Теоретические и экспериментальные подходы к изучению многокомпонентных систем, содержащих ароматические соединения различной полярности, на основе эффекта Коттона-Мутона

• Автор: Николаев, Вячеслав Федорович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 281 с. : ил.

1.1. Особенности многокомпонентных систем как объекта физикохимического исследования.
1.2. Методы определения содержания ароматических углеводородов и группового углеводородного состава МКС.
1.3. Эмпирические физико химические критерии ароматичности многокомпонентных техногенных систем
Глава 2. Феноменологические основы метода линейного магнитного двулучспреломления эффект КоттонаМутона.
2.1. Электронная структура ароматических соединений и магнитные критерии ароматичности. Анизотропные магнитооптические свойства молекул

2.2. Линейное магнитное двулучепреломление в жидкостях.

Глава 3. Линейное магнитное двулучепреломление бинарных органических систем. Неконтинуальный параметр полярности растворителей.
3.1. Анизотропные магнитооптические свойства бинарных систем нитробензол растворитель
3.1.1. Расширенное толкование результатов магнитооптического эксперимента по бинарной системе нитробензолрастворитель.
3.1.2. Неконтинуапьный электростатический параметр среды и его связь с параметром полярности ДимротаРайхардта.

3.1.3. Описание электростатических вкладов в константы скорости химических реакций.

3.1.4. Описание сдвигов частот в колебательных спектрах
3.2. Реорганизация универсально структурированного нитробензоларастворителя неполярными молекулами растворенного вещества
3.3. Описание и прогнозирование физикохимических свойств индивидуальных жидкостей на основе двухпараметрической модели
3.3.1. Неконтинуальный электростатический и эмпирический дисперсионный параметры для индивидуальных жидкостей
3.3.2. Энтальпии испарения и температуры кипения неэлектролитов.
3.3.3. Поверхностное натяжение.
3.3.4. Вязкости неэлектролитов.
Глава 4. Линейное магнитное двулучепреломление техногенных МКС
4.1. Магнитооптический бензольный индекс обоснование введения термина и стандартные условия определения.
4.2. Определение магнитооптических бензольных индексов компонентов МКС из измерений растворов
4.3. Магнитооптический бензольный индекс компонентов МКС
4.4. Нефтепродукт как магнитооптически псевдодвухкомпонентная система. Определение суммарного содержания ароматических углеводородов в бензиновых фракциях методом ЛМД.
4.5. Алгоритм определения группового углеводородного состава бензиновых фракций.
4.6. Магнитооптический анализ узких прямогонных фракций нефти.
4.6.1. Магнитооптический бензольный индекс узких бензиновых фракций. Оценка содержания бензола в товарных бензинах
4.6.2. Магнитооптические бензольные индексы узких среднедистиллятных фракций. Дифференциация вкладов моно, би и трициклических ароматических углеводородов
Глава 5. Корреляционные соотношения между физикохимическими и эксплуатационными свойствами техногенных МКС.
5.1. Магнитооптический бензольный индекс и анилиновые точки
5.2. Магнитооптическое определение октановых чисел бензиновых фракций и товарных бензинов.
5.3. Цетановые числа дизельных топлив.
5.4. Эксплуатационные свойства топлив для реактивных двигателей 9 Глава 6. Траектории химических процессов в координатах магнитооптический бензольный индекс показатель преломления.
6.1. Каталитический риформинг.
6.2. Экстракция ароматических углеводородов из катализата риформинга.
6.3. Моделирование экстракционных систем бензолбинарный экстрагент
6.4. Идентификационная В1ЫпЭкарта техногенных МКС
Глава 7. Перспективы применения метода ЛМД в исследовании МКС
7.1. Комплектование метода ЛМД с другими физикохимическими методами
7.2. Магнитооптический анализатор светлых нефтепродуктов МОБИЛ.
7.2.1. Магнитооптический блок анализатора
7.2.2. Рефрактометрический блок анализатора
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
Приложение 1.
Приложение 2.
Условные обозначения и сокращения
МКС многокомпонентная система
ЛМД линейное магнитное двулучепреломление
удельная константа КоттонаМутона тС мольная константа КоттонаМутона
анизотропия поляризуемости магнитной восприимчивости аксиально симметричной связи или молекулярного фрагмента р дипольный момент
молекулярная рефракция
v объемная рефракция
а поверхностное натяжение
ДНисп энтальпия испарения г динамическая вязкость
МОБИН магнитооптический бензольный индекс константа КоттонаМутона образца, определенная при длине волны X 2,8 нм и температуре С и отнесенная к аналогичной константе индивидуального бензола
I обозначение магнитооптического бензольного индекса в формулах I приведенный магнитооптический бензольный индекс I i максимальная высота некоптящего пламени, мм
ЛЧ люминометрическое число
Фд фактор дымности
Фн нагарный фактор
Кд.фактор дымности
П октановое число нижний индекс м по моторному методу
цетановое число.
ВВЕДЕНИЕ


Способ основан на том, что дымящаяся серная кислота легко сульфирует ароматические углеводороды, не затрагивая при этом нафтенов и парафинов. Позднейшие исследования показали, что в кислотный слой переходит в растворенном состоянии часть предельных и нафтеновых углеводородов, а некоторое количество последних, в особенности при применении олеума, даже окисляется и сульфируется. Различные ароматические углеводороды также ведут себя неодинаково по отношению к серной кислоте. Все три изомера ксилола по реакционной способности близки к толуолу. С увеличением молекулярной массы ароматических углеводородов наблюдается уменьшение их реакционной способности. Так, ная серная кислота почти не затрагивает цетилбензола и очень слабо поглощает ундецил бензол. Таким образом, способ обработки ной серной кислотой, применяемый для удаления ароматических углеводородов из бензиновых фракций, не применим для удаления ароматических углеводородов из керосиновых фракций. При наличии связанного с бензольным ядром третичного углеродного атома реакция сульфирования облегчается. Бициклические и трициклические ароматические углеводороды типа нафталина и фенантрена поглощаются серной кислотой примерно в такой же степени, как гомологи бензола. Несмотря на простоту, способ сульфирования весьма условный. Совершенствование метода путем введения экспериментальных поправок на поглощение неароматической части бензина, не делает метод универсальным, так как поправки изменяются в зависимости от химического состава бензина и концентрации используемой кислоты. Определение ароматических углеводородов сульфированием проводят в градуированном цилиндре или в специальном сульфураторе. В сульфуратор заливают мл дымящей серной кислоты с содержанием Б и прибавляют в 5 6 приемов с постепенным увеличением порций мл продукта. После каждого добавления пробку закрывают, наклоняя то в одну, то в другую сторону, при одновременном охлаждении под краном холодной водой. Каждое встряхивание производят 5 мин до полного прекращения разогревания. Перед добавлением каждой следующей порции продукта кислота собирается в нижний шар сульфуратора, верхний же пустой шар охлаждают водой для полной конденсации углеводородных паров. После добавления всей порции продукта мл сульфуратор закрепляют в штативе. Данный метод в несколько усовершенствованном виде описан в ГОСТ. Стандарт распространяется на ароматические углеводороды бензольного ряда и устанавливает метод определения содержания сульфируемых веществ. Метод нитрования. Этот способ имеет те же недостатки, что и способ определения сульфированием, так как действие азотной кислоты распространяется также на нафтеновые и отчасти парафиновые углеводороды. В обычных условиях нитрования до мононитропродуктов при температурах не выше С количество ароматических углеводородов, не открывшихся этим способом, может достигать . Способы определения содержания ароматических углеводородов методом нитрования, основанные на измерении объема кислотного слоя, также не могут быть признаны точными вследствие того, что каждый из пронитрованных углеводородов дает не только различные изменения объема испытуемого продукта, но и различные объемы нитропродукта. Аналогичными недостатками обладают способы, основанные на определении массы образующихся нитросоединений способ ФлорентинаВендерберга. Был предложен также способ Эглоф, Морелль, основанный на употреблении нитрующей смеси состава азотной кислоты, серной кислоты и воды, в которой нитросоединения ароматического ряда не растворяются, а выделяются в виде ясно выраженного слоя, объем которого может быть измерен. Данной смеси берут на 2 5 больше теоретического количества, для чего предварительным нитрованием грубо устанавливают содержание ароматических углеводородов. Если взять мл бензина и мл нитрующей смеси, то для получения процентного содержания ароматических углеводородов полученный объем нитропродуктов умножают на 4,3. Данные, получаемые по способу Эглофа и Морелля, оказываются заниженными для бензинов, бедных ароматическими углеводородами, и завышенными для бензинов с большим их содержанием.