Молекулярная масса

Как и плотность, молекулярная масса является одним из важнейших показателей качества нефтепродуктов. Ее величина определяет среднее значение молекулярной массы тех или иных фракций и дает ориентир о составе этих фракций.

Молекулярная масса нефтей может изменяться в широких пределах и составляет, в основном, 220 – 300. Но известны нефти с отличающимися от этих значений величинами молекулярных масс. Высокие значения молекулярных масс из российских нефтей имеют Ярегская (452), Танатарская (384), Айяунская ( 470), Западно-Сургутская (312), Губ­кинская (180).

В аналитической практике молекулярная масса определяется тремя методами: криоскопическим, эбуллиоскопическим и осмометрическим.

Наиболее часто применяют первый метод с использованием в качестве растворителей нефтепродукта бензола или нафталина. Криоскопия основана на законе Рауля для разбавленных растворов:

М = , (3.8)

где К – криоскопическая постоянная для данного растворителя;

р – масса растворенного вещества в 1000 г растворителя (моляльная концентрация);

t – понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем.

Методы расчета молекулярной массы, основанные на свойствах раз­бавленных растворов, имеют достаточную погрешность. Поэтому для опре­деления точного значения молекулярной массы прибегают к использованию масс-спектрометрического анализа.

При отсутствии возможности прямого определения молекулярной массы нефтепродукта привлекают косвенные методы. Широко известна формула Воинова:

М = а + bt +с t² , (3.9)

где М – молекулярная масса;

а, b, c – константы, зависящие от класса углеводорода;

t –средняя молекулярная температура кипения, ^оС.

Для парафиновых фракций эта формула принимает следующий вид:

М = 60+ 0, 3 t + 0, 001 с t² , (3.10)

а с учетом химического состава нефтяной фракции:

М = (7 К – 21, 5) + (0, 76 – 0, 04 К) t - 0, 00245 t² , (3.11)

где К – характеризующий фактор, вычисляемый по формуле:

К = 1, 216 . (3.12)

Расчетная величина К обычно имеет значения в пределах 10–12, 5.

Молекулярную массу узких 10-градусных фракций сернистых и высокосернистых нефтей более точно можно рассчитать по формуле:

М = (160 – 5 К) – 0, 075 t + 0, 000156 Кt² . (3, 13)