沥青分子组成与化学结构的分析方法简介

石油沥青的主要组分是饱和分、芳香分、胶质、沥青质以及2%~3%的沥青碳和似碳物。沥青的结构以沥青质为核心，吸附部分胶质，构成胶团，胶团在饱和分和芳香分中分散形成均相混合物。沥青的分子组成和化学结构直接决定了胶团的结构状态以及胶团的分散状况，因此对于沥青物理性质和流变性能有着很大的影响。

使用不同的分析方法可以对不同的沥青物理性质进行分析，下面列举了几种在对沥青分子结构与化学组成研究中可采用的分析方法：

1

凝胶渗透色谱法

沥青溶于溶剂后通过凝胶渗透色谱，根据不同的流出时间可以将沥青按分子的大小分为多个组分。可以测出不同种类原油和加工工艺生产的沥青的数均、重均和Z均分子量及分子量分布。

2

红外光谱法

红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键，也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。红外光谱具有高度特征性，可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。

3

核磁共振波谱分析

原子核具有自旋现象，自旋时将产生磁矩，对于自旋量子数不为0的原子核，具有核磁矩，这类核是NMR测试的主要对象。这种带核磁性的原子或分子，在磁场中核吸收从低能态向高能态跃迁的两个能级差的能量所产生的共振谱，可用以测定分子中某些原子的数目、类型和相对位置。

4

高分辨质谱法

通过组分分离的方法（四组分实验）可以将沥青分成饱和份、芳香分、胶质、沥青质四个组分，由于饱和份、芳香分中分子极性较小，可先对其进行预处理，通过氧化或者磺化等反应，引入N，S，O等杂原子，改变组分分子的极性，然后再使用合适的电离源进行电离。对于石油沥青中的胶质，可根据不同预处理方法来分别分析其中不同的分子结构。

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