შემადგენლობის მიხედვით, ზეთის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები იცვლება ფართო დიაპაზონში. ზეთის კონსისტენცია იცვლება მსუბუქიდან, გაზებით გაჯერებული, სქელ, მძიმე, ფისოვანი. შესაბამისად, ზეთის ფერი იცვლება ღიადან მუქი წითელი და შავი. ეს თვისებები დამოკიდებულია ნავთობის შემადგენლობაში დაბალი მოლეკულური წონის მსუბუქი ნახშირწყალბადის ნაერთების ან მძიმე კომპლექსური მაღალი მოლეკულური წონის ნაერთების უპირატესობაზე.

ქიმიური თვალსაზრისით, ნავთობისა და გაზის შემადგენლობა ძალიან მარტივია. ძირითადი ელემენტები, რომლებიც ქმნიან ნავთობს და გაზს, არის ნახშირბადი - C და წყალბადი - H. ნახშირბადის შემცველობა ზეთებში არის 83 - 89%, წყალბადის შემცველობა 12 - 14%. მცირე მოცულობით ზეთები შეიცავს გოგირდს - S, აზოტს - N და ჟანგბადს - O. ნახშირბადი და წყალბადი გვხვდება ზეთში მრავალი ნაერთის სახით, რომელსაც ეწოდება ნახშირწყალბადები.

ზეთი არის აალებადი ზეთოვანი მოძრავი სითხე ღია ყვითელიდან მუქი წითელი, ყავისფერი და შავი ფერის, რომელიც შედგება სხვადასხვა ნახშირწყალბადების ნაერთების ნარევისგან. ბუნებაში ზეთი ძალიან მრავალფეროვანია ხარისხით, სპეციფიკური სიმძიმით და კონსისტენციის მიხედვით: ძალიან თხევადი და აქროლადიდან სქელ ფისოვანამდე.

ცნობილია, რომ ქიმიური ელემენტები ერთმანეთს ერწყმის გარკვეული თანაფარდობით მათი ვალენტობის მიხედვით. მაგალითად, წყლის მოლეკულა - H 2 O შედგება ორი წყალბადის ატომისგან, რომელთა ვალენტობაა - 1 და ერთი ორვალენტიანი ჟანგბადის ატომისგან.

უმარტივესი ნახშირწყალბადის ნაერთი ქიმიური შემადგენლობით არის მეთანი - CH 4. ეს არის აალებადი გაზი, რომელიც წარმოადგენს ყველა ბუნებრივი აალებადი აირის ძირითად კომპონენტს.

შემდეგი ნაერთი მეთანის შემდეგ არის ეთანი - C 2 H 6,

შემდეგ, პროპანი - C 3 H 8,

ბუტანი - C 4 H 10, პენტანი - C 5 H 12, ჰექსანი - C 6 H 14 და ა.შ.

როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, პენტანიდან დაწყებული აირისებრი ნახშირწყალბადები გადადიან თხევადში, ე.ი. ზეთში. პენტანის ფორმულა აგრძელებს ნახშირწყალბადების ნაერთების იგივე უწყვეტ სერიას, რომლებიც მიეკუთვნება მეთანის ჯგუფს.

ამ ჯგუფში ჩართულია ყველა ნახშირბადის ბმა, ე.ი. გამოიყენება წყალბადის ატომებთან დასაკავშირებლად. ასეთ ნაერთებს უწოდებენ შემზღუდველ ან გაჯერებულს. ისინი არარეაქტიულები არიან, ე.ი. არ შეუძლიათ სხვა ნაერთების მოლეკულების მიმაგრება მათ მოლეკულაზე.

ნახშირბადს წყალბადთან ერთად შეუძლია შექმნას უთვალავი ნახშირწყალბადის ნაერთები, რომლებიც განსხვავდებიან მათი ქიმიური აგებულებით და, შესაბამისად, თვისებებით.

ნახშირწყალბადების ნაერთების სამი ძირითადი ჯგუფი არსებობს:

პირველი ჯგუფი – მეთანი(ან ალკანები). მათი ზოგადი ფორმულაა С n H 2n+2 . ეს არის ნაერთების ეს ჯგუფი, რომელიც ზემოთ იყო განხილული.

ისინი სრულად გაჯერებულია, რადგან გამოყენებულია ყველა ვალენტური ბმა. მაშასადამე, ისინი ქიმიურად ყველაზე ინერტულნი არიან, არ შეუძლიათ სხვა ნაერთებთან ქიმიური რეაქციები. ალკანების ნახშირბადის ჩონჩხები არის ხაზოვანი (ნორმალური ალკანები) ან განშტოებული ჯაჭვები (იზოალკანები).

მეორე ჯგუფი – ნაფთენიური(ან ციკლანები). მათი ზოგადი ფორმულა არის СnH2n. მათი ძირითადი მახასიათებლებია ნახშირბადის ატომების ხუთ ან ექვსწევრიანი რგოლის არსებობა, ე.ი. ისინი მეთანისგან განსხვავებით ქმნიან დახურულ ციკლურ ჯაჭვს (აქედან გამომდინარე ციკლანები):

ესენიც გაჯერებულია (ლიმიტი ნაერთები). ამიტომ, ისინი პრაქტიკულად არ შედიან რეაქციებში.

მესამე ჯგუფი – არომატული(ან არენები). მათი ზოგადი ფორმულა არის C n H 2n-6. ისინი წარმოიქმნება ექვსწევრიანი რგოლებით, რომლებიც დაფუძნებულია ეგრეთ წოდებულ ბენზოლის არომატულ რგოლზე - C 6 H 6 . მათი განმასხვავებელი თვისებაა ატომებს შორის ორმაგი ბმების არსებობა.

არომატულ ნახშირწყალბადებს შორის გამოირჩევა მონოციკლური, ბიციკლური (ანუ ორმაგი რგოლები) და პოლიციკლური, რომლებიც ქმნიან თაფლის ტიპის მრავალ რგოლოვან ნაერთებს.

ნახშირწყალბადები, ნავთობისა და გაზის ჩათვლით, არ არის გარკვეული და მუდმივი ქიმიური შემადგენლობის ნივთიერებები. ისინი წარმოადგენენ მეთანის, ნაფთენური და არომატული სერიის აირისებრი, თხევადი და მყარი ნახშირწყალბადების ნაერთების რთულ ბუნებრივ ნარევს. მაგრამ ეს არ არის მარტივი ნარევი, არამედ რთული ნახშირწყალბადის ხსნარის სისტემა, სადაც გამხსნელი არის მსუბუქი ნახშირწყალბადები, ხოლო გახსნილი ნივთიერებები არის სხვა მაღალმოლეკულური ნაერთები, მათ შორის ფისები და ასფალტენები, ე.ი. თუნდაც არანახშირწყალბადოვანი ნაერთები, რომლებიც ქმნიან ზეთებს.

ხსნარი განსხვავდება მარტივი ნარევისგან იმით, რომ მის შემადგენელ კომპონენტებს შეუძლიათ ქიმიურად და ფიზიკურად ურთიერთქმედება, ამასთან ერთად იძენენ ახალ თვისებებს, რომლებიც არ იყო დამახასიათებელი თავდაპირველი ნაერთებისთვის.

სიმკვრივე

ზეთის ფიზიკურ თვისებებში სიმკვრივე ან სპეციფიკური სიმძიმე ყველაზე მნიშვნელოვანია. ეს მაჩვენებელი დამოკიდებულია მისი შემადგენელი კომპონენტების მოლეკულურ წონაზე, ე.ი. ნავთობის შემადგენლობაში მსუბუქი ან მძიმე ნახშირწყალბადების ნაერთების ჭარბი რაოდენობით, ფისოვანი მინარევების, ასფალტენების და გახსნილი აირის არსებობისგან.

ზეთის სიმკვრივე მერყეობს ფართო დიაპაზონში 0,71-დან 1,04 გ/სმ 3-მდე. რეზერვუარის პირობებში, ზეთში გახსნილი გაზის დიდი მოცულობის გამო, მისი სიმკვრივე 1,2–1,8-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე ზედაპირის პირობებში მისი გაჟონვის შემდეგ. სიმკვრივიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ზეთების შემდეგ კლასებს:

• ძალიან მსუბუქი (0,8 გ / სმ 3-მდე);
• მსუბუქი (0,80-0,84 გ / სმ 3)
• საშუალო (0,84-0,88 გ / სმ 3)
• მძიმე (0,88-0,92 გ / სმ 3)
• ძალიან მძიმე (0,92 გ/სმ3-ზე მეტი)

სიბლანტე

ზეთის სიბლანტე- ეს არის თვისება, წინააღმდეგობა გაუწიოს ნავთობის ნაწილაკების მოძრაობას ერთმანეთთან შედარებით მისი მოძრაობის პროცესში. სიბლანტე განსაზღვრავს ზეთის მობილურობის ხარისხს. სიბლანტე იზომება მოწყობილობის გამოყენებით - ვისკომეტრი. SI სისტემაში ის იზომება მილიპასკალებში წამში (mPa s), CGS სისტემაში - Poise, g/(cm s).

არსებობს სიბლანტის ორი ტიპი: დინამიური და კინემატიკური. დინამიური სიბლანტეახასიათებს წინააღმდეგობის ძალას სითხის ფენის მოძრაობის მიმართ 1 სმ2 ფართობით 1 სმ-ზე 1 სმ/წმ სიჩქარით. კინემატიკური სიბლანტეარის სითხის თვისება, რომ გაუძლოს სითხის ერთი ნაწილის მოძრაობას მეორესთან მიმართებაში, მიზიდულობის ძალის გათვალისწინებით.

დინამიური სიბლანტე განისაზღვრება ფორმულით:

სადაც: A არის სითხის (გაზის) მოძრავი ფენების ფართობი; F არის ძალა, რომელიც საჭიროა ფენებს შორის მოძრაობის სიჩქარის სხვაობის შესანარჩუნებლად dv მნიშვნელობით; dy არის მანძილი სითხის (გაზის) მოძრავ ფენებს შორის; dv არის სითხის (აირის) მოძრავი ფენების სიჩქარეთა სხვაობა.

გამოთვლებში ასევე გამოიყენება კინემატიკური სიბლანტე, რომელიც განისაზღვრება შემდეგი ფორმულით:

სადაც: μ არის დინამიური სიბლანტე; ρ არის ზეთის სიმკვრივე განსაზღვრის ტემპერატურაზე.

ზედაპირულ პირობებში ზეთები იყოფა:

1. დაბალი სიბლანტე - 5 mPa s-მდე;
2. გაზრდილი სიბლანტე - 5-დან 25 mPa s-მდე;
3. მაღალი სიბლანტე - 25 მპა წმ-ზე მეტი.

მსუბუქ ზეთებს აქვთ უფრო დაბალი სიბლანტე, ხოლო მძიმე ზეთებს აქვთ უფრო მაღალი სიბლანტე. რეზერვუარის პირობებში ნავთობის სიბლანტე ათჯერ ნაკლებია, ვიდრე იგივე ზეთი ზედაპირზე მისი გაჟონვის შემდეგ, რაც დაკავშირებულია მის ძალიან მაღალ გაზის გაჯერებასთან წიაღში. ამ თვისებას დიდი მნიშვნელობა აქვს ნახშირწყალბადების საბადოების წარმოქმნაში, რადგან. განსაზღვრავს მიგრაციის ფარგლებს.

საპირისპირო სიბლანტის მნიშვნელობა ახასიათებს φ სითხის სითხეს:

1. დაბალი გოგირდი - 0,5%-მდე;
2. გოგირდოვანი - 0,5-დან 2,0%-მდე;
3. მაღალი გოგირდის შემცველობა - 2%-ზე მეტი.

ზეთის პარაფინიანობა

ეს არის ნავთობის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი თვისება, რომელიც გავლენას ახდენს მილსადენებით მისი წარმოებისა და ტრანსპორტირების ტექნოლოგიაზე. პარაფინიტი ხდება ზეთებში მათში მყარი კომპონენტების შემცველობის გამო - პარაფინები (C 17 H 36-დან C 35 H 72-მდე) და ცერეზინები (C 36 H 74-დან C 55 H 112-მდე).

მათი შემცველობა ზოგჯერ 13-დან 14%-მდე აღწევს, ხოლო ყაზახეთის უზენის საბადოზე - 35%. პარაფინის მაღალი შემცველობა უკიდურესად ართულებს ზეთის მოპოვებას, რადგან. რეზერვუარის გახსნისას და მილების მეშვეობით ზეთის აწევისას, ხდება წნევისა და ტემპერატურის მუდმივი კლება. ამავდროულად, პარაფინს შეუძლია კრისტალიზაცია და დალექვა მყარ ნალექად, ცვილის გამოყოფა როგორც თავად წარმონაქმნის ფორებს, ასევე მილების კედლებს, სარქველებს და ყველა ტექნოლოგიური აღჭურვილობის. რაც უფრო ახლოს არის პარაფინის კრისტალიზაციის ტემპერატურა წარმოქმნის ტემპერატურასთან, მით უფრო ადრე და ინტენსიურად იწყება ცვილის პროცესი.

1. დაბალი პარაფინი - 1,5%-ზე ნაკლები;
2. პარაფინი - 1,5-დან 6,0%-მდე;
3. მაღალი პარაფინური - 6,0%-ზე მეტი.

გაზის შემცველობა

GOR შეიძლება მიაღწიოს 300 - 500 მ 3 / ტ, მაგრამ უფრო ხშირად - 30 - 100 მ 3 / ტ ფარგლებში. ასევე არის ნაკლები - 8 - 10 მ 3 / ტ, მაგალითად, უხტას რაიონის იარეგსკის საბადოს მძიმე ზეთებს აქვთ გაზის ფაქტორი 1 - 2 მ 3 / ტ.

გაჯერების წნევა

გაჯერების წნევა (ან აორთქლების დაწყება) არის წნევა, რომლითაც გაზი იწყებს გათავისუფლებას ნავთობიდან. ბუნებრივ პირობებში, გაჯერების წნევა შეიძლება იყოს ფორმირების წნევის ტოლი ან ნაკლები.

პირველ შემთხვევაში, ყველა გაზი გაიხსნება ზეთში, ხოლო ზეთი გაჯერებული იქნება გაზით. მეორე შემთხვევაში, ნავთობი იქნება არასაკმარისი გაჯერებული გაზით.

კომპრესიულობა

ზეთის შეკუმშვის უნარი განპირობებულია მისი ელასტიურობით და იზომება შეკუმშვის ფაქტორით - β N.

სადაც V არის ზეთის საწყისი მოცულობა, m3;

∆V - ზეთის მოცულობის ცვლილება, მ 3;

∆р – წნევის ცვლილება, MPa.

შეკუმშვის კოეფიციენტი ახასიათებს რეზერვუარის ზეთის მოცულობის ცვლილების სიდიდეს, როდესაც წნევა იცვლება 0,1 მპა-ით. ეს კოეფიციენტი მხედველობაში მიიღება განვითარების ადრეულ ეტაპებზე, როდესაც სითხეებისა და აირების ელასტიური ძალები ჯერ კიდევ არ იკარგება და, შესაბამისად, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს წყალსაცავის ენერგიაში.

სადაც Δt 0 არის ტემპერატურის ცვლილება 1 0 С-ით.

თერმული გაფართოების კოეფიციენტი გვიჩვენებს საწყისი მოცულობის რა ნაწილით იცვლება ზეთის მოცულობა, როდესაც ტემპერატურა იცვლება 1 0 C-ით. ეს კოეფიციენტი გამოიყენება რეზერვუარზე ზემოქმედების თერმული მეთოდების დიზაინსა და გამოყენებაში.

ზეთის მოცულობის ფაქტორი

ეს კოეფიციენტი გვიჩვენებს, თუ რამდენ მოცულობას იკავებს რეზერვუარის პირობებში 1 მ 3 დეგაზირებული ზეთი გაზით გაჯერების გამო.

სადაც b H არის რეზერვუარის ზეთის მოცულობითი კოეფიციენტი, ერთეულის ფრაქციები;

V pl - ნავთობის მოცულობა რეზერვუარის პირობებში, m 3;

V deg - იგივე ზეთის მოცულობა ზედაპირულ პირობებში მისი გაჟონვის შემდეგ, m 0;

ρ sur – ზეთის სიმკვრივე ზედაპირულ პირობებში, ტ/მ 3;

ρ pl არის ნავთობის სიმკვრივე რეზერვუარის პირობებში, t/m 3.

ზეთის მოცულობის კოეფიციენტი ჩვეულებრივ 1-ზე მეტია, როგორც წესი, 1.2–1.8 დიაპაზონშია, მაგრამ ზოგჯერ აღწევს 2–3 ერთეულს. მოცულობის კოეფიციენტი გამოიყენება რეზერვების გამოსათვლელად და ნავთობის აღდგენის ფაქტორის განსაზღვრისას.

ზეთის შეკუმშვა და კონვერტაციის ფაქტორი მოცულობის კოეფიციენტის მიხედვით შეიძლება განისაზღვროს ზეთის შეკუმშვა ზედაპირზე მოპოვებისას - I, ასევე კონვერტაციის ფაქტორი - Θ.

ეს უკანასკნელი გამოიყენება მოცულობის მეთოდით რეზერვების გამოთვლის ფორმულაში. კონვერტაციის ფაქტორი Θ არის მოცულობის კოეფიციენტის ორმხრივი - b H.

როგორც ხედავთ, ეს ფორმულა არის ინვერსიული ფორმულა მოცულობითი კოეფიციენტისთვის. სწორედ ის ითვალისწინებს ნავთობის მოცულობის შემცირებას (მის შეკუმშვას) რეზერვუარის პირობებიდან ზედაპირულ პირობებზე გადასვლისას.

ზეთის ჩამოსხმის წერტილი

ჩამოსხმის წერტილი არის ტემპერატურა, რომლის დროსაც ტესტის მილში გაცივებული ზეთი არ ცვლის მის დონეს 45º დახრილობით. ზეთების ჩამოსხმის წერტილი და დნობის წერტილი განსხვავებულია. ჩვეულებრივ, ზეთი დევს რეზერვუარში თხევად მდგომარეობაში, მაგრამ ზოგიერთი მათგანი სქელდება თუნდაც მცირე გაგრილებით. ჩამოსხმის წერტილი ერთდროულად იზრდება მასში მყარი პარაფინების შემცველობის მატებასთან და ფისების შემცველობის შემცირებით. ფისებს აქვთ საპირისპირო ეფექტი - მათი შემცველობის მატებასთან ერთად, ჩამოსხმის წერტილი მცირდება.

ზეთის ოპტიკური თვისებები

ოპტიკური აქტივობა გამოიხატება ზეთის უნარში ბრუნოს პოლარიზებული სინათლის სხივის სიბრტყე მარჯვნივ (იშვიათად მარცხნივ). ოპტიკურად აქტიური ნივთიერებები წარმოიქმნება ორგანიზმების სასიცოცხლო მოქმედების დროს, ხოლო ზეთის ოპტიკური აქტივობა მიუთითებს მის გენეტიკურ კავშირზე ბიოლოგიურ სისტემებთან. ნავთობში ოპტიკური აქტივობის ძირითადი მატარებლებია ცხოველური და მცენარეული წარმოშობის ნამარხი მოლეკულები - ქიმიოფოსლები. ძველი საბადოებიდან მიღებული ზეთები ოპტიკურად ნაკლებად აქტიურია, ვიდრე ახალგაზრდა ქანების ზეთები.

ზეთები ანათებენ ულტრაიისფერი სხივებით დასხივებისას, ანუ აქვთ ლუმინესცირების უნარი. ფისები ანათებს უპირატესად არალუმინესცენტურ ნაერთებში - ნახშირწყალბადებში. ლუმინესცენტურ ნივთიერებებს აქვთ ლუმინესცენციის ფერების გარკვეული სპექტრები (ყავისფერი, ლურჯი, ყვითელი და ა.შ.) და ბზინვარების ინტენსივობა დამოკიდებულია კონცენტრაციაზე. მსუბუქ ზეთებს აქვთ ლურჯი და ლურჯი ლუმინესცენციის ფერები, მძიმე ზეთებს აქვთ ყვითელი და ყვითელი ყავისფერი.

ბუნებრივი ნავთობის სისტემების ქიმიური შემადგენლობის ცოდნა ემსახურება როგორც ამოსავალ წერტილს მათი ფაზური მდგომარეობისა და ფაზური თვისებების პროგნოზირებისთვის სხვადასხვა თერმობარულ პირობებში, რომლებიც შეესაბამება ნავთობის ნარევების წარმოების, ტრანსპორტირებისა და დამუშავების პროცესებს. ნარევის ტიპი - ნავთობი, გაზის კონდენსატი ან გაზი - ასევე დამოკიდებულია მის ქიმიურ შემადგენლობაზე და საბადოში თერმობარიული პირობების ერთობლიობაზე. ქიმიური შემადგენლობა განსაზღვრავს ნავთობის სისტემების კომპონენტების შესაძლო მდგომარეობას მოცემულ პირობებში - მოლეკულური ან დისპერსიული.

ნავთობის სისტემები გამოირჩევა კომპონენტების მრავალფეროვნებით, რომლებიც შეიძლება იყოს მოლეკულურ ან დისპერსიულ მდგომარეობაში, გარე პირობებიდან გამომდინარე. მათ შორის ყველაზე მეტად და ნაკლებად მიდრეკილია სხვადასხვა სახის ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედებისადმი (IIM), რაც საბოლოოდ განსაზღვრავს ასოციაციურ მოვლენებს და ნავთობის სისტემების საწყის დისპერსიას ნორმალურ პირობებში.

ნავთობის ქიმიური შემადგენლობა გამოირჩევა როგორც ელემენტარული და მატერიალური.

ზეთის შემადგენლობის ძირითადი ელემენტებია ნახშირბადის(83,5-87%) და წყალბადის(11,5-14%). გარდა ამისა, ზეთი შეიცავს:

• გოგირდის 0.1-დან 1-2% -მდე (ზოგჯერ მისი შემცველობა შეიძლება მიაღწიოს 5-7% -ს, ბევრ ზეთში პრაქტიკულად არ არის გოგირდი);
• აზოტი 0,001-დან 1-მდე ოდენობით (ზოგჯერ 1,7%-მდე);
• ჟანგბადი(იპოვება არა სუფთა სახით, არამედ სხვადასხვა ნაერთებში) 0,01-დან 1%-მდე ან მეტი რაოდენობით, მაგრამ არ აღემატება 3,6%-ს.

ზეთში არსებული სხვა ელემენტებიდან - რკინა, მაგნიუმი, ალუმინი, სპილენძი, კალა, ნატრიუმი, კობალტი, ქრომი, გერმანიუმი, ვანადიუმი, ნიკელი, ვერცხლისწყალი, ოქრო და სხვა. თუმცა მათი შემცველობა 1%-ზე ნაკლებია.

მატერიალური თვალსაზრისით, ზეთი ძირითადად შედგება ნახშირწყალბადებისა და ჰეტეროორგანული ნაერთებისგან.

ნახშირწყალბადები

ნახშირწყალბადები(HC) არის ნახშირბადის და წყალბადის ორგანული ნაერთები. ზეთი ძირითადად შეიცავს ნახშირწყალბადების შემდეგ კლასებს:

ალკანები

ალკანებიან პარაფინური ნახშირწყალბადებიარის გაჯერებული (შემზღუდველი) სვ-ები ზოგადი ფორმულით C n H 2n+2. მათი შემცველობა ზეთში არის 2 - 30-70%. არსებობს ნორმალური სტრუქტურის ალკანები ( n-ალკანები - პენტანიდა მისი ჰომოლოგები), იზოსტრუქტურები ( იზოალკანები - იზოპენტანიდა ა.შ.) და იზოპრენოიდული სტრუქტურა ( იზოპრენები - ნავსადგური, ფიტანიდა ა.შ.).

ზეთი შეიცავს აირისებრ ალკანებს 1-დანადრე 4-დან(დაშლილი აირის სახით), თხევადი ალკანები 5-დან 16-მდე, შეადგენენ შემადგენლობის ნავთობისა და მყარი ალკანების თხევადი ფრაქციების ძირითად ნაწილს 17-დან - 53-დანდა სხვა, რომლებიც შედის მძიმე ნავთობის ფრაქციებში და ცნობილია როგორც მყარი პარაფინები. მყარი ალკანები გვხვდება ყველა ზეთში, მაგრამ ჩვეულებრივ მცირე რაოდენობით - მეათედიდან 5%-მდე (წონით), იშვიათ შემთხვევებში - 7-12%-მდე (წონა).

ზეთში არის ალკანების სხვადასხვა იზომერი: მონო-, დი-, ტრი-, ტეტრაშემცვლელი. მათგან ჭარბობს მონოჩანაცვლებითი, ერთი განშტოებით. მეთილის შემცვლელი ალკანები განლაგებულია კლებადობით: 2-მეთილ-ჩანაცვლებული ალკანები > 3-მეთილ-ჩანაცვლებული ალკანები > 4-მეთილ-ჩანაცვლებული ალკანები.

60-იანი წლებით თარიღდება იზოპრენოიდული ტიპის განშტოებული ალკანების ზეთში მეთილის ჯგუფების აღმოჩენა 60-იანი წლებით. ოცზე მეტი ასეთი ნახშირწყალბადები იქნა ნაპოვნი ძირითად შემადგენლობაში. 9-დან - 20-დან. ყველაზე გავრცელებული იზოპრენოიდული ალკანები ნებისმიერ ზეთში არის ფიტანი C 20 H 42და ნავსადგური C 19 H 40, რომლის შემცველობამ შეიძლება მიაღწიოს 1,0 -1,5%-მდე და დამოკიდებულია ზეთების წარმოქმნის გენეზსა და სახის პირობებზე.

ამრიგად, ალკანები სხვადასხვა პროპორციით შედის ყველა ბუნებრივ ნარევსა და ნავთობპროდუქტებში, ხოლო მათი ფიზიკური მდგომარეობა ნარევში - მოლეკულური ხსნარის ან დისპერსიული სისტემის სახით - განისაზღვრება შემადგენლობით, კომპონენტების ინდივიდუალური ფიზიკური თვისებებით და თერმობარით. პირობები.

ციკლოალკანები

ციკლოალკანებიან ნაფთენური ნახშირწყალბადებიარის გაჯერებული ალიციკლური ნახშირწყალბადები. ეს მოიცავს მონოციკლურებს ზოგადი ფორმულით C n H 2n, ბიციკლური - C n H 2n-2ტრიციკლური - C n H 2n-4ტეტრაციკლური - C n H 2n-6.

ციკლოალკანების საერთო შემცველობის მიხედვით ბევრ ზეთში ჭარბობს ნახშირწყალბადების სხვა კლასებს: მათი შემცველობა მერყეობს 25-დან 75%-მდე (წონა). ისინი წარმოდგენილია ნავთობის ყველა ფრაქციაში. როგორც წესი, მათი შემცველობა იზრდება წილადების დამძიმებისას. ნაფთენური ნახშირწყალბადების მთლიანი შემცველობა ზეთში იზრდება მისი მოლეკულური წონის მატებასთან ერთად. ერთადერთი გამონაკლისი არის ნავთობის ფრაქციები, რომლებშიც ციკლოალკანების შემცველობა მცირდება არომატული ნახშირწყალბადების რაოდენობის გაზრდის გამო.

ზეთში მონოციკლური ნახშირწყალბადებიდან ძირითადად ხუთ და ექვსწევრიანი სერიებია ნაფთენური ნახშირწყალბადები. მონოციკლური ნაფთენების განაწილება ნავთობის ფრაქციებში, მათი თვისებები შესწავლილია ბევრად უფრო სრულად, საშუალო და მაღალ დუღილში არსებულ პოლიციკლურ ნაფთენებთან შედარებით. ზეთების დაბალი დუღილის ბენზინის ფრაქციები ძირითადად შეიცავს ციკლოპენტანის ალკილის წარმოებულებიდა ციკლოჰექსანი[10-დან 86%-მდე (წონა.)] და მაღალ დუღილში ფრაქციებში - პოლიციკლოალკანებიდა მონოციკლოალკანებიიზოპრენოიდული სტრუქტურის ალკილის შემცვლელებით (ე.წ. ჰიბრიდული ნახშირწყალბადები).

ზეთებში შემავალი პოლიციკლური ნაფთენებიდან გამოვლენილია მხოლოდ 25 ინდივიდუალური ბიციკლური, ხუთი ტრიციკლური და ოთხი ტეტრა- და პენტაციკლური ნაფთენი. თუ მოლეკულაში რამდენიმე ნაფთენური რგოლია, მაშინ ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, კონდენსირებულია ერთ პოლიციკლურ ბლოკად.

ველოსიპედები C 7 -C 9ყველაზე ხშირად წარმოდგენილია გამოხატული ნაფთენური ტიპის ზეთებში, რომლებშიც მათი შემცველობა საკმაოდ მაღალია. ნაპოვნი ამ ნახშირწყალბადებს შორის (შიგთავსის კლებადობით): ბიციკლოოქტანი (პენტალანი), ბიციკლოოქტანი, ბიციკლოოქტანი, ბიციკლონონანი (ჰიდრინდანი), ბიციკლოეპტანი (ნორბორნანი)და მათი უახლოესი ჰომოლოგები. ზეთებში ტრიციკლანებიდან დომინირებს ალკილპერჰიდროფენანთრენები.

ტეტრაციკლანებიზეთები წარმოდგენილია ძირითადად წარმოებულებით ციკლოპენტანო-პერჰიდროფენანთრენი - სტერანები.

რომ პენტაციკლანებიზეთები მოიცავს სერიის ნახშირწყალბადებს ჰოპანა, ლუპანა, ფრიდელანა.

სანდო საიდენტიფიკაციო ინფორმაცია პოლიციკლოალკანებიციკლების დიდი რაოდენობით არ არსებობს, თუმცა სტრუქტურული ჯგუფისა და მასის სპექტრული ანალიზის საფუძველზე შეიძლება ვივარაუდოთ ნაფთენების არსებობა ხუთზე მეტი ციკლით. ზოგიერთი მონაცემებით, მაღალი დუღილის ნაფტენები შეიცავს 7-8 ციკლს მოლეკულებში.

ციკლოალკანების ქიმიურ ქცევაში განსხვავებები ხშირად გამოწვეულია ზედმეტი სტრესული ენერგიის არსებობით. რგოლის ზომიდან გამომდინარე, ციკლოალკანები იყოფა წვრილად C 3, C 4- თუმცა ციკლოპროპანიდა ციკლობუტანიარ არის ნაპოვნი ზეთებში), ნორმალური ( C 5 -C 7), საშუალო ( C 8 -C 11) და მაკროციკლები (საიდან C 12და მეტი). ეს კლასიფიკაცია ემყარება ურთიერთობას ციკლის ზომასა და მასში წარმოქმნილ სტრესებს შორის, რომლებიც გავლენას ახდენენ სტაბილურობაზე. ამისთვის ციკლოალკანებიდა, უპირველეს ყოვლისა, მათი სხვადასხვა წარმოებულები ხასიათდება გადაწყობებით ბეჭდის ზომის ცვლილებით. ასე რომ, როდესაც ციკლოჰეტანი თბება ალუმინის ქლორიდით, წარმოიქმნება მეთილციკლოჰექსანი, ხოლო ციკლოჰექსანი 30-80 ° C ტემპერატურაზე გადაიქცევა მეთილციკლოპენტანად. ხუთ და ექვსწევრიანი ნახშირბადის რგოლები ბევრად უფრო ადვილად ყალიბდება, ვიდრე პატარა და დიდი რგოლები. მაშასადამე, ციკლოჰექსანისა და ციკლოპენტანის გაცილებით მეტი წარმოებულები გვხვდება ზეთებში, ვიდრე სხვა ციკლოალკანების წარმოებულები.

ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონში ალკილის შემცვლელი მონოციკლოჰექსანების სიბლანტე-ტემპერატურული თვისებების შესწავლის საფუძველზე დადგინდა, რომ შემცვლელი, როგორც ის აგრძელებს, ამცირებს მოლეკულების ასოციაციის საშუალო ხარისხს. ციკლოალკანები, განსხვავებით n-ალკანებიიგივე რაოდენობის ნახშირბადის ატომები არიან ასოცირებულ მდგომარეობაში მაღალ ტემპერატურაზე.

არენები

არენებიან არომატული ნახშირწყალბადები- ნაერთები, რომელთა მოლეკულებში არის ციკლური ნახშირწყალბადები π-კონიუგირებული სისტემებით. მათი შემცველობა ზეთში მერყეობს 10-15-დან 50%-მდე (წონა). ეს მოიცავს მონოციკლურ წარმომადგენლებს: ბენზოლიდა მისი ჰომოლოგები ( ტოლუოლი, ო-, მ-, პ-ქსილენიდა ა.შ.), ბიციკლური: ნაფტალინიდა მისი ჰომოლოგები, ტრიციკლური: ფენანთრენი, ანტრაცინიდა მათი ჰომოლოგები, ტეტრაციკლური: პირენიდა მისი ჰომოლოგები და სხვა.

400 ზეთის მონაცემების განზოგადებაზე დაყრდნობით, ნაჩვენებია, რომ არენების ყველაზე მაღალი კონცენტრაცია (37%) დამახასიათებელია ნაფთენური ფუძის (ტიპის) ზეთებისთვის, ხოლო ყველაზე დაბალი (20%) პარაფინის ტიპის ზეთებისთვის. ნავთობის არენებს შორის ჭარბობს ნაერთები, რომლებიც შეიცავს არაუმეტეს სამი ბენზოლის რგოლს თითო მოლეკულაზე. არენის კონცენტრაცია 500°C-მდე მდუღარე დისტილატებში, როგორც წესი, მცირდება სიდიდის ერთი ან ორი რიგით ნაერთების შემდეგ სერიაში: ბენზოლები >> ნაფთალინები >> ფენანთრენები >> ქრიზენები >> პირენები >> ანტრაცენები.

ზოგადი ნიმუში არის არენების შემცველობის ზრდა დუღილის წერტილის მატებასთან ერთად. ამავდროულად, ნავთობის უმაღლესი ფრაქციების არენები ხასიათდება არა დიდი რაოდენობით არომატული რგოლებით, არამედ ალკილის ჯაჭვების და მოლეკულებში გაჯერებული ციკლების არსებობით. ყველა თეორიულად შესაძლო არენის ჰომოლოგი აღმოჩნდა ბენზინის ფრაქციებში C6-C9. ნახშირწყალბადები მცირე რაოდენობის ბენზოლის რგოლებით დომინირებს არენებს შორის ყველაზე მძიმე ნავთობის ფრაქციებშიც კი. ასე რომ, ექსპერიმენტული მონაცემებით, მონო-, ბი-, ტრი-, ტეტრა- და პენტაარენები შეადგენს შესაბამისად 45-58, 24-29, 15-31, 1,5 და 0,1%-მდე არომატული ნახშირწყალბადების მასის 370- დისტილატებში. 535 °C სხვადასხვა ზეთები.

ნავთობის მონოარენები წარმოდგენილია ალკილბენზოლებით. ნავთობის მაღალი დუღილის ალკილბენზოლების ყველაზე მნიშვნელოვანი წარმომადგენლები არიან ნახშირწყალბადები, რომლებიც შეიცავს სამ მეთილის შემცვლელს და ბენზოლის რგოლში წრფივი, α-მეთილალკილის ან იზოპრენოიდული სტრუქტურის ერთ გრძელ შემცვლელს. ალკილის დიდი შემცვლელები ალკილბენზოლის მოლეკულებში შეიძლება შეიცავდეს 30-ზე მეტ ნახშირბადის ატომს.

ბიციკლურ ნავთობარენებს (დიარენებს) შორის მთავარი ადგილი უკავია ნაფტალინის წარმოებულებს, რომლებსაც შეუძლიათ შეადგინონ მთლიანი დიარენების 95%-მდე და შეიცავდეს 8-მდე გაჯერებულ რგოლს თითო მოლეკულაზე, ხოლო მეორეხარისხოვანი ადგილი ეკუთვნის დიფენილისა და დიფენილალკანების წარმოებულებს. ყველა ინდივიდუალური ალკილნაფთალინი გამოვლენილია ზეთებში S 11, S 12და ბევრი იზომერი C 13 -C 15. დიფენილების შემცველობა ზეთებში სიდიდის რიგით ნაკლებია, ვიდრე ნაფტალინების შემცველობა.

ნაფთენოდიარენებიდან ზეთებში 1-4 პოზიციებზე მეთილის შემცვლელების შემცველი აცენაფტენი, ფლუორენი და მისი რიგი ჰომოლოგები იქნა ნაპოვნი.

ტრიარენები ზეთებში წარმოდგენილია ფენანთრენისა და ანტრაცენის წარმოებულებით (პირველის მკვეთრი უპირატესობით), რომლებიც შეიძლება შეიცავდეს 4-5 გაჯერებულ ციკლს მოლეკულებში.

ნავთობის ტეტრაარენები მოიცავს კრიზენის, პირენის, 2,3- და 3,4-ბენზოფენანთრენის და ტრიფენილენის სერიის ნახშირწყალბადებს.

არენების, განსაკუთრებით პოლიციკლურის, მოლეკულური ურთიერთქმედებისადმი გაზრდილი ტენდენცია განპირობებულია ჰომლიზური დისოციაციის პროცესში აგზნების დაბალი ენერგიით. ნაერთები, როგორიცაა ანტრაცენი, პირენი, ქრიზენი და ა.შ. ხასიათდება π-ორბიტალების გაცვლის დაბალი ხარისხით და MMW-ის გაზრდილი პოტენციური ენერგიის მოლეკულებს შორის ელექტრონების გაცვლის კორელაციის გამო. არენები ქმნიან საკმაოდ სტაბილურ მოლეკულურ კომპლექსებს ზოგიერთ პოლარულ ნაერთებთან.

ბენზოლის ბირთვში π-ელექტრონების ურთიერთქმედება იწვევს ნახშირბად-ნახშირბადის ბმების კონიუგაციას. კონიუგაციის ეფექტი იწვევს არენების შემდეგ თვისებებს:

• ციკლის პლანური სტრუქტურა C-C ბმის სიგრძით (0,139 ნმ), რომელიც შუალედურია ერთ და ორმაგ C-C კავშირს შორის;
• ყველა C-C ბმის ეკვივალენტობა შეუცვლელ ბენზოლებში;
• პროტონის ელექტროფილური ჩანაცვლების რეაქციებისადმი მიდრეკილება სხვადასხვა ჯგუფებისთვის, მრავალ ბმაზე დამატების რეაქციებში მონაწილეობასთან შედარებით.

ცერეზინები

ჰიბრიდული ნახშირწყალბადები (ცერეზინები)- შერეული სტრუქტურის ნახშირწყალბადები: პარაფინ-ნაფთენური, პარაფინ-არომატული, ნაფთენო-არომატული. ძირითადად, ეს არის მყარი ალკანები გრძელი ჯაჭვის ნახშირწყალბადების ნაზავით, რომლებიც შეიცავს ციკლანს ან არომატულ ბირთვს. ისინი წარმოადგენენ პარაფინის საბადოების ძირითად კომპონენტს ზეთების მოპოვებისა და მომზადების პროცესებში.

Გვერდი 1

გვერდი 2

გვერდი 3

ნავთობი არის რესურსი, რომელიც ეფუძნება თანამედროვე ენერგიას. ბევრი ქვეყანა დიდ ძალისხმევას მიმართავს ახალი ტიპის საწვავის მოსაძებნად, თუმცა დღეს და უახლოეს მომავალში სწორედ ნავთობპროდუქტებს უკავია ეს ნიშა. იმისდა მიუხედავად, რომ არც ერთი საინფორმაციო გამოშვება არ არის სრულყოფილი ნავთობის ამჟამინდელი ფასის ან მასთან დაკავშირებული სხვა ნივთების ხსენების გარეშე, ბევრმა არ იცის რა არის სინამდვილეში ნავთობი. ამ მასალაში ვისაუბრებთ ზეთის ქიმიურ ფორმულაზე და რა ელემენტებისაგან შედგება.

ამბავი

აღსანიშნავია, რომ ხალხმა ნავთობი ჯერ კიდევ ბაბილონის დროს გაიცნო. შემდეგ ეს რესურსი გამოიყენებოდა მშენებლობაში მისი შემკვრელი თვისებების გამო. რუსეთში, მდინარე უხტაზე, ზეთს აგროვებდნენ და მალამოს იყენებდნენ. მხოლოდ საუკუნეების შემდეგ, როდესაც სერიოზული კვლევები ჩატარდა, კაცობრიობამ შეიტყო ნავთობის ქიმიური შემადგენლობა და მისი ნამდვილი დანიშნულება. თუმცა, დღესაც არ შეიძლება ერთი სიტყვით პასუხის გაცემა კითხვაზე, თუ რისგან შედგება ზეთი.

ზეთის ქიმიური ფორმულა

ზეთის ფორმულა

ზეთი არის რთული კოლოიდური ქიმიური სისტემა, რომელიც შედგება მრავალი კომპონენტისგან. ნავთობის თხევადი ფაზა არის თხევადი ნახშირწყალბადები (დაახლოებით ხუთასი სხვადასხვა ნივთიერება). ასევე, „შავი ოქრო“ შეიცავს ნახევრად მყარ ელემენტებს – „მძიმე“ ნახშირწყალბადებს (მაგალითად, ფისებს), რომლებიც შეჩერებულია სითხეში.

ნახშირწყალბადების ნარევის გარდა ზეთი შეიცავს გოგირდს, აზოტს, მინერალურ მარილებს, წყალს, ნახშირწყალბადის აირების ხსნარებს.

აღსანიშნავია, რომ სხვადასხვა წყაროდან მოპოვებული ნედლეული განსხვავდება ქიმიური შემადგენლობით. თითოეული ზეთი უნიკალური სისტემაა, ამიტომ ზეთის კლასიფიკაცია მიღებულია შემადგენლობის მიხედვით. რაც უფრო მაღალია მსუბუქი ნახშირწყალბადების შემცველობა და რაც უფრო დაბალია მექანიკური მინარევების, გოგირდის და სხვა ქვეპროდუქტების შემცველობა, მით უფრო მაღალია კონკრეტული ტიპის „შავი ოქროს“ ღირებულება.

ქიმიურად ნავთობი ნახშირწყალბადებისა და ნახშირბადის ნაერთების რთული ნარევია, იგი შედგება შემდეგი ძირითადი ელემენტებისაგან: ნახშირბადი (84-87%), წყალბადი (12-14%), ჟანგბადი, აზოტი და გოგირდი (1-2%). გოგირდის შემცველობა იზრდება ზოგჯერ 3-5%-მდე.

ზეთში იზოლირებულია ნახშირწყალბადი, ასფალტ-ფისოვანი ნაწილი, პორფირინები, გოგირდი და ნაცარი ნაწილი.

ნავთობის ძირითადი ნაწილი შედგება ნახშირწყალბადების სამი ჯგუფისგან: მეთანი, ნაფთენი და არომატული.

ზეთის ასფალტ-ფისოვანი ნაწილი მუქი ფერის ნივთიერებაა. ის ნაწილობრივ ხსნადია ბენზინში. დაშლილ ნაწილს ასფალტინი ჰქვია, გაუხსნელ ნაწილს ფისი. ფისების შემადგენლობა შეიცავს ჟანგბადს მისი მთლიანი რაოდენობის 93%-მდე ზეთში.

პორფირინები ორგანული წარმოშობის სპეციალური აზოტოვანი ნაერთებია. ითვლება, რომ ისინი წარმოიქმნება მცენარეული ქლოროფილისა და ცხოველური ჰემოგლობინისგან. ტემპერატურაზე პორფირინები განადგურებულია.

გოგირდი ფართოდ არის გავრცელებული ნავთობისა და ნახშირწყალბადის გაზში და შეიცავს ან თავისუფალ მდგომარეობაში ან ნაერთების სახით (წყალბადის სულფიდი, მერკაპტანები). მისი რაოდენობა 0,1%-დან 5%-მდე მერყეობს.

ნაცარი ნაწილი არის ნავთობის წვის შედეგად მიღებული ნარჩენი. ეს არის სხვადასხვა მინერალური ნაერთები, ყველაზე ხშირად რკინის, ნიკელის, ვანადიუმის, ზოგჯერ ნატრიუმის მარილები.

ზეთი მნიშვნელოვნად განსხვავდება ფერით (ღია ყავისფერიდან, თითქმის უფერო, მუქ ყავისფერამდე, თითქმის შავამდე) და სიმკვრივით (ღია 0,65-0,70 მძიმე 0,98-1,05).

ზეთის დუღილის დასაწყისი ჩვეულებრივ 280C-ზე მეტია. ჩამოსხმის წერტილი მერყეობს +300-დან -600C-მდე და ძირითადად დამოკიდებულია პარაფინის შემცველობაზე (რაც მეტია, მით უფრო მაღალია ჩამოსხმის წერტილი). სიბლანტე მერყეობს ფართო დიაპაზონში და დამოკიდებულია ნავთობისა და ტარის შემცველობის ქიმიურ და ფრაქციულ შემადგენლობაზე (მასში ასფალტ-ფისოვანი ნივთიერებების შემცველობაზე). ზეთი ხსნადია ორგანულ გამხსნელებში, პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში ნორმალურ პირობებში, მაგრამ მას შეუძლია შექმნას სტაბილური ემულსიები.

ზეთი შეიძლება დაიყოს სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით.

2. 3500C-მდე მდუღარე ფრაქციების პოტენციური შემცველობის მიხედვით

3. პოტენციური ზეთის შემცველობით

4. ზეთების ხარისხით

კლასის, ტიპის, ჯგუფის, ქვეჯგუფისა და ტიპის აღნიშვნების ერთობლიობა ქმნის ზეთის ტექნოლოგიური კლასიფიკაციის კოდს.

საბადოს მიხედვით ნავთობს განსხვავებული ხარისხობრივი და რაოდენობრივი შემადგენლობა აქვს. მაგალითად, ბაქოს ზეთი მდიდარია ციკლოპარაფინებით და შედარებით ღარიბია გაჯერებული ნახშირწყალბადებით. გროზნოსა და ფერღანას ზეთში საგრძნობლად მეტია გაჯერებული ნახშირწყალბადები. პერმის ზეთი შეიცავს არომატულ ნახშირწყალბადებს.

როგორც ყველა სკოლის მოსწავლემ იცის, ნავთობისა და ნავთობპროდუქტების გარეშე ჩვენი ცივილიზაციის ნორმალური განვითარება აბსოლუტურად შეუძლებელი იქნებოდა, რადგან მანქანები და თვითმფრინავები დაფრინავენ ნავთობისგან მიღებული სხვადასხვა ტიპის საწვავზე. დიდი რაოდენობით სხვადასხვა მანქანები და ყველა სახის აღჭურვილობა (მაგალითად, მობილური ელექტროსადგურები) დღეს მუშაობს ნავთობპროდუქტებზე. თუმცა, ყველამ არ იცის ზეთის ქიმიური შემადგენლობა და მისი ზოგიერთი ფიზიკური თვისება. და ამ ხარვეზის შესავსებად ჩვენ მოვამზადეთ ეს სტატია თქვენთვის. დავიწყოთ ნავთობის შესახებ ზოგადი ინფორმაციით.

ზოგადი ინფორმაცია

ზეთი არის ბუნებაში წარმოებული აალებადი ზეთოვანი სითხე, რომელიც შედგება სხვადასხვა ორგანული ნაერთების, კერძოდ, ნახშირწყალბადების საკმაოდ რთული ნარევისაგან. მოპოვების ადგილიდან გამომდინარე, ზეთის ქიმიური შემადგენლობა შეიძლება შეიცვალოს, რაც იწვევს ამ აალებადი სითხის ფერის შეცვლას. ზეთი შეიძლება იყოს თითქმის შავი, და წითელ-ყავისფერი და მომწვანო-ყვითელი და თუნდაც სრულიად უფერო. ასევე, ზეთს აქვს სპეციფიკური სუნი. ბუნებაში, ნავთობი გვხვდება რამდენიმე ათეული მეტრიდან რამდენიმე კილომეტრამდე სიღრმეზე. ასე რომ, ზოგიერთ ჭაბურღილში ნავთობის ამოტუმბვა ხდება 2-3 კმ-მდე სიღრმიდან. დედამიწაზე ნავთობის საბადოების აბსოლუტური უმრავლესობა მდებარეობს 1-დან 3 კმ-მდე სიღრმეზე. ასევე, ზეთი შეიძლება აღმოჩნდეს არაღრმა სიღრმეზე და ბუნებრივადაც კი ამოვიდეს ზედაპირზე. მართალია, ამ შემთხვევებში, ატმოსფერული ჰაერის გავლენის ქვეშ, ზეთი იქცევა ბიტუმად და ბიტუმიან ქვიშად, ასევე ნახევრად მყარ ასფალტად და საკმაოდ სქელ მალტაში. გარდა ამისა, ძირითადად ვისაუბრებთ ზეთის ქიმიურ და ფიზიკურ შემადგენლობასა და თვისებებზე. ჩვენ მხოლოდ აღვნიშნავთ, რომ ზეთს აქვს მსგავსი ქიმიური სტრუქტურა ასფალტისა და ბუნებრივი აალებადი გაზებით: ყველა ამ ნივთიერებას ქიმიაში პეტროლიტები ეწოდება. პეტროლიტები არის ბიოლოგიური წარმოშობის აალებადი ნივთიერებები, რომლებიც, სხვა საკითხებთან ერთად, მოიცავს არა მხოლოდ თხევადი, არამედ მყარი საწვავის მრავალ სახეობას.

ზეთის ქიმიური შემადგენლობა

როგორ ფიქრობთ, რამდენი მარტივი ნივთიერებისგან შედგება ზეთი? ათიდან? ასიდან? სინამდვილეში, ზეთი არის დაახლოებით ათასი (!) სხვადასხვა ნივთიერების ნარევი, რომელთაგან დაახლოებით 80% თხევადი ნახშირწყალბადებია (ხუთასზე მეტი ნივთიერება). გოგირდოვანი ნივთიერებების წილი ზეთში (და მათგან დაახლოებით ორას ორმოცდაათია) შეადგენს დაახლოებით 3%. ოდნავ ნაკლები ჟანგბადი (80-85) და აზოტოვანი (30) ნივთიერებები. ზეთი ასევე შეიძლება შეიცავდეს 10%-მდე წყალს და 4%-მდე გახსნილ ნახშირწყალბადის აირებს. ზეთის შემადგენლობაში ასევე შედის ნიკელის და ვანადიუმის შემცველი ლითონის შემცველი ნივთიერებების გარკვეული რაოდენობა. სხვა საკითხებთან ერთად, ზეთი სხვადასხვა პროპორციით შეიძლება შეიცავდეს მინერალურ მარილებს და სხვადასხვა ორგანული მჟავების მარილების ხსნარებს და, რა თქმა უნდა, ყველა სახის მექანიკურ მინარევებს.

ნავთობის ნახშირწყალბადის შემადგენლობა

როგორც ახლა გაიგეთ, ნებისმიერი ზეთის ყველაზე დიდი პროცენტი არის ნახშირწყალბადის ნაერთები. ანაბრის მიხედვით, მათი წილი შეიძლება იყოს 80%-ზე მეტი - 90%-მდე. რა არის ეს კავშირები? უპირველეს ყოვლისა, ნაფთენური და პარაფინური ე.წ. ნაფთენური მთლიანი ნახშირწყალბადის მოცულობა შეადგენს 25-დან 70%-მდე, ხოლო პარაფინი შეიძლება შეიცავდეს 30-დან 50%-მდე. ასევე ზეთის შემადგენლობაში შედის არომატული ნახშირწყალბადის ნაერთები და ჰიბრიდული: ნაფთენო-არომატული, პარაფინ-ნაფთენური და სხვა. სხვათა შორის, ნაერთების ჩამოთვლილი სახელები ასევე ემსახურება სხვადასხვა სახის ზეთის სახელებს. არსებობს პარაფინური, ნაფთენიური, მეთანის, არომატული ზეთები (ნავთობებს შორის სიტყვა „ზეთი“ შეიძლება გამრავლდეს „ზეთის ტიპების“ მნიშვნელობით). ზეთს სახელი მიენიჭა ნახშირწყალბადების კლასის მიხედვით, რომელთაგან 50%-ზე მეტი მასშია. თუ ორი კლასი დომინირებს (მაგალითად, 30% პარაფინური და ნაფთენური ნახშირწყალბადები თითოეული), ამ ტიპის ზეთი იღებს ორმაგ სახელს ორივე კლასისთვის. ჩვენს მაგალითში ეს არის პარაფინ-ნაფთენური ტიპი. სახელწოდებაში პირველია ნახშირწყალბადების კლასი, რომელიც წარმოდგენილია კონკრეტული ტიპის ზეთში ოდნავ უფრო დიდი რაოდენობით. მაშასადამე, არსებობს, მაგალითად, მეთან-არომატული და არომატული-მეთანის ტიპები, ნაფთენო-არომატული და არომატულ-ნაფთენური, ნაფთენო-მეთანი და მეთან-ნაფთენური და ა.შ.

ზეთის შემადგენლობა ელემენტების მიხედვით

ვინაიდან ზეთს, მისი წარმოშობიდან გამომდინარე, შეიძლება ჰქონდეს საკმაოდ ჰეტეროგენული შემადგენლობა, მასში გარკვეული ქიმიური ელემენტების პროცენტული თანაფარდობა შეიძლება იყოს ძალიან პირობითი. მიუხედავად ამისა, ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ სხვადასხვა ტიპის ზეთებში ძირითადი შემადგენელი ელემენტებია ნახშირბადი, წყალბადი და გოგირდი, ნაკლებად ხშირად ჟანგბადი და აზოტი. საერთო ჯამში, 80-მდე სხვადასხვა ქიმიური ელემენტი შეიძლება იყოს ერთი ტიპის ზეთში. ზოგიერთი მათგანი წარმოდგენილია ისეთი მიკროსკოპული რაოდენობით, რომ მათი პროცენტი იზომება უარყოფითი ძალების გამოყენებით. მაგალითად, ნიკელის შემცველობა ზეთების გარკვეულ ტიპებში მერყეობს 10?4-დან 10?3%-მდე ან, თუ გამოხატულია ათობითი წილადის გამოყენებით: 0,0001-დან 0,001%-მდე. ანუ, ნავთობპროდუქტის კილოგრამი შეიძლება შეიცავდეს ნიკელის მეათასედს ან მეასედს. რაც შეეხება ნახშირბადის პროცენტს, ის შეიძლება მერყეობდეს 82-დან 87%-მდე. წყალბადი შეიცავს ზეთში 11-დან 14%-მდე ოდენობით, ხოლო გოგირდი - 0,01-დან 8%-მდე. ასევე, ზეთი შეიძლება შეიცავდეს 1,8%-მდე აზოტს და 0,35%-მდე ჟანგბადს. გოგირდის შემცველი ნივთიერებებიდან აღვნიშნავთ თიოფანების, თიოფენების, მერკაპტანების და მონო- და დისულფიდების არსებობას. აზოტის შემცველი ნივთიერებები წარმოდგენილია პიროლებით, კარბაზოლებით, ინდოლებით, ქინოლინებით, პორფირინებითა და პირიდინებით, ხოლო ჟანგბადის შემცველი ნივთიერებები წარმოდგენილია ფენოლებით, ნაფთენური მჟავებით და ფისოვანი-ასფალტინის ნივთიერებებით.

ზეთის ფიზიკური შემადგენლობა

უფრო ზუსტად, აქ ყურადღებას გავამახვილებთ მის ფიზიკურ თვისებებზე. ქიმიური შემადგენლობიდან გამომდინარე, ზეთს აქვს დიდი რაოდენობით ფერის ჩრდილები. როგორც წესი, ზეთის ფერი მერყეობს მუქი ყავისფერიდან, თითქმის შავიდან, ღია ყავისფერიდან, თითქმის გამჭვირვალე. თუმცა, არსებობს ზეთის სახეობები, თუნდაც ზურმუხტისფერი, ასევე წითელი ყავისფერი. ზეთის მოლეკულური წონა შეიძლება იყოს 200-დან 450 გ/მოლ ნივთიერებამდე. ზეთის სიმკვრივე ჩვეულებრივ მერყეობს 0,7-დან 1 გ-მდე კუბურ სმ-ზე.სიმკვრივის მიხედვით ზეთი იყოფა მსუბუქად (0,83 და ქვემოთ), საშუალოდ (0,83-0,86) და მძიმედ (0,86-დან). აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ზეთის სიმკვრივე პირველ რიგში დამოკიდებულია ნივთიერების წნევასა და ტემპერატურაზე. დუღილის წერტილი ასევე შეიძლება განსხვავდებოდეს. მსუბუქ ზეთს შეუძლია ადუღდეს 30 გრადუს ცელსიუსზეც კი, მძიმე ზეთს კი - 100 და ზევით. ზეთის კრისტალიზაციის ტემპერატურა მთლიანად დამოკიდებულია მასში პარაფინის შემცველობაზე. პარაფინის დაბალი შემცველობის ზეთი კრისტალიზდება მხოლოდ ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე (-60 გრადუს ცელსიუსამდე), ხოლო პარაფინის მაღალი შემცველობის ზეთს ზოგჯერ სჭირდება +30 გრადუსი. ასევე შეუძლებელია არ ითქვას, რომ ზეთი არის ნივთიერება, როგორც წესი, ძლიერად აალებადი, მაგრამ, სახეობიდან გამომდინარე, მას შეუძლია აალდეს უარყოფით ტემპერატურაზე -30 -35 გრადუსამდე და ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე - +120 გრადუსამდე. . ზეთი წყალში არ იხსნება, მაგრამ მასთან ერთად ქმნის სტაბილურ ემულსიებს. რაც შეეხება ნავთობის გაუწყლოებას, რომელსაც სხვადასხვა ინდუსტრია მოითხოვს, დღეს ნავთობისა და წყლის გამიჯვნის რამდენიმე ეფექტური მეთოდი არსებობს.

ზეთის ფრაქციული შემადგენლობა

ეს არის ზეთის ხარისხის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი. ზეთის დისტილაციის დროს ტემპერატურის თანდათანობითი მატებით მისგან გამოიყოფა სხვადასხვა კომპონენტი - ფრაქციების ე.წ. ასე რომ, ნავთობის ფრაქცია დუღს 100 გრადუს ცელსიუსამდე ტემპერატურაზე, ბენზინი - 180-მდე, ნაფტა - 140-დან 180 გრადუსამდე, ნავთი - 140-დან 220-მდე და ბოლოს, 180-დან 350 გრადუსამდე ტემპერატურაზე. დიზელის ფრაქციაც დუღს.. ბენზინის ფრაქციებს მსუბუქს უწოდებენ, რადგან ისინი სხვებზე ადრე დუღს, ნავთი - საშუალო, ხოლო დიზელი - მძიმე. ნარჩენს, რომელიც 350 გრადუს ტემპერატურაზეც არ იხარშება, მაზუთი ეწოდება. ვაკუუმში 500 გრადუსზე მეტ ტემპერატურაზე გაფანტულ საწვავს ტარს უწოდებენ. საწვავი არის ძირითადი კომპონენტი სხვადასხვა ზეთების წარმოებისთვის.