ сипатқа ие максимумы 275 - 290 нм болатын және 310 - 330 нм аумағындағы екі жақын пик.

1 - моноциклді; 2 - бициклді; 3 - полициклді сызықты емес конденсирленген; 4 - полициклді сызықты конденсирленген
3 - сурет - УК - аумағындағы арендердің негізгі типтерінің жұтылу қисықтары

Әр түрлі типті ароматты ядролардың орташаланған спектральді мәліметтер негізінде бензолды Сб, нафталинді СН, фенантренді СФ көмірсутектердің массалық құрамын есептеу үшін теңдеулер алынған, %:

Сб = 0,184К198 - 0,025К230 - 0,045К255 - 0,002К270 -
0,111К338 + 0,854К375 - 0,320К435
Сн = - 0,011К198 + 0,159К230 - 0,025К255 - 0,020К270 - 0,101К338 -
0,255К375 - 0,320К435
Сф = 0,001К198 - 0,001К230 + 0,391К255 - 0,121К270 + 0,023К338 -
6,312К375 + 0,710К435,

мұндағы К198, К230, K255., K270, K338, K375, K435 - зерттелетін фракцияның аналитикалық толқын ұзындықтары 198, 230 нм және сәйкесінше т.с.с., жұтылудың салыстырмалы коэффициенттері, л(г*см).
Мұнай фракциясындағы антраценді, пиренді, хризенді (бензфлуорендімен бірге) көмірсутектердің, сонымен қатар перилен құрамын анықтау үшін аналогты теңдеулер ұсынылған болатын. Жоғарыда көрсетілген теңдеу бензолды және полициклді көмірсутектердің құрамын олардың бірге болған кездегі құрамын анықтауға мүмкіндік береді.
Арендердің анализінде еріткіш ретінде көбіне силикагельде тазартылған изооктанды пайдаланады.
УК - спектроскопияның жоғары сезімталдығының арқасында ароматты емес өнімдер құрамынан ароматты көмірсутектер іздерін анықтау үшін де қолданады. Фракция құрамында гетероатомды қосылыстардың болуы УК - спектрде жұтылуды өте қатты арттырады және анализдің айтарлықтай қателігіне алып келуі мүмкін.

1.2 Хромофоралар
200-800 нм аймақтарындағы жұтылудың пайда болуы, органикалық молекулаларда еселік байланыстар немесе (және) қанықпаған фрагменттермен көршілес бөлінбеген электронды жұптары бар гетероатомдар бар екенін үлкен экспериментальді мағлұматтар көрсетеді. УК және көрінетін спектр аймақтарында жұтылуды пайда болғызатын атом топтарын хромофоралар деп атау қабылданған. Хромофоралардың әр типіне (диендер, бензолдың туындылары, гетероатомды қосылыстар және т.б.) өзіне ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Мұнай мен мұнай өнімдерін талдауды жүргізу әдістемелері
Дизельді депарафинизациялау процесі
Мұнай мен мұнай өнімдерін талдау
Мұнай өнімдерінің фракцияларының бензин фракциясын әртүрлі әдістер бойынша анықтау
Процестің катализаторлары
Ақтөбе мұнай өңдеу зауытындағы мұнайды қайта өңдеу процесінің автоматтандыруды жобалау
Майларды экстракциялауда қолданылатын еріткіштер
Мұнайды гидрокрекингілеу
Висбрекинг қондырығысы
Мұнай зауыттарындағы көмірсутек газдарын өңдеу
Пәндер