Зміна складу кислородно-органічних сполук у процесі термічного дозрівання сучасного осаду [9] - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Об'єктом дослідження послужив сучасний осад мінералізований відібраний в літній час по глибині мулової колонки в інтервалі 50-100 см (мінералізація води - 59,2 г/л, вміст карбонатів - 1,21%, Вміст H2S -0,80% на осад). За змістом органічного вуглецю (3,9 мас.%). Умовами накопичення досліджуваний осад відноситься до континентальних відкладів відновлювальних фацій.
Останнім часом до дослідження ОВ відкладень цього типу проявляється великий інтерес. У континентальних опадах захороняеться в три рази більше ОВ, ніж в опадах морів і океанів, що обумовлено як більшою биопродуктивність озерних басейнів, так і високим коефіцієнтом фосілізаціі. Вільні ліпіди виділяли методом холодної екстракції. Потім за методикою руйнували карбонати і екстрагували пов'язані з ними карбонатні ліпіди. Залишок обробляли розчином лугу для руйнування складно ефірних зв'язків з методики і витягували гідролізовані ліпіди. Для концентрування КС ліпідні фракції розділяли на неполярні і полярні компоненти на силікагелі АСК (масове співвідношення зразок/адсорбент 1:100).
Неполярні сполуки дессорбіровали гексанбензольної (1:1), полярні-метанолхлороформної (1:1) сумішами. Процес термоліза здійснювали в автоклаві з нержавіючої сталі протягом 3 годин при температурі 150 250 ° С і тиску 9 атм у присутності води, сольовий склад якої відповідає складу озерних вод. Обраний температурний режим укладається в діапазон температур, характерний для утворення більшості нафт. Виділення ліпідів з перетвореного осаду і концентрування полярних сполук проводили вище зазначеними способами. Для характеристики хімічного складу полярних фракцій ліпідів застосовували ВКК і ЯМР спектроскопію, хромато-мас-спектрометрії (ХМС). ВКК спектри реєстрували на FTIR спектрометрі NICOLET 5700 в області 4000... 400 см-1. Зразки в розчині CCl4 наносили у вигляді плівки на пластинки з KBr. Обробку ВКК спектрів проводили з використанням програмного забезпечення "OMNIC 7,2" Thermo Nicolet Corporation.
Спектри ЯМР 13C і 1H записували на ЯМР спектрометрі AVANCE AV 300. Хроматографічне розділення проводилося на колонці SPBB5 (60 мЧ0, 32 мм, шар нерухомої фази 0,25 мкм, Supelco) з програмуванням температури від 50 до 200 °С.
Згідно з отриманими даними, основний внесок у загальну ліпідну фракцію (0,52 мас.%) Вносячи вільні ліпіди (0,30 мас.%). На частку пов'язаних ліпідів припадає 0,22 мас.%, У тому числі на частку карбонатних - 0,08, на частку гидролізованих - 0,14 мас. %. Встановлено подібність складу вуглеводневих і гетероатомних з'єднань вільних і карбонатних ліпідів. Тому в даній роботі карбонатні ліпіди не вивчались.
Результати раніше проведених досліджень показали, що полярні компоненти вільних і гідролізованих ліпідів представлені складною сумішшю азот, сіро і кисневмісних компонентів, серед яких переважають сполуки кисню, що характерно для сучасних осадків. У складі полярних фракцій досліджуваних ліпідів відсутні з'єднання з ароматичними циклами в молекулі. Їх основну масу становлять структури, що містять тільки парафінові. Не виключається присутність сполук з подвійними зв'язками, що не сполученими з бензольні циклом.
Отже, кислородно-органічні з'єднання осаду зазнає значних змін у процесі формування нафтових систем. За даними спектральних досліджень, при термічному перетворенні осаду протікають процеси циклізації і ароматизації, які обумовлюють зміну хімічного складу ОВ. У спектрах ЯМР 1Н полярних фракцій з'являються сигнали в області 2,00-2,18 м. д. і при 7,30-7,70 м. д., відповідні поглинанню атомів водню в нафтенових і ароматичних структурах. На отримання сполук, що містять ароматичні фрагменти, вказують також сигнали ароматичних атомів вуглецю ( 130-135 м. д. ) в спектрах ЯМР 13С і смуги поглинання зв'язків C = C ( 1600 см - 1) і С - Н (3070,770-735 см - 1) ароматичного кільця в ВКК спектрах цих фракцій. Зміна складу КС пов'язане, головним чином, зі зменшенням частки аліфатичних кислот в обох формах ліпідів і складних ефірів в вільних ліпідах. У ВКК спектрах полярних фракцій перетворених вільних ліпідів зникає смуга поглинання, відповідна карбонільної групи складних ефірів ( 1740 см -1).
Одночасно в ВКК спектрах полярних фракцій перетворених вільних ліпідів більш яскраво проявляється смуга поглинання карбонільної групи аліфатичних кислот (при 1729 см-1), що, найімовірніше, пов'язане з їх додатковим отриманням в процесі гідролізу аліфатичних складних ефірів у водному середовищі при підвищених температурах. При цьому із зростанням температури термоліза в ВКК спектрах полярних фракцій обох форм ліпідів знижується інтенсивність смуги поглинання при 1729 см-1, відповідної карбонільної групі аліфатичних кислот. За даними ХМС вже при 150 ° C у вільних ліпідах зникають кислоти С15 і С18: 1, а в гідролізованих практично весь спектр кислот (С12, С15, С18, С18: 1), присутніх в гідролізованих ліпідах. При 250 ° C у вільних ліпідах зберігається тільки пальмітинова кислота (С16), а в гидролізованих зникають всі кислоти (рисунок 2.3.1).
Рисунок 2.3.1- Мас-фрагментограма ліпідів після термоліза осаду по йону.
Різке зниження набору ідентифікованих кислот може бути пов'язане з їх участю в реакціях гідрування і декарбоксилювання, перебіг яких можливо в умовах модельного термоліза. Збереження пальмітинової кислоти пояснюється її поширеністю як у водоростях, так і в ліпідах вищих рослин, що складають основу ОВ сучасних осадових відкладень. У мас-фрагментограмах полярних фракцій обох форм ліпідів виявлені метилові ефіри аліфатичних кислот. У всіх продуктах перетворення вільних ліпідів вони представлені тільки метиловими ефірами гексадеканової і октадеканової кислот. Можна припустити, що ідентифіковані складні ефіри, так само як і кислоти, широко поширені у вихідному ОВ. Поява метилових ефірів міристинової, гексадеканової, октадеканової і 99октадеценової кислот в перетворених формах гідролізованих ліпідів може бути пов'язано з руйнуванням високомолекулярних полімерних сполук, що входять до складу ОВ сучасних опадів.
Ці природні сполуки являють собою просторові полімери оксикарбонових кислот, головним чином, С16 і С18, утворені за допомогою поперечних зв'язків головним чином складно ефірних і кисневих містків між їх молекулами.
В умовах природні полімери можуть руйнуватися з утворенням структур, що містять складно-ефірну групу. Молекулярна маса таких структурних фрагментів ще досить висока. Але в процесі виділення гідролізованих ліпідів можлива реакція переестерифікації (алкоголиз) з утворенням метилових ефірів жирних кислот. Будучи більш низькомолекулярними, вони проявляються при хромато-мас-спектрометричному аналізу.
Визначити зміни у складі спиртів виявилося скрутним через накладення при хроматографування часу виходу відповідних спиртів і сполук, що утворюються в процесі термолізу. Аналіз ВКК спектрів полярних фракцій перетворених ліпідів показує, що в процесі термолізу у складі КС обоїх форм ліпідів утворюються сполуки, що містять у структурі карбонильную групу простих ароматичних ефірів і ароматичних кетонів та гідроксильну групу фенолів валентні коливання асоційованої групи, коливання групи (С-O-H) . За даними ХМС ароматичні КС можуть містити в молекулі як одну, так і декілька функціональних груп. Представники цих сполук зображенні на рисунку. (рисунок 2.3.2).
Рисунок 2.3.2-- Кисневі сполуки, ідентифіковані в ліпідах після термолізу осаду.
Їх присутність у складі кисневовмісних компонентів перетворених ліпідів підтверджується набором характеристичних іонів, відповідних напряму фрагментації таких структур.
Похожие статьи
-
До складу фракцій нафти і нафтопродуктів можуть входити тисячі компонентів. До найпростіших фракцій - природний газ, який складається в основному з...
-
ГХ-МС аналіз харчових продуктів - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
ГХ-МС використовують для аналізу харчових ароматизаторів. Запропоновано різні методи видалення летких компонентів, пов'язаних з ароматизаторами, з їжі:...
-
В даний час найбільшу увагу в питаннях дослідження забруднення навколишнього середовища приділяється аналізу природних і стічних вод. ГХ-МС з он-лайн...
-
Газова хромато-мас-спектрометрія - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Вже давно мас-спектрометр розглядають як відмінний детектор для газової хроматографії. Як газовий хроматограф, так і мас-спектрометр являють собою в...
-
Апаратура та прилади Устаткування для хроматографії Всі хроматографи мають чотири основні частини: пристрій введення проби, хроматографічна колонка,...
-
Застосування ГХ-МС у вирішенні завдань безпеки - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Метод ГХ-МС широко використовують для аналізу більшості вибухових речовин до і після вибуху, оскільки інші методи (ЯМР, ІЧ-спектроскопія) не дозволяють...
-
Поняття про мас-спектроскопічний метод аналізу - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Мас-спектроскопія - метод дослідження речовини шляхом визначення мас іонів цієї речовини (частіше відношення мас іонів до їхніх зарядів) і їхніх...
-
Дана стаття присвячена розробці експрес-методу ідентифікаціі каротиноїдів в лікарській рослинній сировині з допомогою мас-спектроскопії в поєднанні з...
-
Устаткування для мас-спектроскопії - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Мас-спектрометрію можна розглядати як сукупність двох окремих процесів: іонізації і поділу іонів по масах і реєстрації утворюються іони. Численні методи...
-
Літературний огляд, Гібридні методи - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Гібридні методи Гібридні методи аналізу -- група методів, що базуються на поєднанні різноманітних способів розділення багатокомпонентних сумішей,...
-
Поняття про хроматографію - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
У 1952 р. англійський учений А. Дж. Мартін і його співробітник А. Джеймс, займаючись аналізом жирних кислот, зробили два дуже важливих спостереження....
-
Вступ - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Газова хромато-мас-спектрометрія є гібридним методом аналізу, з цієї причини вона повинна розглядатися як поєднання газової хроматографії і...
-
В даний час існує ряд критеріїв для оцінки піно-утворення: 1. Властивості одинарної плівки. Ще Плато встановлено, що час життя плівки обернено...
-
Хімічний склад маргарину - Характеристика харчової цінності жирів
На відміну від олії і тваринних топлених жирів, які мають природній жирнокислотний склад і біологічно активні речовини, маргарин моделюється, виходячи з...
-
Реакція термічного алкілування пропану етиленом - Алкани як паливо
Представляє скоріше теоретичний, ніж практичний інтерес. З цієї реакції витікає, що атоми водню метиленової групи більш реакційноздатні, ніж атоми водню...
-
Кристали сульфіду цинку, активовані іонами Мn2+, досліджуються вже досить давно. Будь-яке дослідження спектрів ФЛ кристалів, буде далеко не повним без...
-
Использованная аппаратура и методика экспериментов В качестве растворителей при проведении фотолиза в работе использовались хлороформ (х. ч.) и...
-
Для проверки фотоактивности и возможности управления люминесценцией гибридного соединения за счет изменения изомерного состояния органического лиганда,...
-
Визначення кальцію титрометричними методами - Питні мінеральні води
Титрування кальцій оксалату розчином калій перманганату Кальцій оксалат осаджують і відфільтровують через скляний фільтруючий тигель №4. Потім тигель...
-
Організаційна структура підприємства ЗАТ "Годинникар" є юридичною особою і діє на підставі статуту і законодавства України. Підприємство створено...
-
В конце XIX в. началось промышленное производство молочной кислоты при участии молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii, L. leichmannii и L....
-
В последнее десятилетие в нашей стране очень сильно возросло потребление парфюмерно-косметических товаров. На российском рынке постоянно появляются новые...
-
Выполнение реакции: Реактив - хлорид железа (III) (раствор, содержащий иодид калия). Для его приготовления к 3 мл 10%-го раствора хлорида железа (III)...
-
Германиевая кислота, Водородные соединения германия - Свойства германия
H4GeO4 (H2GeO3-H2O) - метагерманиевая кислота. В свободном виде (как и мономерные кислородные кислоты углерода и кремния) не получена. При подкислении...
-
Это метод который нашел мировое применение для анализа лекарствнных средств. Он основан на свойстве галогенидов количественно осаждаться нитратом серебра...
-
Складні ліпіди, Основні реакції ліпідів - Будова та класифікація ліпідів
Фосфоліпіди (фосфатиди). Характерною особливістю цієї групи ліпідів є наявність в їх молекулі залишків фосфорної кислоти (СН3РО4) і азотистої основи....
-
Одним із перспективних напрямів при дослідженні кристалів ZnS:Mn є дослідження температурних характеристик його спектрів. Нова інформація в цьому напрямі...
-
Характеристика існуючої системи управління обіговими коштами Системи управління обіговими коштами базується на системі обліку, яка є джерелом інформації....
-
Місце інвестиційної діяльності в загальній діяльності підприємства Закон України "Про інвестиційну діяльність" [1] визначає інвестиції як усі види...
-
Математичні методи ціноутворення в околі цінових знижок
МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ ЦІНОУТВОРЕННЯ В ОКОЛІ ЦІНОВИХ ЗНИЖОК Авторами досліджено, що ефективність рекламних звернень підприємства проявляється як ефект...
-
Методи визначення кальцію, Методи розділення - Питні мінеральні води
Для визначення кальцію часто доводиться попередньо видаляти всі елементи, крім лужних і лужноземельних. Методи розділення Електроліз із ртутним катодом....
-
Характеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 ати), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску (від 14 до 70 ати), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Кореляційний і регресивний методи аналізу зв'язку
Кореляційний і регресивний Методи аналізу зв'язку Основне завдання кореляційного і регресійного методів полягає в аналізі статистичних даних для...
-
ВУГЛЕКИСЛИЙ ГАЗ ТА ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ - Склад повітря
Вивчаючи "Склад повітря" ми проводили дослід, зображений на малюнку 41. Через те, що вапняна вада помутніла ми зробили висновок, що у повітрі є...
-
Хакактеристика продуктів термічного крекінг - процесу - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Взагалі в процесах крекінгу, що відбуваються при високому тиску ( від 14 до 70 ати ), утворюються доволі насичені бензини з низьким вмістом диолефінів,...
-
Хімічний склад природного газу - Зріджений природний газ: його характеристика
Газ, який добувають з природних родовищ, що складається з вуглеводневих і не вуглеводневих компонентів. Природний газ - метан, який включає в себе більш...
-
Жири і олії, які містять радикали ненасичених жирних кислот, окиснюються киснем повітря. Реакція окиснення може відбуватися під дією фермента...
-
Оцінка на момент закінчення терміну дії опціону Припустимо, що нас цікавить вартість опціону "код" (далі просто "опціон") на момент закінчення його дії....
-
Дана група методів є однією з найбільш поширених в системі прогнозування економічних явищ, зокрема і перспективного попиту на продукцію вугільної...
Зміна складу кислородно-органічних сполук у процесі термічного дозрівання сучасного осаду [9] - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія