1.3. Структура нефтяных асфальтенов
Асфальтены - это наиболее высокомолекулярная и наиболее сложная по элементному составу и молекулярному строению часть нефти. К асфальтенам традиционно относят вещества, осаждающиеся из нефти при большом разбавлении низшими алифатическими растворителями (алканами С3-С7, петролейными эфирами и т.п.).
Таким образом, асфальтены определены с точки зрения сольвентной классификации.
Асфальтены играют первостепенную роль в структурировании НДС и обуславливают стабильность коллоидной структуры нефтей. Поэтому асфальтены представляют собой важнейший класс компонентов нефти [25-28]. Асфальтены определяют реологические свойства нефтяных систем [27, 28], значительно влияют на добычу [29], транспортировку и переработку нефтей [25-28]. В последнее время растет добыча высокообводненных и тяжелых нефтей, особенно чувствительных к сложному поведению асфальтеновой фазы [29].Содержание асфальтенов в нефтях колеблется в интервале 0,1-10 мас.%., а в природных битумах может достигать 50% масс. Несмотря на относительно низкое содержание асфальтенов в нефтях (по сравнению с углеводородами и смолами) интерес исследователей к химии этих высокомолекулярных компонентов в силу объективных причин непрерывно возрастает. Свидетельством тому является обсуждение результатов изучения состава и строения молекул асфальтенов, выявление перспективных направлений их переработки и практического использования на многочисленных форумах и конференциях.
Важнейшим, и по сей день дискуссионным, является вопрос о величине молекулярной массы асфальтенов. Более 20-ти лет обсуждается порядок величины молекулярной массы асфальтенов [30, 31]. Если неизвестен хотя бы порядок величины молекулярного веса, то затрудняется задача установления общей связи между молекулярной структурой и физическими свойствами асфальтенов.
По последним данным [31-34] определены причины различий величин молекулярных масс асфальтенов оцененных различными методами (от 200 до 20000 а.е.м.). Наиболее реальные значения молекулярных масс дают методы масс-спектроскопии [35-37] и флуоресцентной деполяризационноЙ спектроскопии [30, 31]. Согласно этим методам значение молекулярной массы ас-фальтенов составляет 500-1000 а.е.м.
Таким образом, асфальтены не гигантские молекулы, составляющие дисперсионную фазу нефтяных систем, а так называемые [34] «мономерные юниты», объединяющиеся в молекулярные агрегаты.