128

причиной  увеличения  диаметра  канала,  образованного  тиомочевинной,  который 
составляет ~ 0,6-0,7 нм.  Поэтому  в  качестве  «гостевых  молекул»  могут 
присутствовать  в  канале  циклические  углеводороды  и  алканы  изостроения 
(изооктан,  циклогексан,  алкилбензолы  с  разветвлениями  и  т.д.).  Механизм 
взаимодействия  между  молекулами  тиомочевины  такой  же,  как  и  в  случае  с 
карбамидом. 

Замечено,  что  образование  комплексов  ускоряется  в  присутствии  молекул-

активаторов,  таких  как  молекулы  воды,  низших  спиртов,  кетонов,  нитроалканов, 
нитрилов.  Обращаем  внимание  читателя  на  тот  факт,  что  во  всех  этих  молекулах 
присутствуют  атомы  азота  или  кислорода,  которые  имеют  собственные 
квадруполи,  даже  находясь  в  составе  перечисленных  молекул,  с  помощью  этих 
квадруполей  и  осуществляется  квадруполь-квадрупольная  связь  при  формировании 
канала  (или  клетки).  Из  практики  известно,  что  образование  клатратных 
комплексов  наилучшим  образом  происходит  при  температурах 20-30

0  

С,  что 

соответствует  энергии  устойчивого  образования  квадруполь-квадрупольных 
связей, величина которых отмечалась выше. 

11.8. Металлы в нефти 

Ранее  отмечалось,  что  в  нефтях  содержатся  различные  атомы  металлов,  хотя  и 

в очень малых количествах. 

Все атомы периодической системы, кроме атомов Li, Be, B и С имеют на своей 

поверхности  помимо  валентных  диполей – квадруполи.  Квадруполи – это  два 
взаимосвязанных диполя на поверхности одного атома: 

 

или

 

 

Атомы металлов могут взаимодействовать друг с другом тремя способами: 

  образование валентной диполь-дипольной связи (табл. 5, связь № 1); 
  дипольной  валентной  связи  одного  атома  с  квадруполем  другого  атома 

(табл. 5, связь № 2); 

  квадруполь-квадрупольной  связи  между  двумя  атомами  (табл. 5, связь 

№ 4). 

Точно  такие  же  типы  взаимодействия  могут  осуществляться  между  любыми 

атомами  металлов  и  неметаллов,  имеющими  в  своем  составе  валентные  диполи  и 
квадруполи. 

Из  анализа  состава  нефтей  следует,  что  в  соединениях,  содержащих 

гетероатомы,  всегда  присутствуют  атомы  металлов.  Строение  кристаллов  атомов 
свидетельствует  о  том,  что  на  поверхности  гетероатомов  О, S, N кроме  валентных 
диполей  присутствуют  квадруполи;  у  атома N - один,  у  атома  О - два,  у  атома S - 
шесть. 

Квадруполи  атомов N, O и S представляют  собой  те  места,  к  которым  легко 

могут  присоединиться  свободные  атомы  металлов.  Свободные  валентные  диполи 
атомов  металлов  взаимодействуют  с  квадруполями  гетероатомов  по  диполь-
квадрупольному  механизму  (см.  табл. 5, связь  № 2), образуя  достаточно  прочную 
координационную связь. 

После  образования  кристаллов  атомов  первых  трех  периодов  началось 

формирование  атомов  металлов  четвертого  и  последующих  периодов.  К  моменту 
появления  крупных  атомов  металлов  все  окружающее  их  пространство  уже  было 
заполнено  легкими  элементами  Н, C, N, О, S и  др.,  а  также  легкими  молекулами 
углеводородных  газов  и  парами  или  кластерами  воды.  В  этой  связи  появляющиеся 
атомы Ca, Fe, Mg, V, Ni и  др.,  не  могли  между  собой  объединиться  в  крупные 
образования,  и  поэтому  вынужденно  контактировали  с  окружающими  их 
многочисленными  атомами  неметаллов,  которые  имели  более  высокие  П.И.,  что 
оканчивалось  образованием  молекул  сульфидов  металлов,  карбонатов  металлов  и