ProfitCentr - рекламное агентство

Определение молекулярной массы

Молекулярная масса нефтей и получаемых из них продуктов - один из важнейших показателей, широко используемый при расчете теплоты парообразования, объема паров, парциального давления, а также при определении химического состава узких нефтяных фракций. Нефть и нефтепродукты представляют собой смеси индивидуальных углеводородов и некоторых других соединений, поэтому они характеризуются средней молекулярной массой, но слово «средний» обычно опускают.


Молекулярная масса нефтяных фракций тем больше, чем выше их температура кипения. Наряду с этим выделенные из различных нефтей фракции, выкипающие в одном и том же интервале температур, имеют разные молекулярные массы, так как углеводородный состав этих фракций различен.


Для определения молекулярной массы нефтепродуктов широкое применение получил криоскопический метод, основанный на изменении температуры замерзания растворителя (бензола или нафталина) при добавлении к нему навески нефтепродукта.


В редких случаях для определения молекулярной массы применяется эбулиоскопический метод, основанный на изменении приращения температуры кипения растворителя после ввода в него навески испытуемого нефтепродукта.

Криоскопический метод определения молекулярной массы

Основные положения температуры кристаллизации растворов:

  • жидкость кристаллизуется при температуре которой соответствует одинаковое давление насыщенного пара над твердой и жидкой фазами;
  • температура кристаллизации раствора ниже температуры кристаллизации чистого растворителя;
  • понижение температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя подчиняется следующей закономерности:
Понижение температуры замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания чистого растворителя
Понижение температуры замерзания раствора через молярную массу растворенного вещества

Криоскопические константы растворителей

Растворитель Температура кристаллизации, °С Крископическая константа, Кк Растворитель Температура кристаллизации, °С Крископическая константа, Кк
Анилин -6,0 5,87 Нитробензол 5,7 6,9
Бензол 5,5 5,1 Пиридин -42,0 4,97
Вода 0,0 1,86 Серная кислота 10,5 6,17
1,4-Диоксан 12,0 4,7 p-Тодуидин 43,0 5,2
Камфора 178,4 39,7 Уксусная кислота 16,65 3,9
p-Ксилол 13,2 4,3 Фенол 41,0 7,3
Муравьиная кислота 8,4 2,77 Четырёххлористый углерод -23,0 2,98
Нафталин 80,1 6,9 Циклогексан 6,5 20,2

Аппараты для криоскопического определения молекулярной массы

Аппарат Бекмана для криоскопического определения молекулярных масс

В приборе Бекмана для наблюдения понижения точки замерзания раствора:

  • раствор помещают в пробирку А;
  • пробирка с раствором А, защищается от быстрого повышения температуры пробиркой В с большим поперечным сечением;
  • пробирку В погружают в охладительную смесь (снег или снег с солью);
  • охладительная смесь находится в оборудованном мешалкой теплоизолированном сосуде С;
  • переохлаждение раствора устраняется, инициированием кристаллизации в результате энергичного перемешивания мешалкой, заведенной в пробирку А через закрывающую её пробку;
  • температура измеряется метастатическим (дифференциальным) термометром Бекмана D.
Аппарат Бекмана
Установка для криоскопического определения молекулярной массы Крион-1
Установка для криоскопического определения молекулярной массы Крион-1

Принцип действия установки Крион-1 базируется на измерении значений температуры кристаллизации чистого растворителя и раствора анализируемого вещества, и использования их разности для дальнейшего определения молекулярной массы расчетным методом.

Состав установки:

  • установка включается в себя электронный блок и криостат;
  • в нижней части электронного блока находится подвижный температурный датчик и виала с анализируемой пробой, фиксирующаяся посредством резьбового соединения;
  • при проведении испытания виала погружается внутрь охлаждаемого стакана, находящегося в криостате;
  • при заданном переохлаждении пробы, температурный датчик начинает вибрировать, чем запускает процесс ее кристаллизации.

Эбулиоскопический метод определения молекулярной массы

Основные положения температуры кипения растворов:

  • жидкость кипит при температуре, соответствующей равным значениям насыщенного пара и атмосферного давления;
  • при неизменном атмосферном давлении температура кипения раствора превышает температуру кипения чистого растворителя;
  • увеличение значения температуры кипения раствора по отношению к величине температуры кипения чистого растворителя подчиняется закономерности:
Повышение температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя
Повышение температуры кипения раствора через молярную массу растворенного вещества

Эбулиоскопические константы растворителей

Растворитель Температура кипения, °С Эбулиоскопическая константа, Кэ Растворитель Температура кипения, °С Эбулиоскопическая константа, Кэ
Анилин 184,4 3,22 Нитробензол 210,9 5,27
Бензол 80,2 2,57 Пиридин 115,8 2,687
Вода 100 0,516 Сероуглерод 46,3 2,29
Диоксан 100,3 3,27 p-Тодуидин 200,3 4,14
Камфора 204 6,09 Уксусная кислота 118,5 3,07
н-Октан 125,7 5,71 Фенол 182,1 3,60
Муравьиная кислота 100,8 2,4 Четырёххлористый углерод 76,7 5,3
Нафталин 218 5,8 Циклогексан 81,5 2,75

Аппараты для эбулиоскопического определения молекулярной массы

Аппарат Бекмана для эбулиоскопического определения молекулярных масс

В приборе Бекмана для наблюдения повышения точки кипения раствора:

  • раствор помещают в пробирку А;
  • пробирка с раствором А для постепенного повышения температуры устанавливается в муфту В, в которой содержится жидкость с большей температурой кипения;
  • змеевики D предназначены для возврата анализируемой и нагревающей жидкостей;
  • температура кипения измеряется метастатическим (дифференциальным) термометром Бекмана.
Аппарат Бекмана

Не нашли нужную информацию? Воспользуйтесь поиском по сайту
SOCPUBLIC.COM - заработок в интернете!