VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Современный мир удовлетворяет свои энергетические потребности в основном за счет использования продуктов нефтепереработки, несмотря на большие успехи в развитии атомной промышленности и гидроэнергетики.

Сырая нефть является многокомпонентной смесью большого числа химических соединений разнообразной природы с преобладание углеводородов. В составе нефтей разных месторождений обнаружены углеводороды различного строения, гетероорганические соединения, комплексные соединения некоторых металлов, например ванадия, и др. Даже самые совершенные методы анализа смесей органических соединений, включая газовую хроматографию и высокоэффективную жидкостную хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией, не обеспечивают полного разделения всех компонентов такой сложной системы. В лучшем случае это оказывается возможным лишь для наиболее простых по составу легких фракций нефти. Однако для технической характеристики нефтяного сырья и для его промышленного использования информации о полном покомпонентном составе, как правило, не требуется. Более важной оказывается информация о фракционном составе нефти и продуктов ее переработки. Для начального анализа фракционного состава нефти используют различные виды перегонки и ректификации. Перегонка основана на различии в составах жидкости и образующегося из нее пара. Ее проводят при постоянно повышающейся температуре. На разных этапах отгоняют отдельные фракции, которые обладают различными температурами начала и конца кипения. Для более точного разделения на чистые компоненты в промышленности применяют ректификацию нефти. В результате чего получают следующие фракции: бензиновую, лигроиновую, керосиновую и дизельную. Эти фракции выкипают при температуре до 350 ˚С и являются светлыми нефтепродуктами. Остальные же называются мазутом, при перегонке которого получаются темные нефтепродукты.

Для дальнейшего определения показателей качества нефтепродуктов используют множество различных методов.

В настоящее время самым эффективным является метод газовой хромато-масс-спектрометрии. Он основан на комбинации двух самостоятельных методов – газовой хроматографии и масс-спектрометрии. И хроматограф, и масс-спектрометр представляют собой довольно-таки несложные приборы с простыми получаемыми аналитическими данными. Разделение компонентов вводимой пробы в методе газовой хроматографии основывается на равновесии, которое устанавливается между подвижной газовой фазой и неподвижной фазой, нанесённой на колонку. В хромато-масс-спектроскпии применяется масс-селективный детектор, который должен очень быстро получать масс-спектры того, что элюируется из колонки. Для обработки такого огромного количества данных к данным приборам подключают еще мощный специализированный компьютер. Он собирает все полученные аналитические данные, а благодаря заранее разработанным библиотекам позволяет идентифицировать вещества, входящие в состав анализируемого нефтепродукта.

Таким образом, благодаря своим исключительным возможностям, хромато-масс-спектрометрия нашла огромное применение не только в анализе нефтепродуктов, но и в медицине, фармацевтике, различных областях химии и экологии.