第三章地球化学正构烷烃
地球化学
地球化学一．名词解释1. 异戊二烯型化合物：由一个个异戊二烯单元头尾相连重复组合而成一类化合物，它广泛存在于生物体、近代沉积物、古代沉积岩以及原油中。
2. 萜类：环状的异戊二烯型化合物。
3.同位素效应：由于同位素不同，引起单质或化合物在物理、化学性质上发生微小变化的现象，称为同位素效应。
4.同位素分馏：在各种自然过程中，由于同位素的效应引起同位素相对含量在不同相之间的变化。
5.干酪根：沉积物和沉积岩中不溶于非氧化性的无机酸、碱和常用有机溶剂的一切有机质。
6.腐殖质：指土壤和现代沉积物中不能水解的、不溶于不溶于有机溶剂的有机质。
7.低熟油：指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。
8.生物标志物：是沉积物（岩）、原油、油页岩和煤中那些来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物。
9.质谱法：通过研究分子量和离子化的分子碎片来认识分子结构的一种现代分析技术（以高能电子将单个分子击碎，用碎片的质量组成特征，推测分子的结构组成和分子量，以达到分子鉴定的目的）。
10.质谱法（棒图）：将每一次扫描的记录，应用质荷比对检测器响应值作图，就可以得到由色谱分离的某一种化合物的质谱图。
11.质量色谱图：12.总离子流图：13.生物成因气：14.热成因气：二．简答题1.生物有机质的化学组分碳水化合物脂类蛋白质和氨基酸木质素和丹宁2.异戊二烯单元的结构及简单组合、拆分3.富沉积有机质的沉积环境4.C 、O 同位素丰度的表示方法5.自然界中碳同位素分馏的几种方式和结果6.干酪根的光学显微组分分类主要（1）统计腐泥组和壳质组之和与镜质组的比例；采用（2）采用类型指数(T 值)来划分，具体方法是将鉴定的各组分相对百分含量代入下式，计算出T 值，再依据表中的分类标准划分类型。
两种 方法以透射光为基础的干酪根显微组分分类组 分 亚 组 分腐泥组 无定形—絮状，团粒状，薄膜状有机质藻质体孢粉体—孢子、花粉、菌孢树脂体壳质组 角质体木栓质体表皮体镜质组 结构镜质体无结构镜质体惰质组 丝质体7.干酪根研究的常用测试方法干酪根研究的常用方法直接方法：显微镜SEM ——scanning electronic microscope荧光显光镜IR 吸收光谱X-ray核磁共振（NMR ），顺磁共振(ESR)（不破坏干酪根，根据其物理特性来研究干酪根的性质、结构）间接方法：元素分析稳定同位素热解分析（热失重、热模拟、热解—-色谱）超临界抽提、氧化分解100)100()75()50()100(-⨯+-⨯+⨯+⨯=惰质组含量镜质组含量壳质组含量腐泥组含量T（这种方法的特点是彻底的破坏干酪根，看它由哪些单元组成。
地化(自己)
•正构烷烃的峰型及主碳峰
正构烷烃的峰型分为单驼和双驼型。nC22以前和n C23以后 分别代表来源于水生生物和微生物以及陆源生物。
•三环二萜
三环二萜分三种构型：a 带一个长侧链结构的三环二萜烷；b具有 海松酸基本碳骨架的三环二萜烷，如海松烷、降海松烷； c具有松 香酸基本碳骨架的的三环二萜烷，如松香烷，降松香烷。一般认为 后两种来源于高等植物树脂，是高等植物输入的标志。长链的三环 二萜烷分布广泛，表明其可能来源于微生物和藻类。
随着成熟度越高，基数碳优势比逐渐消失，因而OEP值越接近 于1则说明其成熟度越高，反之，其越大则说明成熟度越低。
•霍烷参数
Ts/Tm; C30βα/αβ ；C31 C32-αβ-22S/22(S+R)
•甾烷参数 C29αα-20S/20(S+R)及C29-ββ/（ββ+αα）； 重排甾烷/规则甾烷
古沉积环境参数
•类异戊二烯性烷烃中的Pr/Ph
由于姥鲛烷是植醇在氧化环以反映成烃古环境的氧化还原程度。一般情况 下Pr/Ph越小，反映还原性越强，反之，则反映氧化环境。
•二环倍半萜
二环倍半萜与甾、萜烷综合应用具有一定的指相意义。
古盐度参数
•三环二萜烷
通常在淡水环境中形成的三环二萜烷丰度较低，一般∑三 环/ ∑霍烷值很小，在咸化环境中∑三环/ ∑霍烷值很高。 在咸化环境中生成的三环二萜烷碳数分布宽，一般可检测 到C30， C25以后成对出现的三环萜烷相对丰度较高，呈倒 “V”字型分布。
•γ蜡烷
γ蜡烷/0.5C31αβ（22S+SSR）和∑三环/ ∑五烷是指示水体 咸度的参数，其二者随水体咸度的增大而增大。 霍烷中C35αβ> C34αβ> C33αβ除了指示水体咸度较大 外，还指示水体较深。
油气地球化学复习资料
油气地球化学复习题一、名词解释：（5’×5）1、R0：亦称镜质体反射率，指光线垂直入射时，镜质体中的反射光强度和入射光强度的比值。
（温度和有效加热时间的函数且具不可逆性）（1）、干酪根：沉积岩中不溶于非氧化性酸、碱溶剂和常用有机溶剂的沉积有机质。
2、生物标记化合物：是指沉积有机质、原油、油页岩、煤中（书：沉积物或者岩石中）那些来源于活的生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或较少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始母质的特殊分子结构信息的有机化合物。
因此，它们具有特殊的“标志作用”。
3、氯仿沥青“A”：指可溶于有机溶剂氯仿中的有机质。
氯仿从岩石中提取出来的有机质质量与岩石样品质量之比的百分数，就是氯仿沥青“A”的含量。
它是反映了岩石中分散沥青物质中性部分的含量，一般认为氯仿沥青“A”与石油的性质相近似。
（课件：指岩石中可抽提有机质的含量）4、生物降解作用：当含有溶解氧和微生物的地表水进入到浅层油藏界面后，微生物将以石油烃类为碳源进行繁殖，多是选择性消耗石油烃类使得石油化学组成发生重要改变的过程（这主要是需氧微生物的降解过程，异氧微生物的降解即是硫酸盐还原菌的厌氧氧化作用。
）（可以不用写吧）生物降解的结果一方面是使原有的性质变差，有的粘度增加，形成重质油；另一方面，生物降解也会产生沥青沉淀，堵塞孔隙喉道，是储层物性变差，从而降低油气藏的开发价值。
5、藿烷：五环三萜类中分布较广泛的生物标志物，由死亡生物体经地球化学过程演化而来的反映原核微生物(细菌)的输入的化合物。
有4个六元环和1个五元环组成。
碳数为27-35，（在C-4、C-8、C-10、C-14、C-18均有甲基，C-21是烃基取代基，它可以是-H、-CH3、C2H5等，）这类化合物的立体异构主要发生在C-17、C-21、C-22上，正常藿烷的碳数为30。
（当某碳位上少一个-CH2时，称为降藿烷；少两个-CH2时称为二降藿烷；少三个-CH2时称为三降藿烷。
中国地质大学(武汉)专业课《石油及天然气地质学》复习要点
《石油及天然气地质学》复习要点#中国地质大学(武汉)考研专业课复习要点#第一章油气藏中的流体1.简述海相与陆相石油的基本区别？（1）石油类型（2）含蜡量（3）含硫量（4）钒和镍含量与比值（5）碳稳定同位素组成2.气藏气中常见的化学组成是什么？（1）主要成分：烃类，通常甲烷占优势（2）次要组成:非烃气（3）痕量到微量的惰性气体3.蒂索和怀特(1978)提出的石油分类？（1）石蜡型（2）环烷型（3）石蜡—环烷型（4）芳香—中间型（5）芳香—环烷型（6）芳香—沥青型4.石油的化合物组成？（1）正构烷烃（2）异构烷烃（3）环烷烃（4）芳烃和环烷芳烃（5）含硫、氮、氧化合物（6）生物标记化合物5.油田水的分类(Sulin，1948)？（1）硫酸钠型（2）重碳酸钠型（3）氯化镁型（4）氯化钙型6.油田水的来源？（1）沉积水（2）渗入水（3）转化水（4）深成水。
7.油田水的产状？（1）与油、气分布的相对位置，分为底水和边水（2）与油层的相对位置分为上层水、夹层水和下层水（3）按照水在储集层的存在状态可分为：气态水、吸附水、毛细管水和自由水8.油田水的化学组成？（1）无机组成：常量组分、微量组分（2）有机组分：烃类、酚和有机酸（3）溶解气：O2、H2、CO2、H2S、CH4、He等9.不同成因天然气的化学组成和碳氢稳定同位素的基本特征？（1）生物成因气：甲烷气及部分CO2和少量N2；δ13C1值一般-55‰〜-90‰之间；δD值较低。
（2）油型气：石油和凝析油伴生气，重烃气含量一般大于5％，最高可达40％〜50％，甚至可超过甲烷含量。
过成熟以甲烷为主，重烃气一般小于2％；碳稳定同位素：由石油伴生气→凝析油伴生气→过成熟干气，大致分别为-55‰〜-40‰、-45‰〜-30‰、≥-35‰；δD 偏高，与δ13C值频率分布特征一样，随烷烃气中碳数增加，δD值频率区间值变重。
（3）煤型气：重烃气含量有时可达10％以上，甲烷气一般占70％-95％．非烃气中普遍含N2和Hg蒸气，也常含CO2，但贫H2S；我国煤型气的δ13C1值分布在-41.8‰至-24.9‰之间。
《地球化学》章节笔记
《地球化学》章节笔记第一章：导论一、地球化学概述1. 地球化学的定义：地球化学是应用化学原理和方法，研究地球及其组成部分的化学组成、化学性质、化学作用和化学演化规律的学科。
它是地质学的一个分支，同时与物理学、生物学、大气科学等多个学科有着密切的联系。
2. 地球化学的研究对象：- 地球的固体部分，包括岩石、矿物、土壤等；- 地球的流体部分，包括大气、水体、地下水等；- 地球生物体，包括植物、动物、微生物等；- 地球内部，包括地壳、地幔、地核等。
3. 地球化学的研究内容：- 地球物质的化学组成及其时空变化；- 地球内部和外部的化学过程；- 元素的迁移、富集和分散规律；- 地球化学循环及其与生物圈的相互作用；- 地球化学在资源、环境、生态等领域的应用。
二、地球化学的研究方法与意义1. 地球化学的研究方法：- 野外调查与采样：包括地质填图、钻孔、槽探、岩心采样等；- 实验室分析：包括光学显微镜观察、X射线衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、原子吸收光谱（AAS）等；- 地球化学数据处理：包括统计学分析、多元回归、聚类分析等；- 地球化学模型：建立地球化学过程的理论模型和数值模型；- 同位素示踪：利用稳定同位素和放射性同位素研究地球化学过程。
2. 地球化学研究的意义：- 揭示地球的形成和演化历史；- 了解地球内部结构、成分和动力学过程；- 探索矿产资源的形成机制和分布规律；- 评估和治理环境污染问题；- 理解地球生物圈的化学循环和生态平衡；- 为可持续发展提供科学依据。
三、地球化学的发展历程与现状1. 地球化学的发展历程：- 起源阶段：19世纪初，地质学家开始关注矿物的化学组成；- 形成阶段：19世纪末至20世纪初，维克托·戈尔德施密特等科学家奠定了地球化学的基础；- 发展阶段：20世纪中叶，地球化学在理论、方法、应用等方面取得显著进展；- 现代阶段：20世纪末至今，地球化学与分子生物学、环境科学等学科交叉，形成新的研究领域。
地化名词
地化名词及解释1．有机化合物(organic compound):除CO2、碳酸盐岩和金属碳化物外的所有含碳原子化合物2．烃类化合物(hydrocarbons compound):指只含碳、氢元素的化合物，包括正构烷烃、支链烷烃、环烷烃和芳香烃。
3．非烃化合物/杂原子化合物（NSO化合物）(non hydrocarbon compounds/heteroatom compounds): 在组成石油、沥青和干酪根的有机化合物中，除C、H原子外的其它原子称为杂原子，含杂原子的化合物称为杂原子化合物或非烃化合物4．烷烃（saturated group）：只有碳氢单键的稳定分子称为烷烃或饱和烃5．立体化学(Stereochemistry):在分子中，原子之间的立体的或三维的关系称为立体化学6．同分异构体(isomeride)分子式相同而其结构基团排列不同的化合物称为同分异构体7．碳架异构：(carbon skeleton isomerism):碳架异构是由碳架中原子(atom)结合的顺序不同而产生的异构8．取代位置异构(coordination isomerism):取代位置异构是由于取代基在碳链或环上位置不同而产生的异构9．官能团异构(functional group isomerism) :官能团的异构是由于官能团的不同而形成的异构10．互变异构(tautomerism): 互变异构是由于活泼氢可以改变在分子内的位置产生的异构，该反应是可逆的11．立体异构(stereo isomerism):立体异构是指具有相同的分子式和相同的原子连接顺序，但是由于分子内的原子在空间排布的位置不同而产生的异构12．顺反异构(geometric Isomerism)：指由于共价键的旋转受到阻碍而产生原子在空间排布的位置不同的异构13．构象异构(conformational isomerism)：指由于分子内单键旋转位置不同而产生的异构。
油气地球化学-总结-复习资料
1、C15~C21主要源于水生生物，C25~C33，成熟度低、高等陆源植物2、类异戊二烯烃：盐湖相石油形成于强还原环境，具植烷优势和正烷烃的偶碳优势，Pr/Ph＜1.0；湖相烃源岩生成的石油形成于还原环境，Pr/Ph为1.0~3.0；湖沼相的石油形成于弱氧化环境，姥鲛烷优势明显， Pr/Ph＞3.0。
在煤系地层中Pr/Ph值很高，Pr/Ph =5~10随着有机质热成熟Pr/Ph值增大，异构烷烃与相应的正构烷烃含量比值下降，Pr/nC17，Ph/nC18明显降低；3、在石油中最常见的萜烷有m/z191的五环三萜烷（藿烷与非藿烷）。
奥利烷被认为是白垩系或更年青时代高等植物的标志物，可能来源于桦木醇和被子植物中的五环三萜烯4、生物标志化合物的应用1、母源输入和沉积环境C15~C21主要源于水生生物，C25~C33，成熟度低、高等陆源植物2、类异戊二烯烃：盐湖相石油形成于强还原环境，具植烷优势和正烷烃的偶碳优势，Pr/Ph＜1.0；湖相烃源岩生成的石油形成于还原环境，Pr/Ph为1.0~3.0；湖沼相的石油形成于弱氧化环境，姥鲛烷优势明显， Pr/Ph＞3.0。
在煤系地层中Pr/Ph值很高，Pr/Ph =5~10随着有机质热成熟Pr/Ph值增大，异构烷烃与相应的正构烷烃含量比值下降，Pr/nC17，Ph/nC18明显降低；2、确定时代3、成熟作用CPI、OEP/2×n C29／(n C28＋n C30)P874、生物降解利用生物标志化合物能判断原油的生物降解程度，随着生物降解程度的增加，原油的物性将发生明显的变化，原油的密度、粘度增大，胶质和沥青质含量增加，饱和烃遭受生物降解的顺序为：正构烷烃＞无环异戊二烯类烷烃＞藿烷（有25-降藿烷存在）＞规则甾烷＞藿烷（无25-降藿烷存在）＞重排甾烷＞芳香甾类化合物＞卟啉5、油气运移发现随着运移距离的增加，烷烃与芳香烃、正构烷烃与环烷烃的比值增加．长链三环萜比藿烷易于运移，甾烷中αββ组分比ααα组分易于运移，单芳甾烷比三芳甾烷更易运移，因此，随着原油运移距离的加大，易运移的组分相对富集。
有机地球化学的分析方法
样品有机质萃取和组分分离
索氏抽提(Soxhlet)
地质载体中有机组分是有机地球化学的主要实验之一。分析前，必须
进行样品的溶剂萃取前处理，以达到分离基体、浓缩分析物的目的。 索氏抽提的原理是采用溶剂反复回流，将样品中的可溶有机组分提取
出来。通常先将样品粉碎至大于100目(图)。萃取液采用甲醇、氯仿、苯等，
饱和烃
二氯甲烷或苯
芳烃
甲醇或苯甲醇
非烃
索氏抽提和组分分离流程图
索氏抽提方法在有机地球化学 分析中的不足是：
1、索氏抽提温度高，挥发性组分易丢失；
2、样品需要量较大，小量地质样品受到限制； 3、操作方法本身有一些弊端：萃取时间长，使用的 溶剂量大，有一定的毒性；经常在高温下进 行，成本高； 整个过程为手动操作，难以实现自动化等。
利用不同化合物在吸附剂和洗脱溶剂间的吸附-溶解作用
的差异，使混合物得到分离。吸附剂的活性、洗脱剂极性 和洗脱流速，是影响分离效果的主要因素。
分离生物标志物，常采用硅胶／氧化铝混合柱，以
定量的正己烷(或石油醚)、苯(或二氯甲烷)和甲醇(或乙醇) 等有机溶剂依次洗脱。此法可有效分离烷烃、芳烃和非烃 等有机族组成。
超临界流体
超临界状态是物质的一种特殊流体状态,当把处于气液平衡的物 质加压升温时,液体密度减小,而气相密度增大,当温度和压力达到某
一点时,气液两相的相界面消失,成为一均相体系,这一点就是临界点
。当物质的温度和压力分别高于临界温度和临界压力时,就处于超临 界状态。
部分流体物质的超临界参数
物质 H2O CO2 H2 CO H2S NH3 N2O CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 临界压力Po(MPa) 22.12 7.38 1.30 3.49 9.00 11.25 7.17 5.40 4.88 4.25 3.75 3.75 2.97 临界温度Tc(℃) 374.1 31.05 -239.85 -140.15 100.45 132.4 36.5 8.85 31.85 96.85 135.0 96.6 233.85 0.235 0.450 0.218 0.203 0.217 0.228 0.232 临界密度(g/cm3) 0.332 0.433
地球化学复习资料
地球化学复习资料1、异戊二烯型化合物：习惯上把链状的萜类叫做异戊二烯型化合物，而把环状的异戊二烯型化合物称为萜类，统称萜类化合物。
2、同位素效应:由于同位素不同引起单质或化合物在物理、化学性质上发生微小变化的现象3、同位素分馏：在各种自然过程中，由于同位素的效应引起同位素的相对含量在不同相之间的变化4、干酪根：沉积物和沉积岩中不溶于非氧化的无机酸、碱和常用有机溶剂的一切有机质。
5、腐殖质：通常用来指土壤和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的有机质。
6、低熟油：指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。
7、生物标志物：是沉积物（岩）、原油、油页岩和煤中那些来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物。
8、质谱法：是通过研究分子量和离子化的分子碎片来认识分子结构的一种现代分析技术。
9、质谱图：将每一次扫描的记录，应用质荷比对检测器响应值作图，就可以得到由色谱分离的某一种化合物的质谱图。
10、质量色谱图：将所有扫描的记录分别在质荷比一定的情况下，应用保留时间（或扫描数）对响应值作图，得到的就是反应具有不同分子量或构型的一系列化合物的质量色谱图。
11、总离子流图：按到达检测器的离子先后、数量多少排列出的谱图(TIC图)12、生物成因气：指在成岩作用或有机质演化早期阶段，微生物群体的发酵和合成作用形成的以甲烷气体为主的天然气。
13、热成因气：有机质热分解生成的天然气，这里的有机质包括干酪根、煤、可溶有机质和石油。
一．富有机质形成的有利条件富含有机质的沉积形成有几个必要条件，首先需要有充足的有机物供给，有机物主要来自（直接或间接）初级生产者：陆生植物或浮游植物。
其次在沉积环境中水流的速度必须很慢，以至于细粒的有机质得以沉淀聚集。
同时非有机质沉积速度要较慢，以不降低有机质的含量，最后沉积物中的有机质还必须被良好的保存，不被氧化或生物降解。
地球化学正构烷烃
为姥鲛烷与正十七烷化合物含量之比值，指示热演化程度、生物降 解程度等；
Ph/nC18：
为植烷与正十八烷化合物含量之比值，指示热演化程度、生物降解 程度等；可与Pr/nC17相结合判断沉积环境氧化还原性。
热导检测器：
记录仪 作用：将检测器输入的讯号放大后，进入记录仪记录色谱信息，以 谱图的形式记录化合物分离情况； 化学工作站 作用：通过计算机软件系统，对样品色谱分析信息进行数据和图像 处理和编辑，提供样品色谱图和参数文档。
三、气相色谱分析的基本原理
气相色谱法一般用难挥发的高沸点固定液或固体吸附剂作固定相，用 氢气、氮气等作载气，携带溶质作为流动相。由于固定相分子与溶质分 子之间的作用力大小、性质不同，决定了固定相对样品各组分吸附和溶 解能力，也即分配系数大小不同。当样品被载气带入色谱柱并且不断向 前移动的过程中，分配系数小的组分移动速度越来越快，而分配系数大 的组分移动越来越慢。这样，即使组分之间分配系数相差很小，但只要 存在差别，在色谱柱中反复多次（103~106次）的分配（表现为吸附与脱 附，溶解与解释过程），经过一定的柱长，使之彼此分离，依次进入检 测器产生讯号，在记录仪上绘出色谱图。
弹性石英毛细管色谱柱
柱长：30~60m；内径：0.20~0.30mm；多种类型。
二、气相色谱(GC)仪结构与组成
气相色谱仪分分析和记录两个单元； 分析单元包括气路、进样系统、分离系统和检测系统； 记录单元包括信号放大系统和记录系统。
气相色谱图仪
气路系统
由钢瓶、阀门、导管和气体组成；
气体种类与用途： 载气： N2、H2、He 作流动相，携带化合物，纯度要求达99.99%以上；
C21
正 构 烷 烃 和 类 异 戊 二 烯 烃 色 谱 峰 鉴 定
正构烷烃气质方法的建立-概述说明以及解释
正构烷烃气质方法的建立-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述正构烷烃是一类具有重要实用价值和广泛应用领域的有机化合物。
它们具有独特的化学结构和性质，因此对于正构烷烃的气质分析方法的建立与应用具有重要意义。
正构烷烃的气质方法是指通过气相色谱等分离技术和质谱等检测手段，对正构烷烃样品进行定性、定量、结构鉴定、合成过程控制等分析。
这些分析结果对于化工、能源、环境等领域的基础研究和应用研究都具有重要的指导和推动作用。
在过去的几十年中，随着分析技术的不断发展和改进，正构烷烃气质方法也得到了长足的进步。
传统的气相色谱质谱联用技术以及新兴的飞行时间质谱和射频场降解谱等新技术的应用，使得正构烷烃气质方法在检测灵敏度、分析速度、准确性等方面都取得了显著的提高。
然而，目前已建立的正构烷烃气质方法在实际应用中仍存在一些局限性，例如样品预处理的复杂性、脱色技术的不确定性、分离分析的困难等。
因此，对于正构烷烃气质方法的研究仍然有待深入，以满足日益增长的实际需求。
本文的目的是通过综述已有的研究成果，总结正构烷烃气质方法的基本原理和建立步骤，并探讨已建立的正构烷烃气质方法在实际应用中的局限性，进而展望未来发展方向。
通过对正构烷烃气质方法的系统研究，我们可以进一步提高气质分析技术的精度和准确性，推动正构烷烃领域的发展和创新。
1.2文章结构1.2 文章结构在本文中，将按照以下顺序阐述正构烷烃气质方法的建立。
首先，引言部分将概述本文的背景和目的。
接下来，正文部分将探讨正构烷烃气质方法的重要性、基本原理以及建立步骤。
最后，结论部分将总结已建立的正构烷烃气质方法的应用、局限性，并提出未来的发展方向。
通过这一结构，读者将能够全面了解正构烷烃气质方法的重要性和原理，以及从头开始构建这一方法所需的步骤。
同时，了解已建立方法的应用和局限性将有助于更好地理解该方法的实际应用背景。
最后，提出未来的发展方向将为相关领域的研究人员指明研究方向，推动正构烷烃气质方法的进一步发展。
正构烷烃在气质中的作用-概述说明以及解释
正构烷烃在气质中的作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述正构烷烃是一种碳原子按照直链排列而形成的烃类化合物，具有稳定的结构和多种重要应用。
在气质中，正构烷烃扮演着重要的角色，影响着气体的燃烧性能、排放标准和环境污染等方面。
本文将详细探讨正构烷烃在气质中的作用，并展望其未来的发展前景。
通过对正构烷烃的深入研究，我们能更好地了解和利用这一重要化合物在气质领域的应用。
1.2文章结构文章结构：本文将分为三个部分进行讨论。
首先，在引言部分中，将介绍正构烷烃的概念及其在气质中的重要性，以及阐明撰写本文的目的。
接着在正文部分，将详细阐述正构烷烃的定义和特性，以及其在气质中的作用。
最后，在结论部分，将总结正构烷烃在气质中的重要性，展望其未来的发展，并得出结论。
通过以上结构，本文旨在全面深入地探讨正构烷烃在气质中的作用，希望可以为相关领域的研究提供有益的参考。
1.3 目的目的部分的内容应该明确阐述本文所要探讨的目的和意义。
在这篇文章中，探讨正构烷烃在气质中的作用，旨在帮助读者更深入了解正构烷烃在气质中的重要性和应用领域。
本文旨在提供对正构烷烃的概念和特性的全面理解，并探讨其在气质领域的重要作用，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导。
通过对正构烷烃的深入剖析，希望读者能够更好地理解其在气质中的功能和价值，为其未来的发展提供有力支持。
2.正文2.1 正构烷烃的定义和特性正构烷烃是指碳链上的碳原子按照直链排列，没有任何支链的烷烃分子。
它们是由碳原子与氢原子通过共价键连接而成的无色无味的有机化合物。
正构烷烃可以形成碳水化合物的一种基本结构单元，是石油和天然气的重要组成部分。
正构烷烃的特性包括：1. 碳原子按照直链排列，形成直链结构，没有任何分支结构。
2. 具有较高的熔点和沸点，因为分子内部相互作用力较强。
3. 油性较低，易于挥发。
4. 通常具有良好的溶解性和润滑性。
5. 在燃烧时产生较高的能量，是燃料和燃料添加剂的常见成分。
第三章地球化学正构烷烃
100.00
110.00
谱
峰 鉴 定
C17 C18
Pr Ph
类异戊二烯烃是以异 戊二烯为基本结构单 元的链状支链烷烃，
iC16 iC15
iC18
有多种系列。
54.00
56.00
58.00
60.00
62.00
64.00
66.00
68.00
70.00
72.00
74.00
二、气相色谱地球化学参数及意义
1、正构烷烃 ➢ 碳数范围：
红中6
Ph/nC18
1.0
鱼3 3
0.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Pr/nC17
7
济阳坳陷惠民凹陷
6
辽河坳陷冷东地区
渤中坳陷
5
Pr/nC17
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
Ph/nC18
3、利用类异戊二烯烃系列分布曲线对比油源
45
40 (a)
35 30 25 20 15 10 5 0
iC15% iC16% iC18% Pr% Ph%
50
(b)
40
30
20
10
0 iC15% iC16% iC18% Pr% Ph%
➢ 固定相 色谱柱中的吸附剂称为固定相，可固体和液体；
常用的固体吸附剂有：非极性活性碳、中等较高，如硅油等。
➢ 流动相 色谱柱中携带化合物流动的流体称为流动相，可液体和气体；
常用的气体有N2、H2、He 等，称为载气。
➢ 色谱种类
气-固色谱
C11
前峰型
正构十四碳烷烃
正构十四碳烷烃（也称为正烷烃）是一种碳数为14的饱和烃类化合物。
它由碳原子和氢原子组成，分子式为C14H30。
在有机化学中，正构十四碳烷烃是一类重要的化合物，具有多种应用。
本文将对正构十四碳烷烃的结构、性质、合成方法以及各个方面进行全面、详细和深入的探讨。
一、结构与性质1. 结构正构十四碳烷烃的结构非常简单，它是一条直链烷烃，由14个碳原子和30个氢原子组成。
这些碳原子形成一条直线，每个碳原子都与相邻的两个碳原子通过共价键连接。
2. 物理性质正构十四碳烷烃是无色、无味的液体。
它具有较低的沸点和熔点，可以在室温下自由流动。
其密度较低，不溶于水，但可以与非极性溶剂（如石油醚）混溶。
3. 化学性质由于正构十四碳烷烃分子中只含有碳和氢两种元素，它的化学性质相对较为稳定。
它不容易与其他物质发生化学反应，不易燃烧，并且可以在较宽的温度范围内稳定存在。
二、合成方法正构十四碳烷烃可以通过多种方法合成，下面将介绍其中两种常用的合成方法。
1. 乙醇脱水将乙醇与浓硫酸反应，可以得到一种叫做乙烯的气体。
然后，将乙烯通过催化加氢反应，加氢剂常用铜或镍，得到丁烷。
最后，通过连续增加碳数的方式，反复进行催化裂化或加氢反应，就可以得到正构十四碳烷烃。
2. 烷烃异构化将合成气（由一氧化碳和氢气组成）通过催化剂反应，可以得到二甲烷、一甲烷和一乙烷的混合物。
然后，将该混合物与催化剂再次进行反应，可以将其中的一甲烷异构化为正构十三碳烷烃。
最后，通过连续进行反应，将一乙烷分子中的碳数依次增加，就可以得到正构十四碳烷烃。
三、应用领域正构十四碳烷烃在许多领域中具有广泛的应用，以下将介绍其中一些重要的应用领域。
1. 石油工业正构十四碳烷烃是一种重要的石油产品。
它可以作为汽油和柴油的组分之一，用作燃料。
此外，它还可以用于合成润滑油和溶剂。
2. 化妆品正构十四碳烷烃可以用作化妆品的成分，特别是在皮肤护理产品中。
它具有良好的渗透性和润滑性，可以起到保湿和保护皮肤的作用。
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四、气相色谱的常用术语
➢ 色谱图 是以化合物相对含量（强度）为纵座标，流出时间作横座标 Nhomakorabea曲线图；
➢ 基线 没有试样情况下，检测器输出的信号变化曲线，记录色谱柱流失的状
况；在许多情况下，色谱基线也指样品色谱图底部的轮廓线。
化 合 物 相 对 含 量
%
时间（分）
基线
➢ 保留时间 指被测化合物从进样开始，到柱后出现浓度最大值时所需时间。在一
前峰型
C23
后峰型
碳 数范围：C12~C37
主峰碳：C23
C12
C37
双峰型
➢ CPI（碳优势指数）: 反映有机质热演化程度.
➢ OEP（奇偶优势）：反映有机质热演化程度.
➢ C21-/C22+： 为C21及其之前的正烷烃含量总和与C22及其之后的正烷烃含量总和之比
值；反映有机质热演化程度、生物源构成等。
在一定色谱分析条件下，分子量最小的正构烷烃至分子量最高正构烷烃的 碳数范围；在色谱图上，是第一个正烷烃至最后一个正烷烃之间的碳数范围； 反映正构烷烃系列化合物组成情况。 ➢ 主峰碳数：
在色谱图上，相对含量最高的正烷烃化合物碳数；反映有机质热演化程度、 生物源构成等。 ➢ 峰型：
在色谱图上，正烷烃系列化合物相对含量的分布形态；反映反映有机质热 演化程度、生物源构成等。
载气流速即为载气的流动速度，它直接影响到组分的分离效果。流速 习惯上用ml/min表示，一般为几十ml/min。 分流比：
载气的放空体积/进入柱子的体积之比值；一般为30~60左右。 ➢ 进样器
作用：使样品气化成气体；气化室温度一般为300℃。
➢ 色谱分离系统 作用：将混合物样品分离开来；
柱室程序升温： 初温：程序升温开始前色谱柱的温度； 终温：程序升温结束时色谱柱的温度； 恒温时间：在某一温度停留的时间； 升温速率：单位时间内温度上升的度数，用℃/min。
弹性石英毛细管色谱柱
柱长：30~60m；内径：0.20~0.30mm；多种类型。
二、气相色谱(GC)仪结构与组成
气相色谱仪分分析和记录两个单元； 分析单元包括气路、进样系统、分离系统和检测系统； 记录单元包括信号放大系统和记录系统。
气相色谱图仪
➢ 气路系统 由钢瓶、阀门、导管和气体组成；
气体种类与用途： 载气： N2、H2、He 作流动相，携带化合物，纯度要求达99.99%以上； 燃烧气： H2 ，使有机物燃烧，产生信号； 助燃气：空气，助燃。 载气流速：
➢ 检测器 作用：检测化合物流出色谱柱口的信号。
氢火焰离子检测器（FID）：用氢-氧火焰使有机物燃烧，参加自由基反 应而被电离，产生的离子在外加电场作用下，产生微电流，经放大后送往 记录仪。 火焰光度检测器（FPD）： 热导检测器：
➢ 记录仪 作用：将检测器输入的讯号放大后，进入记录仪记录色谱信息，以
谱图的形式记录化合物分离情况；
➢ 化学工作站 作用：通过计算机软件系统，对样品色谱分析信息进行数据和图像
处理和编辑，提供样品色谱图和参数文档。
三、气相色谱分析的基本原理
气相色谱法一般用难挥发的高沸点固定液或固体吸附剂作固定相，用 氢气、氮气等作载气，携带溶质作为流动相。由于固定相分子与溶质分 子之间的作用力大小、性质不同，决定了固定相对样品各组分吸附和溶 解能力，也即分配系数大小不同。当样品被载气带入色谱柱并且不断向 前移动的过程中，分配系数小的组分移动速度越来越快，而分配系数大 的组分移动越来越慢。这样，即使组分之间分配系数相差很小，但只要 存在差别，在色谱柱中反复多次（103~106次）的分配（表现为吸附与脱 附，溶解与解释过程），经过一定的柱长，使之彼此分离，依次进入检 测器产生讯号，在记录仪上绘出色谱图。
➢ 固定相 色谱柱中的吸附剂称为固定相，可固体和液体；
常用的固体吸附剂有：非极性活性碳、中等极性的氧化铝和强极 性的硅胶等。
液体固定相种类很多，其沸点都较高，如硅油等。
➢ 流动相 色谱柱中携带化合物流动的流体称为流动相，可液体和气体；
常用的气体有N2、H2、He 等，称为载气。
➢ 色谱种类
气-固色谱
第四章 正构烷烃、类异戊二烯烃地球化学
第一节 气相色谱（Gas Chromatograph）结构 与工作原理
C18
相
对
强
C12
度
C8
C30
10.00
20.00
30.00 40.00 50.00 60.00
全油气相色谱图
70.00
80.00 90.00 100.00
保留时间 (min)
一、色谱分析中的几个概念
对
强
C12
度
C8
>C18 石蜡 C18
C30
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
保留时间 (min)
C21
主峰碳
正 构
C17
C25
C15
烷 烃
C27
基线
和
类
异
C10
戊
C31
二
烯
C35
烃 色
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
110.00
谱
峰 鉴 定
C17 C18
Pr Ph
类异戊二烯烃是以异 戊二烯为基本结构单 元的链状支链烷烃，
iC16 iC15
iC18
有多种系列。
54.00
56.00
58.00
60.00
62.00
64.00
66.00
68.00
70.00
72.00
74.00
二、气相色谱地球化学参数及意义
1、正构烷烃 ➢ 碳数范围：
按流动相分
色谱
气相色谱
按固定相分
液相色谱
气-液色谱 液-液色谱 液-固色谱
➢ 分配系数（k) k=液相（固定相）单位体积中溶质的量/气相（流动相）单位体积中 溶质的量 （对GC来说）
➢ 色谱柱 为装（涂）有固定相的玻璃管或石英毛细玻璃管。前者为填充柱，
后者为毛细管柱； 填充柱有U、W及螺旋型，内径2~4mm，长1~4m； 毛细管柱，内径0.1~0.3mm，长30~100m；
定条件下，某个化合物具有一定的保留时间。 ➢ 峰面积和峰高
峰面积是色谱峰两侧边与基线所形成区域内的面积，峰高是色谱峰峰 顶距基线的距离。它们代表化合物相对含量，用于地球化学参数的计算。
试 剂 峰
第二节 气相色谱图解析与色谱地球化学参数
一、气相色谱图解析（化合物鉴定）
C8~C12 汽油馏份
相
C1~C8 轻烃
2、类异戊二烯烃 ➢ Pr/Ph：
为姥鲛烷（Pristane）/植烷（Phytane）含量之比值，反映沉积环境 氧化还原性。 ➢ Pr/nC17：