|
Углеводороды (УВ)
[hydrocarbons (HC)] – класс органических соединений, молекулы которых состоят только из углерода и водорода. В зависимости от строения углеродной цепи различают У. ациклические (алифатические), т. е. не содержащие углеродных циклов в молекуле, и изоциклические (циклические), содержащие один или несколько циклов. Циклические У по числу циклов в молекуле подразделяются на моно- и полициклические. Циклические У., содержащие несколько непосредственно соединенных друг с другом циклов, называются конденсированными. По характеру связей между углеродными атомами У делятся на: углеводороды насыщенные (которые называют также углеводородами предельными), содержащие только простые связи (алканы, цикланы); углеводороды ненасыщенные, содержащие одну или несколько двойных и тройных связей (алкены, алкины и др.), и арены (ароматические У.), содержащие циклы, в которых атомы углерода соединены особыми ароматическими связями. Полициклические У., в молекуле которых имеются циклы как с ароматическими, так и с насыщенными связями, в нефт. химии относят к гр. гибридных, или циклано-ареновых. У. – основной компонент горючих газов и большинства нефтей. Как правило, содер. У. в нефти тем выше, чем ниже ее плотность. В тяжелых нефтях типа мальт, в асфальтах, битумах и битумоидах ОВ У, аналитически определяемые как масла, составляют обычно < 40%. У. газов представлены в основном газообразными алканами C1–C5, а У. нефтей, их производных и битумоидов ОВ – широким спектром алканов, цикланов и аренов (до C60 и более). Среди У. сред. и высш. фракций нефти и битумоидов РОВ значительная доля приходится на алифатические и циклические соединения со сложной специфич. структурой, повторяющей структуру липидов и липоидов живого в-ва. Во всех видах ископаемого ОВ практически полностью отсутствуют У. с кратными связями (ненасыщенные) – алкены, алкины и т. д. Содер. аренов редко превышает 30%, и основные вариации углеводород. состава связаны с разным содер. двух гр. насыщенных У. – алканов и цикланов. Все У. рассматриваются как производные предельных насыщенных У. и образуют гомологические ряды углеводородов, в которых каждый последующий член ряда отличается от предыдущего на гр. –CH–. При замещении в гомо-логич. рядах одного или нескольких атомов водорода функциональными гр. –OH, –COOH и т. д. соответственно образуются гомологич. ряды спиртов (ROH), орг кислот (RCOOH) и др. органических соединений гетероатомных. Для определения углеводород. состава газов применяют методы газожидкостной хроматографии, позволяющие количественно установить содер. всех индивидуальных УВ C1–C5 и суммарное кол-во более тяжелых У (C6+). Определение углеводород. состава битумоидов ОВ г п., нефтей и битумов обычно начинается с их предварительного разделения на фракции приемами хроматографии, разгонки и др. с последующим определением содер. разных гр. У. (алканов, цикланов, аренов) или структур разных типов (цепей, циклановых и ароматических циклов). Для некоторых узких гр. У. (бензинов, н-алканов, многих биомаркеров) возможно определение индивидуального состава газохроматографич. и химич. масс-спектральным методами. У. нефти, ее предшественников и производных в природ. условиях способны к разного рода химич. превращениям: изомеризации, окислению, деструкции (крекингу), гидрированию, дегидрированию и диспропорционированию.
|
