Для экспресс-анализа нефтяных высокомолекулярных компонентов нефти (асфальтенов, смол и тяжелых парафинов) обычные методы анализа - ближняя инфракрасная (БИК), рентгеновская и масс-спектрометрии недостаточно быстры для оперативного контроля и требуют пробоподготовки. Ядерно-магнитные спектры также не могут дать информации о наноразмерных высокомолекулярных компонентах и также не могут быть использованы как метод контроля. Но оптимизация технологии, предотвращение аварий и охрана окружающей среды требуют экспресс-контроля топлив и сырья. Такими возможностями обладает ядерно-магнитная резонансная релаксометрия (ЯМРР), возможности которой были нами продемонстрированы на примере определения физико-химических параметров нефтей и битумов [1]. ЯМРР также уникальна для исследования медленных движений в агрегатах, особенно через времена спин-спиновой релаксации T2i. Однако обнаружилось, что концентрации нефтяных компонентов, измеренные методом ЯМРР отличаются от данных по ISO 3405-88. Это можно объяснить ограничениями молекулярного движения в наноразмерных структурных фрагментах и укорочением времен релаксации ниже уровня возможностей ЯМР-релаксометра (вследствие времени парализации катушки датчика). Мы предложили [2, 3] «разогреть» молекулярные движения этих фрагментов облучая образцы на их длине волны поглощения энергии. Это приведет к увеличению амплитуд молекулярных движений и соответственно селективно к росту времен релаксации, что дает возможность измерять их с большей чувствительностью релаксометром ЯМР.
Представлены результаты исследования воздействия лазерного облучения нефтей в видимой и ближней ИК-области спектра на прирост времен релаксации ΔТ*2i = Т*2i - Т2i (где Т*2i и Т2i - времена релаксации после и до облучения). В зависимости от концентрации асфальтенов, смол и парафинов изучены изменения ЯМР-параметров нефтей. Результаты количественно интерпретированы в терминах населенностей энергетических уровней Установлены корреляции между ΔТ*2i и концентрациями компонент.
Список литературы
- Кашаев Р.С. Структурно-динамический анализ импульсным методом ЯМР нефтяных дисперсных систем. Казань. «ГранДан». 1999. - 129 с.
- Патент РФ на изобретение. Заявка №2009138707 / 19.10.2009.
- Кashaev R.S.-H., Gazizov E.G. Effect of irradiation in visible and infrared spectral regions on nuclear magnetic relaxation parameters of protons in oil products. Journal of Applied Spectroscopy. V. 77 (3), р. 321-328.
