Связь между химическими свойствами нефти и твердых нафтидов

Химические свойства природных асфальтов и твердых асфальтовых нафтидов, искусственных асфальтов и асфальтовой нефти несомненно сходны. А. Саханен, У. Груз и Д. Стивенс (W. A. Gruse and D. R. Stevens) показали, что асфальты состоят в значительной степени из смол и асфальтенов, образующихся за счет соединения более легких жидких углеводородов с кислородом и серой. Составные компоненты асфальтовых нефтей и асфальтов различают по их растворимости в различных растворителях. Смолы дают истинные растворы в нефти и растворяются также в легком газолине и в петролейном эфире. Химические чистые смолы представляют собой, вязкие или твердые вещества, имеющие в тонких слоях густой красный цвет. Асфальтены нерастворимы в петролейном эфире, но растворяются в бензоле, хлороформе и сероуглероде. В нефти они образуют коллоидные растворы.

Смолы образуются при окислении жидких углеводородов; при дальнейшем окислении образуются асфальтены. Главная масса асфальтовых компонентов нефти, асфальтов и твердых асфальтовых нафтидов состоит из смол и асфальтенов. Они придают темный, почти черный цвет нефтям и твердым нефтяным продуктам. Смолы можно перегонять, но асфальтены не дистиллируются и не расплавляются — при нагревании они разлагаются на углерод и летучие продукты, Путем гидрогенизации и смолы и асфальтены можно превратить в более легкие, жидкие углеводороды. Вещества, подобные асфальтенам, можно получить путем присоединения [к некоторым нафтидам] кислорода или серы.

Озокерит представляет собой твердый, воскообразный, светлоокрашенный нафтид, состоящий, главным образом, из парафиновых углеводородов с высоким молекулярным весом. Церезин является очищенной формой озокерита, используемой в промышленных целях. Монтановый воск — твердый воскообразный [битум], также состоящий из углеводородов парафинового ряда, встречается в виде составного компонента в лигнитовых углях. He совсем отчетливо представляется разница в химических свойствах различных твердых нафтидов, кроме парафина и асфальта.

Вследствие того что твердые нафтиды, содержащие как «летучий», так и «связанный» углерод, подвергались тепловому и динамическому метаморфизму, существует различие в процентном содержании в них углерода и водорода; для других твердых нафтидов разница в процентном содержании в них водорода и углерода невелика. Широкое разнообразие физических свойств твердых нафтидов, очевидно, объясняется полимеризацией или структурным перераспределением атомов. Это подтверждается тем фактом, что некоторые твердые нафтиды, такие, как вуртцилит или атабасский асфальт при нагревании превращаются в жидкости.

По возрастанию устойчивости и по уменьшению растворимости все углеводороды можно расположить в определенный ряд. На первом месте в этом ряду стоят чистые углеводороды, которые все растворяются друг в друге, имеют небольшой удельный вес и малую вязкость. При соединении с серой и кислородом образуются тяжелые, вязкие смолы, которые, однако, плавятся и растворяются как в нефти, так и в ее растворителях.

При дальнейшем окислении смол образуются асфальтены, которые не плавятся и не растворяются в петролейном эфире. Далее идут карбены, которые не растворяются в бензоле и четыреххлористом углероде, но растворимы в сероуглероде и хлороформе. Затем следуют карбоиды; это черные блестящие вещества, растворяющиеся только в тех жидкостях, которые вступают с ними в химическую реакцию. А. Саханен утверждает, что нефти не содержат карбоидов. У. Груз и Д. Стивенс считают, что карбоиды образуют основные компоненты асфальтовых пиробитумов, подобных альбертиту.