Кероси́н (англ. kerosene от др.-греч. κηρός — воск) — горючая смесь жидких углеводородов (от C₈ до C₁₅) с температурой кипения в интервале 150–250 °C, прозрачная, бесцветная (или слегка желтоватая), слегка маслянистая на ощупь, получаемая путём прямой перегонки или ректификации нефти.

Свойства и состав

Плотность 0,78–0,85 г/см³ (при 20 °C), вязкость 1,2–4,5 мм²/с (при 20 °C), температура вспышки 28–72 °C, теплота сгорания около 43 МДж/кг.

В зависимости от химического состава и способа переработки нефти, из которой получен керосин, в его состав входят:

• предельные алифатические углеводороды — 20–60 %
• нафтеновые углеводороды 20–50 %
• бициклические ароматические 5–25 %
• непредельные углеводороды — до 2 %
• примеси сернистых, азотистых или кислородных соединений.

Проппант (от англ. propping agent — «расклинивающий агент») — гранулообразный материал, который используется для повышения эффективности отдачи скважин с применением технологии гидравлического разрыва пласта.

ПАВ анионные — это органические соединения, которые, диссоциируя в воде, образуют анион с длинным углеводородным радикалом — носителем поверхностной активности; при этом катион не является поверхностно-активным на границе вода — воздух. К числу анионных ПАВ относятся следующие соединения.

Соли карбоновых кислот (мыла) с общей формулой RCOO — Ме⁺, где R — органический радикал C₈ — С₂₀; Ме⁺ — Na⁺ (в твердых мылах), К⁺ (в жидких) или NH⁺₄. Такие ПАВ отличает достаточная простота технологии их получения (следовательно, относительно низкая стоимость) и, что очень важно, полная биоразлагаемость. Мыла карбоновых кислот обладают хорошим моющим действием только в щелочной среде, в кислой же среде (из-за образования малорастворимых жирных кислот) и в жесткой воде (из-за образова­ния нерастворимых кальциевых и магниевых солей) моющая способность этих ПАВ низка.

Основным сырьем для их получения долгое время служили природные жиры — сложные эфиры глицерина и различных жирных кислот, омылением которых обычно и получали мыла карбоновых кислот. Необходимость огромного расхода ценного пищевого сырья потребовала развития производства синтетических жирных кислот (СЖК). СЖК нормального строения, содержащие 10 — 20 атомов углерода в молекуле, получают несколькими методами и широко используют в производстве ПАВ.

Алкиларилсульфонаты (чаще всего алкилбензолсульфонаты) — соли ароматических сульфокислот с общей формулой RArSO₃Me⁺ являются наиболее дешевыми и легкодоступными из синтетических ПАВ. Они составляют ~ 70 % всех производимых анионных ПАВ (более 100 наименований). Наличие в их молекуле аниона сильной кислоты обеспечивает диссоциацию и соответственно хорошее моющее действие таких ПАВ, как в щелочной, так и в кислой среде, а также в жесткой воде.

Обычно алкилбензольсуфонаты получают путем алкилирования бензола хлоралканами или олефинами с по следующим сульфированием и нейтрализацией. До 1964 г. основным алифатическим сырьем служил так называемый тетрамер пропилена — смесь изомерных олефинов С₁₀ — C₁₅, среди которых много соединений с разветвленной цепью. Получаемый из этого сырья тетрапропиленбензолсульфонат натрия, из-за крайне плохой биоразлагаемости в настоящее время запрещен к применению в большинстве развитых стран мира, и его производство практически прекращено.

В связи с этим получило развитие производство алкилбензолсульфонатов с линейным строением алкильного радикала. Таким соединениям свойственна более быстрая разлагаемость в биосфере. В этом случае сырьем для алкилирования бензола служат нормальные парафины, которые выделяют, в частности, из низкокипящих (керосиновых) фракций нефтей. К данной группе ПАВ относятся также пропил- и бутилнафталинсульфонаты натрия (некали).

Алкилсульфаты — соли эфиров серной кислоты; общая формула RОSО₃Ме⁺ (R обычно С₁₀ — C₁₈). ПАВ этой группы весьма перспективны с экологической точки зрения, но более дороги, чем алкиларилсульфонаты. Их можно получить как из высших жирных спиртов (ВЖС) сульфоэтерификзцией с последующей нейтрализацией, так и из длинноцепочечных олефинов посредством прямого присоединения серной кислоты по двойной связи и последующей нейтрализации.

Алкилсульфонаты — RO₃Me⁺ (R обычно С₁₀ — C₂₀) — перспективная группа ПАВ, обладающих хорошим моющим действием в условиях различных рН и в жесткой воде, а также хорошей биоразлагаемостью. Их получают сульфохлорированием или сульфоокислением высших парафинов с последующей нейтрализацией. Среди перспективных анионных ПАВ следует назвать и олефинсульфонаты.

ПАВ катионные — диссоциируют в воде с образованием развитого органического катиона — носителя поверхностной активности. К ним относятся алифатические и ароматические амины (первичные, вторичные и третичные) и их соли, четырехзамещенные аммониевые основания, производные пиридина и др.

Жирные амины могут быть получены из алкилгалогенидов в результате реакции с аммиаком (или низшими аминами), из жирных кислот или их производных (амидов и аммониевых солей), а также в результате аммонолиза жирных спиртов. Амины диссоциируют и проявляют поверхностную активность преимущественно в кислых средах. Высшие гомологи, например октадециламин, нерастворимы в воде, но являются маслорастворимыми ПАВ.

Соли четвертичных аммониевых оснований [RN(R’)₃]⁺X^¯ (где R — С₁₂ ÷ С₁₈; R’ - СН₃) С₂Н₅; X¯ - Сl¯, Вr) получают при взаимодействии высших аминов алифатического ряда с алкилгалогенидами, а также длинноцепочечных алкилгалогенидов с низшими третичными аминами. Соли пиридиновых оснований получают при взаимодействии пиридина с алкилгалогенидами.

Соли четырехзамещенных аммониевых и пиридиновых оснований растворимы как в кислых, так и в щелочных средах. При длине углеводородного радикала С₁₂ ÷ С₁₈ они могут обладать сильным бактерицидным действием.

Парафины — представляют собой углеводороды метанового ряда C_nH_2n+2 с длинной цепью, содержащей 18 ÷ 35 атомов углерода. В большинстве случаев средняя молекулярная масса парафинов АСПО составляет 400 ÷ 450. Они характеризуются температурой плавления в пределах 40—65°С. Обычно АСПО содержат от 5 до 70 масс.% парафинов. Высокомолекулярные парафины от С₃₆Н₇₄ до С₅₅Н₁₁₂, называемые церезинами, отличаются по своим свойствам от обычных — имеют более высокую температуру плавления, а также обладают большей плотностью. Церезины имеют разветвлённую структуру молекул. Парафины в природных условиях содержатся в нефтях и озокеритах. В пластовых условиях парафины в нефти находятся в растворённом и во взвешенном состоянии в виде отдельных кристаллов. Нефти одного и того же района содержат тем меньше парафина, чем больше в них смолистых веществ. Содержание парафина в нефтях одного и того же месторождения, как правило, возрастает с глубиной залегания. Температура плавления твердых парафиновых углеводородов тем выше, чем больше их молекулярная масса. Плотность парафинов в твердом состоянии колеблется от 865 до 940 кг/м³, а в расплавленном — от 777 до 790 кг/м³. Растворимость парафина в органических растворителях высокая, она падает с увеличением молекулярной массы и растёт с повышением температуры. Парафины не растворяются в воде и спирте. Очищенный парафин представляет собой бесцветную или белую кристаллическую массу, без запаха и вкуса, слегка жирную на ощупь. В химическом отношении парафины достаточно инертны по отношению к большинству химических реагентов. При 140°С они окисляются кислородом воздуха до жирных кислот.

Суспензия — дисперсная система с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой.

Смолы — вещества чёрного или бурого цвета, среднечисленная молекулярная масса которых 400–1500, размягчаются в инертной атмосфере при температурах 35—90°С; их плотность около 1000 кг/м³. Содержание силикагелевых смол в нефтях колеблется от 1 до 20 и более масс.%. Присутствие в нефти значительного количества смол придает ей высокую вязкость. Элементный состав смол (масс.%): С (78–88), Н (8–10), S (1–10), O (1–8), N (до 2), в небольших количествах присутствуют металлы, входящие в состав металлокомплексных соединений. Нефтяные смолы в основном состоят из соединений, содержащих конденсированные ароматические, нафтеновые и гетероциклические фрагменты. Наиболее характерные заместители в циклах — алкильные, алкенильные (С₇—С₁₂), карбонильные, карбоксильные, гидроксильные, сульфидные, меркапто- и аминогруппы. При выделении из нефти смолы являются твердыми или высоковязкими аморфными малолетучими веществами, растворимыми в низкокипящих насыщенных углеводородах. При нагревании на воздухе до температуры 100—150°С смолы превращаются в так называемые вторичные асфальтены, которые практически не растворимы в алканах.

ПАВ неионогенные — растворимые как в кислой, так и в щелочной среде соединения, не диссоциирующие в воде. Это, как правило, продукты присоединения окиси этилена к веществам с развитыми углевородными радикалами, а именно, оксиэтилированные первичные и вторичные жирные спирты RO(CH₂CH₂О)_nH; полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот RCOO(CH₂CH₂O)_nH; оксиэтилированные алкилфенолы RC₆H₄O(CH₂CH₂O)_nH. Здесь R — обычно С₈ ÷ С₉; n — среднее число оксиэтильных групп. Оксиэтилированию могут подвергаться также сульфамиды, эфиры фосфорной кислоты и другие соединения.

Оксиэтилированные жирные спирты легко разлагаются в биосфере. В отличие от них оксиэтилированные алкилфенолы обладают плохой биоразлагаемостью, даже в случае использования алкильных радикалов с неразветвленной цепью.

Перспективными неионогенными ПАВ являются так называемые плюроники — блоксополимеры окиси этилена и окиси пропилена с молекулярной массой 2000 — 20000, растворимость и поверхностная активность которых определяются соотношением длины полиоксипропиленовой (носитель гидрофобности) и полиокси-этиленовой (носитель гидрофильности) цепей.

В качестве компонентов моющих средств неионогенные ПАВ не уступают высококачественным мылам и с равным успехом применяются в мягких и жестких водах, как нейтральных, так и кислых и щелочных. Они обладают обычно низкой пенообразующей способностью и могут использоваться как пеногасители. Возможность регулирования их свойств путем варьирования количества оксиэтиленовых звеньев наряду с низкой себестоимостью предопределяет их широкое производство и применение.

ПАВ — поверхностно-активные вещества, снижающие поверхностное натяжение на границе раздела фаз за счет положительной адсорбции на ней из объема раствора.