Neft bitumi uglevodorodlar va ularning hosilalari aralashmasidan olingan qattiq yoki suyuq organik materialdir. Olingan mahsulotlar suvda erimaydi, ammo uglerod disulfidida, benzolda va zichligi 1,50 g / sm3 gacha bo'lgan bir qator organik erituvchilarda to'liq yoki qisman eriydi.
Element tarkibi
Tarkibida uglerod, vodorod, birikmalar va metallarning aralashmalari, shu jumladan temir, nikel, vanadiy va boshqalar mavjud. Elementlarning nisbati quyidagicha (og.%):
uglerod: 80-85%
vodorod: 8-11,5%
oltingugurt: 0,5-7%
kislorod: 0,2-4%
azot: 0,2-0,5%
Komponent tarkibi
Neft bitumlari dispers tizimdir, ya'ni kimyoviy jihatdan bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan va amalda aralashmaydigan bir necha fazalardan hosil bo'ladi. Dispersion muhit moylar va smolalar, dispers faza esa asfaltenlardir.
Bitum tarkibiy qismlariga kelsak, moddaning asosiy qismi gibriddir va shuning uchun faqat taxminan bir xil tarkibga ega bo'lgan guruhlarni ajratish mumkin. Deyarli sof shaklda ajratilishi mumkin bo'lgan yagona birikmalar parafinlardir.
Shunday qilib, neft bitumining tarkibiy qismi quyidagilarni o'z ichiga oladi:
asfaltenlar
karbenlar
karboidlar
neft moylari
Asfaltogen kislotalar
Smolyalar (qatronlar)
Asfaltenlar
Asfaltenlar yuqori molekulyar neft birikmalari bo'lib, ular smolyalar (qatronlarning) polimerizatsiyasi, kondensatsiyasi va degidratsiyasi natijasida hosil bo'ladi.
Modda uglerod disulfidi va xloroformda oson eriydi, lekin aseton va spirtda erimaydi. Quyosh nuriga duchor bo'lganda, u qiziydi, lekin erimaydi.
Bitumda asfaltenlarning mavjudligi uning yumshatilish nuqtasiga va qattiqligiga ta'sir qiladi.
Asfaltenlarga xloroform eritmasida konsentrlangan sulfat kislota ta'sirida karbenlar va karboidlarga qisman o'tish mumkin.
Karbenlar
Karbenlar tarkibi va xossalari bo'yicha asfaltenlarga o'xshaydi. Karbenlarning farqi tarkibdagi uglerod miqdori ko’pligi va yuqori zichlikdir.
Modda uglerod tetrakloridida erimaydi, lekin piridin va uglerod disulfidida eriydi.
Bitum tarkibidagi karbenlarning miqdori nihoyatda past, lekin uning ba'zi xususiyatlariga salbiy ta'sir ko'rsatadi, bu esa yopishqoqlik va mo'rtlikning oshishiga olib keladi. Shuningdek, ularning ko'payishi cho'ziluvchanlikning pasayishiga olib keladi.
Karboidlar
Karboidlar kukunga o'xshash qattiq modda ko'rinishidagi o'ziga xos guruhdir.
Tuzilishi nuqtai nazaridan, modda o'zaro bog'langan uch o'lchovli polimer bo'lib, natijada u mavjud organik erituvchilarning hech birida erimaydi. Karboidlar-qattiq fazali kontaktlarga ega bo'lgan qaytarilmas zarralar, shuning uchun ular tashqi omillar ta'sirida molekulyar holatga tushishga qodir emaslar, neft dispers tizimlariga ta'sir qilishning qattiq usullari bundan mustasno.
Karboidlar tabiiy neft va asfaltda deyarli yo'q, sanoat asfaltida esa izlar shaklida kuzatilishi mumkin. Shu bilan birga, Bitumda karboidlarning mavjudligi ishlashga salbiy ta'sir qiladi, shu jumladan elastiklikni pasaytiradi va mo'rtlikni oshiradi.
Neft moylari
Neft moylari uglevodorodlar: parafin, naften va boshqalar aralashmasidan iborat yuqori qaynaydigan neft fraksiyalarini qayta ishlash mahsulotidir. Turli xil tarkibga ega bo'lgan bir nechta uglevodorod guruhlarining mavjudligi bitum xususiyatlariga ta'siri farq qilishiga olib keladi.
Umuman olganda, yog 'miqdori ortishi bilan bitum yanada suyuq va harakatchan bo'ladi. Agar batafsilroq ko'rib chiqsak, yog'larning asfaltenlarga nisbati yumshatilish harorati va mo'rtlik haroratida muhim rol o'ynaydi. Maksimal egiluvchanlikka 2: 5 nisbatda erishiladi.
Asfaltogen kislotalar
Qattiq yoki yuqori yopishqoq konsistensiyaga ega bo'lgan polinaftenik kislotalar guruhi. Tashqi ko'rinishida ular neytral qatronlarga o'xshaydi.
Asfaltogen kislotalar xloroform va spirtda oson eriydi, benzinda esa kam eriydi.
Asfaltogen kislotalarning mavjudligi bitumning kolloid tuzilishini himoya qiladi. Kislotalar sirt faol qismi bo'lganligi sababli, ular kuchning oshishiga ta'sir qiladi va bitumning materiallarga, masalan, tosh yuzalarga yopishishini kuchaytiradi.
Qatronlar
Bitum tarkibidagi qatronlar xona haroratida egiluvchan va massani 20-40 foizini egallagan moddalardir.
Modda kimyoviy jihatdan beqaror, shuning uchun kislorod yoki boshqa oksidlovchi muhitga uzoq vaqt ta'sir qilish bilan qatronlarning asfaltenlarga o'tishi boshlanadi va bitumning fazaviy tarkibida qaytarib bo'lmaydigan o'zgarish kuzatilishi mumkin - uning qarishi.
Benzol, xloroform, efir va neft moylarida erishi mumkin.
Bitumda qatronlarning mavjudligi uning egiluvchanligi va biriktiruvchi xususiyatlariga ijobiy ta'sir ko'rsatadi.
Element tarkibi
Tarkibida uglerod, vodorod, birikmalar va metallarning aralashmalari, shu jumladan temir, nikel, vanadiy va boshqalar mavjud. Elementlarning nisbati quyidagicha (og.%):
uglerod: 80-85%
vodorod: 8-11,5%
oltingugurt: 0,5-7%
kislorod: 0,2-4%
azot: 0,2-0,5%
Komponent tarkibi
Neft bitumlari dispers tizimdir, ya'ni kimyoviy jihatdan bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan va amalda aralashmaydigan bir necha fazalardan hosil bo'ladi. Dispersion muhit moylar va smolalar, dispers faza esa asfaltenlardir.
Bitum tarkibiy qismlariga kelsak, moddaning asosiy qismi gibriddir va shuning uchun faqat taxminan bir xil tarkibga ega bo'lgan guruhlarni ajratish mumkin. Deyarli sof shaklda ajratilishi mumkin bo'lgan yagona birikmalar parafinlardir.
Shunday qilib, neft bitumining tarkibiy qismi quyidagilarni o'z ichiga oladi:
asfaltenlar
karbenlar
karboidlar
neft moylari
Asfaltogen kislotalar
Smolyalar (qatronlar)
Asfaltenlar
Asfaltenlar yuqori molekulyar neft birikmalari bo'lib, ular smolyalar (qatronlarning) polimerizatsiyasi, kondensatsiyasi va degidratsiyasi natijasida hosil bo'ladi.
Modda uglerod disulfidi va xloroformda oson eriydi, lekin aseton va spirtda erimaydi. Quyosh nuriga duchor bo'lganda, u qiziydi, lekin erimaydi.
Bitumda asfaltenlarning mavjudligi uning yumshatilish nuqtasiga va qattiqligiga ta'sir qiladi.
Asfaltenlarga xloroform eritmasida konsentrlangan sulfat kislota ta'sirida karbenlar va karboidlarga qisman o'tish mumkin.
Karbenlar
Karbenlar tarkibi va xossalari bo'yicha asfaltenlarga o'xshaydi. Karbenlarning farqi tarkibdagi uglerod miqdori ko’pligi va yuqori zichlikdir.
Modda uglerod tetrakloridida erimaydi, lekin piridin va uglerod disulfidida eriydi.
Bitum tarkibidagi karbenlarning miqdori nihoyatda past, lekin uning ba'zi xususiyatlariga salbiy ta'sir ko'rsatadi, bu esa yopishqoqlik va mo'rtlikning oshishiga olib keladi. Shuningdek, ularning ko'payishi cho'ziluvchanlikning pasayishiga olib keladi.
Karboidlar
Karboidlar kukunga o'xshash qattiq modda ko'rinishidagi o'ziga xos guruhdir.
Tuzilishi nuqtai nazaridan, modda o'zaro bog'langan uch o'lchovli polimer bo'lib, natijada u mavjud organik erituvchilarning hech birida erimaydi. Karboidlar-qattiq fazali kontaktlarga ega bo'lgan qaytarilmas zarralar, shuning uchun ular tashqi omillar ta'sirida molekulyar holatga tushishga qodir emaslar, neft dispers tizimlariga ta'sir qilishning qattiq usullari bundan mustasno.
Karboidlar tabiiy neft va asfaltda deyarli yo'q, sanoat asfaltida esa izlar shaklida kuzatilishi mumkin. Shu bilan birga, Bitumda karboidlarning mavjudligi ishlashga salbiy ta'sir qiladi, shu jumladan elastiklikni pasaytiradi va mo'rtlikni oshiradi.
Neft moylari
Neft moylari uglevodorodlar: parafin, naften va boshqalar aralashmasidan iborat yuqori qaynaydigan neft fraksiyalarini qayta ishlash mahsulotidir. Turli xil tarkibga ega bo'lgan bir nechta uglevodorod guruhlarining mavjudligi bitum xususiyatlariga ta'siri farq qilishiga olib keladi.
Umuman olganda, yog 'miqdori ortishi bilan bitum yanada suyuq va harakatchan bo'ladi. Agar batafsilroq ko'rib chiqsak, yog'larning asfaltenlarga nisbati yumshatilish harorati va mo'rtlik haroratida muhim rol o'ynaydi. Maksimal egiluvchanlikka 2: 5 nisbatda erishiladi.
Asfaltogen kislotalar
Qattiq yoki yuqori yopishqoq konsistensiyaga ega bo'lgan polinaftenik kislotalar guruhi. Tashqi ko'rinishida ular neytral qatronlarga o'xshaydi.
Asfaltogen kislotalar xloroform va spirtda oson eriydi, benzinda esa kam eriydi.
Asfaltogen kislotalarning mavjudligi bitumning kolloid tuzilishini himoya qiladi. Kislotalar sirt faol qismi bo'lganligi sababli, ular kuchning oshishiga ta'sir qiladi va bitumning materiallarga, masalan, tosh yuzalarga yopishishini kuchaytiradi.
Qatronlar
Bitum tarkibidagi qatronlar xona haroratida egiluvchan va massani 20-40 foizini egallagan moddalardir.
Modda kimyoviy jihatdan beqaror, shuning uchun kislorod yoki boshqa oksidlovchi muhitga uzoq vaqt ta'sir qilish bilan qatronlarning asfaltenlarga o'tishi boshlanadi va bitumning fazaviy tarkibida qaytarib bo'lmaydigan o'zgarish kuzatilishi mumkin - uning qarishi.
Benzol, xloroform, efir va neft moylarida erishi mumkin.
Bitumda qatronlarning mavjudligi uning egiluvchanligi va biriktiruvchi xususiyatlariga ijobiy ta'sir ko'rsatadi.