Предыдущая Следующая
В 1961г. Т. Йен предложил
так называемую пачечную модель строения
асфальтенов типа "plate to plate".
В основу модели была положена не
необходимость ее соответствия вычисленным структурным параметрам о составе асфальтенов, а принципиаль ная
возможность плоскопараллельной ориентации полиароматических фрагментов разных молекул. Их объединение в результате
межмолекулярных (π - π, донорно-акцепторных и др.) взаимодействий
происходит с образованием слоистых стэкинг-структур (термин "стэкинг"
принят в молекулярной биологии для обозначения стопкообразного расположения
молекул одна над другой).
Рис.
2.5. Корреляция между размером частиц асфальтенов (D) и их молекулярной массой (М)
В соответствии с моделью Йена на основе данных
рентгеновской дифракции асфальтены имеют
кристаллическую структуру и представляют
собой стэкинг-структуры диаметром 0,9-1,7 нм из 4-5 слоев, отстоящих
друг от друга на 0,36 нм. Размер стэкинг-структур по нормали к плоскости
ароматических пластин составляет 1,6-2,0 нм (рис. 2.6). Прямолинейными
отрезками показаны плоские полиароматические, а ломаными - насыщенные фрагменты
молекул. Полиароматические фрагменты представлены сравнительно некрупными, чаще
всего не более чем тетрациклическими, ядрами. Из алифатических фрагментов
наиболее распространенными являются короткие алкильные группы С1-С5, в первую очередь метильные, но
присутствуют и линейные разветвленные алканы, содержащие 10 углеродных атомов и
более. Есть в молекулах CAB
и полициклические насыщенные структуры с 1-5 конденсированными циклами,
преимущественно бицикланы.
В рамках модели Йена отмеченная выше зависимость
молекулярной массы асфальтенов от условий выделения и природы растворителя
легко объясняется ассоциацией, предполагающей несколько уровней структурной
организации асфальтенов: молекулярно-диспергированное состояние (I), в котором асфальтены находятся в виде отдельных
слоев; коллоидное состояние (II), являющееся результатом
образования стэкинг-структур с характерными размерами; дисперсное кинетически устойчивое состояние
(III), возникающее при агрегировании стэкинг-структур, и дисперсное кинетически неустойчивое состояние
(IV), сопровождающееся
выделением осадка.
Предыдущая Следующая
|
