Молекулярная масса. 
Химия нефти и газа

Как и плотность, молекулярная масса является одним из важнейших показателей качества нефтепродуктов. Ее величина определяет среднее значение молекулярной массы тех или иных фракций и дает ориентир о составе этих фракций.

Молекулярная масса нефтей может изменяться в широких пределах и составляет, в основном, 220 — 300. Но известны нефти с отличающимися от этих значений величинами молекулярных масс. Высокие значения молекулярных масс из российских нефтей имеют Ярегская (452), Танатарская (384), Айяунская (470), Западно-Сургутская (312), Губкинская (180).

В аналитической практике молекулярная масса определяется тремя методами: криоскопическим, эбуллиоскопическим и осмометрическим.

Наиболее часто применяют первый метод с использованием в качестве растворителей нефтепродукта бензола или нафталина. Криоскопия основана на законе Рауля для разбавленных растворов:

М =, (3.8).

где К — криоскопическая постоянная для данного растворителя;

р — масса растворенного вещества в 1000 г растворителя (моляльная концентрация);

t — понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем.

Методы расчета молекулярной массы, основанные на свойствах разбавленных растворов, имеют достаточную погрешность. Поэтому для определения точного значения молекулярной массы прибегают к использованию масс-спектрометрического анализа.

При отсутствии возможности прямого определения молекулярной массы нефтепродукта привлекают косвенные методы. Широко известна формула Воинова:

М = а + bt+с t², (3.9).

где М — молекулярная масса;

а, b, c — константы, зависящие от класса углеводорода;

t — средняя молекулярная температура кипения, ^оС.

Для парафиновых фракций эта формула принимает следующий вид:

М = 60 + 0,3t+0,001с t², (3.10).

а с учетом химического состава нефтяной фракции:

М = (7К — 21,5) + (0,76 — 0,04К)t— 0,245 t², (3.11).

где К — характеризующий фактор, вычисляемый по формуле:

К = 1,216. (3.12).

Расчетная величина К обычно имеет значения в пределах 10−12,5.

Молекулярную массу узких 10-градусных фракций сернистых и высокосернистых нефтей более точно можно рассчитать по формуле:

М = (160 — 5К) — 0,075t+0,156Кt². (3,13).