Payday loans

Новое в квантовой физике

5. Применение формулы Е = 2,32549 • 10 -4 • Т° для определения резонансных частот в конкретном температурном диапазоне для соединений «углерод-водород».


В углеводородной смеси преобладают соединения «С — С» и «С — Н». Чтобы изменить химико-физические свойства нефти, на неё надо воздействовать. Как правило, такое воздействие оказывается через нагрев углеводородной смеси (нефти) и фракционирование её.
Но в каком диапазоне температур, можно получить наибольший эффект и что ещё надо сделать, чтобы повысить эффективность воздействия на нефть для увеличения выхода светлых нефтепродуктов (дизельная, керосиновая, бензиновая фракции)?
Как известно из практики, основной резерв -воздействие на тяжёлые молекулы в диапазоне температур от 350 до 500 °С и более (для их распада на более лёгкие молекулы, за счёт чего и получают увеличение выхода светлых нефтепродуктов). На практике, на нефтеперерабатывающих предприятиях, используется дорогостоящая технология — многоступенчатая вакуумная отгонка.
Но есть и более эффективный способ, не требующий дорогостоящих установок и позволяющий
получать до 70% светлых нефтепродуктов (на поданную нефть) при использовании одной ректификационной атмосферной колонны.
Этот способ заключается в знании поведения атомов водорода на резонансных частотах (температурах), при которых происходит (с минимальными затратами энергии «из вне») разрыв связей «С — Н». В результате количество лёгких молекул увеличивается, а это даёт увеличение светлых нефтепродуктов.
Итак, для воздействия на тяжелые молекулы в температурном диапазоне свыше 350 С, используем резонансную характеристику водорода.
Взяв за основу водород мы , в матрице «121 х 121», будем иметь:

Минимальная температура (на одно квант-состояние), соответственно составит 4 °К или 3,98 °С. Возьмём за основу температуру в °С. Матрица водорода будет выглядеть так, как представлено на фиг. 13, а приведённая в единую систему координат матрица углерода 126C представлена на фиг. 14.

Т.е., используя правило смещения электронных оболочек (см. выше), мы можем видеть, что на первой электронной оболочке атома углерода (в масштабе матрицы «121 х 121» на шестом квант- состоянии для водорода) присутствует температура 58291 / z = 58291/6 = 9715°С.
Далее расчёт делается относительно легко.
В основу расчёта можно взять как энергетический потенциал Е, который затем по формуле Е = 2,32549 • 10-4• Т переводится в температуру, так и сразу Т°K (температуру).
Для расчёта возьмём наиболее простой вариант -расчёт через Тиониз 11H= 58564 °К.
Рассчитаем резонансные частоты и диапазон температур соединения «С — Н». Т.к. два атома 126C и 11H взаимосвязаны, то они оказывают друг на друга влияние и поэтому резонансная температура будет иметь диапазон от T min ДО T max-
Начнём расчёт с углерода 126С, т.к. он будет задавать основные характеристики (связи) в связи с его большим — в шесть раз, зарядом по сравнению с водородом, соответственно, и определять максимальную составляющую равновесного излучения.
Т.к. температура ионизации водорода равна 58564 °К (13,619 эВ / 2,32549 • 10-4 эВ/градус), всеостальные атомы с зарядом z (сумма осцилляторов) будут иметь температуру равновесного излучения на своей первой электронной оболочке в матрице «121 х 121» в z раз меньше.
У углерода z = 6, следовательно на первой оболочке атом углерода (в масштабе матрицы водорода) будет температура в шесть раз меньше Тиониз 11H.
Чтобы перейти от °К к °С используем подход Тиониз (°С) = Тиониз (°К) — 273 (см. выше), тогда Тиониз 11H(°С) = 58564 °К-273 = 58291 °С.
Т.к. 126C имеет заряд z = 6, то Тиониз атома углерода при n = 1 (когда атом не возбуждён) будет равна:
Тиониз 126C = 58291 °С / 6 = 9715 °С.
По теории состояния теплового равновесия и равновесного теплового излучения, если заряд (число осцилляторов) увеличится в «к» раз z=6/z=1 = «к» = 6, то исходя из
формулы Е = h • v, в «к» раз должна увеличиться частота v (т.к. h- постоянная Планка является const).
В то же время v = R / n2 , где R- постоянная Ридберга и тоже является const. Соответственно, чтобы увеличилась в «к» раз частота (по сравнению с водородом «к» = z раз), следует, чтобы уменьшилось в «к» раз или в z раз число n2 — номер электронной оболочки в квадрате (это ещё один вариант, подтверждающий правильность подхода к квантованию (смещению) электронных оболочек).
Т.е. для атома углерода резонансная частота, соответствующая резонансной частоте атома водорода в масштабе матрицы «121 х 121» будет на оболочке (в квант-состоянии) п2 / 6 = 121 / 6 = 20,16. Взяли п2 = 121, т.к. резонансная частота атома водорода проявляется на одиннадцатой оболочке — или первый подуровень одиннадцатой оболочки (W121 = Еиониз /121).
Как мы уже знаем, n2/ z — это количество квант-состояний (20,16 • 481,74 °С = 9715 °с), а корень из n2/ z -это номер оболочки (с первой по одиннадцатую). Отсюда «n» для атома углерода 126 C будет 4,49.

Но номер оболочки может принимать только целые числа, соответственно, резонансные температуры для углерода в матрице «121 х 121» будут на целых числах
к 4,49, т.е. 4 и 5- npeз1=4, npeз2=5.
В формуле дозволенных значений внутренней энергии атома (при п =1, 2, 3 … 11) автором использован подход z2= z1• z2 (z1= z2), где z1 применяется при Тиониз 11 Н/z, а z2— при n2/ z. Т.е. z1— для состояния теплового равновесия, z2 – для равновесного теплового излучения.
Рассчитаем для n = 4 и n = 5 атома углерода температуры:
Т4 (°С) для 126C= 9715 / n2 = 9715 /16 = 607,2 °С;
Т5 (°С) для 126C= 9715 /n2 = 9715 / 25 = 388,6 °С.
При этом, основная резонансная температура рассчитывается:
Трез 126С= 9715 / 20,16 = 481,75 °С.
Но эта резонансная температура (481,75°С) не приходится на целое число номера электронной оболочки (4,49), поэтому она появится (будет задействована) лишь за счёт внешних факторов, а не самого атома углерода. Это и будет случай, когда через резонансную составляющую водорода, при воздействии на водород (481,75 °С), мы и будем возбуждать связь С — Н. Эта Трез использована в изобретении для достижения увеличения выхода светлых нефтепродуктов.
Что же получилось при п = 4 и п = 5?
Т4 = 607,2 °С; Т5 = 388,6 °С.
Но нам необходимо определить диапазон температур для соединения С — Н; зная, что водород 11Н имеет в шесть раз меньше заряд ядра, чем углерод 612С, определим z 11 Н/z 126С= 1 / 6 процентное соотношение этих чисел.
Раз два осциллятора вместе, то температура Т, общая для равновесного состояния и равновесного излучения для углерода будет сдвинута (уменьшится) в соединении «С — Н» на (1 / 6) • 100% = 16,66% и будет создан интервал температур.

Как следует из приведённых расчётов, в их основу положены материалы, представленные выше.
В качестве наглядного пособия и для сравнения полученных результатов с практическими прилагается «деревотограмма» нефти на фиг. 15 и фиг. 16.


При воздействии на углеводородную смесь через водород 11Н, мы имеем вместо зоны А (см. фиг. 15) (зоны эндотермического эффекта, постоянно присутствующей в невозбуждённой смеси или зоне крекинга) зону Б (см. фиг. 16) — зону экзотермического эффекта, появляющуюся в углеводородной смеси после воздействия на неё через водород 11Н, выполненная в лабораторных условиях на
приборе, отражающем потерю массы нефти от температуры её нагрева. На этой деревотограмме хорошо просматриваются резонансные температурные диапазоны нефти, которые почти идеально совпадают с полученными вышерасчитанными результатами.
Отклонения, как правило, бывают, но очень незначительные и характеризуются качеством нефти (её чистотой), т.е. содержанием серы, парафинов, асфальто-смолянистых веществ и т.д.
Образец нагревали до 700 °С, поэтому расчетные температуры на графике отображены наглядно и полностью (во всём диапазоне температур).