Происхождение нефти газа: от теории происхождения к технологиям поисков > Теоретические вопросы происхождения нефти
Органические составляющие нефти в космосе
Симонян Геворг Саркисович:
Ахмет Иссакович, хотел отправить моё сообщение, но слава богу, что прочитал Ваше последнее сообщение (Тимурзиев Ахмет Иссакович Сегодня в 03:33:14 pm »).
В конце я писал.
P.S. Вы как администратор форума, можете редактировать или удалить.
Это сделал сам.
Ахмет Иссакович, после дополнения Вами Вашего сообщения(Тимурзиев Ахмет Иссакович Сегодня в 01:30:02 pm ») не мог не ответить.
Друг мой, правда, во Вселенной чёрная материя -95%, а в космосе вещество может образоваться за короткое время. Вчера на форуме.........( пропускаю)
.....Для тех, кто хочет знать историю таблицы Д.И. Менделеева и «ньютония», даю адрес сайта.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Периодическая_система_химических_элементов
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B9
Можно также читать работу( диссертацию) Родионова В.Г.
Родионов В. Г. Место и роль мирового эфира в истинной Таблице Д. И. Менделеева. 2001
http://rusphysics.ru/dissertation/93/
Что касается других форм жизни- не углеродной(силиций, азот, фтор...), рекомендую читать работы ученого, писателя-фантаста Айзека Азимова.
Айзек Азимов: Строительный материал Вселенной: Вся Галактика в таблице Менделеева http://www.labirint.ru/books/144836/
Айзек Азимов: "Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций"
http://www.labirint.ru/books/86301/
С уважением-Геворг Саркисович.
Симонян Геворг Саркисович:
--- Цитата: Тимурзиев Ахмет Иссакович от Декабря 05, 2013, 11:26:05 pm ---Очень хорошо, Геворг Саркисович. Полезные информация и разъяснения. Думаю и впредь будет полезно получать из уст профессионального химика информацию, трактуемую геохимиками от нефти в пользу своего органического учения. Речь идет о, так называемых, биомаркерах, распределении изомеров углеводородов в нефтях с точки зрения основ термодинамики, о загадке образования парафина в нефтях, оптической активности как "критерии" органического происхождения нефти и вращении плоскости поляризации света, порфиринах и оптически активных веществ в нефтях, загадке высокой концентрации серы, ртути, др. элементов в нефтях, не свойственных живой материи, да мало ли еще чего Вы, как химик можете поведать в непринужденной беседе пытливому уму, заглянувшему на свет (в прямом смысле) нашего форума......
Что Вы скажете?
--- Конец цитаты ---
Уважаемый Ахмет Иссакович, учитывая, что в форуме участвуют коллеги разных специальностей, и некоторые химию помнят только со школьных лет, ( как для меня - геология), хочу начать цикл с простого - химического состава нефти.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НЕФТИ.
АЛКАНЫВ составе нефти обнаружено свыше тысячи индивидуальных органических веществ, содержащих: углерод, водород, кислород, азот, серу и более 60 элементов. Содержание углерода в нефтях колеблется в пределах 80-87%, а водорода в нефтях 10-14.5%. Из других элементов в нефтях чаще всего встречаются сера, кислород и азот. Максимальное содержание этих элементов может в сумме доходить до 5—8%. Содержание сери в отдельных нефтях достигает 6-8%. Содержание кислорода в нефтях иногда достигает 1-2%, а азота в нефтях не превышает 1%.
В состав нефти входят углеводородные и гетероорганические химические соединения.
Основную часть нефтей составляют углеводороды, различные по своему составу, строению и свойствам, которые могут находиться в газообразном, жидком и твердом состоянии. В состав нефти входит свыше четырехсот углеводородных соединений. В зависимости от строения молекул они подразделяются на три класса – парафиновые, нафтеновые и ароматические. Но значительную часть нефти составляют углеводороды смешанного строения, содержащие структурные элементы всех трех упомянутых классов.
Парафиновые углеводороды, или алканы – алифатические углеводороды, в молекуле которых атомы углерода связаны между собой и с атомами водорода одинарной связью. В молекулах алканов атом углерода находится в состоянии sp3- гибридизации. Общая формула парафинов СnН2n+2. В зависимости от количества атомов углерода в молекуле углеводороды могут принимать одно из трех агрегатных состояний. Например, если в молекуле от одного до четырех атомов углерода (СН4 – С4Н10), то УВ представляют собой газ, от 5 до 16 (С5Н12 – С16Н34) - это жидкие УВ, а если больше 16 (С17Н36 и т.д.) – твердые. Общее содержание алканов в нефтях составляет 40-50% (об.), а в некоторых нефтях оно достигает 50-70%. Однако есть нефти, в которых содержание алканов составляет всего 10-15%.
В условиях пластового давления газообразные углеводороды растворены в нефти и в процессе её добычи выделяются вследствие снижения давления. Эти газы, которые сопровождают сырую нефть,называются попутными газами. Для этих газов характерно высокое содержание метана и наличие значительных количеств этана, пропана, бутанов и высших углеводородов вплоть до октана. Содержание жидких алканов в зависимости от месторождения нефти колеблется от 10 до 70 %. В основном нефть содержит двадцать- сорок индивидуальных нормальных и изомерных алканов, остальные присутствуют в незначительных количествах.
В нефтях найдены все возможные изомеры пентана, гексана и гептана.Из слаборазветвлённого строения алканов в нефти наиболее часто встречаются метилзамещённые.Во всех нефтях присутствуют твёрдые алканы. Для всех твёрдых алканов укрепилось техническое название “парафины”. Парафинов в нефтях содержится 0,1-5%. Однако встречаются высокопарафинистые нефти с содержанием 7-27% твёрдых парафинов. Твёрдые углеводороды с числом углеродных атомов 36 - 55 называются церезинами. В состав церезинов входят алканы нормального и изостроения, которые могут содержать в молекуле циклоалкановые и ароматические структуры. По внешнему виду похожи на воск. Парафины с числом углеродных атомов 17 - 35 легко кристаллизуются в виде пластинок и пластинчатых лент. Церезины же кристаллизуются в виде мелких игл.
www.gazpromschool.ru/students/projects/alkans/alkani/alkani.htm
www.youtube.com/watch?v=P6n4e8aAhs8
ru.wikipedia.org/wiki/Алканы
Симонян Геворг Саркисович:
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НЕФТИ.
ЦИКЛОАЛКАНЫ
Общее содержание нафтенов в нефтях составляет 25 - 75% (масс.).
Нафтены или циклоалканы – углеводороды, содержащие в молекуле циклы, построенные из атомов углерода связанные между собой σ-связью. Следовательно, молекулы нафтенов, не имеющие заместителей, состоят из связанных между собой и замкнутых в кольца метиленовых групп СН2. Общая формула нафтенов СnН2n.По сравнению с парафинами, нафтены имеют более высокую плотность и меньшую упругость паров и имеют лучшую растворяющую способность. Температура кипения и плавления цик¬лоалканов выше, чем у соответствующих алканов.
По числу циклов в молекуле циклоалканы подразделяются на моноциклические, бициклические и полициклические (три-, тетра-, пента- и гексациклические с короткими боковыми цепями -терпаны, стераны).
Общая формула моноциклических циклоалканов CnH2n При обычных условиях первые два члена ряда (С3 - С4) — газы, (С5 - С16) — жидкости, начиная с C17 — твердые вещества.
Моноциклические циклоалканы являются преобладающими компонентами нефти. Они представлены преимущественно метилзамещёнными циклопентанами и циклогексанами. Преобладают соединения, замещённые в положении 1,3 и 1,2,3. Циклогексановые гомологи более распространены, чем циклопентановые. В небольшом количестве в нефтях найдены алкилциклогептаны.
Общая формула бициклических циклоалканов CnH2n. Из бициклических циклоалканов в нефтях найдены конденсированные декалин ( бицикло[4.4.0] деканан), пенталан (бицикло[3.3.0] окталан), гидриндан (бицикло[4.3.0] нонан), и мостиковый норборнан (бицикло[2.2.1] гептан), ( бицикло[3.2.1] октан), ( бицикло[3.3.1] нонан) и их гомологи. Наиболее широко распространены имеющие практическое значение декалины. Кроме конденсированных, бициклоалканы могут быть представлены в нефтях гомологами дициклопентила и циклогексила, циклопентилциклогексила и дициклогексилметана:
Из трициклических циклоалканов в нефтях обнаружен лишь адамантан ( трицикло[3.3.1.1] деканан) и его гомологи. Молекула адамантана очень устойчивая. Кристаллическая решётка у него такая же, как у алмаза.
Моноциклические циклоалканы с длинными боковыми цепями, а также циклоалканы сложной конденсированной структуры представляют собой при обычной температуре твёрдые вещества. Они являются компонентами парафинов и церезинов.
school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/Rus/Data/Text/Ch3_2-12.html
www.xumuk.ru/encyklopedia/2/5170.html
Симонян Геворг Саркисович:
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НЕФТИ.
АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ-АРЕНЫ
Общее содержание аренов в нефтях составляет 10-20 % масс., а в ароматических нефтях их содержание доходит до 35%. Наиболее богаты аренами молодые нефти.
Ароматические углеводороды, - соединения, содержащие в молекуле особую циклическую группировку из шести атомов углерода, которая называется бензольной группировкой (бензольное ядро). Различают одноядерные (одна бензольная группировка в молекуле) и полиядерные ароматические углеводороды, содержащие две или более бензольные группировки. В молекулах аренов в качестве боковых цепей могут находиться углеводородные радикалы с неразветвлённой или разветвлённой углеродной цепочкой, а также содержащие двойные или тройные связи и циклические группировки.
Общая формула моноциклических аренов CnH2n-6, где п ≥ 6. Арены являются ненасыщенными соединениями.
Бензол C6H6
Толуол (метилбензол) С6Н5СH3
Этилбензол С6Н5С2H5 -
Ксилол (диметилбензол) С6Н4(СH3)2
Пропилбензол С6Н5(CH2)2CH3
Кумол (изопропилбензол) C6H5CH(CH3)2
Физическими, химическими, а также квантово-механическими исследованиями установлено, что в молекуле бензола нет обычных двойных и одинарных углерод–углеродных связей. Все эти связи в нем равноценны, эквивалентны, т.е. являются как бы промежуточными "полуторными " связями, характерными только для бензольного ароматического ядра. Оказалось, кроме того, что в молекуле бензола все атомы углерода и водорода лежат в одной плоскости, причем атомы углерода находятся в вершинах правильного шестиугольника с одинаковой длиной связи между ними, равной 0,139 нм, и все валентные углы равны 120°. Такое расположение углеродного скелета связано с тем, что все атомы углерода в бензольном кольце имеют одинаковую электронную плотность и находятся в состоянии sp2 - гибридизации. Это означает, что у каждого атома углерода одна s- и две p- орбитали гибридизованы, а одна p- орбиталь негибридная. Три гибридных орбитали перекрываются: две из них с такими же орбиталями двух смежных углеродных атомов, а третья – с s- орбиталью атома водорода. Подобные перекрывания соответствующих орбиталей наблюдаются у всех атомов углерода бензольного кольца, в результате чего образуются двенадцать s- связей, расположенных в одной плоскости.Четвертая негибридная гантелеобразная p- орбиталь атомов углерода расположена перпендикулярно плоскости направления s- связей. Она состоит из двух одинаковых долей, одна из которых лежит выше, а другая - ниже упомянутой плоскости. Каждая p- орбиталь занята одним электроном. р- Орбиталь одного атома углерода перекрывается с p- орбиталью соседнего атома углерода, что приводит, как и в случае этилена, к спариванию электронов и образованию дополнительной p- связи. Однако в случае бензола перекрывание не ограничивается только двумя орбиталями, как в этилене: р- орбиталь каждого атома углерода одинаково перекрывается с p- орбиталями двух смежных углеродных атомов. В результате образуются два непрерывных электронных облака в виде торов, одно из которых лежит выше, а другое – ниже плоскости. Иными словами, шесть р- электронов, взаимодействуя между собой, образуют единое p- электронное облако, которое изображается кружочком внутри шестичленного цикла:
В нефти присутствуют все метилзамещённые изомеры бензола до С10 включительно. Толуол, м-ксилол и 1,2,4 - триметилбензол представляют основные компоненты нефти. Среди дизамещённых гомологов бензола преобладают 1,3-, среди триалкилбензолов -1,3,5 и 1,2,4-изомеры.
Полиядерные ароматические углеводороды бывают несопреженными и сопреженные.
Углеводороды, в которых два или более бензольных кольца связаны простой связью, в соответствии с числом колец, называют би-, тер - и т.д. фенилами, например: бифенил, п-терфенил. Ди- и полиарилалканы называются как арилзамещенные алканы: дифенилметан, дифенилэтан и их метилпроизводные, трифенилметан.
В нефти присутствуют конденсированные полициклические арены, такие как нафталин, антрацен, фенантрен, флуорен, пирен, хризен, перилен и их алкильные (главным образом, метильные) производные.
В нефти присутствуют также гибридные углеводороды- полицикличекие углеводороды, молекулы которых содержат циклоалкановые структуры, конденсированные с аренами: индин, тетралин, флуорен, ауенффтен. Ареновые циклы гибридных углеводородов имеют преимущественно короткие (метильные или этильные) заместители, циклоалкановые кольца – один или два довольно длинных алкильных заместителя.
Среднее содержание аренов, характерное для нефтей СНГ различных типов (в % масс, в расчёте на арены): бензольные - 67%, нафталиновые - 18%, фенантреновые - 8%, хризеновые и бензофлуореновые - 3%, пиреновые - 2%, антраценовые -1%, прочие арены - 1%.
www.chemistry.ssu.samara.ru/chem2/u7.htm
Симонян Геворг Саркисович:
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НЕФТИ.
ГЕТЕРОСОЕДИНЕНИЯ НЕФТИ
СОЕДИНЕНИЯ СЕРИ
Гетероорганические соединения кроме углерода и водорода содержат главным образом кислород, сера и азот. Они могут составлять 10—20 % на сырую нефть. В состав нефти входит около 380 сложных гетеросоединений. Большинство из указанных соединений относится к классу сернистых соединений.
В настоящее время в нефтях обнаружено более 250 серусодержащих соединений. В нефтях содержатся как неорганические, так и органические соединения серы: элементарная сера, сероводород, тиолы или меркаптани, сульфиды, ди- и полисульфиды, тиофены. Из них основную долю составляют сульфиды и тиофены. Существуют и смешанные серу- и кислородсодержащие соединения - сульфоны, сульфоксиды и смешанные серу- и азотсодержащие соединения- тиазол и бензтиазол.
Элементарная сера содержится лишь в нефтях, связанных с известняковыми или сульфатно-доломитовыми отложениями. Количество элементарной сери может колебаться от 0,0001 до 0,1 % масс. Он содержится в нефтях в растворённом состоянии. Количество растворённого в нефтях сероводорода может доходить до 0,02% масс.
Меркаптани содержат тиольную (меркаптановую) группу -SН. Общая формула тиолов: R-SH. Меркаптаны встречаются, главным образом, в бензиновых и керосиновых фракциях. Содержание меркаптанов в различных нефтях колеблется от 0 до 75 % от всех содержащихся в них сернистых соединений. Из разных нефтей выделено более 50 меркаптанов с числом углеродных атомов от 1 до 8. Сюда относятся алкил-, циклоалкил- и арилмеркаптаны.
Общая формула сульфидов нефти R-S-R1. В нефтях найдено более 40 сульфидов, главным образом алкилсульфиды, в незначительных количествах обнаружены алкилциклоалкил-, алкилфенил- и дифенилсульфиды, алкилпроизводные тиопирана. Алкил-, циклоалкил- и арилсульфиды составляют 50-70 %, алкилитофаны 40-50% масс. от суммы сернистых соединений лёгких и средних фракций нефтей. В керосиновых и масляных фракциях содержатся полициклические сульфиды:
Дисульфиды - соединения общей формулы R-S-S-R1. Дисульфиды находятся в нефтях в небольших количествах. Дисульфиды - тяжёлые жидкости с неприятным запахом, почти нерастворимые в воде и легко растворимые в органических растворителях.
Навигация
Перейти к полной версии