А как же оно тикает?

Оптическая активность нефтей определяется в основном высокомолекулярной фракцией, состоящей из биомаркеров: стеранов и родственных полициклических соединений. Экспериментально наблюдаемую величину оптического вращения (угловые градусы) удается резко повысить путем использования в исследованиях явления дисперсии оптического вращения с помощью спектрополяримет-ров, поскольку величина оптического вращения обратно пропорциональна длине волны поляризованного света. Наличие (+)- или (-)- оптического вращения во фракциях нефти представляет собой очень важный показатель, связанный с идентификацией нефти и ее происхождением. Он указывает на содержание в нефти двух типов компонентов нефти: (-)- вращающих исходных непревращенных прекурсоров нефти и (+)- вращающих насыщенных высокомолекулярных углеводородов, возможно стеранов, гопанов, составляющих основу превращенных соединений в зрелой нефти. Следовательно, знак оптического вращения и его величина становятся важной генетической характеристикой зрелости нефти.
С увеличением глубины залегания нефтяного пласта и его геологического возраста оптическая активность нефти снижается
Геологический Абсолютный Число Оптическая активность, +[a]D градус
период возраст, млн. лет анализов
Третичный 50 86 0,63
Меловой 90 18 0,28
Юрский 140 20 0,20
Пермский 210 3 0,19
Каменноугольный 270 23 0,24
Девонский 350 21 0,18
Силурийский 430 14 0,12
(см. таблицу, А.Ф. Добрянский). Это может быть связано с природными (географическими) условиями формирования нефти и обилием (-)- вращающих природных биоресурсов - нефтяных источников, особенно в экваториальных областях.
В качестве иллюстрации совместного присутствия в нефти (-)-и (+)- вращающих нефтей можно привести работу Н.И. Коваленко (1954 г.) по фракционированию масляных фракций Саратовской нефти в интервале от 70 °С, (-)- нефть, до 250 °С, (+)- нефть.
По-видимому, (-)- вращение легкой фракции нефти обусловлено присутствием органических соединений составляющих не-сформировавшихся биомаркеров.
Авторы первых работ по исследованию оптической активности нефтей считали, что оптическая активность нефти обусловлена присутствием в ней холестерина. Однако М.А. Ракузин показал, что холестерин обладает (-)- оптическим вращением, а большинство исследованных нефтей (+)- оптическим вращением. Нафтены, составляющие основную часть высокомолекулярной фракции нефти в соответствии с их биогенным происхождением, имеют реликтовый характер. К их числу относятся тетра- и пентацикли-ческие углеводороды, обладаюшие оптической активностью. Оптическая активность органических соединений зависит от термодинамических условий, поэтому в природе происходит спонтанное уменьшение оптической активности соединений, в том числе и компонентов нефти, с увеличением геологического возраста нефти.
Фракционирование Саратовской нефти в интервале температур 70-250 °С:
aD - наблюдаемое оптическое вращение фракции при D - линии спектра натрия; М - молекулярная масса фракции; d4 - плотность (Н.И. Коваленко)
Исследование стабильности оптической активности
нефтей, коэффициенты зрелости и миграции нефти
Оптическая активность сохраняется в углеводородных биомаркерах в результате «унаследования» хиральных реликтовых соединений, присущих живому веществу: стероидам, фитолу и другим, что указывает на биогенное происхождение нефти. Эти данные давали основание считать, что наиболее вероятным объяснением происхождения оптической активности нефти является ее возникновение биогенным путем в результате сохранения в ней измененных органических веществ биологического происхождения. Нефть проявляет оптическую активность, вращая плоскость поляризации линейно-поляризованного света вправо ((+)-враще-ние), хотя исходные реликтовые органические вещества - предшественники нефтяных углеводородов, стеринов в основном обладают (-)-оптическим вращением. Это изменение возникает в результате созревания нефти и изменения молекулярной структуры биомаркеров.
НД. Зелинский получил доказательства в пользу органической теории происхождения нефти, экспериментально показав, что при температуре 200 °С под каталитическим действием AlCl3 различные вещества (смоляные кислоты, каучук) превращаются в смесь продуктов, сходную по свойствам с природной нефтью. Он исследовал также термическое превращения (-)- холестерина и бетулина -стероидных тетра- и пентациклических спиртов в оптически активную массу, также напоминающую нефть, предвосхитив таким образом исследования последующих лет компонентов нефтей: стеранов и гопанов как биомаркеров,обеспечивающих основной вклад в оптическую активность нефтей.
Было установлено, что оптическая активность нефти возрастает с увеличением температуры кипения фракций нефти, т.е. с увеличением молекулярной массы, в легких фракциях она исчезающе мала. Так, для образцов грозненской нефти (+)-оптическая активность составляет не более 1,7 - 2,8° во фракциях с температурой кипения 500-550 °С.