Мұнай өнімдерінің сыну көрсеткішін анықтау

Мұ най ө німдері ү шін сыну кө рсеткіші (рефракция коэффиценті) анық талынады. Сыну кө рсеткіші мұ най ө німдерінің оларғ а тү скен жарық сә улесін сындыру қ абілетін сипаттайды. Ә рбір мұ най» ө німі ү шін тү скен сә уле бұ рышы синусының сә уленің сыну бұ рышы синусына қ атынасы тұ рақ ты жә не бұ л шама сыну кө рсеткіші деп аталады. Сыну кө рсеткішін анық тау толық ішкі шағ ылу болғ ан жағ дайдағ ы шегіне жеткен бұ рыш қ ұ былысына негізделген. Сыну кө рсеткішін рефрактометр деп аталатын қ ұ рал кө мегімен анық тайды.

Сыну кө рсеткіші температура мен жарық толқ ынының ұ зындығ ына тә уелді (1-кесте). Жарық сә улесінің толқ ын ұ зындығ ы неғ ұ рлым ү лкен болса, соғ ұ рлым сыну кө рсеткіші аз болады.

Мұ най ө німдерінің сыну кө рсеткішін 20⁰С температурада натрийдің сары сызық тары ү шін анық тап, былай белгілейді.

1-кесте.

Рефрактометрияда қ олданылатын негізгі жарық кө здері

Сыну кө рсеткішінің температурағ а тә уелділігі мына формуламен ө рнектеледі.

N_D²⁰ = n_D^t - (20-t)

Мұ ндағ ы n_D^t – тә жірибе температурасы жағ дайындағ ы сыну кө рсеткіші;

- 1⁰С температурада 0, 0004 тең келетін тү зету коэффициенті; t – тә жірибе температурасы, ⁰С;

Мұ най ө німінің сыну кө рсеткіші температураны жоғ алтқ ан сайын азаяды. Тү зету коэффициентін 1, 5-тен 35⁰С температура аралығ ында ғ ана қ олдану керек.

Сыну кө рсеткіші бойынша жеке кө мірсутектердің, мұ най фракцияларының кө мірсутектік қ ұ рамының тазалығ ын бағ алауғ а болады. Кө мірсутектерден сыну кө рсеткіші ең тө менгі Н-алкандар. Мұ най фракцияларының фракциялық қ ұ рамы ауырлағ ан сайын сыну кө рсеткіші артады. Сыну кө рсеткіші n-p-M ә дісі бойынша 200-540⁰С температура аралық тарында қ айнайтын фракциялардың топтық -қ ұ рылымдық қ ұ рамын анық тау ү шін маң ызды шама болып табылады.

Керосинді-газойльді жә не майлы фракциялардың топтық кө мірсутекті қ ұ рамын адсорбциялық анық таудағ ы бақ ылау сыну кө рсеткіші бойынша жү зеге асырылады. Парафин-нафтенді кө мірсутектерге сыну кө рсеткіші 1, 4900 артық емес фракциялар жатады.

Сыну кө рсеткішінің ө згеруі бойынша қ атты кө мірсутектердегі фазалық ө згерістерді бақ ылауғ а болады. Бұ л ретте изотопты сұ йық фаза бір мә нді сыну кө рсеткішімен, ал аниизотопты қ атты фаза екі мә нді сыну кө рсеткішімен сипатталады. Температураның бір шама аралығ ында қ атты фазаның пайда болу аймағ ы екі сыну кө рсеткішімен (қ атты жә не сұ йық фазалар) сипатталады.

Кө мірсутектер мен олардың фракцияларын сандық жә не сапалық жағ ынан сипаттау ү шін меншікті рефракция R молекулалық рефракция R_M, рефракция интерцептасы R_i Лиллардтың сипаттамалық факторы F, салыстырмалы дисперсия W_FC немесе W_FCD, дисперсиометрлік коэффициент D_FC немесе D_FCD ү шін тә уелділіктер алынғ ан:

R = ; R_M =

R_i = n_D²⁰ – (p₄²⁰/2); F = M (n_D²⁰ 1.4750);

W_FC= ; W_FCD= ;

D_FC= ; D_FCD= ;

Мұ ндағ ы - сыну кө рсеткішімен бірдей температурада анық талғ ан мұ най ө німінің тығ ыздығ ы; М – мұ най ө німінің молекулалық массасы; F – парафин-нафтенді фракция ү шін сыну кө рсеткішінің шекті мә ні, формуладағ ы 1, 4750-F ү шін алынғ ан коэффициент; n_F – сутегінің кө гілдір сызығ ы ү шін сыну кө рсеткіші; n_C – сутегінің қ ызыл сызығ ы ү шін сыну кө рсеткіші; n_D – натрийдің сары сызығ ы ү шін сыну кө рсеткіші.

Ароматты кө мірсутектер меншікті фракцияның ең ү лкен мә німен сипатталады.

200⁰С-қ а дейін қ айнайтын кө мірсутектер рефрвкция интерцептасының мына мә ндерін кө рсетеді: ароматты 1, 069; нафтенді 1, 040; алкандар 1, 046.

Сипаттаушы фактор F алкандар ү шін -8, 79; алкилциклопентандар ү шін -5, 41; алкилциклогександар ү шін -4, 43; дициклогександар ү шін -10, 0; нафталиндер ү шін -16, 5.

Ә ртү рлі С₂₄-С₃₂ кө мірсутектері ү шін дисперсиометрлік коэффициент мә ндері тө менде келтірілген:

Нафтендер (би-жә не трициклді) 192-195

Алкилнафталиндер 320

Алаилбензолдар 240-246

Дифенилалкандар 292-313

Фенилалкендер 269

Алаилнафталиндер 320

Динафтилалкандар 368

Алкилтетралиндер 288

300⁰С-қ а дейін қ айнайтын парафин-нафтенді фракциялардың дисперсиометрлік коэффициенті орта есеппен алғ анда 194, 4-ке тең. Ароматты кө мірсутектер ү шін дисперсиометрлік коэффициентті мына тә уелділік бойынша анық тауғ а болады.

D =194, 4+{(A+1.5n)/M}*10³

Мұ ндағ ы, 194, 4-парафин-нафтенді кө мірсутектердің орташа дисперсиометрлік коэффициенті; А- ароматты ядроның типін сипаттайтын фактор; n- ароматты сақ инадағ ы орынбасарлардың саны (мұ най фракциялары ү шін n= 3); М-молекулалық масса.

А факторының орташа мә ні:

Бензол жә не оның туындылары 14, 5

, - Дифенилалкандар 29

Дифенилметан жә не оның туындылары 31

Алкилдифенилдер 52

Нафталин жә не оның туындылары 47

, - Динафталиналкандар 94

Сыну кө рсеткішін анық тау ү шін Аббе жә не Пульфрих рекрактомерлері қ олданылады. Аббе типтегі рефрактометрлерге отандық РЛУ, ИРФ-22, ИРФ-454 рефрактометрлері жатады. Пульфрих типіндегі рефрактометр ИРФ-23 болып табылады.Лабораториялық практикада Аббе типіндегі рефрактометрлер жиі қ олданылады. Дисперцияны жә не сыну кө рсеткішін неғ ұ рлым дә л анық тау ү шін Пульфрих типіндегі рефрактометрді қ олдану қ ажет.

ИРФ-454 рефрактометрімен сыну кө рсеткішін анық тау.

Қ ұ ралдар, реактивтер, материалдар

ИРФ-454 типіндегі рефрактометр

Шыны таяқ ша немесе пипетка

Петролеин эфирі немесе этил спирті

ИРФ-454 рефрактометрі кө мегімен дә лдігі 2*10^-4 болатын Dсызығ ы ү шін 1, 2-ден 2, 0-ге дейінгіаралық та мұ най ө німдерінің сыну кө рсеткішін анық тайды. Рекрактометрдің жұ мыс істеу принципі сыну кө рсеткішін анық тайды. Рефрактометрдің жұ мыс істеу принципі сыну кө рсеткіштері ә ртү рлі екі орта шекарасымен жарық тың ө туі кезінде оның толық ішкі шағ ылу қ ұ былысына негізделген.

Сыну кө рсеткішін анық тауды электр немесе кү ндізгі жарық кө мегімен жү ргізеді. Рефракторметр мен жарық кө зін айнағ а немесе жарық беретін призманың жарық беретін терезесіне тү сетіндей етіп орналастырады. Олар жарық ты ө лшегіш призманың жарық кіретін терезесіне бағ ыттайды. Зерттелетін мұ най ө німі мен призманы термостаттау ү шін рефракторметрді термостатпен жалғ айды. Термостаттауды 0, 2⁰С дә лдікпен жү ргізеді.

Жұ мысты бастамас бұ рын алдымен жарық беретін призманы алып, ө лшегіш призма бетін тазалау керек. Призма бетін жұ мсақ тү гі жоқ матаны петролеин эфирі немесе спиртпен сулап алып тазалайды. Осыдан кейін дистелленген су немесе бақ ылау пластинасы бойынша 20⁰С температурада рефрактометрдің юстировкасын тексереді.

Таза ө лшегіш призманың бетіне шыны таяқ шамен немесе пипеткамен абайлап призмағ а тимей бір-екі тамшы зерттелетін мұ най ө німін тамызады да жарық беретін призманы босатады. Ашық тү сті мұ най ө німдерін ө лшеуді ө лшегіш призманың ашық терезесінен жарық сә улесі ө ткен кезде жү ргізеді. Бұ л жағ дайда ө лшегіш призма терезесі айнамен жабылады. Окулярды тү йісу ө те айқ ын кө рінетін жағ дайда орнатады. Айнаны бұ ру арқ ылы шкалағ а ең жақ сы жарық тү суін қ амтамассыз етеді. Тө менгі маховикті айналдыру арқ ылы жарық сә уле мен кө лің кенің ү йлесу шекарасын окулярдың кө з жетер аймағ ына енгізу керек. Жоғ арғ ы маховикті шекара сызығ ының тү сі жойылғ анғ а дейін айналдыру қ ажет. Окулярғ а қ арай отырып, тө менгі меховиктің кө мегімен жарық сә уле мен кө лең кенің ү йлесу шекарасын тү йісуге дә л нысаналап, шкала бойынша сыну кө рсеткішінің мә нін табады. Шкаланың бө ліктері 1*10^-3 тең. Бү тін, ондық, жү здік жә не мың дық ү лестерді шкала бойынша, ал он мың дық ү лестер кө з мө лшерімен алынады.

Боялғ ан жә не қ ара тү сті мұ най ө німдері ү шін зерттеуді шағ ылғ ан сә улемен жү ргізеді.