油田应用化学基础PDF电子书下载

目 录 1

第一部分 基础化学部分 1

第一章化学基本知识 1

一、物质及运动 1

二、原子、分子简论 2

三、元素及符号 3

四、原子量及分子量 3

第二章原子结构及分子结构 4

二、原子核外排布规律 5

一、“电子云”的概念 5

第一节原子结构 5

三、原子结构与元素周期系的关系 6

第二节分子结构 9

一、化学键与分子类型 9

（一）离子键及离子型化合物 9

（二）共价键 11

1、共价键的形成 11

2、极性共价键与非极性共价键 12

3、极性分子与非极性分子 12

（四）金属键 14

（三）配价键 14

二、化合价及分子式 15

三、分子间力 17

（一）色散力 18

（二）诱导力 19

（三）取向力 19

（四）氢键 19

一、溶液的基本性质 21

1、溶质与溶剂 21

第一节水溶液 21

第三章溶液 21

2、真溶液与胶体溶液 22

3、溶液的一些物理性质 22

4、溶解度 22

（1）溶解度 23

（2）温度对溶解度的影响 23

（3）饱和溶液 23

二、溶液的浓度 24

1、重量百分浓度 24

2、克分子浓度 24

（1）克分子量与克分子 24

（1）当量及克当量 25

5、催化裂化 25

（2）克分子浓度 25

3、克当量浓度 25

（2）克当量浓度 26

1、溶液的稀释 26

（1）重量百分浓度的稀释 26

（2）克分子浓度的稀释 26

三、溶液的稀释及浓度的换算 26

（3）当量浓度的稀释 27

2、溶液浓度的换算 27

（1）克分子浓度与克当量浓度之间的换算 27

（3）重量百分浓度与克分子浓度及克当量浓度之间的换算 28

（2）密度与比重 28

一、电解质的电离 29

第二节 电解质溶液 29

二、强电解质与弱电解质的电离过程 30

三、弱电解质在水溶液中的电离平衡 32

1、电离度 32

2、电离平衡常数 32

四、水的电离及溶液的pH值 33

1、水的电离常数 34

2、溶液的酸碱性及pH值 34

1、共同离子效应 36

五、缓冲溶液 36

2、缓冲溶液 37

第三节胶体溶液 39

一、分散系 39

二、胶体的一些特性 40

1、丁锋尔效应 40

2、布朗运动 40

3、电泳现象 41

三、胶体粒子的结构 41

四、胶体化学在原油输送过程中的应用 42

五、胶体溶液的稳定性与聚沉 42

一、酸碱中和反应 44

第四章 两类反应 44

第一节离子互换反应 44

二、盐类的水解 45

三、沉淀与溶解 47

1、溶度积规则 47

2、沉淀的生成与溶解 47

3、沉淀的转化 49

四、当量定律 50

第二节氧化还原反应 51

二、氧化还原反应的配平 52

2、氧化过程与还原过程 52

1、氧化剂与还原剂 52

一、氧化还原反应的基本概念 52

第五章 电化学及防腐 54

（一）氧化还原反应与电流（伏打电池） 54

一、原电池原理 54

（二）丹尼尔电池与电极电位 56

1、丹尼尔电池 56

2、电极电位 57

（1）双电层理论 57

（2）原电池的电动势 58

（4）标准电极电位 59

（3）标准氢电极 59

（5）影响电极电位的因素及奈斯特公式 60

（6）参比电极 62

二、电解原理 62

（一）电解池与电解过程 62

（二）电解产物的判断 63

（三）极化作用与超电压 64

三、干电池与铅蓄电池 69

（一）干电池 69

（二）铅蓄电池 69

1、铅蓄电池的构造 69

2、铅蓄电池的充电、放电原理 70

（一）化学腐蚀与电化学腐蚀 71

四、金属设备的腐蚀与防护 71

1、化学腐蚀 71

2、电化学腐蚀 72

（二）金属设备的防腐 73

1、涂层、镀层、衬里 73

2、选用合适的抗腐蚀性钢材或代用材料 75

3、选加缓蚀剂 75

4、电化学防腐 75

（1）阴极保护法 75

（2）牺牲阳极保护法 75

5、改变金属设备的环境 76

习题 76

实验一、酸、碱、盐、氧化物及两类反应 77

实验二、NaOH溶液浓度的标定（中和法） 79

实验三、水中氯离子含量的测定（沉淀法） 79

实验四、电化学实验 81

附表一、1969年国际原子量表 82

附表二、酸、碱、盐的溶解性表 83

附表三、酸和碱的百分浓度及比重 84

附表四、难溶物质的溶解度及溶度积（室温下） 87

附表五、不稳定常数 89

附表六、标准电极电位表 90

附表七、弱酸弱碱的电离常数 92

第二部分 水分析化学部分 93

第一章地下水分析概论 93

第一节地下水分析的意义 93

第二节地下水的物理性质和化学成分概述 94

一、水的物理性质 95

二、水的化学成分 98

第三节水的分析形式和分析项目 104

第四节水样的采取和保存 106

第二章 水的分析 109

第一节水分析化验工作的一般知识和常用仪器 110

一、标准溶液 110

二、天平与称量 113

三、常用精确测量体积器皿及其使用 118

四、分析误差与有效数字 122

五、指示剂与酸碱滴定曲线 124

第二节水中化学成份的测定 131

一、碱度（OH′、CO3″、HCO3″）的测定 131

二、游离CO2的测定 135

三、C1′的测定 137

四、水样的总硬度（Ca¨和Mg¨总量）的测定 138

五、Ca¨的测定 141

六、Mg¨的直接测定 142

七、SO4″的测定 143

八、水中总含盐量的测定 145

九、pH值的测定 148

十、Fe…的比色测定 149

十一、I′的比色测定 151

十二、环烷酸的比浊测定 152

十三、水中耗氧量的测定 154

十四、用火焰光度计测定水中钾和钠 156

十五、其它项目测定方法的原理 158

第三节 光电比色及其常用仪器的使用 161

一、光电比色法的基本原理 162

二、光电比色计的构造和使用方法 163

三、72型光电分光光度计的构造和使用方法 166

第四节光谱分析 169

一、光谱分析及其优缺点 170

二、激发光源与摄谱仪器 171

三、光谱定性分析 172

四、光谱定量分析 173

五、地下水（或油田水）中微量元素的光谱分析 174

第三章地下水分析结果的整理 177

第一节水分析结果的表示方法 177

第二节水分析结果的审查 179

第三节水的化学分类 180

一、苏林分类法一两个系数分类 180

二、舒卡列夫分类法 182

地下水分析结果整理示例 183

习题 188

附表一、生活饮用水水质标准和水源水质要求 191

附表二、常用的缓冲溶液 193

附表三、通用指示剂（pH1～13）的配方 193

附表四、将水中离子含量毫克／升换算成毫克当量／升的 195

乘数表 195

附表五、不同温度下某些无机盐类在水中的溶解度表 196

附表六、蒸馏水的检验法 197

参考书；有关的杂志 198

第一章 有机化合物及简单分类 200

一、有机化合物 200

二、有机化合物的简单分类 200

第三部分 有机化学及石油 200

第二章 饱和烃 203

一、烷烃的结构和命名 203

1、甲烷的结构 203

2、烷烃的同系物 205

3、异构烷烃 205

4、命名法 208

二、烷烃的性质 209

三、环烷烃 209

第三章不饱和烃 211

一、烯烃 211

1、烯烃的性质 211

（甲）加成作用 211

（乙）氧化作用 212

（丙）聚合作用 212

2、烯烃的结构 213

3、烯烃同系物的命名 214

二、炔烃 214

1、结构 214

2、性质 215

（甲）加成反应 216

（乙）氧化反应 216

（丙）炔烃和金属的化合物 216

三、二烯烃 217

3、命名 217

（丁）聚合反应 217

第四章芳香烃 219

一、苯 219

二、苯的同系物及命名 220

第五章 其它类型的有机化合物 224

一、醇、酚、醚 224

1、醇 224

（1）化学性质 224

（2）多元醇 225

2、酚 225

1、醛 227

二、醛和酮 227

3、醚 227

2、酮 228

三、羧酸及其衍生物 228

1、羧酸简介 228

2、醋酸 229

3、酸酐 230

四、胺类 231

1、简介 231

2、性质 231

五、油脂 232

1、油脂 232

六、碳水化合物 233

2、皂化反应 233

1、单糖 233

2、二糖 234

3、多糖 234

七、蛋白质及杂环化合物 235

1、蛋白质 235

2、杂环化合物 235

二、影响高分子化合物性能的重要因素 238

2、高分子化合物的分子结构对性能的影响 238

1、平均分子量大小对性能的影响 238

一、高分子化合物的特性 238

第六章 高分子化合物 238

3、高分子化合物的组成对性能的影响 241

4、空间构型对性能的影响 241

5、外加物对高分子产品性能的影响 241

三、几种重要的高聚物 243

1、橡胶 243

（1）丁苯橡胶 243

2、合成纤维 244

（2）顺丁橡胶 244

（3）硅橡胶 244

3、塑料 246

（1）聚苯乙烯 246

（2）氯化聚醚 247

四、离子交换树脂 248

五、用作石油产品的降凝剂和粘度添加剂的高聚物 250

第七章 石油 252

一、石油的基本组成 252

1、元素组成 252

2、烃组成 253

3、非烃组成 254

4、馏分组成 255

5、南阳原油简介 257

二、石油加工简介 257

1、原油的常减压蒸馏 257

2、热裂化 258

3、减粘裂化 259

4、延迟焦化 259

6、加氢裂化 260

7、铂重整 260

9、加氢精制 262

8、烷基化 262

10、电一化学精制 263

11、脱蜡 264

三、有关润滑油的加工简介 264

1、溶剂精制 265

2、脱蜡 265

四、石油中的蜡、胶质和沥青质 266

1、蜡 266

2、石油中的胶状及沥青状物质 269

（1）胶状及沥青状物质的分类及分析方法 269

（2）胶质 271

（3）沥青质 272

五、实验部分 274

1、原油中蜡、沥青质、胶质（硅胶吸附法）的测定 274

2、石油产品水分测定法 276

3、石油产品闪点测定法（闭口杯法） 278

4、石油产品闪点与燃点测定法（开口杯法） 281

5、石油产品运动粘度测定法 284

6、石油产品恩氏粘度测定法 292

7、石油产品凝点测定法 296

一、原油加热输送存在的问题 299

第一节前言 299

第四部分 原油常温输送和表面活性剂 299

二、原油冷输（不加热输送）碰到的几个难题 300

第二节原油中添加降凝、降阻剂 300

一、降凝剂的分类 301

二、降凝剂在大庆原油中的试验情况 302

三、降凝剂降低原油凝固点的作用机理及影响因素 304

四、对降凝剂在原油中试验结果的讨论 305

第三节伴水输送 306

（1）原油与水乳化的条件 307

（2）表面活性剂使油水乳化的基本原理 307

1、原油乳化伴水降粘输送 307

一、伴水输送的几种方式 307

2、表面活性剂 310

（1）表面活性剂的分类 310

（2）活性剂的浓度与降低表面张力的关系 315

（3）形成水包油乳化液与乳化剂分子结构的关系 318

（4）表面活性剂的HLB值 320

3、悬浮伴水输送 327

4、薄膜滑动输送 328

第四节实验部分 330

实验一、毛细管上升法测定液体的表面张力 330

5、用轻油烯释来降低原油的粘度与凝固点 330

实验二，泡法（即列宾捷尔法）测定表面张力 333

实验三、滴重法测定表面张力 335

实验四、活性剂HLB值的测试 336

第五节 我国油田目前常用的几种活性剂简介 337

一、常用的几种活性剂的HLB值 338

1、活性剂的编号说明 338

2、AE型活性剂的浊点及溶解性 339

二、介绍几种高分子防蜡剂 340

（1）与碱反应 341

2、聚丙烯酰胺的主要化学性质 341

1、制备 341

三、聚丙烯酰胺 341

（2）与酸作用 342

（3）与醛反应 342

（4）降解反应 343

（5）交联反应 343

第六节活性剂官能团的测定，分子量的测定 344

一、氨基的测定 344

二、酰胺（第一级）的测定 345

三、羟基的测定（一） 346

四、羟基的测定（二） 349

五、分子量的测定 354