Определение йодного числа

Непредельные углеводороды (алкены, циклоалкены, ди-, три- и полиены, алкины) в природной нефти содержатся в крайне малых количествах, но они образуются в процессах термической и термокаталитической переработки нефтяного сырья и играют важную роль в химии нефти. Кроме этого, эти соединения являются ценнейшим сырьем для нефтехимической промышленности и основного органического синтеза.

Присутствие непредельных углеводородов в бензине нежелательно, так как они химически мало стабильны и при хранении бензинов происходит их осмоление и образуются осадки. С утяжелением сырья содержание в бензине непредельных и ароматических углеводородов, а также серы увеличивается.

Непредельные углеводороды проявляют высокую реакционную способность, поэтому для их выделения и количественного определения наряду с физическими используют химические методы. В основе этих методов лежат реакции присоединения по кратным связям различных молекул (серной кислоты, галогенов, водорода и др.). Наиболее широко в аналитической практике для количественного определения алкенов используется их реакция с галогенами (хлором, йодом и бромом):

R − CH = CH2 + Br₂ → R − CHBr − CH₂Br

Содержание непредельных в анализируемом нефтепродукте характеризуют с помощью йодных (бромных) чисел. Йодным (бромным) числом называют количество граммов йода (брома), присоединившегося при определенных условиях к 100 г исследуемого вещества. При этом считают, что весь йод (бром) идет на реакцию присоединения по кратной связи и на каждую двойную связь расходуется 1 моль йода (брома).

При помощи йодных или бромных чисел можно рассчитать массовую долю алкенов (р, %),если известна средняя молекулярная масса исследуемого продукта.

Для этого используют формулу пересчета:

р = (25)

где ИЧ - йодное число;

М - средняя молекулярная масса исследуемой фракции;

254 - молекулярная масса йода.

При использовании бромного числа формула пересчета имеет вид:

р = (26)

где БЧ - бромное число;

160 - молекулярная масса брома. [9]

Определение йодного числа чаще всего проводят по методу Маргошеса (ГОСТ 2070-50). Метод заключается в проведении реакции между спиртовым раствором йода и спиртовым раствором анализируемого нефтепродукта в присутствии большого избытка воды. Йод реагирует с водой с образованием иодноватистой кислоты:

I₂ + HOH → HIO + HI

Иодноватистая кислота вступает во взаимодействие с ненасыщенными соединениями быстрее, чем йод, присоединяясь по месту двойных связей:

RCH = CHR' + 2HIO + C₂H₅OH → RHCI - CIHR' + CH₃OH +2H₂O

Избыток йода оттитровывается тиосульфатом натрия:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ → 2NaI + Na₂S₄O₆

Определение необходимо проводить быстро с соблюдением всех условий.