
книги из ГПНТБ / Тутурина, В. В. Изучение сапропелитов с целью получения антикоррозийных покрытий
.pdfдеструкции макромолекул угольного вещества с образова нием осколков, содержащих" системы сопряженных -двойных
связей, |
которые входили в |
структуру макромолекул . К р о м е |
||||
того, такие системы могли |
образоваться |
в процессе |
термо |
|||
пластификации, |
в результате отщепления |
или |
перераспреде |
|||
ления |
водорода |
сапропелита . |
|
|
|
|
Т а к |
к а к экстракт представляет собой |
низкомолекулярную |
||||
часть |
термопластификата, |
поликонденсированные |
углерод |
|||
ные структуры |
в котором едва ли могут быть, а |
если |
есть, то |
в очень небольшом количестве и с малой степенью конден сации,- следовательно, в нем не может быть устойчивых сво
бодных радикалов . Поэтому |
высокая интенсивность сигнала |
Э П Р экстрактов может быть |
обусловлена делокалнзациен |
электронов в системах сопряженных двойных связей, коли чество которых возросло по сравнению с наличием таких си
стем |
в структуре исходного |
сапропелита. |
|||
Р е з к о е |
возрастание |
интенсивности |
сигналов нераствори |
||
мой |
части |
(нерастворимых остатков) |
по 'сравнению с сигна |
||
л а м и |
экстрактов может |
быть |
вызвано |
ростом числа п а р а м а г |
нитных центров. Так как нерастворимая часть термопласти - фнката включает высокомолекулярную ' часть его с более жесткой химически наиболее уплотненной структурой, то вполне возможно, что парамагнитными центрами могут быть как сопряженные^оистемы, так и свободные радикалы, если исходить из предположений А. А. Сидорова [59] о существо
вании в природных углях и продуктах их коксования |
двух |
|||
сигналов от |
двух систем парамагнитных центров. |
Объясне |
||
ние факту |
проявления |
одинаковых сигналов д л я |
продуктов |
|
т е р м о п л а с т и ф и к а | Ц И И, |
полученных при 310—320°, может |
быть |
||
таким . |
|
|
|
|
П р и температуре 310—320° основная часть органической массы сапропелита перешла в растворимое состояние, благо д а р я термическому распаду макромолекул сапропелита с об разованием веществ меньшего молекулярного веса. Реакции синтеза (структурирования) при этой температуре' не успели достаточно развиться, поэтому сигнал Э П Р не показал суще ственных изменений в химической структуре д а ж е д л я нераст воримой части термопластификата .
Возрастание интенсивности сигнала |
Э П Р |
нерастворимых |
|
остатков и |
понижение интенсивности |
сигнала |
экстрактов с |
повышением |
температуры процесса |
термопластификации |
м о ж н о интерпретировать так . В процессе термопластификации
40
п р о т е к а ют одновременно |
первичные |
и |
вторичные |
р е а к ц и я . |
||||
Б о л е е высокие температуры |
способствуют |
развитию |
вторич |
|||||
ных реакций . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Бели первичные реакции |
р а з л о ж е н и я |
|
сапропелита |
ведут |
||||
к образованию парамагнитных центров, |
то все более |
разви |
||||||
в а ю щ и е с я вторичные р е а к ц и и |
конденсации |
и уплотнения ве |
||||||
ществ первичного распада ведут к переходу |
парамагнитных |
|||||||
центров из низкомолекуляр.иой в высокомолекулярную |
часть |
|||||||
термопластификата . Получается так,- что |
при |
общем |
росте |
|||||
парамагнитных центров |
с повышением |
температуры |
процесса |
основная часть их оказывается в химически более уплотнен ной Части термопластификата, то есть в нерастворимых остат
ках, что и |
в ы р а ж а е т с я интенсивностью сигнала |
Э П Р . |
Таким |
образом, метод Э П Р применительно |
к изучению |
изменений химической структуры сапропелита показал, что
процесс термопластификации ведет к образованию |
п а р а м а г |
||||
нитных центров, п р е д с т а в л я ю щ и х собой системы |
сопряженных |
||||
связей, главным |
образом алифатической структуры, т а к - к а к |
||||
основнаячасть |
термопластификата |
является |
р а с т в о р и м ы м |
||
низкомолекулярным продуктом. |
|
|
|
||
|
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИИ |
АНАЛИЗ |
|
|
|
|
ПЕТРОЛЕИНО-ЭФИРНЫХ ЭКСТРАКТОВ |
|
|
||
Изучение сложных смесей органических веществ |
представ |
||||
л я е т собой |
весьма трудную задачу .не только из-за |
сложности |
|||
состава, но |
и из-за особой легкости |
химических |
изменений |
компонентов смеси. |
Поэтому в исследовании подобных сме |
сей исключительно |
в а ж н у ю роль играют физические методы. |
В настоящее время широко используется мцтод адсорбцион ной хроматографии дл я разделения сложных органических смесей различного происхождения. Этот метод дает возмож ность разделять и выделять вещества без воздействия высокой температуры и высокоактивных реагентов, которые могут при
вести к глубоким изменениям изучаемых |
продуктов. |
||
В |
последние два десятилетия |
многие |
советские и з а р у б е ж |
ные |
исследователи использовали |
хроматографический метод |
|
д л я |
изучения вещественного состава углей [8, 20, 27—30, 41, |
50—52,82,85—88,90—93,96,98].
Б о л ь ш и е успехи достигнуты исследователями в области хроматографического разделения углеводородов нефти [24, 40, 49, 54, 55, 56, 57, 64, 89, 94, 95, 97]."
41
Адсорбционные методы позволяют разделить с л о ж н у ю смесь веществ на отдельные группы соединений, близких в хи
мическом |
отношении. |
Такое деление на |
фракции |
необходимо |
д л я более |
глубокого |
изучения составных |
частей |
при помощи |
различных химических, физических и физико-химических ме тодов .
Н а м и был |
использован метод |
элюентной хроматографии |
д л я изучения |
состава растворимой |
части термопластификата |
с целью разделения ее на группы химически, близких веществ. И з термопластнфикатов были получены петролейно-эфириые экстракты, которые подвергались хроматографическому раз делению .
Попытки разделить экстракты (как бензольный, та к и лет- ролейно-эфпрный) на основные группы веществ — кислые,
основные и нейтральные, как это применяется |
дл я первичных |
||
смол, н е ' д а л и п о л о ж и т е л ь н ы х результатов,, та к как при |
обра |
||
ботке экстракта химическими реагентами происходят |
боль |
||
шие химические |
изменения. |
|
|
Фракционная |
разгонка экстракта т а к ж е |
не может |
быть |
применена дл я получения более узких фракций, так как воз действие температуры вызывает значительные химические изменения .
Применение ж е элюентной хроматографии д а л о возмож ность определить групповой состав растворимой в петролейном эфире части термопластификата . Этот метод позволяет установить наиболее близкий к истинному химический со став экстракта и выделять из него компоненты в неизменен
ном или |
малоизмеиениом виде, |
так как исключает |
воз |
действие |
высоких температур |
и высокоактивных |
реаген |
тов. |
|
|
|
Петролёйно - эфирные экстракты были получены из термо пластификатов с температурой пластификации 300—310,
330—340, 340—350, 350—360, 380—390 и 390—400°С; |
выход |
||||
экстрактов составлял |
соответственно |
38, 53,5, 46,- 56,' 54 и |
|||
56,8% |
(для экстракции применялась |
ф р а к ц и я петролейного |
|||
эфира 70—100°С). |
|
|
|
|
|
Полученные по методу Греффе экстракты оставлялись в |
|||||
растворе петролейного |
эфира . Пр и |
охлаждении |
и |
стоянии |
|
такого |
раствора часть |
экстрагированных веществ |
о с а ж д а е т с я |
на с т е н к а х ' и на дне колбы и не растворяется при |
смывании |
|||
свежими порциями |
петролейного' |
эфира, |
но легко |
растворя |
ется в бензоле. Эта |
в ы п а в ш а я в |
осадок |
часть экстракта на |
42
х р о м а т о г р а ф и ч е с к ое разделение |
не шла и причислялась |
к по |
||||||||||||
следней |
ф р а к ц и и — смолистым |
веществам . |
|
|
|
|
|
|||||||
В итоге проведенной |
работы |
по опробованию |
различных |
|||||||||||
колонок, |
|
адсорбентов и |
десорбентов |
р а з д е л е н и е было прове |
||||||||||
дено на стеклянных колонках |
диаметром 25-—30 мм и длиной |
|||||||||||||
100—200 |
|
мм. В |
качестве адсорбента |
была |
применена |
окись |
||||||||
• алюминия |
(марки «для |
хроматографии», нейтральная, |
актив |
|||||||||||
ность не менее |
11) и силпкагель |
КСС и КСМ , обработанный |
||||||||||||
по методике, |
предложенной Топчиевым |
и др. [64]. Отношение |
||||||||||||
разделяемого |
вещества |
к адсорбенту |
AI2O3 |
равнялось |
1 : 20, |
|||||||||
а отношение разделяемого вещества к адсорбенту |
|
силикагель |
||||||||||||
равнялось |
1 : 10. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Д л я |
более |
четкого |
разделения |
веществ |
применялось |
|||||||||
вторичное |
|
деление полученных |
фракций, |
кроме |
|
смолистых |
||||||||
веществ. Результаты разделения |
получались близкими |
неза |
||||||||||||
висимо от того, |
применялись |
ли для первичного |
|
разделения" |
||||||||||
окись алюминия, а дл я в т о р и ч н о г о — с и л и к а г е л ь |
или ж е на |
|||||||||||||
оборот. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разделение велось последовательным |
вытеснением |
соответ |
||||||||||||
ствующих |
|
групп |
веществ |
анализируемого |
экстракта |
пентаном, |
||||||||
смесью пентана |
с 10, 20, 30 объемными |
процентами |
бензола, |
|||||||||||
(бензолом и спнрто-бензолыюй |
смесью 1 : 1. Смолистые |
вещест |
||||||||||||
ва вытеснялись |
из колонки последовательно |
бензолом |
и спир- |
то-бензольной смесью до момента вытекания из колонки бес
цветного |
фильтрата . |
|
|
|
После |
отгоики растворителя определялся |
выход отдель |
||
ных фракций, показатель лучепреломления, |
п в 2 0 |
плотность d 4 |
2 0 , . |
|
вычислен «нтерцепт г по формуле r = n ' J D |
•f'd2 ".!. К Р о м е т о г о |
> |
определялся элементарный состав и молекулярная масса, на основании которых вычислялась средняя эм-пирическая фор мула фракции и формула гомологического ряда . Определены бромные числа бромнт-броматиым методом и вычислено про центное содержание непредельных соединений во. фракциях .
Значение показателя преломления на границах разделения углезодородов и интерцепты принимались согласно литера турным данным (30, 56) следующие:
|
|
1ГЙ |
|
г |
метано-нафтеновые |
1,43—1,48 |
1,03—1,04 |
||
ароматика |
моноцнклическая |
1,48—1,53 |
|
1,05—1,06 |
ароматпка |
бициклическая |
1,53—1,65 |
|
1,06—1,07 |
ароматика |
трициклическая |
1,615 и выше |
1,08 |
43
Характеристика |
петролейно-эфирного |
экстракта и полученных из |
неге |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
с |
температурой |
|
|
|
|
|
Н ы х о д . |
молласти- |
|
Молскулир масса |
Бромное число |
|
% |
|
|
|
на экстракт |
ныптер- |
с |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т и п с о е д и н е н и и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
П е т р о л е п н о - э ф н р п ы н э к с т р а к т |
|
|
|
1,5460 0,9523 |
310 |
25,45 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
П. ц . п. |
|
11,0 |
4,4 |
1,4560 0,8240 1,044 |
216 |
17,73 |
||
2 |
М. |
Ц. А - |
|
3,0 |
1,1 |
1,5070 0,9171 1,048 |
215 |
18,70 |
|
3 |
Б. |
Ц. А. |
|
4,0 |
1,5 |
1,5450 0,9746 1,057 |
196 |
24,08 |
|
4 |
Б. Ц. А. и кислород |
1,5 |
0,54 |
1,5870 1,0268 1,073 |
207 |
27,08 |
|||
|
содержащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Кислородсодержащие |
8,6 |
3,2 |
1,5000 0,8900 1,055 |
257 |
15,22 |
|||
6 |
Кислород- и |
азотсодер |
10,0 |
3,8 |
1., 5420 0,9810 1,052 |
260 |
22,44 |
||
|
жащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Смолы |
|
22,7 |
8,7 |
1,5700 1,0158 1,062 |
360 |
25,15 |
||
8 |
Смолы |
|
29,1 11,0 |
1,5780 |
336 |
30,55 |
|||
|
Потери |
|
10,1 |
3,84 |
|
|
|
Р е з у л ь т а ты хроматограф.ического разделения петроленно-
эфирных экстрактов с характеристикой полученных |
фракций |
||||
.даны |
в табл . 14—19, а в табл . 20 приведен групповой |
состав |
|||
всех |
исследованных экстрактов . |
|
|
|
|
- К а к видно из табл . 20, хроматографический |
анализ |
позво |
|||
лил |
разделить петролейно-эфирные экстракты |
на 6 |
фракций |
||
или групп соединений. |
|
|
|
||
Г р у п п а |
( ф р а к ц и я) I , парафино-циклопараф-иновые уг |
||||
леводороды |
( П . Ц . П . ) , представляет собой, при комнатной тем |
пературе застывшую бесцветнуюпарафинообразную'массу . По казатель преломления 1,44—1,45 и интерцепт 1,04 характерны д л я метано - нафтеновых углеводородов (см. табл . 14—19). Во всех случаях эта группа соединений включает некоторое коли-
Т а б л и ц а 14
хроматографических фракций (экстракт получен из термопластификата пластификации 300—310 С)
|
|
Э л е м е н т а р н ы й с о с т а в . % |
|
|
Ф о р м у л а у г л е в о д о р о д н о й ч а с т и |
|||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
.3 |
|
|
|
|
|
с |
|
|
6 |
|
|
|
|
F- |
|
|
|
|
С |
н |
N |
s |
с * |
н |
|
о б щ а я г о м о |
|
с = |
|
|
|||||
SJ ^ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
' in |
|
э м п и р и ч е с к а я |
л о г и ч е с к о г о |
|
|
|
|
|
|
О с . |
|
|
p i u a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48, ЗК |
85,42 |
10,94 |
1,15 |
0,26 |
2,23' |
|
|
|
23,94 |
85,68 |
14,30 |
|
|
|
6,0 |
C ] 5 , i Н : ) „, и |
|
. 25,06 |
88,58 |
11,43 |
|
|
|
1J |
С ц , SB'"12-1133 |
Сц1"Ian — 7 , 1 |
29,50^ 89,52 |
10,58 |
|
|
|
8,4 |
Ciinn'4ас, |3 |
Сц' I-jn — S i S |
|
33,01 |
89,03 |
8,71 |
|
|
2,26 |
10,2 |
ClJ,3tH37-,45 СцНсп— I 2 1 S5 |
|
21,35 |
85,00 |
12,35 |
|
|
2,65. |
6,8 |
|
С п Ч о п - 1 ,8S |
36,35 |
85,35 |
11,0 |
0,95 |
|
2,70 |
7,76 |
|
СцН2 п —g ,,д |
56,6 |
84,00 |
10,31 |
2,21 |
|
3,48 |
8,1 |
С25,1-Н ЗЙ,74 |
C n ' " l 2 n —13l0 |
64,15 |
82,35 |
9,58 |
2,31 |
0,31 |
5,45 |
8,6 |
C23.0|H3l,S7 |
С п Н г п - ы , 2 1 |
чество непредельных соединений, на что указывают величины
бромных чисел |
(от 9 до 17). |
|
|
|
Г р у п п а |
2, |
моиоциклоароматические |
углеводороды |
|
(М .Ц.А. ), представляет бесцветную или слабо |
ж е л т у ю |
ж и д |
||
кость с запахом |
керосина. П о к а з а т е л ь преломления дл я этой |
|||
группы - веществ равен 1,50—1,53, а интерцепт — 1,05 . |
Б р о м |
|||
ные числа выше, чем дл я П . Ц . П . (от 12 до 20). |
|
|
||
М о ж н о предположить,- что моноцпклоараматичеекпе |
угле |
водороды представляют" собой алкилзамещенные . бензола, в боковых цепях которых имеются двойные связи.
Г р у п п а 3 — бициклоароматические углеводороды (Б . Ц . А . ), выделенные в виде желтой или зеленовато - жёлтой маслянистой жидкости с показателем преломления!,54 — 1,64
•44 |
45 |
Характеристика |
петролейно-эфирного экстракта |
и полученных из него |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
температурой |
|
% |
|
|
|
|
§, |
£ |
" f |
|
|
•Иитерцепт |
Молекулирпач масса |
Бромное число |
|
|
|
|
|
В ы х о д , % |
|
|
|
|
|
||
га |
Т и п с о е д и н е н и я |
|
|
|
1 1 D |
d 4 » |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
и |
о |
-a S i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П -3 CJ rz |
|
|
|
|
|
||
|
|
П е т р о л е п н о - э ф и р н ы п э к с т р а к т |
=: Я1 |
1,5340 0,9315 |
|
273 |
25,51 |
|||||
|
|
= |
^ н ь |
|
||||||||
|
|
.. .J |
|
|||||||||
1 |
|
П. ц . п. |
|
|
19,0 |
|
10,2 |
1,4540 0,8178 1,045 |
198 |
13,11 |
||
2 |
|
М. Ц. А. |
|
|
6,5 |
|
3,5 |
1,5044 0,9023 1,053 |
241 |
12,94 |
||
3 |
|
Б. Ц. А. |
|
|
4,5 |
|
2,4 |
1,5582 0,9723 1,072 |
203 |
29,18 |
||
4 |
|
Б. Ц. А. |
и |
кислород |
10,0 |
|
5,4 |
1,5910 1,0330 1,074 |
224 |
- 37,5 |
||
|
|
содержащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
Кислород- |
и |
азотсодер |
6,1 |
|
3,3 |
1,5140 0,9310 1,048 |
260 |
41,6 |
||
|
|
жащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
Смолы |
|
|
32,6 |
|
17,6 |
1,, 5910 1,0017 1,060 |
317 |
30,5 |
||
7 |
|
Смолы |
|
|
16,0 |
|
8,6 |
1,5770 |
|
|
300 |
26,53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Смолы |
|
|
4,1 |
|
'2,2 |
|
|
|
324 |
31,6 |
|
|
Потери |
|
|
1 ,7 |
|
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 15 |
хроматографических |
фракций |
|
(экстракт получен из термопластификата |
||||
330—340°С) |
|
|
|
|
|
||
|
|
Э л е м е н т а р н ы й с о с т а в , "„ |
|
|
Ф о р м у л а у г л е в о д о р о д н о й ч а с т и |
||
Непредель %ные, |
|
(поО разности) |
|
|
|||
|
|
|
|
с |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
н |
N |
s |
|
н |
о б щ а » г о м о |
|
|
|
э м п и р и ч е с к а я |
л о г и ч е с к о г о |
|
р я д а |
43,37 85,38 11,15 1,20 0,22 2,09
16,25 |
85,60 |
14,38 |
|
|
5,3 |
19,53 |
88,10 |
11,96 |
|
|
7,4 |
37,05 |
89,50 |
10,47 |
|
|
8,54 |
52,5 |
89,23 |
9^5 |
|
.1,62 |
9,7 |
|
|
|
|
|
|
66,6 |
84,95 |
12,10 |
1,31 |
1,64 |
7,0 |
60,6 |
83,27 |
10,14 |
1,45' |
5,14 |
8,21 |
55,4 |
81,37 |
9,30 |
2,38 |
0,40 • 6,55 |
8,75 |
64,1 |
84,02 |
8,20 |
2,00 |
5,88 |
10,24 |
Сд |, wH;;s>22 CnHjn + 0,22
СпНчп—8,7
Cl5.12Ч1Э > G7, СцНоп — ю»5
Cl5i5lHl7,78
ClSijHjg, 1 |
C n Hon — 7>С5 |
C21,9"H29>76 |
СцНоп — У ,2 |
Q l O 132^251 S3 |
Сп'^гп—Hi 81 |
C22i6S424iG |
СцНгп—20,7 |
и интерцептом 1,07. Непредельных соединений в этой группе веществ больше, чем в первых фракциях .
Г р у п п а 4 относится к неуглеводородным соединени ям и включает кислородсодержащие вещества . П о внешнему
виду |
она представляет собой |
желто - зеленое |
густое |
масло. |
|||
Д л я ' н е е характерно |
резкое понижение показателя |
преломле |
|||||
ния |
(до 1,48—4,52) |
по сравнению с предыдущей |
фракцией . |
||||
П р и |
хроматографическом разделении по падению |
показателя |
|||||
преломления и элементарному |
составу можно |
судить |
о чет |
||||
кости разделения |
углеводородов от неуглеводородных |
соеди |
|||||
нений. Эта ф р а к ц и я т а к ж е содержит непредельные |
соединения. |
||||||
Г р у п п а 5 |
включает кислород- и а з о т с о д е р ж а щ и е сое- |
динения. Д л я нее т а к ж е характерен |
пониженный |
показатель |
|||||||
преломления |
(1,47—1,54). П о внешнему виду |
она отличается |
|||||||
от четвертой фракции более темной |
окраской |
и гуще по кон |
|||||||
систенции. |
|
|
|
|
|
|
|
||
•В г р у п п у 6 входят смолистые |
вещества |
в виде |
темно - |
||||||
коричневой," почти черной, |
густой и вязкой массы. Эта фрак |
||||||||
ция с наибольшей плотностью, |
молекулярной |
массой и бром |
|||||||
ным |
числом. В ней более |
высокое |
содержание |
азота, |
резко |
||||
увеличивается |
содержание |
кислорода, в элементарный |
состав |
||||||
входит |
сера . |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и |
а н а л и з е характеристик |
всех |
фракций (см. табл . 14— |
||||||
19) |
не отмечается постоянного |
увеличения показателя пре- |
46 |
47 |
Характеристика петролейно-эфирного экстракта и полученных из неп с температурой
В ы х о д , %
s |
|
|
|
|
|
Т и п |
|
|
|
с , |
с о е д и н е н и и |
|
|
па б е з - |
•2, |
|
|
|
30.1 ь- |
|
к |
!• |
II ы и |
|
|
|
|
|
т е р м о - |
Петрол ей но-эфи риы и |
= |
ь |
п л а с т и - |
|
ф и к а т |
||||
|
экстракт |
|
|
|
V 1 '
1,5440 0,9128
CJ
С*
О
1с
и
Молекулир масса |
Бромное чн |
250 27,33
1 |
П. Ц. П. |
22 |
12,2 |
1,4560 0,8169 |
1,047 |
200 |
11,64 |
2 |
М. Ц. А. |
4,6 |
2,6 |
1,5120 0,9062 |
1,058 |
180 |
14,32 |
3 |
М. Ц. А. |
4,0 |
2,2 |
1,5240 0,9280 |
1,06 |
205 |
20,13 |
4 |
Б. Ц. А. |
6,7 |
3,7 |
1,5605 0,9978 |
1,062 |
190 |
21,28 |
5 |
Кислородсодержащие |
6,8 |
3,8 |
1,5290 0,9438 |
1,057 |
211 |
14,62 |
6 |
Кислород- и азот содер |
4,4 |
2,4 |
1,5130 0,9240 |
1,051 |
160 |
14,72 |
|
жащие |
|
|
|
|
|
|
7 |
Смолы |
12,35 |
6,9 |
1,5740 1,0145 |
1,065 |
252 |
23,06 |
8 |
Смолы |
34,4 |
"19,0 |
|
|
310 |
50,79 |
|
Потери |
4,75 |
2,6 |
|
|
|
|
л о м л е н и я н плотности |
с ростом номера фракций, но наблю |
||
дается |
тенденция увеличения молекулярной |
массы. Если дл я |
|
П . Ц . П . |
(1-я фракция ) |
молекулярная масса |
равняется 176— |
216, то дл я смолистых |
в е щ е с т в — 3 0 0 — 3 6 0 . |
Непредельные |
соединения определяются во всех фракциях . Н а и м е н ь ш е е |
коли |
|||||||
чество их в П . Ц . П . и М.Ц.А. В последующих |
ф р а к ц и я х |
содер |
||||||
ж а н и е их увеличивается, |
но |
строгой |
закономерности |
отме |
||||
тить нельзя. Н а и б о л ь ш е е |
количество |
непредельных |
соедине |
|||||
ний в смолистых веществах, причем |
содержание их |
может |
||||||
доходить до 100%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р а с с м а т р и в а я групповой состав |
исследованных |
петролей- |
||||||
но - эфирных экстрактов |
(табл. 20), |
м о ж н о |
отметить |
следую |
||||
щее . Т а к к а к э к с т р а к т ы |
б ы л и получены из |
термопластифика |
||||||
тов с различной температурой |
пластификации, это |
отрази- |
Т а б л и ц а 16
хроматографических фракций. (Экстракт получен из термопластификата пластификации 350—360°С)
• ^ Э л е м е н т а р н ы й с о с т а в , % Ф о р м у л а у г л е в о д о р о д н о й ч а с т и
о |
|
|
|
|
|
О |
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
а . |
С |
|
Н |
N |
S / п о р а з |
|
|
|
О б щ а я г о м о л о |
||||
" £ |
|
|
|
|
|
ности,' |
|
Э м п и р и ч е с к а я |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
г и ч е с к а я р я д а |
|||||
42,63 |
85,46 |
11,00 |
1,07 |
0,26 |
2,21 |
|
|
|
|
|
|
||
14,50 |
85,61 |
14,40 |
|
|
|
|
5,9 |
С и liuH-jg,-,, |
Cn H a n + oioi |
||||
16,04 |
88,60 |
11,45 |
|
|
|
|
7,7 |
C i 3 i 2 s H a i i . n l |
Сц Н о ц - О i l G |
||||
25,76 |
88,21 |
11,74 |
|
|
|
|
7,5 |
С15 nljjl"! 1>3 • 8 2 |
Сц H j n — 0,2s |
||||
25,12 |
88,48 |
11,61 |
|
|
|
|
7,6 |
Cl4)OuHsi,g.l |
• C n |
H 2 n - i 5 , i 6 |
|||
19,27 |
83,77 |
10,80 |
|
|
5,43 |
7,75 |
С ц ,7|Н22>ов |
C n H 2 n — 0 > 8 G |
|||||
14,72 |
84,76 |
11,64 |
0,37 |
|
3,23 |
7,28 |
CnisflHjsi.i.i |
|
Сц |
Н щ - ц и |
|||
36,00 |
83,17 |
9,70 |
2,07 |
0,28 |
4,78 |
S.57 |
Сп,зоНч.| , u i |
С ц Н 3 п - j o , 5 9 |
|||||
96,52 |
81,00 |
8,64 |
2,00 |
0,32 |
8,04 |
.8,3 |
C o O i O l H i O i o l |
СпНгп—15.30 |
|||||
лось на процентном содержании основных групп |
|
соединений, |
|||||||||||
входящих в экстракты . Н а и м е н ь ш е е |
количество углеводородов, |
||||||||||||
равное ~ 20%, содержится в |
петрол ейно-эфирном |
экстракте, |
|||||||||||
полученном из термопластификата с самой |
низкой темпера |
||||||||||||
турой |
пластификации |
— 300—310°С. И з лих |
П . Ц . П . — 11,0%, |
||||||||||
М . Ц . А . — 3,0% и Б.Ц.А.— 5,5%. Выход экстракта |
в этом слу |
||||||||||||
чае т а к ж е |
самый |
низкий — 37,4%, хотя |
степень |
термопласти |
|||||||||
фикации |
высокая |
и составляет |
75,2. В этом |
экстракте |
самое |
||||||||
высокое |
содержание |
смолистых |
веществ, в ы р а ж а е м о е |
61,5%, |
|||||||||
и более |
высокое |
содержание |
кислород- |
и а з о т с о д е р ж а щ и х |
соединений.
Но уж е в экстракте из термопластификата с температурой пластификации 330—340°С содержание углеводородов увели чивается до 30%. из них на долю П . Ц . П . приходится 19,0%,
48 |
4 З а к а з 2091 |
49 |
|
1истика |
петролейно-эфирного |
экстракта и полученных |
из него |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
с |
температурок |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
я |
|
|
В ы х о д , |
% |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
Иитсрцепт |
2. |
масса |
Бромное число |
|
'Л |
|
|
|
|
|
Молекуля| |
||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
« |
Т и п |
|
|
|
1 1 D |
|
|
|
|
|
|
с о е д и н е н и я |
|
на б е з - |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
з о л ь н ы п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т е р м о - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
га |
п л с т н - |
|
|
|
|
|
|
|
Петролейио-эфириый |
ф п к а т |
1,5380 0,9446 |
|
264 |
28,34 |
||||
|
~ О - |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экстракт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 П. ц . п. |
|
20,0 |
10,8 |
1,4480 0,8082 1,043 |
176 |
9,88 |
||||
2 |
М. Ц. А. |
|
4,0 |
2,16 |
1,4980 0,8840 1,056 |
186 |
13,53 |
|||
3 |
М. Ц. А. |
|
6,0 |
3,25 |
1,5195 0,9214 1,058 |
184 |
14,18 |
|||
4 |
Б. Ц. А. |
|
4,8 |
2,6 |
1,5792 1,0077 1,075 |
180 |
23,40 |
|||
5 |
Б. Ц. А. и кислородсо |
5,8 |
3,07 |
1,6320 1,0943 1,084 |
185 |
29,40 |
||||
|
держащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 Кислород- и |
азотсодер |
8,1 |
4,4 |
1,5035 0,9170 1,045 |
250 |
17,99 |
||||
|
жащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Смолы |
|
24,1 13,01 |
1,6020 1,0698 1,067 |
310 |
39,40 |
||||
8 |
Смолы |
|
21,2 11,4 |
|
|
323 |
38,72 |
|||
|
Потери |
|
6,0 |
3,4 |
|
|
|
|
|
М . Ц . А . — 6,5% и Б . Ц . А . — 5,0%. Смолистые вещества |
состав |
||||||
л я ю т 53,7%. |
В ы х о д петролейно-эфирного |
экстракта |
|
в этом |
|||
случае составляет |
53,5%. |
|
|
|
|
|
|
С а м о е высокое содержание углеводородов (48%) оказа |
|||||||
лось в п е т р о л е й н о - э ф и р ж ж экстракте из |
термопластификата |
||||||
ic температурой |
пластификации 340—350_°С; |
П . Ц Л . в нем |
|||||
29%, М . Ц . А . — 8,2% я Б.Ц.А.— 10,6%, а смолистые |
вещества |
||||||
составили только 38,8 %. |
|
|
|
|
|
||
Высокое |
содержание углеводородов (37,3%) и в |
экстрак |
|||||
те из . термопластификата |
с температурой |
пластификации |
|||||
350—360°С. |
|
|
|
|
|
|
|
С ростом |
температуры |
пластификации |
д о 400°С, |
несмотря, |
|||
и а . высокий |
выход петролейно-эфирных |
экстрактов, |
содер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 17 |
|
эфоматографических |
фракций (экстракт |
получен из термопластификата |
|||||||
пластификации 380—390°С) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Э л е м е н т а р н ы й с о с т а в |
|
|
|
|
Ф о р м у л а у г л е в о д о р о д н о й ч а с т и |
|||
|едель |
|
|
N |
|
о |
с |
- |
|
|
с |
С |
н |
s |
,'по р а з |
н |
|
О б щ а я г о м о |
||
П о, |
|
н о с т и / |
|
||||||
OJ 3 |
|
|
|
|
|
Э м п и р и ч е с к а я |
л о г и ч е с к о г о |
||
X = |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
р я д а |
|
55,61 |
85,73 |
10,70 |
|
0,22 |
|
|
|
|
|
10,87 |
85,68 |
14,41 |
|
|
5,9 |
,5В 1^25» 12 |
С п Н 2 п |
||
14,54 |
88,62 |
11,36 |
|
|
|
7,8 |
|
|
Сп Нэп — G i 3 2 |
16, 3 . 89,6010,48 |
|
|
|
8,5 |
|
Cl3>72 Hio.oo |
Сп H 2 r i - s ,35 |
||
26,21 |
89,90 |
9,18 |
|
|
0,92 |
9,78 |
|
С л Н 2 п - 1 й , 5 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33,81 |
89,90 |
8,07 |
|
|
2,13 |
11,12 |
Cl3i83Hu>78 |
СпН2П-12!0 |
|
28,07 |
83,66 |
11,55 |
0,35 |
|
4,44 |
7,24 |
C l 7 j 4 1 Н 2 8 , в |
Сп Н п п - 6 , 2 з |
|
76,44 |
84,90 |
8,80 |
2,10 |
4,2 |
|
9,6 |
|
|
Сп H 2 n —16>8 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
77,44 |
82,36 |
9,01 |
2,10 |
0,40 |
6,13 |
9,14 |
0)2,42 ^ 2 5 , S I " |
Сп Hon —19 10 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ж а н и е углеводородов в них начинает постепенно |
снижаться |
||||
|
(до 35,0% и 32,0%), а |
с о д е р ж а н и е смолистых веществ |
уве |
|||
|
личивается. |
|
|
|
|
|
_ |
Говоря о групповом |
составе экстрактов, - необходимо |
ука |
|||
|
зать на следующие особенности, которые были замечены при |
|||||
|
проведении хроматографического анализа . |
|
|
|
||
|
К а к уж е отмечалось |
выше, первые углеводородные |
фрак |
|||
|
ции, полученные при первичном разделении на окиси |
алюми |
||||
|
ния, повторно делились на силикагеле. Эти первоначальные |
|||||
|
ф р а к ц и и в своем составе содержали только углерод |
и |
водо |
|||
|
род. П е р в а я ф р а к ц и я была совершенно |
бесцветна, |
а |
в т о р а я |
||
|
и третья имели зеленовато - желтоватую |
окраску. После при- |
50 |
4* |
•31 |
|
||
|
|
Характеристика петролейно-эфирного экстракта и полученных из него
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
температурой |
|
|
|
|
В ы х о д . |
!',, |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип |
соединения |
|
|
|
|
|
|
|
CJ |
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с '-d |
= о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
\ |
о |
X |
|
|
|
s: s |
щ г- |
П етрол ей ио-э ф и ри ы ii |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
1,5410 0,9374 |
|
241 |
40,11 |
||||
экстракт |
|
|
|
|
|
|||||
п. ц. п. . |
|
|
20,2 |
11,4 |
1,4460 0,8086 |
1,041 |
182 |
10,73 |
||
М. Ц. А. |
|
|
4,6 |
2,601 1,5090 |
0,9168 |
1,054 |
175 |
13,12 |
||
М. Ц. А. и Б. Ц. А. |
3,2 |
1,8 |
1,5380 |
0,9482 |
1,064 |
194 |
17,8 |
|||
Б. Ц. А. |
|
|
4,0| |
2,25 |
1,58(10 1,0057 |
1,0774 |
190 |
30,86 |
||
Б. Ц. А. |
и |
кнелород- |
2,3 |
1,3 |
1,5732 |
1,0034 1,0715 |
190 |
22,12 |
||
содержащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б. Ц. А. |
и |
кислород- |
2,6| |
1,4 |
1,5880 1,0158 |
1,080 |
224 |
26,55 |
||
содержащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кислород- п азотсодер- |
5,7 |
3,2 |
1,5282 |
0,9433 |
1,0566 |
221 |
17,27 |
|||
жащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кислород- и азотсодер- |
2,5 |
1,4 |
1,5400 |
0,9628 |
1,0586 |
'250 |
22,51 |
|||
жащие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Смолоподобные |
|
6,3] |
3,56 |
1,5850 |
1,0179 |
1,0761 |
290 |
23.25 |
||
Смолоподобные |
|
13,2 |
7,6 |
|
|
|
300 |
35,11 |
||
Смолоподобные |
|
21,5 |
12,6 |
1,6110 |
1,0424 |
1,089 |
303 |
39,27 |
||
Смолоподобные |
|
6,1 |
3,5 |
1,5930 |
|
|
340 |
39,33 |
||
Продукты |
окисления |
1,1 |
0,62| |
1,5280 |
0,9982 1,0289 |
155 |
31,15 |
|||
Продукты |
окисления |
1.91 |
1,1 |
1,5120 |
|
|
159 |
14,38 |
||
Потери |
|
|
4,7 |
2,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 18 |
|
>роматографических |
фракций |
(экстракт |
получен из термопластификата |
||||
пластификации |
390—400°С) |
|
|
|
|
||
|
Элементарный состав, ?о |
|
Формула углеводородном части |
||||
Л |
|
|
|
|
m |
с |
|
0> |
|
|
|
|
|
|
|
r( vS |
|
|
|
|
|
н |
|
<±> -* |
с |
н |
N |
s |
- .5. f- |
|
|
CU . |
|
|
|||||
С ZJ |
|
|
|
|
эмпирическая |
общая гомоло |
|
r l |
|
|
|
|
о ! |
||
|
|
|
|
гического ряда |
|||
60,16 |
85,00 |
10,90 |
1,25 |
0,27 |
2,58 |
7,80 |
|
11,60 |
85,74 |
14,41 |
|
|
|
5,95 |
14,32 |
88,91 |
11,23 |
|
|
|
7,92 |
21,4 |
89,08 |
10,97 |
|
|
|
8,12 |
36,72 |
90,90 |
9,05 |
|
|
|
10,04 |
26,31 |
89,41 |
9,56 |
|
|
1,03 |
9,35 |
37,17 |
89,35 |
•9,42 |
0,29 |
|
0,94 |
9,48 |
23,83 |
87,51 |
11,05 |
0,51 |
|
0,93 |
7,92 |
36,06 |
86,13 |
10,87 |
1,31 |
|
1,69 |
7,92 |
42,08 |
87,00 |
9,40 |
1,60 |
|
2,00 |
9,25 |
66,71 |
86,13 |
9,15 |
2,28 |
|
2,44 |
9,41 |
74,61 |
82,31 |
9,01 |
2,02 |
0,33 |
6,33 |
9,13 |
83,38 |
84,30 |
8,09 |
2,35 |
нет |
5,26 |
10,42 |
30,22 |
85,91 |
10,62 |
нет |
3,47 |
8,09 |
|
12,25 |
77,45 |
9,53 |
нет |
нет |
13,02 |
8,12 |
|
• |
|
|
|
|
|
С13 Нос,
C i j . o s H i o u o
Ci.i,.i |
Hoi,а) |
См i.i |
Н] 7 ,(,о |
C m , m H i s , o o |
|
ClOiOlsHgo.OO |
|
C i c i |
Hjji.m |
C i 7 , 0 ' j H 2 G i O n
Co] ,ooHo7 ,oo
C21i5lHo7,l-
СоО,7пНо7,оз
Co3,sr,H27>23
C l l ,OsHio,30
C-lo>2oHl5>00
с „ н , „
СцН^п—6, <г, СцНоц — 7 , 7
Сп Н о п - ц , 7 а
СпНо п — 9 , 7 2
Сп Н о п - 1 2 , < 2
СцНоп—8,02
СцНоп—8 ,8 1
С-пНоп -!5,оо СпНоц—to J S
Сп Н о п - М ,5 СпНоп — 2 0 , 4 9
СпНоп—5>S3
C-nH'jn—5,5
ливания в колонку с силпкагелем |
раствора |
фракции 1 в пен- |
|
тане спликагель вскоре в верхней части |
колонки |
начинал |
|
розоветь, постепенно окраска |
становилась темнее |
и весь |
енликагель о к а з ы в а л с я окрашенным . Ясно, что Происходили
какие-то химические изменения с некоторой |
составляющей |
||||||
частью |
фракции . То ж е самое |
происходило |
при делении 2-й |
||||
и 3-й |
фракции |
на силккагеле. |
Измененная |
составная часть |
|||
первоначальных |
фракций |
не |
лесорбировалась |
пентаном, а |
|||
т а к ж е |
10, 20 и 30% - ным |
раствором бензола |
в'пентане . При |
||||
десорбции ж е бензолом и диэтнловым эфиром |
были получе |
||||||
ны дополнительно две фракции, которые |
в |
табл . 18 обозна |
|||||
чены соответственно № 13 и 14. Фракция |
13 — светло-корич- |
невая маслообразная |
жидкость . Д л я |
этой |
фракции |
|
харак |
||||||
терна |
самая |
низкая |
молекулярная |
масса — 155. |
|
Бромное |
|||||
число 31,15 м о ж н о отмести к- одному из наибольших. |
Фрак |
||||||||||
ция |
содержит |
в своем составе кислород |
(3,47%). |
Фракция |
|||||||
14 темнее и гуще фракции |
1.3, молекулярная |
масса |
ее т а к а я |
||||||||
ж е , |
как у фракции 13 [159], |
но бромное |
число |
сильно |
умень |
||||||
шилось |
(14,38). Зато |
сильно возросло |
содержание |
кислоро |
|||||||
да ^ (до 13,02%). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Появление в элементарном составе этих двух фракций •кислорода говорит о том, что при "вторичном делении первых трех фракций на силикагеле какая - то составляющая их часть подвергается окислению.
52 |
53 |
1
£ |
|
|
|
Т а б л и ц а 19 |
|
Характеристика |
петролсйно-эфнрного экстракта |
и полученных из него |
|
; ic ! j |
хроматографических фракций. |
(Экстракт получен |
из 1термопластификатс |
|
|
с |
температурой |
пластификации 340—350°С) |
|
|
В ы х о д , % |
|
|
|
5 |
Г р у п п а |
|
|
|
|
с , |
с о е д и н е н и и |
|
па б е з - |
|
М о л е |
•А |
|
|
|
к у л я р |
|
|
на э к с т |
30ЛЫ1ЫЙ |
|
||
% |
|
|
ная |
||
|
т е р м о - |
п D |
|||
|
|
р а к т |
п л о с т п - |
м а с с а |
|
|
|
|
|
|
|
|
Петролейио-эфцрцын |
|
ф н к а т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экстракт |
|
|
|
|
1 |
П. Ц. П. |
29,0 |
10,5 |
1,4485 |
195 |
2 |
М. Ц. А. |
8,2 |
3,5 |
1,5020 |
|
3 |
Б. Ц. А. |
|
|
1,5302 |
|
10,6 |
4,5 |
1,5430 |
|
||
|
Кислородсодержащие |
|
|
1,6100 |
|
4 |
8,0 |
3,5 |
1,4780 |
|
|
|
|
|
|
1,5260 |
|
5 |
Кислород- п азотсодер |
5,0 |
2,1 |
1,4973 |
|
|
жащие |
|
|
1,5060 |
|
6 |
Смолы |
37,8 |
16,1 |
1,5710 |
|
|
Потери |
1.4 |
0,5 |
1,5970 |
|
|
|
|
|
Э л е м е н т а р н ы й с о с т а п , % |
|
|
|
С |
Н |
N |
S |
0 |
85,43 |
11,00 |
1,10 |
0,23 |
2,24 |
85,63 |
14,45 |
|
|
|
88,66 |
11,50 |
|
|
|
88,09 |
11,75 |
|
|
|
90,62 |
8,98 |
|
|
|
86,07 |
11,75 |
пет |
|
|
82,57 |
12,44 |
|
2,18 |
|
|
|
|||
83,51 |
11,88 |
0,31 |
|
5,05 |
82,81 |
11,75 |
. 0,50 |
|
4,3 |
82,01 |
9,10 |
1,83 |
0,27 |
4,94 |
3,34 |
||||
85,37 |
10,00 |
2,03 |
|
6,80 |