нафталиннен графитке қарай нөлге дейін төмендейді.С₈ изомерлерінің термодинамикалық қасиеттерін талдауда суммасы этилбензолдан жоғары, ал С₉ триметилбензолдан (1, 2, 4-; 1, 3, 5-; 1, 2, 3-) басым, С₁₀ - тетраметилбензолы(1, 2, 4, 5- и 1, 2, 3, 5 -) дан жоғары.

Кесте 4

Ароматты көмірсутектерде еркін энергия түзілуі

Изомерлер	кДж/моль
	300°К	-500°К, 1 ат.
Бензол	94,78	54,97
Толуол	89,54	76,59
Этилбензол 1, 2 - диметилбензол	95,70 89,50	88,91 85,81
1, 3 - диметилбензол	87,15	84,05
1, 4 - диметилбензол	88,83	85,56
н-пропилбензол	100,69	100,64
1-метил-2-этилбензол	96,20	97,96
1, 2, 3-триметилбензол	90,09	95,32
1, 2, 4 - триметилбензол	85,77	92,26
1, 3, 5 - триметилбензол	86,61	93,81
изопропилбензол	100,52	101,57

Ароматты қөмірсутектер:

А) Моноциклді ароматты көмірсутектер.

С₁₀–С₁₂ ароматты көмірсутектерінің ішінде көпорынбасқан формалар:1,2,4–триметилбензол, 1,2,3,4– и 1,2,3,5–тетраметилбензолдар. С₁₃–С₁₆ алкил бензол құрамы диорынбасқан 1,3– және 1,2– .

Диорынбасарларда метилді радикал және алкилді тізбегі(С₆–С₈), тура немесе әлсіз тармақталған құрылымды болады.

Б) Бициклді ароматты көмірсутектер.

Нафталин мен дифенил гамологтары мұнайдың газойлді және керосинді фракцияларында көп болады [14].

Грозный, Майкоп, Таяу Шығыс мұнай керосиндерінде моно-, би-, три-, тетраметилнафталинді нафталиндер бөлініп алынады. 2–метилнафталин 1–метилнафталинге қарағанда көп мөлшерде болады. Диметилнафталиндер барлық нафталин гамологтарының 40 % құрайды. Барлық он мүмкін изомерлерінің тоғызынан табылған, тек 1,8–диметилнафталиндерден басқасы. Дифенил гамологтарының мөлшері нафталинді қатарға қарағанда төмен.2–метил-,3–метил- және 4–метилдифенилдер, 3–этил және изопропилдифенилдер табылған, сонымен қатар төрт диорынбасарлы және екі үшорынбасарлы изомерлері табылған. Ромашкинді мұнайынан диметилизопропил-1- пентаметилнафталиндер, сонымен қатар 1,2–дифенилэтанатабылған.

в) Полициклді ароматты көмірсутектер.

Флоуреннің бір, екі, үш метил топты алты гамологы және фенантреннің алты метилді топты гамологтары табылған. УК –спректрі арқылы фнеантрен гамологтары антрацен гамологтары қатарына қарағанда көп мөлшерде болатыны дәлелденген (99,5 : 0,5 қатынаста). Пиреннің, хризеннің, периленнің және бензофлоуреннің метилді гамологтары аз мөлшерде болады.

Бұл көмірсутектердің екі үш көміртек атомы орынбасқан жоғары гамологтары мүлде табылмаған.

Аралас құрылымды көмірсутектер тетралин және индана гамологтары түрінде(С10–С12) берілген. 1-, 2-, 4- және 5-метилинданы, тетралин, 1-, 2-, 5-,6-метилтетралиндер және көптеген диметилорынбасқан этил-, триметил-, және тетраметилтетралиндер табылған [15].

Нафтенді-ароматты концентраттарды, 230 дан 305 °С қайнайтын, зерттегенде келесі қорытындылар жасалды:

1. Бір немесе екі нафтенді циклді гибридті көмірсутектер сәйкес алкилбензолдан басым түседі;

2. Көпшілік гибридті көмірсутектер құрамында конденсирленген циклопарафинді сақиналы бір ароматты циклге ие(тетралин, индан);

3. Конденсирленген нафтенді-ароматты құрылымда орташа бір ароматты сақинада бір метил тобы, және нафтендіде ұзынырақ болады.

Ароматты көмірсутектер вакуумды погондердің екінші негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Ароматты көмірсутектер моно-, би-, және трициклді және төрт сақинадан жоғары молекуладан тұрады.

Ароматты көмірсутектер нафтендерге қарағанда толығырақ зерттелген. Бұл олардың жеңіл бөлінуі мен ультракүлгін спектр көмегімен анықталу мүмкідігімен түсіндіріледі.

Россини және Мейердің зерттеулер нәтижесінде ароматты көмірсутектер бензолдың, нафталиннің және фенантреннің туындылары болып табылады, ал антраценнің туындылары мүлде жоқ.

Барлық алкилбензолдар жоғары алкан санына ие және тармақталған алкандармен қатар бензиннің негізгі маңызды компонентрінің бірі болып табылады. Тура айдалған бензинде қалыпты құрылымды алкандар және циклоалкандар төмен октан санына ие (30–35), тек күшті ароматталған және бай парафинделген мұнай бензиндерінде октан саны 60–65 ке жетеді, бірақ ол сирек. Мұнай фракцияларын өңдеуде термокаталитикалық процестерді еңгізу бензиндегі октан санын жоғарлатуға (93 және одан жоғары) мүмкіндік берді [16].

2 Анықтау және бөліну әдістері

Мұнайдың арендері басқа класстың көмірсутектеріне қарағанда жақсырақ зерттелген. Көптеген жеке арендер мұнай фракцияларынан мынадай әдістердің көмегімен бөліп алынған: жоғары реакцияға қабілеттілігін қолдануға негізделген, таңдамалы адсорбцияға, полярлы еріткіштеде ерігіштігіне, арендердің жоғары балқу температурасына.

2.1 Сандық анықтау

1. Ароматты көмірсутектерді фракцияларда сандық анықтау (200ºС дейін) әдісі болып анилинді нүктелер әдісі табылады. Ароматты көмірсутектерді жойғаннан кейін бастапқы фракцияның анилинді нүктесін және осы фракцияның анилинді нүктесін біліп алып ароматты көмірсутектердің құрамын есептеуге болады.

2. Бензинді фракцияларда ароматты көмірсутектердің құрамын көлемді анықтаудың жылдам әдісі болып метол сульфирлеу табылады. Бензинді фракцияның белгілі көлемін концентрлі күкірт қышқылындағы фосфорлы ангидрид артық ерітіндісімен жақсылап сульфаторда шайқайды; ароматты көмірсутектер сульфирленеді және сульфоқышқыл күйінде күкірт қышқылына ауысады. Содан кейін фракция көлемін өлшейді. Фракцияның көлемі азайған сайын ароматты көмірсутектер құрамының көлемді процентін есептеуге болады.

3. Сұйықты – адсорбционды хроматографияның көмегімен ароматты көмірсутектердің және бензинді фракцияның құрамын дәл анықтауға болады.

Бензинді фракцияны сұйықты – адсорбционды хроматографияның көрінетін – ығыстырылатын әдісін қолданып ароматты және нафтенді – алканды деп бөледі. Бөлуге арналған фракцияның массасын және ароматты көмірсутектерден бөлінген массаны біліп соңғының құрамын есептеуге болады.

Сұйықты – адсорбционды хроматография негізінде флюоресцирлейтін индикаторларды қолданып бензинді және керосинді – газойлді фракцияларда ароматты көмірсутектерді сандық анықтаудыңжылдам әдісі ойлап табылған. Құрамында флюоресцирлейтін индикатор бар, адсорбцияға қабілетті фракцияның үлгісін хроматографиялық колонкаға салады, кейін спирт қосады.

Фракция адсорбентті толығымен сіңірген соң, калонканы ультракүлгін түспен тазартады. ароматты көмірсутектердің флюоресцирлейтін аймағының ұзындығын өлшейді және колонка жартысына қатысты адсорбентпен толтырылған ароматты көмірсутектердің процентті құрамын есептейді.

Құрамында полициклды ароматты көмірсутектер бар ультракүлгін түсте флюоресцирленетін керосинді – газойлды фракциялардың жағдайында арнайы индикаторларды қолданудың қажеті жоқ.

Бұл фракциялардағы ароматты көмірсутектердің құрамының қосындысы және бензол немесе полициклді арендердің гомологтарының бөлек құрамы ретінде анықтауға мүмкіндік беретін әдіс ойлап табылды. Ароматты көмірсутектердің құрамының қосындысын анықтау үшін силикагель бар жұқа шыны колонкаға (ұзындығы – 50см.диометрі – 2,4-2,8 см), 0,4 мл фракцияны салады,сосын ығыстырғыш – спирт қосады. Фракция барлық адсорбентті сіңірген соң, колонканы ультракүлгінмен тазартады. Флюоресцирлейтін аймақты өлшейді және адсорбентпен толтырылған флюоресцирлейтін аймақ ұзындығының колонка бөлігінің ұзындығына қатысты арендердің жалпы құрамын есептейді. Полициклды арендерді анықтауда одсорбент ретінде алюминий оксидін қолданады, онда алкилбензолдардың және полициклды арендердің бөлінуі жүреді. Бұл жағдайда флюоресцирлейтін аймақта тек полициклды арендер болады. Бұл аймақтың ұзындығын арендердің аймағына апарып полициклды арендердің проценттік құрамын және алкилбензолдардың процентті құрамын анықтайды.

4. Ароматты көмірсутектердің фракцияларда 200 ºС дейін сандық анықтаудың нақты әдісі болып, дисперсиометрлік коэффициентті анықтауға негізделеген әдіс табылады.

мұндағы n_C және n_F - сутек спекторының қызыл және көк сызығына сәйкес фракцияның сыну көрсеткіші.

Фракцияның D_{F.C ф} , нафтенді – алканды бөліктін D_{F.C н,} ароматты көмірсутектердің D_{F.C а} біліп алып аддитивті ережемен Х – ароматты көмірсутектердің проценттік құрамын есептеуге болады.

100*D_{F.C ф}=C_{F.C а} X+D_{F.C н} (100-x)

D_{F.C н =} 194,4 (барлық фракцияларға арналған тұрақты шама, бензолды фракцияларда басқасы 200ºС дейін қайнайды, бұл шама 193,3 тең). D_{F.C а} түрлі жіңішке фракцияларға арналған кестеден алады.

5. Ароматты көмірсутектерді сандық анықтауда, сонымен қатар ультракүлгін және инфрақызыл спектроскопияға негізделген әдісті қолданады. Әдіс ароматты көмірсутектердің сіңіру спектрлерінде фракциялардағы жолақтардың интенсивтілігі олардың концентрацияларына пропорционалды болуына негізделген. Осылайша, мысал ретінде ароматты көмірсутектерді бензинді және киросинді – газойлды фракцияларда анықтау әдісі мыналарға негізделіп жасалған: ИК-спектрлердегі 1600см^-1 жолақтардың сіңірілу интенсивтілігіне және УФ-спектрлерде² 198 нм және 225нм жолақтардың интенсивтілігіне [17].