የዘይት ሃይድሮካርቦኖች፡ ክፍሎች፣ ቅንብር፣ መዋቅር

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

ሃይድሮካርቦኖች የማንኛውም ዘይት ዋና አካል ናቸው። በተለያዩ የዘይት ዓይነቶች ውስጥ ያለው የተፈጥሮ ሃይድሮካርቦኖች ክምችት ተመሳሳይ አይደለም ከ 100 (ጋዝ ኮንዲሽን) እስከ 30% ድረስ. በአማካይ ሃይድሮካርቦኖች የዚህን ነዳጅ መጠን 70% ይይዛሉ።

ሃይድሮካርቦኖች በዘይት ውስጥ

በዘይት ስብጥር ውስጥ ወደ 700 የሚጠጉ ሃይድሮካርቦኖች ልዩ መዋቅር ተለይተዋል። ሁሉም በአጻጻፍ እና በአወቃቀራቸው የተለያዩ ናቸው ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ የጥንት ባክቴሪያ ፣ አልጌ እና ከፍተኛ እፅዋት ቅባቶችን መሠረት ስለሚያደርጉ ንጥረ ነገሮች አወቃቀሮች እና አወቃቀሮች መረጃን ያከማቻሉ።

የነዳጅ ሃይድሮካርቦን ስብጥር የሚከተሉትን ያካትታል፡

1. ፓራፊኖች።
2. Naphthenes (cycloalkanes)።
3. አሮማቲክ ሃይድሮካርቦኖች (አሬኔስ)።

አልካንስ (አሊፋቲክ የሳቹሬትድ ሃይድሮካርቦኖች)

አልካንስ ከማንኛውም ዘይት ውስጥ በጣም አስፈላጊ እና በሚገባ የተመረመሩ ሃይድሮካርቦኖች ናቸው። የዘይት ውህዱ ሃይድሮካርቦኖች አልካኖችን ከC₁ እስከ C₁₀₀ ያካትታል። ቁጥራቸው ከ 20 እስከ 60% እና በዘይት ዓይነት ላይ የተመሰረተ ነው. እንደ ሞለኪውላርየጅምላ ክፍልፋይ፣ የአልካኖች ክምችት በሁሉም ዓይነቶች ይቀንሳል።

የተለያዩ መዋቅሮች ሳይክሊክ ሃይድሮካርቦኖች በዘይት ውስጥ እኩል ከሆኑ፣ የአንድ የተወሰነ መዋቅር መዋቅሮች በአብዛኛው ከአልካኖች መካከል ይበዛሉ ማለት ነው። ከዚህም በላይ አወቃቀሩ እንደ አንድ ደንብ በሞለኪውል ክብደት ላይ የተመካ አይደለም. ይህ ማለት በተለያዩ የዘይት ዓይነቶች ውስጥ የተወሰኑ ግብረ-ሰዶማውያን አልካኒዎች አሉ-የተለመደው መዋቅር አልካኒዎች ፣ ሞኖሜቲል-የተለያዩ የሜቲል ቡድን አቀማመጥ ፣ ብዙ ጊዜ - di- እና ትሪሜቲል-የተተኩ አልካኒዎች ፣ እንዲሁም የቲትራሜቲልካንስ isoprenoid አይነት. የባህሪ መዋቅር አልካኖች ከጠቅላላው የዘይት አልካኖች ብዛት 90% ያህል ይይዛሉ። ይህ እውነታ ከፍተኛ የሚፈላትን ጨምሮ በተለያዩ የዘይት ክፍልፋዮች ውስጥ ስላለው አልካኔስ ጥሩ ጥናትን ይፈቅዳል።

አልካኖች የተለያዩ ክፍልፋዮች

ከ50 እስከ 150 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ባለው የሙቀት መጠን፣ ክፍል I ይለቀቃል፣ ይህም አልካኖችን ከ5 እስከ 11 ያለው የካርበን አቶሞች ብዛት ያካትታል። አልካኔስ isomers አለው፡

• ፔንታኔ - 3፤
• hexane – 5;
• heptane - 9;
• octane - 18፤
• nonan - 35፤
• ዲን - 75፤
• undecan – 159.

ስለዚህ፣ ክፍልፋይ እኔ በንድፈ ሐሳብ ደረጃ ወደ 300 የሚጠጉ ሃይድሮካርቦኖችን ማካተት እችላለሁ። በእርግጥ ሁሉም አይዞመሮች በዘይት ውስጥ አይገኙም ነገር ግን ቁጥራቸው ትልቅ ነው።

በሥዕሉ ላይ ያለው የአልካነስ C₅ - C₁₁ የዘይት ከሱርጉት መስክ ያሳያል፣እያንዳንዱ ጫፍ ከተወሰነ ንጥረ ነገር ጋር ይዛመዳል።.

ከ200-430°С ባለው የሙቀት መጠን፣ ክፍልፋይ II ክፍልፋይ አልካኖች С₁₂ – С₂₇ ተለይተዋል። ሥዕሉ ያሳያልክሮማቶግራም የአልካኖች ክፍልፋይ II. ክሮማቶግራም የመደበኛ እና ሞኖሜቲል-የተተኩ የአልካኖች ጫፎችን ያሳያል። ቁጥሮቹ የተተኪዎችን ቦታ ያመለክታሉ።

በሙቀት >430°C፣ ክፍልፋይ III ክፍልፋይ አልካኖች С₂₈ – С₄₀።

Isoprenoid alkanes

Isoprenoid alkanes የሜቲል ቡድኖችን በየጊዜው በመቀያየር ቅርንጫፎቹን ሃይድሮካርቦኖችን ያጠቃልላል። ለምሳሌ, 2, 6, 10, 14-tetramethylpentadecane ወይም 2, 6, 10-trimethylhexadecane. የባዮሎጂካል ፔትሮሊየም መኖ አብዛኛው ክፍል ኢሶፕሬኖይድ አልካኖች እና ቀጥተኛ ሰንሰለት አልካኖች ናቸው። በእርግጥ ለአይዞፕረኖይድ ሃይድሮካርቦኖች ብዙ ተጨማሪ አማራጮች አሉ።

Isoprenoid በሆሞሎጂ እና ሚዛናዊ ያልሆነ ባህሪይ ነው ይህም ማለት የተለያዩ ዘይቶች የራሳቸው የሆነ የእነዚህ ውህዶች ስብስብ አላቸው። ሆሞሎጂ ከፍተኛ የሞለኪውላዊ ክብደት ምንጮችን በማጥፋት የተገኘ ውጤት ነው። በ isoprenoid alkanes ውስጥ, በማናቸውም ግብረ-ሰዶማዊነት ስብስቦች ውስጥ "ክፍተቶች" ሊገኙ ይችላሉ. ይህ የሜቲል ተተኪዎች በሚገኙበት ቦታ ሰንሰለታቸውን (የዚህ ግብረ-ሰዶማዊነት መፈጠር) መስበር የማይቻል ውጤት ነው. ይህ ባህሪ የ isoprenoid ምስረታ ምንጮችን ለማወቅ ይጠቅማል።

ሳይክሎልካንስ (naphthenes)

Naphthenes የሳቹሬትድ ሳይክሊሊክ ሃይድሮካርቦኖች ዘይት ናቸው። በብዙ ዘይቶች ውስጥ, ከሌሎች የሃይድሮካርቦኖች ምድቦች የበለጠ ይበዛሉ. ይዘታቸው ከ 25 ወደ 75% ሊለያይ ይችላል. በሁሉም አንጃዎች ተገኝቷል። ክፍልፋዩ እየከበደ ሲሄድ ይዘታቸው ይጨምራል። ናፍቴኖች በብዛት ይለያሉበሞለኪውል ውስጥ ያሉ ዑደቶች. Naphthenes በሁለት ቡድን ይከፈላል-ሞኖ-እና ፖሊሳይክሊክ. ሞኖሳይክሊክ አምስት እና ስድስት አባላት አሉት። ፖሊሳይክል ቀለበቶች ሁለቱንም አምስት እና ስድስት አባላት ያሉት ቀለበቶችን ሊያካትቱ ይችላሉ።

አነስተኛ-የፈላ ክፍልፋዮች በዋናነት አልኪል የሳይክሎሄክሳን እና ሳይክሎፔንታኔን ተዋፅኦዎች ይይዛሉ፣በዚህም የሜቲል ተዋጽኦዎች በቤንዚን ክፍልፋዮች ይዘዋል ።

Polycyclic naphthenes የሚገኘው ከ300 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ በሆነ የሙቀት መጠን በሚፈላ ዘይት ክፍልፋዮች ውስጥ ሲሆን ይዘታቸው ከ400-550°C ክፍልፋይ ከ70-80% ይደርሳል።

አሮማቲክ ሃይድሮካርቦኖች (አሬኔስ)

በሁለት ቡድን ይከፈላሉ፡

1. የአልኪላሮማቲክ ሃይድሮካርቦኖች ጥሩ መዓዛ ያላቸው ቀለበቶችን እና የአልኪል ተተኪዎችን ብቻ የያዙ። እነዚህም አልኪልበንዜንስ፣ አልኪልናፕታሌኖች፣ አልኪልፊናንትሬንስ፣ አልኪልችሪሴፕስ እና አልኪልፒሴንስ ያካትታሉ።
2. የተዋሃደ መዋቅር አይነት ሃይድሮካርቦኖች፣ ሁለቱንም ጥሩ መዓዛ ያላቸው (ያልተሟሉ) እና ናፍቴኒክ (ገደብ) ቀለበቶችን ይይዛሉ። ከነሱ መካከል ተለይተዋል፡

• ሞኖአሮማቲክ ሃይድሮካርቦኖች - ኢንዳነስ፣ዲ-፣ትሪ-እና tetranaphthenobenzenes፤
• ዲያሮማቲክ ሃይድሮካርቦኖች - ሞኖ-እና ዳይናፕተኖናፍታሌኖች፤
• ሃይድሮካርቦኖች ከሶስት ወይም ከዚያ በላይ ጥሩ መዓዛ ያላቸው ቀለበቶች - naphthenophenanthrenes።

የዘይት ሃይድሮካርቦን ስብጥር ቴክኒካል ጠቀሜታ

የነገሮች ስብጥር የዘይትን ጥራት በእጅጉ ይጎዳል።

1። ፓራፊኖች፡

• የተለመዱ ፓራፊኖች (ቅርንጫፎች የሌላቸው) ዝቅተኛ octane ቁጥር እና ከፍተኛ የማፍሰሻ ነጥብ አላቸው። ስለዚህ ፣ በበማቀነባበር ሂደት ወደ ሌሎች ቡድኖች ሃይድሮካርቦኖች ይለወጣሉ።
• ኢሶፓራፊን (ቅርንጫፎች) ከፍተኛ የ octane ቁጥር አላቸው ማለትም ከፍተኛ አንቲክኖክ ባህሪያት (ኢሶክታኔ የኦክታን ቁጥር 100 ያለው የማጣቀሻ ውህድ ነው) እንዲሁም ዝቅተኛ የማፍሰሻ ነጥቦች ከመደበኛ ፓራፊን ጋር ሲወዳደር።

2። Naphthenes (ሳይክሎፓራፊን) ከ isoparaffins ጋር በናፍጣ ነዳጅ እና ቅባት ዘይቶች ላይ አዎንታዊ ተጽእኖ ይኖረዋል. በከባድ የቤንዚን ክፍልፋይ ውስጥ ያለው ከፍተኛ ይዘት ወደ ከፍተኛ ምርት እና ከፍተኛ የ octane ምርቶች ይመራል።

3። ጥሩ መዓዛ ያላቸው ሃይድሮካርቦኖች የነዳጁን አካባቢያዊ ባህሪያት ያበላሻሉ, ነገር ግን ከፍተኛ የ octane ቁጥር አላቸው. ስለዚህ በነዳጅ ማጣሪያ ጊዜ ሌሎች የሃይድሮካርቦኖች ቡድኖች ወደ መዓዛ ይቀየራሉ ነገር ግን በነዳጅ ውስጥ ያለው መጠን በዋነኝነት ቤንዚን በጥብቅ ቁጥጥር ይደረግበታል።

የዘይት ሃይድሮካርቦን ስብጥር የማጥናት ዘዴዎች

ለቴክኒካል ዓላማዎች የዘይት ስብጥርን በውስጡ በተወሰኑ የሃይድሮካርቦኖች ክፍሎች ይዘት ማቋቋም በቂ ነው። የዘይት ማጣሪያ አቅጣጫን ለመምረጥ የዘይት ክፍልፋይ ስብጥር አስፈላጊ ነው።

የዘይትን የቡድን ስብጥር ለመወሰን የተለያዩ ዘዴዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ፡

• ኬሚካላዊ ማለት ከተወሰነ የሃይድሮካርቦኖች ክፍል (አልኬን ወይም አሬንስ) ጋር የሬጀንትን መስተጋብር ምላሽ (ኒትሬሽን ወይም ሰልፎኔሽን) ማከናወን ማለት ነው። የውጤት ምላሽ ምርቶችን መጠን ወይም መጠን በመቀየር የተወሰነው የሃይድሮካርቦኖች ክፍል ይዘት ይገመገማል።
• ፊዚኮ-ኬሚካል ማውጣት እና ማስተዋወቅን ያጠቃልላል። አረኖች የሚወጡት በዚህ መንገድ ነው።ሰልፈር ዳይኦክሳይድ፣ አኒሊን ወይም ዲሜቲል ሰልፌት፣ ከዚያም እነዚህን ሃይድሮካርቦኖች በሲሊካ ጄል ላይ በማስተዋወቅ።
• አካላዊ የኦፕቲካል ንብረቶችን መወሰንን ያካትታል።
• የተጣመረ - በጣም ትክክለኛ እና በጣም የተለመደው። ማንኛውንም ሁለት ዘዴዎች ያጣምሩ. ለምሳሌ, arenes በኬሚካል ወይም በፊዚኮ-ኬሚካላዊ ዘዴዎች መወገድ እና ከመውጣታቸው በፊት እና በኋላ የነዳጅ አካላዊ ባህሪያትን መለካት.

ለሳይንስ ዓላማዎች የትኞቹ ሃይድሮካርቦኖች በዘይት ውስጥ እንደሚገኙ ወይም እንደሚበዙ በትክክል መወሰን አስፈላጊ ነው።

የሃይድሮካርቦን ነጠላ ሞለኪውሎችን ለመለየት ጋዝ-ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ የካፒላሪ አምዶች እና የሙቀት መቆጣጠሪያ፣ ክሮማቶግራፊ-ማሳ ስፔክትሮሜትሪ ከኮምፒዩተር ማቀነባበሪያ እና ክሮማቶግራም ግንባታ ለግለሰብ ባህሪ ቁርጥራጭ ions (mass fragmentography ወይም mass chromatography) በመጠቀም ጥቅም ላይ ይውላል። NMR spectra በኒውክሊየሎች ላይ ¹³C.

እንዲሁ ጥቅም ላይ ይውላሉ

የዘይት ሃይድሮካርቦኖችን ስብጥር ለመተንተን ዘመናዊ እቅዶች ወደ ሁለት ወይም ሶስት ክፍልፋዮች የተለያዩ የመፍላት ነጥቦችን ያካትታሉ። ከዚያ በኋላ እያንዳንዱ ክፍልፋዮች ወደ ሳቹሬትድ (ፓራፊን-ናፍቴኒክ) እና ጥሩ መዓዛ ያላቸው ሃይድሮካርቦኖች በሲሊካ ጄል ላይ ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ በመጠቀም ይለያያሉ። በመቀጠል ጥሩ መዓዛ ያላቸው ሃይድሮካርቦኖች በአሉሚኒየም ኦክሳይድ በመጠቀም ፈሳሽ ክሮማቶግራፊን በመጠቀም ወደ ሞኖ-, ሁለት- እና ፖሊአሮማቲክ መለየት አለባቸው።

የሃይድሮካርቦኖች ምንጮች

የተፈጥሮ የዘይት እና የጋዝ ሃይድሮካርቦኖች ምንጮች የተለያዩ ውህዶች ባዮኦርጋኒክ ሞለኪውሎች፣በዋነኛነት የሊፒድ ክፍሎቻቸው ናቸው። ኢሚምናልባት፡

• ከፍተኛ የእፅዋት ቅባቶች፣
• አልጌ፣
• phytoplankton፣
• zooplankton፣
• ባክቴሪያ፣በተለይ የሴል ሽፋን ቅባቶች።

የእፅዋት የሊፒድ ክፍሎች በኬሚካላዊ ቅንጅት በጣም ተመሳሳይ ናቸው፣ነገር ግን የተወሰኑ የሞለኪውሎች ልዩነት አንዳንድ ንጥረ ነገሮች በዘይት መፈጠር ውስጥ ያላቸውን ዋና ተሳትፎ ለማወቅ ያስችላሉ።

ሁሉም የእፅዋት ቅባቶች በሁለት ክፍሎች ይከፈላሉ፡

• ውህዶች ሞለኪውሎችን ያቀፉ ቀጥ ያለ (ወይም በትንሹ ቅርንጫፎች) ሰንሰለት፤
• በ isoprenoid አሊሲክሊክ እና አሊፋቲክ ተከታታይ ክፍሎች ላይ የተመሰረቱ ውህዶች።

እንደ ሰም ያሉ የሁለቱም ክፍሎች አባል የሆኑ ንጥረ ነገሮችን ያካተቱ ውህዶች አሉ። የሰም ሞለኪውሎች ከፍተኛ የሳቹሬትድ ወይም ያልተሟሉ ፋቲ አሲድ እና ሳይክሊክ አይሶፕረኖይድ አልኮሆሎች - ስቴሮልስ።

የፔትሮሊየም ሃይድሮካርቦኖች የሊፒድ የተፈጥሮ ምንጮች የተለመዱ ተወካዮች የሚከተሉት ውህዶች ናቸው፡

1. የጠገቡ እና ያልተሟሉ ፋቲ አሲዶች የቅንብር C₁₂-C₂₆ እና ሃይድሮክሲ አሲዶች። ፋቲ አሲዶች ከC₂-አሲቴት አካላት ስለሚዋሃዱ እኩል ቁጥር ባላቸው የካርቦን አቶሞች የተሠሩ ናቸው። እነሱ የትሪግሊሰርይድ አካል ናቸው።
2. የተፈጥሮ ሰም - እንደ ስብ ሳይሆን ግሊሰሮል አልያዘም ነገር ግን ከፍ ያለ የሰባ አልኮል ወይም ስቴሮል ይዟል።
3. በደካማ ቅርንጫፎች ያሉት አሲዶች ሜቲኤል ተተኪዎች በሰንሰለቱ ጫፍ ላይ ከካርቦክሳይል ቡድን ተቃራኒ ናቸው፣ ለምሳሌ አይሶ እና አንቲሶአሲድ።
4. አስደሳች ንጥረ ነገሮች ሱቢሪን እና ኩቲን ሲሆኑ በውስጡም የተካተቱ ናቸው።የተለያዩ የእፅዋት ክፍሎች. የተፈጠሩት በፖሊሜራይዝድ የታሰሩ ቅባት አሲዶች እና አልኮሎች ነው። እነዚህ ውህዶች የኢንዛይም እና ማይክሮቢያል ጥቃቶችን የሚቋቋሙ ናቸው፣ ይህም የአልፋቲክ ሰንሰለቶችን ከባዮሎጂካል ኦክሳይድ ይከላከላል።

ሪሊክ እና የተቀየሩ ሃይድሮካርቦኖች

ሁሉም የዘይት ሃይድሮካርቦኖች በሁለት ቡድን ይከፈላሉ፡

1. የተለወጠ -የመጀመሪያዎቹ ባዮኦርጋኒክ ሞለኪውሎች ባህሪያቱን በማጣታቸው።
2. Relic፣ ወይም chemofossils - እነዚህ ሃይድሮካርቦኖች በኦርጅናሉ ባዮማስ ውስጥ ይሁኑ ወይም በኋላ የተፈጠሩት ከሌሎች ንጥረ ነገሮች ሳይለይ የመጀመሪያዎቹን ሞለኪውሎች አወቃቀር ባህሪይ ያቆዩ ሃይድሮካርቦኖች።

ዘይት የሚሠሩት ሪሊክ ሃይድሮካርቦኖች በሁለት ቡድን ይከፈላሉ፡

• isoprenoid አይነት - አሊሲክሊክ እና አልፋቲክ መዋቅር፣ በአንድ ሞለኪውል ውስጥ እስከ አምስት ዑደቶች ያሉት፤
• የኢሶፕረኖይድ ያልሆኑ - በአብዛኛው አልፋቲክ ውህዶች n-alkyl ወይም ቀላል ቅርንጫፎች ያሉት።

የ isoprenoid መዋቅር ቅርሶች isoprenoid ካልሆኑት በጣም ብዙ ናቸው።

ከ500 በላይ የሪሊክ ዘይት ሃይድሮካርቦኖች ተለይተው የታወቁ ሲሆን ቁጥራቸውም በየዓመቱ እየጨመረ ነው።