Лабораторная работа 9

Тема:Структурно-групповой анализ масляной фракции методом п- а -М

Цель: выполнить структурно-групповой анализ масляной фракции методом п-а -М

Приборы и реактивы: пикнометр, анализатор серы АСЭ-1, рефрактометр, прибор для криоскопического определения молекулярной массы

Теоретические основы

Идея структурно-группового анализа состоит в том, что разнообразная смесь гибридных углеводородов исследуемой фракции представляется как бы в виде одной усредненной молекулы, свойства которой определяются соотношением циклоалкановых и бензольных колец и алкановых цепей.

В основу метода п-а -М положена линейная зависимость между долей углеводорода в кольчатых структурах С_ар. С_ц Сал_К (в %), показателем преломления, плотностью и величиной, обратной молекулярной массе, согласно уравнению:

С = а*М^-1 + В*Δ а + Δn , где М - молекулярная масса;

Δ а - разность между плотностью масла и алкана с цепью бесконечной длины, находящейся в жидком состоянии;

Δ n - разность между показателем преломления масла и алкана с цепью бесконечной длины, находящейся в жидком состоянии.

Для предельного алкана взяты физические константы:

п²⁰_д = 1,4750; d²⁰ = 0,8510; d⁷⁰=0,8280

Порядок выполнения работы

Для выполнения анализа необходимо экспериментально определить молекулярную массу, плотность, показатель преломления масляной фракции, а также содержание серы в ней.

Вычисляем структурно-групповой состав по методу п-а -М при 20 °С

V= 2,51*(п²⁰_д- 1,4750)-( а-0,8510)

W = (а -0,8510)- 1,11 *( п²⁰_д -1,4750),

С_ар- доля углерода, приходящего на ароматические кольца усредненной молекулы, %

При V>0 С_ар = 430*V+3660* М^-1

При V<0 С_ар = 670*V+3660* М^-1

С_к - доля углерода, приходящего на конденсированное кольца,%

при W > 0 С_к=820*W-3S+10600* М-1

при W < 0 С_к=1440*W-3S+10600* М-1

где S - содержание серы в масляной фракции

С_ц -доля углерода, приходящая на циклоалкановые кольца. %

С_ц = С_к – С_ар

Салк - доля углерода, приходящая на алкановые радикалы усредненной молекулы, %

Салк=100-Ск

К_ар - число ареновых колец

при V > 0 К_ар= 0.44+0,055*М*V

при У< 0 К_ар= 0,44+0,80*М*V

К₀ - общее число колец в молекуле

при W> О К₀ =1,33 - 0,146*М*(W - 0,005)

при W< 0 К₀= 1,33 - 0,108*М*(W - 0,005)

К_п - число алкановых колец

К_п= К₀-К_ар

Вывод:

Контрольные вопросы:

1.В чем состоит идея структурно-группового анализа?

2.Что положено в основу метода п-а -М?

3.Какие показатели исследуемой фракции необходимо определить экспериментально для выполнения структурно-группового анализа?