Размер и форма асфальтовых частиц в нефти
Американский ученый П.А. Уизерспун летом 1959 г. посетил Советский Союз. Во время своего визита в СССР он ознакомился с работой некоторых лабораторий и сделал сообщение об исследованиях асфальтового вещества, содержащегося в нефтях. Целью исследования, как сообщил П.А. Уизерспун, было выяснение того, действительно ли, как предполагается, асфальтовое вещество присутствует в нефти в виде частиц, значительно превосходящих своим размером углеводородные молекулы основной массы нефти. В подобном случае благодаря особенностям коллоидных систем следует ожидать, что эти частицы должны оказывать существенное влияние на физические и химические свойства нефти.
В первой серии опытов были подвергнуты центрифугированию три образца нефти из Иллинойса; первый образец из миссисипских отложений с удельным весом 0,844, второй из девонских отложений с удельным весом 0,834, третий из пенсильванских отложений с удельным весом 0,838. Продолжительность центрифугирования постепенно увеличивалась от одного часа до 12 дней при скорости 30 тыс. об/мин.
Во второй серии опытов центрифугированию было подвергнуто 12 образцов нефти из районов Мидконтинента и Скалистых Гор с удельным весом от 0,797 до 0,946. Продолжительность центрифугирования увеличивалась от 7 до 12 дней; оно производилось с той же скоростью при температуре около 20°, а для более тяжелых нефтей около 50°.
В результате первой серии опытов из образцов нефти было выделено асфальтовое вещество.
Молекулярный вес асфальтового вещества проб второй серии опытов теоретически определен в интервале от 10 000 до 100 000, что при плотности 1,2 соответствует размеру частиц примерно от 30 до 65 А.
Более детальное исследование вещества, выделенного в первой серии опытов, показало, что вещество это слагается сферическими асфальтеновыми частицами плотностью 1,22 со средним диаметром 40 А, что соответствует молекулярному весу 30 000. Колебания размеров частиц незначительны и располагаются в интервале от 35 до 45 А.
Сферическая форма частиц подтверждена как исследованием под электронным микроскопом, так и определениями относительной вязкости. П.А. Уизерспун считает, что указанный характер частиц соответствует таковому в их естественном состоянии в нефти.
Колористические особенности выделенного центрифугированием вещества позволяют предположить присутствие, помимо указанных, также и других частиц меньшего размера. Природа их требует дальнейшего изучения.
Центрифугирование образца нефти с удельным весом 0,97 не привело к результатам, аналогичным изложенным. Это приписывается высокой вязкости тяжелой нефти, затрудняющей поддающееся в условиях опыта определению движение асфальтовых частиц.
Докладчик считает, что результаты изложенных исследований подтверждают предположение о присутствии асфальтового вещества в нефтях в виде частиц коллоидных размеров.
В. Левинсон