116
РАЗДЕЛ 7
117
РАЗДЕЛ 7
Литература
1. Данилов А. М. Современное состояние производства и применения присадок
при выработке дизельных топлив Евро-3, 4 и 5. — М.: Спутник, 2009. — 27 с.
2. Митусова Т. Н. и др. — Мир нефтепродуктов. — 2010. — № 4–5. — С. 51–53.
3. Хайрудинов И. Р. и др. — Нефтепереработка и нефтехимия. — 2011. — № 1. —
С. 43–45.
МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
В ТОПЛИВНОЙ ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЕ
И ИХ ВКЛАД В МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ПРИСАДОК
В ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВАХ
С. Т. Башкатова, Ю. Б. Егоркина, В. А. Винокуров
РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина
sophy@comail.ru
В настоящей работе предпринята попытка рассмотрения ме-
ханизма действия присадок различного функционального назна-
чения в дизельных топливах (ДТ) с позиций классических пред-
ставлений химии дисперсных систем и поверхностных явлений.
Сегодня уже ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что ДТ яв-
ляются типичными представителями дисперсных систем, в част-
ности, топливных дисперсных систем (ТДС), так как им присущи
два основных признака, отличающих классические дисперсные
системы от истинных растворов: гетерогенность и дисперсность.
Частицы дисперсной фазы в ТДС образуются из длинноцепо-
чечных предельных углеводородов (УГ) нормального строения с
высокой температурой плавления (н-парафинов), гетероатомных
соединений, содержащих в качестве гетероатомов серу, азот, кис-
лород, а также смол, асфальтенов и, несомненно, присадок, если
их вводят в ДТ. Дисперсионной средой ТДС является жидкий рас-
твор, который образуют УГ, обладающие хорошей взаимной рас-
творимостью. Исходя из классических представлений, в ТДС, ве-
роятно, имеют место различные типы межмолекулярных взаимо-
действий (ММВ), ответственных за механизм действия присадок.
Нами получены экспериментальные данные, подтверждаю-
щие ММВ между УГ ТДС и новыми присадками различного на-
значения, разработанными в России в последние годы. С помо-
щью метода УФ-спектрофотометрии нам удалось доказать, что
ММВ между УГ ДТ и депрессорами (ЭВА и АМА-ВА) приводят к
образованию комплексов с переносом заряда (КПЗ) между ними.
В УФ-спектрах растворов депрессоров в ДТ присутствуют новые
полосы поглощения в видимой области спектра, отсутствующие
в спектрах отдельных компонентов.
Еще одним доказательством ММВ между депрессорами и ДТ
является независимость кинематической вязкости ДТ от концен-
трации депрессора. Кроме того, нами установлено, что удельная
электропроводность æ ДТ, смеси сомономеров, а также смеси
присадок с ДТ, не является суммой æ каждого из них. Это, на наш
взгляд, связано с тем, что ММВ возникают уже на стадии их сме-
шения. Принимая во внимание тот факт, что с увеличением кон-
центрации присадки в ДТ значение æ возрастает, можно предпо-
ложить, что взаимодействие между присадкой и УГ ДТ протекает
по адсорбционному механизму. Для подтверждения этого нами
была исследована зависимость поверхностного натяжения σ ДТ
от содержания в нем различных присадок. Установлено, что при
увеличении концентрации присадок, независимо от их функ-
ционального назначения и химической природы, значение σ ДТ
в присутствии присадок всегда уменьшается. Учитывая, что, по
определению, поверхностное натяжение — это работа образова-
ния единицы новой поверхности, понятно, что, чем меньше его
значение, тем большей устойчивостью обладает данная гетеро-
генная система.
Таким образом, все исследованные в настоящей работе при-
садки — депрессорные, диспергирующие, противоизносные, ан-
тидымные и цетаноповышающие — стабилизируют ТДС. Более
того, доказано, что повышение стабильности ТДС всегда сопро-
вождается улучшением показателей ее качества. Особое внимание
обращают на себя исследованные композиции, которые являлись
основой многофункциональных присадок для ДТ. Их способ-
ность понижать поверхностное натяжение зависит от концентра-
ции в ДТ и от состава композиции. Следует заметить, что именно
композиционные присадки способствуют значительному сниже-
нию σ ТДС по сравнению с присадками монофункционального
действия. При этом эффективность многофункциональных при-
садок в ДТ также существенно выше, чем монофункциональных
присадок, причем при меньшей концентрации первых в топливе.