ما هي انواع البيتومين
والذي هو سائل ثقيل عالي اللزوجة، ويحتوي على نسبة عالية من المعادن مثل النيكل والفاناديوم، وعناصر غير عضوية مثل النيتروجين والاوكسجين والكبريت، والكالسيوم والحديد. ويمكن الحصول عليها عن طريق تقطير النفط الخام. ولها خصائص مقاومة للماء، اثناء استخراجه، ويتم تكريره عدة مرات من اجل تحسين نوعه، على الرغم من صعوبة استخراج البيتومين بسبب لزوجته العالية، الا انه في بعض الاحيان يتدفق بشكل طبيعي على سطح الارض في حقول النفط. ويتواجد الوقود الاحفوري الرئيسي في الرمال النفطية، على الرغم من وجوده في حقول النفط والرمال، الا انه يمكن انتاجه بواسطة اجزاء المسحوبة وهي غاز البترول السائل. وان البيتومين مادة قيمة ذات خصائص لاصقة سوداء وقوية او معجون يستخدم على نطاق واسع في العزل، خاصة في صناعة الايزوكام والاسفلت. ومكوناته الرئيسية هي الهيدروكاربونات ذات الوزن الجزيئي العالي، والبيتومين له فروع مختلفة ولكل من هذه الفروع استخدام محدد. ويعتبر البيتومين هو واحد من مكونات البترول وغالبا مايتم انتاجه في مصفاة استخراج النفط.
انواع البيتومين العازل
البيتومين المستخرج من البترول او المعادن يسمى بالبيتومين النقي، والذي يصنف على حسب تكوينه، كما يخضع البيتومين النقي لعمليات صناعية اخرى لايجاد الخصائص المرغوبة لحالات مختلفة. ويكون تصنيف انواع البيتومين حسب جودته على النحو الاتي: 1-القار البترولي: وعادة ما يتم الحصول على القار البترولي او الزيت اللين من برج التقطير الفراغي في المصفاة او خضع لعملية تهوية قصيرة، ويطلق على هذا البيتومين اسم البيتومين البترولي او القار الناعم، والسبب الرئيسي لتسميتها يعتمد على الفترة الفاصلة بين درجة نفاذية البيتومين. مثل القار 60/70 يعني تتراوح درجة نفاذه بين ال60و70 من عشر ملم، وبشكل عام يعتبر البيتومين البترولي نتاج مرحلتين من تقطير الزيت الخام في برج التقطير. في المرحلة الاولى من التقطير، يتم فصل المواد الخفيفة مثل البنزين والبروبان عن النفط الخام بواسطة عمليات صناعية معقدة، حيث تتم هذه العملية تحت ضغط قريب من الغلاف الجوي، اما في المرحلة الثانية حيث يتم ازالة المركبات الثقيلة مثل الديزل والكيروسين من النفط الخام، تحدث هذه العملية في ضغط شبه فارغ، وما تبقى منه هو خليط من مسحوق صلب ناعم للغاية يسمى الاسفلتين. مغمورا في سائل دهني يسمى مالتين، والذي يستخدم على نطاق واسع في مصانع الانتاج المتساوية. 2- القار الطبيعي: يتم الحصول على باقي الانواع الاخرى من البيتومين في حضن الطبيعة ونتيجة للمعالجة التدريجية للنفط الخام وتبخر مواده المتطايرة بسبب مرور سنوات عديدة، ويسمى هذا البيتومين بالبيتومين الطبيعي وهو اكثر متانة من القار البيترولي. 3- القار المنفوخ: وهو عبارة عن بيتومين صلب في درجة حرارة عادية، ويتم الحصول عليه عن طريق نفخ الهواء الساخن من الفرن الى البيتومين النقي في المرحلة الاخيرة من عملية التنقية، ان المواد البيتومينية مرنة بفضل نفخ الهواء، وتسمى بالقار المنفوخ. وفي هذه العملية يتم نفخ الهواء في درجات الحرارة العالية من 200 الى 300 درجة مئوية في الغرفة التي تحتوي على البيتومين من خلال انابيب مثقبة متصلة بالفرن، وبفعل هذه العملية يتم اتحاد ذرات الهيدروجين مع جزيئات هيدروكاربون البيتومين مع الاكسجين الموجود في الهواء، وتحدث عملية التصلب جنبا الى جنب مع تكوين الماء. 4- البيتومين المختلط او القابل للذوبان: الذي هو خليط من البيتومين ومادة اخرى مثلا الكيروسين او البنزين، لان الكيروسين يعتبر مذيبا جيدا في هذا الصدد، وهذا البيتومين شبه سائل عند درجة الحرارة في الغرفة ويتحول الى سائل عند 600 درجة مئوية ليكون صالحة للاستخدام. ويستخدم البيتومين المختلط في جميع انواع الاسفلت المغطى بالشوارع، ويعتبر معدل التبريد او التصلب لهذا النوع من البيتومين على نوع المحلول. 5- مستحلب البيتومين: حيث يتم تصنيع مستحلب البيتومين عن طريق خلط البيتومين بكمية صغيرة من الماء وعامل استحلاب مثل ملح الامونيوم، وتكون كمية المستلحب منخفضة للغاية.
ماهي استخدامات البيتومين
ان للبيتومين عديد من الاستخدامات التي تدخل في كثير من الصناعات ولا يستخدم فقط للعزل بل لوظائف اخرى وفي الابنية ايضا والتي سوف نذكرها: 1-يستخدم في تعبيد الشوارع والطرق. 2- يستخدم في انواع العزل مثل عزل الارضيات وعزل الاسقف وانواع مختلفة من العزل المائي للاسطح. 3- لها القدرة على حماية الانابيب تحت الارض من التاكل. 4- يستخدم في صناعة احبار الكتابة المختلفة وفي صناعة الملمعات. واما مصادر البيتومين: تاتي انواع البيتومين من مصادر مختلفة، حيث يوجد العديد من المصادر التي نستخرج منها البيتومين وهي كالتالي: 1-الصخور البيتومينية: ان الصخور البيتومينية هي تجمعات صخرية تحتوي على الاسفلت وتستخدم لرصف الطرق. 2- الينابيع الطبيعية: تتواجد الموارد الطبيعية في الاسفلت الطبيعي الموجود في الطبيعة على شكل بحيرات اسفلتية، ويستخدم هذا النوع في رصف الطرق ويوجد في عدد من انحاء العالم. 3- الزيت: حيث يتم استخراج هذا النوع من البيتومين من النفط الخام ويعتبر من اكثر الانواع استخداما اليوم. 4- الفحم: وان هذا النوع من البيتومين ياتي من تقطير الفحم.
الفرق بين البيتومين والاسفلت
هناك فرق واضح بين البيتومين والاسفلت، من حيث الاستخدام حيث يستخدم البيتومين لربط مواد الطرق بسحقها ثم تغطيتها بالركام، بينما الاسفلت هو عبارة عن خليط من البيتومين والركام والرمل الذي يتم وضعه على السطح باستخدام رصف بالسماكة المطلوبة. وفي كثير من الاحيان يتم التعرف على البيتومين والاسفلت على انهما نفس المواد، ولكن هناك فرق بين البيتومين والاسفلت، حيث تتكون مواد الاسفلت من الركام والقار والرمل، حيث يعمل البيتومين كمادة ملزمة تربط اجزاء ومكونات الاسفلت ببعضها البعض. وهناك عبارة ابسط مثلا يمكن ان يعرف البيتومين باسم مادة رابطة الرصف مثل الاسمنت في الخرسانة بينما الاسفلت هو الخرسانة نفسها في مجال انشاء الطرق والرصف. ان البيتومين هو شكل كيمائي للهيدروكاربون غير القابل للذوبان في الماء، ولكنه قابل للذوبان تماما في البنزين والقلويات والكربونات القلوية والكلوروفورم وثاني كبريتيد وقطران الفحم وروح البترول وزيت التربنتين، وهذا هو فرق اساسي بين البيتومين والاسفلت. اما الاسفلت هو مادة سوداء او بنية اللون تختلف في قوامها من سائل لزج الى مادة صلبة، وانه منتج نفايات من عملية تقطير البترول او الرواسب الطبيعية، ويتكون الاسفلت من مركبين هما الهيدروجين والكاربون، مع اثار من النتروجين والكبريت والاكسجين. واما صناعة الاسفلت فمصنوع من مواد مختلطة مثل البيتومين والركام والرمل ويستخدم في انشاء وصيانة الطرق ومواقف السيارات والسكك الحديدية ومدارج المطارات ومسارات الدراجات والارصفة وكذلك مناطق اللعب والرياضة. وان الركام المستخدم في صناعة الاسفلت يمكن ان يكون من الصخور او الرمل او الخبث، في الوقت الحاضر، يتم استخدام بعض النفايات والمنتجات الثانوية، مثل حطام البناء والهدم، الذي يزيد من متانة الاسفلت.