তেল হাইড্রোকার্বন: উপাদান, রচনা, গঠন

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-11 10:57

যেকোনো তেলের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হল হাইড্রোকার্বন। বিভিন্ন ধরণের তেলে প্রাকৃতিক হাইড্রোকার্বনের ঘনত্ব একই নয়: 100 (গ্যাস কনডেনসেট) থেকে 30% পর্যন্ত। গড়ে, এই জ্বালানির ভরের 70% হাইড্রোকার্বন তৈরি করে৷

তেলে হাইড্রোকার্বন

তেলের সংমিশ্রণে একটি অদ্ভুত কাঠামোর প্রায় 700 হাইড্রোকার্বন চিহ্নিত করা হয়েছে। তাদের সকলের গঠন এবং গঠন বৈচিত্র্যময়, কিন্তু একই সাথে তারা পদার্থের গঠন এবং গঠন সম্পর্কে তথ্য সঞ্চয় করে যা প্রাচীন ব্যাকটেরিয়া, শেওলা এবং উচ্চতর উদ্ভিদের লিপিডের ভিত্তি তৈরি করে।

তেলের হাইড্রোকার্বন গঠনের মধ্যে রয়েছে:

1. প্যারাফিন।
2. ন্যাফথেনিস (সাইক্লোয়ালকেনস)।
3. সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন (আরেনস)।

অ্যালকেনস (আলিফ্যাটিক স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন)

অ্যালকেন হল যে কোন তেলের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং ভালভাবে অধ্যয়ন করা হাইড্রোকার্বন। তেলের সংমিশ্রণে C₁ থেকে C₁₀₀ পর্যন্ত হাইড্রোকার্বন অ্যালকেন রয়েছে। তাদের সংখ্যা 20 থেকে 60% পর্যন্ত এবং তেলের ধরণের উপর নির্ভর করে। আণবিক হিসাবেভর ভগ্নাংশ, অ্যালকেন এর ঘনত্ব সব ধরনের কমে যায়।

যদি বিভিন্ন কাঠামোর চক্রাকার হাইড্রোকার্বন তেলে সমানভাবে সাধারণ হয়, তবে একটি নির্দিষ্ট কাঠামোর কাঠামো সাধারণত অ্যালকেনগুলির মধ্যে প্রাধান্য পায়। তদুপরি, কাঠামো, একটি নিয়ম হিসাবে, আণবিক ওজনের উপর নির্ভর করে না। এর মানে হল যে বিভিন্ন ধরণের তেলের মধ্যে নির্দিষ্ট সমজাতীয় অ্যালকেন রয়েছে: একটি সাধারণ কাঠামোর অ্যালকেন, মিথাইল গ্রুপের বিভিন্ন অবস্থানের সাথে মনোমিথাইল-প্রতিস্থাপিত, কম প্রায়ই - ডাই- এবং ট্রাইমিথাইল-প্রতিস্থাপিত অ্যালকেন, পাশাপাশি টেট্রামেথাইল্যালকেনস। আইসোপ্রেনয়েড টাইপ। একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত কাঠামোর অ্যালকেনগুলি তেল অ্যালকেনগুলির মোট ভরের প্রায় 90% তৈরি করে। এই তথ্যটি উচ্চ-ফুটানো সহ বিভিন্ন তেলের ভগ্নাংশের অ্যালকেনগুলির একটি ভাল অধ্যয়নের অনুমতি দেয়৷

বিভিন্ন ভগ্নাংশের অ্যালকেনস

50 থেকে 150 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়, ভগ্নাংশ I নির্গত হয়, যার মধ্যে 5 থেকে 11 পর্যন্ত কার্বন পরমাণুর সংখ্যা সহ অ্যালকেন রয়েছে। অ্যালকেনগুলির আইসোমার রয়েছে:

• পেন্টেন - 3;
• হেক্সেন – 5;
• হেপটেন – 9;
• অক্টেন - 18;
• নোনান - ৩৫;
• ডিন – 75;
• আনডেকান – 159.

অতএব, ভগ্নাংশ আমি তাত্ত্বিকভাবে প্রায় 300 হাইড্রোকার্বন অন্তর্ভুক্ত করতে পারি। অবশ্যই, সমস্ত আইসোমার তেলে থাকে না, তবে তাদের সংখ্যা অনেক বেশি৷

চিত্রটি অ্যালকেনসের একটি ক্রোমাটোগ্রাম দেখায়.

200-430 °С তাপমাত্রায়, ভগ্নাংশ II এর অ্যালকেনগুলি С₁₂ – С₂₇ বিচ্ছিন্ন হয়। চিত্র দেখায়ভগ্নাংশের আলকেনের ক্রোমাটোগ্রাম II। ক্রোমাটোগ্রাম স্বাভাবিক এবং মনোমিথাইল-প্রতিস্থাপিত অ্যালকেনগুলির শিখর দেখায়। সংখ্যাগুলি প্রতিস্থাপনকারীদের অবস্থান নির্দেশ করে৷

430°C তাপমাত্রায়, কম্পোজিশনের III ভগ্নাংশের অ্যালকেন С₂₈ – С₄₀।

আইসোপ্রেনয়েড অ্যালকেনস

আইসোপ্রেনয়েড অ্যালকেনগুলিতে মিথাইল গ্রুপের নিয়মিত পরিবর্তনের সাথে শাখাযুক্ত হাইড্রোকার্বন অন্তর্ভুক্ত থাকে। উদাহরণস্বরূপ, 2, 6, 10, 14-টেট্রামেথাইলপেন্টাডেকেন বা 2, 6, 10-ট্রাইমেথাইলহেক্সাডেকান। আইসোপ্রেনয়েড অ্যালকেন এবং স্ট্রেইট চেইন অ্যালকেনগুলি বেশিরভাগ জৈবিক পেট্রোলিয়াম ফিডস্টক তৈরি করে। অবশ্যই, আইসোপ্রেনয়েড হাইড্রোকার্বনের জন্য আরও অনেক বিকল্প রয়েছে।

Isoprenoids সমতা এবং ভারসাম্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, অর্থাৎ, বিভিন্ন তেলের এই যৌগের নিজস্ব সেট রয়েছে। হোমোলজি হল উচ্চতর আণবিক ওজনের উৎস ধ্বংসের ফল। আইসোপ্রেনয়েড অ্যালকেনসে, যে কোনো হোমোলগসের ঘনত্বে "ফাঁক" সনাক্ত করা যেতে পারে। এটি যেখানে মিথাইল বিকল্পগুলি অবস্থিত সেখানে তাদের চেইন (এই সমতুল্য গঠন) ভাঙ্গার অসম্ভবতার পরিণতি। এই বৈশিষ্ট্যটি আইসোপ্রেনয়েড গঠনের উত্স নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়৷

সাইক্লোঅ্যালকেনস (ন্যাপথেনস)

ন্যাপথিন হল স্যাচুরেটেড সাইক্লিক হাইড্রোকার্বন তেল। অনেক তেলে, তারা হাইড্রোকার্বনের অন্যান্য শ্রেণীর উপর প্রাধান্য পায়। তাদের বিষয়বস্তু 25 থেকে 75% পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। সব দলে পাওয়া যায়। ভগ্নাংশ ভারী হওয়ার সাথে সাথে তাদের বিষয়বস্তু বৃদ্ধি পায়। ন্যাপথেনগুলি পরিমাণ দ্বারা আলাদা করা হয়একটি অণু মধ্যে চক্র. ন্যাপথেন দুটি গ্রুপে বিভক্ত: মনো- এবং পলিসাইক্লিক। মনোসাইক্লিক পাঁচ এবং ছয় সদস্য বিশিষ্ট। পলিসাইক্লিক রিংগুলিতে পাঁচ- এবং ছয়-সদস্যযুক্ত রিং উভয়ই অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।

নিম্ন-ফুটন্ত ভগ্নাংশে প্রধানত সাইক্লোহেক্সেন এবং সাইক্লোপেনটেনের অ্যালকাইল ডেরিভেটিভ থাকে, যেখানে গ্যাসোলিন ভগ্নাংশে মিথাইল ডেরিভেটিভগুলি প্রাধান্য পায়৷

পলিসাইক্লিক ন্যাপথিনগুলি প্রধানত তেলের ভগ্নাংশে পাওয়া যায় যা 300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় ফুটে যায় এবং 400-550 ডিগ্রি সেলসিয়াসের ভগ্নাংশে তাদের উপাদান 70-80% পর্যন্ত পৌঁছায়।

সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন (আরেনস)

তারা দুটি দলে বিভক্ত:

1. Alkylaromatic হাইড্রোকার্বন যাতে শুধুমাত্র সুগন্ধযুক্ত রিং এবং অ্যালকাইল বিকল্প থাকে। এর মধ্যে রয়েছে অ্যালকাইলবেনজেনস, অ্যালকাইলনাফথালিনস, অ্যালকাইলফেনথ্রিনস, অ্যালকাইলক্রিসেপস এবং অ্যালকাইলপিসিনস৷
2. একটি মিশ্র ধরণের গঠনের হাইড্রোকার্বন, এতে সুগন্ধযুক্ত (অসম্পৃক্ত) এবং ন্যাফথেনিক (সীমাবদ্ধ) রিং উভয়ই রয়েছে। তাদের মধ্যে বিশিষ্ট:

• মনোঅ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন - ইন্ডেন, ডাই-, ট্রাই- এবং টেট্রানাফথেনোবেনজেন;
• ডায়ারোমেটিক হাইড্রোকার্বন - মনো- এবং ডাইনাফথেনোনাফথালিনস;
• তিন বা ততোধিক সুগন্ধি রিং সহ হাইড্রোকার্বন - ন্যাফথেনোফেনথ্রিনস।

তেলের হাইড্রোকার্বন গঠনের প্রযুক্তিগত গুরুত্ব

পদার্থের সংমিশ্রণ তেলের গুণমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে৷

1. প্যারাফিন:

• সাধারণ প্যারাফিনগুলির (শাখাবিহীন) একটি কম অকটেন সংখ্যা এবং উচ্চ ঢালা বিন্দু রয়েছে। অতএব, ইনপ্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়ায় তারা অন্যান্য গ্রুপের হাইড্রোকার্বনে রূপান্তরিত হয়।
• আইসোপ্যারাফিনগুলির (শাখাযুক্ত) একটি উচ্চ অকটেন সংখ্যা রয়েছে, যেমন উচ্চ অ্যান্টিকনক বৈশিষ্ট্য (আইসোকটেন হল একটি রেফারেন্স যৌগ যার অকটেন সংখ্যা 100), সেইসাথে সাধারণ প্যারাফিনের তুলনায় কম ঢালা বিন্দু রয়েছে৷

2. আইসোপ্যারাফিনের সাথে নেপথিনস (সাইক্লোপ্যারাফিন) ডিজেল জ্বালানী এবং তৈলাক্ত তেলের গুণমানের উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলে। ভারী গ্যাসোলিন ভগ্নাংশে তাদের উচ্চ বিষয়বস্তু উচ্চ ফলন এবং উচ্চ অকটেন সংখ্যক পণ্যের দিকে পরিচালিত করে।

৩. সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন জ্বালানীর পরিবেশগত বৈশিষ্ট্যকে খারাপ করে, তবে উচ্চ অকটেন সংখ্যা রয়েছে। অতএব, তেল পরিশোধনের সময়, হাইড্রোকার্বনগুলির অন্যান্য গ্রুপগুলি সুগন্ধযুক্তগুলিতে রূপান্তরিত হয়, তবে তাদের পরিমাণ, প্রাথমিকভাবে বেনজিন, জ্বালানীতে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়৷

তেলের হাইড্রোকার্বন গঠন অধ্যয়নের পদ্ধতি

প্রযুক্তিগত উদ্দেশ্যে, এটিতে কিছু নির্দিষ্ট শ্রেণীর হাইড্রোকার্বনের বিষয়বস্তু দ্বারা তেলের সংমিশ্রণ স্থাপন করা যথেষ্ট। তেল পরিশোধনের দিক বেছে নেওয়ার জন্য তেলের ভগ্নাংশের গঠন গুরুত্বপূর্ণ।

তেলের গ্রুপ গঠন নির্ধারণের জন্য, বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়:

• রাসায়নিক মানে হল একটি নির্দিষ্ট শ্রেণীর হাইড্রোকার্বন (অ্যালকেনস বা অ্যারেনেস) এর সাথে একটি বিকারকের মিথস্ক্রিয়ার প্রতিক্রিয়া (নাইট্রেশন বা সালফোনেশন) বহন করা। ভলিউম বা ফলে প্রতিক্রিয়া পণ্যের পরিমাণ পরিবর্তন করে, হাইড্রোকার্বনের নির্ধারিত শ্রেণীর বিষয়বস্তু বিচার করা হয়।
• পদার্থ-রাসায়নিক নিষ্কাশন এবং শোষণ অন্তর্ভুক্ত। এভাবেই আরেনগুলো বের করা হয়সালফার ডাই অক্সাইড, অ্যানিলিন বা ডাইমিথাইল সালফেট, তারপরে সিলিকা জেলে এই হাইড্রোকার্বন শোষণ করে।
• শারীরিক এর মধ্যে রয়েছে অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ।
• সম্মিলিত - সবচেয়ে সঠিক এবং সবচেয়ে সাধারণ। যেকোনো দুটি পদ্ধতি একত্রিত করুন। উদাহরণস্বরূপ, রাসায়নিক বা ভৌত-রাসায়নিক পদ্ধতি দ্বারা অ্যারেন্স অপসারণ এবং তাদের অপসারণের আগে এবং পরে তেলের ভৌত বৈশিষ্ট্যের পরিমাপ।

বৈজ্ঞানিক উদ্দেশ্যে, ঠিক কোন হাইড্রোকার্বন তেলে উপস্থিত বা প্রধান তা নির্ধারণ করা গুরুত্বপূর্ণ৷

হাইড্রোকার্বনের স্বতন্ত্র অণু সনাক্ত করতে, গ্যাস-তরল ক্রোমাটোগ্রাফি কৈশিক কলাম এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে ব্যবহৃত হয়, কম্পিউটার প্রক্রিয়াকরণের সাথে ক্রোমাটোগ্রাফি-গণ স্পেকট্রোমেট্রি এবং পৃথক বৈশিষ্ট্যযুক্ত খণ্ড আয়নগুলির জন্য ক্রোমাটোগ্রাম বিল্ডিং (গণ ফ্র্যাগমেন্টোগ্রাফি বা ভর ক্রোমাটোগ্রাফি) ব্যবহার করা হয়। নিউক্লিয়াসে NMR স্পেকট্রা ¹³C.

এছাড়াও ব্যবহৃত হয়

তেল হাইড্রোকার্বনের গঠন বিশ্লেষণের জন্য আধুনিক স্কিমগুলির মধ্যে রয়েছে প্রাথমিক বিভাজন বিভিন্ন স্ফুটনাঙ্ক সহ দুই বা তিনটি ভগ্নাংশে। এর পরে, সিলিকা জেলে তরল ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করে প্রতিটি ভগ্নাংশকে স্যাচুরেটেড (প্যারাফিন-ন্যাফথেনিক) এবং সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বনে আলাদা করা হয়। এর পরে, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ব্যবহার করে তরল ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করে সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বনগুলিকে মনো-, দ্বি- এবং পলিয়ারোম্যাটিক-এ আলাদা করা উচিত।

হাইড্রোকার্বনের উৎস

তেল এবং গ্যাস হাইড্রোকার্বনের প্রাকৃতিক উৎস হল বিভিন্ন যৌগের জৈব জৈব অণু, প্রধানত তাদের লিপিড উপাদান। ইমিহতে পারে:

• উচ্চতর উদ্ভিদের লিপিড,
• শেত্তলা,
• ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন,
• জুপ্ল্যাঙ্কটন,
• ব্যাকটেরিয়া, বিশেষ করে কোষের ঝিল্লির লিপিড।

রাসায়নিক গঠনে উদ্ভিদের লিপিড উপাদানগুলি খুবই অনুরূপ, তবে, অণুর কিছু বৈচিত্র্য এই তেলের গঠনে নির্দিষ্ট পদার্থের প্রধান অংশগ্রহণ নির্ধারণ করা সম্ভব করে।

সমস্ত উদ্ভিদের লিপিড দুটি শ্রেণীতে বিভক্ত:

• একটি সোজা (বা সামান্য শাখাযুক্ত) শৃঙ্খল সহ অণু নিয়ে গঠিত যৌগ;
• অ্যালিসাইক্লিক এবং অ্যালিফ্যাটিক সিরিজের আইসোপ্রেনয়েড এককের উপর ভিত্তি করে যৌগ।

মোমের মতো উভয় শ্রেণীর উপাদান নিয়ে গঠিত যৌগ রয়েছে। মোমের অণুগুলি উচ্চতর স্যাচুরেটেড বা অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিড এবং সাইক্লিক আইসোপ্রেনয়েড অ্যালকোহল - স্টেরলগুলির এস্টার৷

পেট্রোলিয়াম হাইড্রোকার্বনের লিপিড প্রাকৃতিক উত্সের সাধারণ প্রতিনিধি হল নিম্নলিখিত যৌগগুলি:

C

12_-C26 _{এবং হাইড্রক্সি অ্যাসিডের স্যাচুরেটেড এবং অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিড। ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি সমান সংখ্যক কার্বন পরমাণু দ্বারা গঠিত, কারণ সেগুলি C}2_{-অ্যাসিটেট উপাদান থেকে সংশ্লেষিত হয়। এগুলি ট্রাইগ্লিসারাইডের অংশ৷}

প্রাকৃতিক মোম - চর্বিগুলির বিপরীতে, এতে গ্লিসারল থাকে না, তবে উচ্চতর ফ্যাটি অ্যালকোহল বা স্টেরল থাকে৷

দুর্বল শাখাযুক্ত অ্যাসিডের শৃঙ্খলের শেষে কার্বক্সিল গ্রুপের বিপরীতে মিথাইল বিকল্প থাকে, উদাহরণস্বরূপ, আইসো- এবং অ্যান্টিসোয়াসিড।

আকর্ষণীয় পদার্থ হল সুবেরিন এবং কিউটিন, যা অন্তর্ভুক্তউদ্ভিদের বিভিন্ন অংশ। এগুলি পলিমারাইজড আবদ্ধ ফ্যাটি অ্যাসিড এবং অ্যালকোহল দ্বারা গঠিত হয়। এই যৌগগুলি এনজাইমেটিক এবং মাইক্রোবিয়াল আক্রমণের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী, যা জৈবিক অক্সিডেশন থেকে আলিফ্যাটিক চেইনকে রক্ষা করে৷

অবশেষ এবং রূপান্তরিত হাইড্রোকার্বন

সমস্ত তেল হাইড্রোকার্বন দুটি গ্রুপে বিভক্ত:

1. রূপান্তরিত - মূল জৈব জৈব অণুর বৈশিষ্ট্যগত কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য হারিয়ে ফেলেছে।
2. রিলিক, বা কেমোফসিল - যে হাইড্রোকার্বনগুলি মূল অণুগুলির গঠনের বৈশিষ্ট্যগুলি ধরে রেখেছে, এই হাইড্রোকার্বনগুলি আসল জৈববস্তুতে ছিল বা অন্য পদার্থ থেকে পরবর্তীতে গঠিত হয়েছিল কিনা তা বিবেচনা না করেই।

রিলিক হাইড্রোকার্বন যেগুলো তেল তৈরি করে সেগুলোকে দুই ভাগে ভাগ করা হয়:

• isoprenoid প্রকার - অ্যালিসাইক্লিক এবং অ্যালিফ্যাটিক গঠন, একটি অণুতে পাঁচটি চক্র পর্যন্ত;
• নন-আইসোপ্রেনয়েড - বেশিরভাগ অ্যালিফ্যাটিক যৌগ যার এন-অ্যালকাইল বা হালকা শাখাযুক্ত চেইন রয়েছে।

আইসোপ্রেনয়েড গঠনের অবশেষগুলি অ-আইসোপ্রেনয়েডগুলির তুলনায় অনেক বেশি।

500 টিরও বেশি রিলিক অয়েল হাইড্রোকার্বন শনাক্ত করা হয়েছে এবং প্রতি বছর তাদের সংখ্যা বাড়ছে৷