ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПОВ СВЯЗЕЙ КРЕМНИЯ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ ГРУППАМИ В СТРУКТУРАХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕТРОСКОПИИ

Abstract

Актуальность исследования обусловлена раскрытием возможности определения связей Si с C, H, N, O в структурах газово-жирных углей и других углефицированных веществ методом инфракрасной спектроскопии диффузного отражения в диапазоне 7500–350 см–1 с последующей обработкой спектров и определением спектральных характеристик, расчетом значений для определения структурно-генетических показателей и выполнения структурно-группового анализа. Использование структурно-генетических показателей: Пм, Пв, ПVt+L, ПI, Пг, позволяет определять влияние генетических факторов на образование разных типов связей кремния и их количества в структурах природных органических веществ. Цель: на примере инфракрасных спектров углей пластов газово-жирной стадии углефикации показать приёмы определения типов связей Si с элементами C, H, N, O с помощью справочных спектрометрических характеристик простых химических соединений кремния и анализа парной корреляции значений интенсивности выбранных полос диффузного отражения с содержанием Si в углях; также на примере веществ фоссилизированных (гербарий, фитолейма) и углефицированных (торф, кероген, уголь) показать применение обнаруженных типов связей кремнийорганических соединений в структурах природных органических веществах и характер их изменения в зависимости от углепетрографических и структурно-генетических показателей. Объекты: угли пластов Жерновского месторождения Кузбасса; образцы гербария хвоща болота Томской области, фитолейм хвоща, папоротника и керогена нефтегазовых отложений Западной Сибири юрского возраста, торфа месторождения Апача на Камчатке, каменных углей марки Д пласта Двухаршинного Черногорского месторождения Минусинского бассейна и марки Ж пласта 39 Жерновского месторождения Кузбасса. Методы: инфракрасная спектроскопия диффузного отражения в диапазоне 7500–350 см–1 с Фурье-преобразованием и приставкой DRS-8010ASC, химический анализ золы углей, углепетрографический анализ мацерального состава углей. Результаты. Установлено, что с помощью справочных таблиц спектрометрической характеристики кремния и его корреляции с интенсивностью диффузного отражения на частотах с волновыми числами 800, 855, 868, 2070, 3391 см–1 хорошо диагностируются соединения Si–H, SiCH3, Si(CH3)2, Si(C≡CH)4, Si2NH соответственно. В частности, они отражают разные виды связей Si с функциональными группами и, как показал эксперимент, с образцами гербария хвоща, фитолеймов хвоща и папоротника, керогена, торфа, каменных углей марок Д и Ж. Их использование со структурно-генетическими показателями – Пм, Пв, ПVt+L, ПI, Пг – позволяет определять влияние генетических факторов на образование разных типов связей кремния и их количества в структурах природных органических веществ.