тезисы ИОНОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

УДК 543.544.5.068.7
ИОНОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРИД-ИОНОВ В
НЕФТИ
Иванова А.А
научный руководитель канд. хим. наук, доцент Калякина О.П.
Сибирский федеральный университет
В наши дни из сырой нефти, которая содержит, по меньшей мере, 500 различных
компонентов, с помощью перегонки и очистки получают сжиженный газ, бензин,
дизельное топливо и топочный мазут, смазки, а также широкий спектр других
продуктов. Она покрывает около 40% наших потребностей в энергии и используется в
химической промышленности для выпуска пластмасс, текстиля и красителей,
косметики, удобрений, моющих средств, строительных материалов и фармпрепаратов.
В нефтехимической промышленности особую важность имеет непрерывный
контроль технологического процесса, качество продукта и состав любых потоков
отходов.
Чрезмерное содержание хлоридов в нефти может привести к высоким скоростям
коррозии нефтеперегонных установок и оказывать вредное влияние на используемые
катализаторы, кроме того, соли, накапливаясь в остаточных нефтепродуктах - мазуте,
гудроне и коксе, ухудшают их качество. Поэтому важно знать и уметь определять
содержание неорганических хлоридов в нефти [1].
На практике хлорид-ионы определяют по ГОСТ 21534-76 «Нефть. Методы
определения содержания хлористых солей». Стандарт устанавливает два метода
определения хлоридов в нефти: титрование водного экстракта и неводное
потенциометрическое титрование (при массовой концентрации хлоридов в нефти
свыше 10 мг/дм3) [2]. Для выполнения анализа требуется большой объем пробы – 100
мл на одно измерение, при анализе используется токсичный нитрат ртути(II), при
потенциометрическом титровании потенциал индикаторного электрода после
добавления титранта не всегда устанавливается быстро.
Современный период исследований состава нефти характеризуется широким
использованием в этих целях инструментальных методов физико-химического анализа
[3].
Современным чувствительным, селективным, экспрессным и универсальным
методом анализа неорганических ионов является ионная хроматография.
Целью
данной
работы
является
установление
возможности
ионохроматографического определения хлорсодержащих неорганических соединений в
нефти.
Работу выполняли на высокоэффективном жидкостном хроматографе LC-20
Prominence с кондуктометрическим (CDD-10 Avp/10Asp) детектором в варианте
двухколоночной (разделяющая колонка КанК-АСт, 14 мкм; подавительная колонка
СПС-SAC, 6 ×200 мм) ионной хроматографии. В качестве элюента применяли
карбонатный буферный раствор (1,9мМ Na2CO3+ 1,7 мМ NaHCO3). Объем вводимой
пробы 20 мм3. Скорость потока элюента составляла 1,7 мл/мин. Температура
термостата колонки 33 °С. Управление прибором и обработку хроматограмм
осуществляли с использованием программы LC-solution на персональном компьютере.
В ходе работы была исследована нефть Ванкорского месторождения.
Для определения хлорсодержащих ионов в неорганических соединениях нефти
пробу экстрагировали деионизованной водой. Соотношение по объему нефть:
деионизованная вода составило 1:10.
Перед хроматографированием экстракт нефти (5 мл) поместили в делительную
воронку вместимостью 50 мл, добавляли 2,5 мл гексана и экстрагировали в течение 10
минут. После расслоения смеси нижний (водный слой) фильтровали через шприцевой
фильтр PTFEACRODISCCR 13. В делительной воронке оставляли 0,5 см3 водного слоя,
чтобы избежать попадания в колбу гексанового экстракта.
Идентификацию компонентов проводили по времени удерживания компонента,
сравнивая хроматограмму образца и модельного раствора. Количественное
определение проводили по площади пика. За окончательный результат принимали
среднеарифметическое
результатов
трех
параллельных
определений.
На рисунке 1 представлена хроматограмма хлорид-ионов концентрацией 5 мг/л. Из нее
видно, что время удерживания хлорид ионов составляет 𝑡𝑅𝐶𝑙− = 6,75 минут
Ионный хроматограф LC-20 Prominence (Shimadzu), детектор
кондуктометрический. Разделяющая колонка 120×5 мм, заполненная сорбентом
КанК-АСт 14 мкм, скорость подачи 1,0 мл/мин.
Состав элюента: 1,9 мМ Na2CO3+2,4 мМ NaHCO3,
Рисунок 1 Хроматограмма раствора хлорид-ионов (5,0 мг/л)
На рисунке 2 представлена хроматограмма экстракта нефти.
Провели определение хлоридов в экстракте нефти, концентрация хлоридов
составила 0,98±0,03 мг/л.
Ионный хроматограф LC-20 Prominence (Shimadzu), детектор
кондуктометрический. Разделяющая колонка 120×5 мм, заполненная сорбентом
КанК-АСт 14 мкм, скорость подачи 1,0 мл/мин.
Состав элюента: 1,9 мМ Na2CO3+2,4 мМ NaHCO3
Рисунок 2 – Хроматограмма экстракта нефти
По полученным результатам можно сделать вывод о том, что хлориды,
присутствующие в сырой нефти в виде неорганических соединений, могут быть
проанализированы методом ионной хроматографии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Батуева, И.Ю. Химия нефти / И.Ю. Батуева. – Л.: Химия, 1984. – 360 с.
2. ГОСТ 21534 – 76 Нефть. Методы определения содержания хлористых солей.
– М: Стандартинформ, 1976. – 10с.
3. Егоров, Н.И. Химия нефти и газа / Н.И. Егоров, А.И. Богомолов;
В. А. Проскурякова, А. Е. Драбкина.– М.: Наука, 1962. – 293с