Розраховані спектри вуглеводнів, що входять до складу природного газу
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe64.1.72Ключові слова:
natural gas, methane, ethane, propane, butane, Raman spectraАнотація
У статтi представленi розрахованi спектри вуглеводнiв, що входять до складу природного газу, та їх порiвняння з експериментальними даними. Результати експериментальних дослiджень природного газу показують, що область валентних коливань зв’язкiв С–Н вуглеводнiв, незважаючи на дуже високий рiвень сигналу комбiнацiйного розсiяння, є мало корисною для кiлькiсного та якiсного аналiзу. Це зумовлено тим фактом, що структура смуг у цiй спектральнiй областi дуже складна. Крiм того, в даному iнтервалi частот домiнують смуги метану, який є основною складовою природного газу. Слабкi смуги важких вуглеводнiв майже неможливо розрiзнити на фонi дуже iнтенсивних смуг метану. У зв’язку з цим дуже складно врахувати всi деталi. Таким чином, ми придiлили особливу увагу визначенню молекулярних компонент природного газу – метану (CH4), етану (C2H6), пропану (C3H8) i бутану (C4H10) шляхом розрахунку частот їх C–H коливань i визначення, в якiй спектральнiй областi вони розташованi. Результати розрахункiв показують, що, дiйсно, частоти C–H коливань важких вуглеводнiв (етан, пропан i бутан) розташованi в спектральнiй областi 2500–3500 см−1 спектра комбiнацiйного розсiяння свiтла.
Посилання
M.A. Eliashevich. Atomic and Molecular Spectroscopy (Fizmatgiz, 1962) (in Russian).
M.V. Volkenshtein. Structure and Physical Properties of Molecules (Izd. Akad. Nauk SSSR, 1955) (in Russian).
G.A. Pitsevich, A.E. Malevich, E.N. Kozlovskaya, I.Yu. Doroshenko, V. Sablinskas, V.E. Pogorelov, D. Dovgal, V. Balevicius. Anharmonic analysis of C–H and O–H stretching vibrations of the formic acid dimer. Vibrational Spectrosc. 79, 67 (2015). https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2015.05.003
Yu.V. Bazhanov, V.I. Vlasov, S.M. Vovk, S.V. Kondratov, B.G. Martynenko, V.N. Poznyak, N.S. Rakovich, A.V. Tretyakov. Quantitative analysis of gas media by the Raman spectroscopy method. Analytics and Control Nos. 3–4, 65 (1998).
M.A. Buldakov, V.A. Korolkov, I.I. Matrosov, D.V. Petrov, A.A. Tikhomirov. Analyzing natural gas by spontaneous Raman scattering spectroscopy. J. Opt. Technol. 80, No. 7, 426 (2013). https://doi.org/10.1364/JOT.80.000426
D. Pieroni, J.M. Hartmann. Experimental and theoretical study of line mixing in methane spectra. III. The Q branch of the Raman v1 band. J. Chem. Phys. 112, No. 3, 335 (2000). https://doi.org/10.1063/1.480597
A.V. Gromov, N.E. Guzanov, L.A. Khachikyan. Exploitation of Trunk Pipelines (Nedra, 1987).
GOST 31371.1-2008 Natural gas. Determination of the composition by gas chromatography with an uncertainty estimate. Part 1. Guide to conducting the analysis.
B.T. Kuyliev, A. Jumaboev, L.O. Meiliev, M.A. Rakhmonova, Zh.N. Khuzhamberdieva, K. Davronov. Application of Raman scattering of light for analytical purposes. Uzbek J. Phys. 18, No. 5, 191 (2016).
M.J. Frisch, M. Head-Gordo, A. Pople. Direct analytic SCF second derivatives and electric field properties. J. Chem. Phys. 141, 189 (1990).
B.T.Kuyliev,N.D.Orlova, L.A.Pozdnyakova, F.Kh.Tukhvatullin, A. Jumabaev. Rotational-vibrational relaxation of molecules of gaseous methane and deuteromethane and their gas mixtures and the structure of the Q-band of a fully-symmetrical vibration v1. Uzbek J. Phys. 19, No. 2, 134 (2007).
B.T. Kuyliev, N.D. Orlova, L.A. Pozdnyakova, L.O. Meyliev, M.A. Rahmonova, Zh.N. Huzhamberdieva. Vibrational-rotational interaction in the molecules of the spherical top type. Ukr. J. Phys. 59, No. 3, 224 (2014). https://doi.org/10.15407/ujpe59.03.0222
T. Heijman, T. Korona, R. Moszynski, P. Wormer, A. Vanderavoird. Ab initio potential-energy surface and rotationally inelastic integral cross sections of the Ar–CH4 complex. J. Chem. Phys. 107, 902 (1997). https://doi.org/10.1063/1.474388
D. Cappelletti, A. Bartocci, F. Frati, L.F. Roncaratti, L. Belpassi, F. Tarantelli, F. Pirani. H2O–CH4 and H2S–CH4 complexes: A direct comparison through molecular beam experiments and ab initio calculations. Phys. Chem. Chem. Phys. 17, No. 45, 30613 (2015). https://doi.org/10.1039/C5CP03704B
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
