Визначення молекулярної маси
Молекулярна маса нафт і одержуваних з них продуктів - один з найважливіших показників, широко використовуваний при розрахунку теплоти пароутворення, обсягу парів, парціального тиску, а також при визначенні хімічного складу вузьких нафтових фракцій. Нафта і нафтопродукти є сумішами індивідуальних вуглеводнів і деяких інших з'єднань, тому вони характеризуються середньою молекулярною масою, але слово «середній» зазвичай опускають.
Молекулярна маса нафтових фракцій тим більше, чим вище їх температура кипіння. Поряд з цим виділені з різних нафт фракції, що википають в одному і тому ж інтервалі температур, мають різні молекулярні маси, так як вуглеводневий склад цих фракцій різний.
Для визначення молекулярної маси нафтопродуктів широке застосування отримав кріоскопічний метод, заснований на зміні температури замерзання розчинника (бензолу, нафталіну) при додаванні до нього навішування нафтопродукту.
У рідкісних випадках для визначення молекулярної маси застосовується ебуліоськопічеський метод, заснований на зміні збільшення температури кипіння розчинника після введення в нього навішування випробуваного нафтопродукту.
Розрахунок молекулярної маси
У розрахунковій практиці молекулярну масу часто визначають за емпіричними формулами. Найбільше застосування знайшла формула Б. П. Воїнова:
Для парафінових вуглеводнів:
Для нафтових фракцій:
Результати обчислень за формулою для нафтових фракцій відрізняються від експериментально отриманих даних на 3-5%. А. С. Ейгенсон уточнив формулу Б. П. Воїнова для нафтових фракцій підбором постійних величин а, b, с залежно від характеризує фактора До.
Для вузьких нафтових фракцій більш точною, ніж формула Воїнова, є формула БашНІІНП:
У наведених вище формулах в якості параметра, що характеризує хімічний склад, виступає характеризує фактор, що залежить від щільності. У формулі, запропонованої Р. Херші, як такого параметра використаний коефіцієнт променезаломлення:
Зв'язок між молекулярною масою і відносною щільністю нафтових фракцій встановлюється формулою Крега:
Молекулярна маса - величина адитивна, і для суміші декількох нафтових фракцій її можна визначати за формулою:
За формулою адитивної визначення молекулярної маси можна розрахувати також молекулярну масу нафти, якщо відомі маси і молекулярні маси складових її вузьких фракцій. Цією ж формулою користуються для визначення молекулярної маси залишку від перегонки нафти, якщо заздалегідь відомі молекулярні маси нафти і відігнаних від неї фракцій.
Розрахунок мольної обсягу
У практичних розрахунках при визначенні розмірів реакторів, випарних і ректифікаційних колон необхідно знати молярний обсяг рідких нафтопродуктів або їх парів.
Молярний об'єм рідин V '(м 3) обчислюють за формулою:
Обсяг парів можна визначити з рівняння Клапейрона: