البیتومین ماده سوداء أو داکنه اللون (صلبه ، شبه صلبه ، لزجه) ، غیر متبلوره ، أسمنتیه یمکن العثور علیها بأشکال مختلفه ، مثل الأسفلت الصخری ، والبیتومین الطبیعی ، والقطران ، والبیتومین المشتق من الزیت ، والذی یشار إلیه باسم القار النفطی.
من أجل فهم کیفیه تکوین البیتومین فی الطبیعه ، نحتاج إلى العوده إلى أکثر من ۳۶۰ ملیون سنه مضت.
تشکل الوقود الأحفوری خلال العصر الکربونی ، عندما سیطرت غابات المستنقعات العملاقه على أجزاء کثیره من الأرض.
عاشت العدید من الکائنات المجهریه وماتت وتحللت فی هذه الغابات وشکلت الأساس لإنتاج رواسب الفحم. مع تراکم طبقات الرواسب وتحولها التدریجی تحت الحراره والضغط على مدى سنوات عدیده ، تم إنشاء حقول فحم بیتومینیه کبیره.
هذه الرواسب القدیمه هی الآن مصدر القار الطبیعی فی مختلف البلدان ، بما فی ذلک کندا وفنزویلا وعمان. تُعرف الرواسب ، المعروفه أیضًا باسم الرمال الزیتیه ، بأنها خلیط من الرمل والطین والماء ، مشبعه بقار کثیف ولزج للغایه.
یمثل الطلب العالمی على القار الیوم أکثر من ۱۰۰ ملیون طن سنویًا أی ما یقرب من ۷۰۰ ملیون برمیل من البیتومین یتم استهلاکها سنویًا. یشار عاده إلى البیتومین البترولی باسم البیتومین أو الأسفلت. فی أوروبا على سبیل المثال القار یعنی الماده الرابطه السائله. فی أمریکا الشمالیه ، من ناحیه أخرى ، یشار إلى الماده اللاصقه السائله بالإسفلت ، أو الأسمنت الإسفلتی. المنشأ بشکل عام ، یستخدم مصطلح “المواد البیتومینیه” للإشاره إلى المواد التی یوجد فیها البیتومین أو التی یمکن اشتقاقها منها. تتکون المواد البیتومینیه بشکل أساسی من القار والقطران.
یحدث البیتومین فی الطبیعه بعده أشکال:
یوجد القار المنهار فی الأسفلت الصخری ومواد أکثر لیونه ولزوجه موجوده فی رمال القطران و “بحیرات” الأسفلت.
الطریقه الأخرى التی یمکن من خلالها الحصول على البیتومین هی من خلال معالجه البترول بهذه الطریقه ، یعتبر البیتومین أساسًا البقایا الناتجه عن عملیه تقطیر البترول. على الرغم من أن البیتومین یمکن العثور علیه فی شکل طبیعی ، فإن العالم یعتمد حالیًا فی جمیع الأغراض على البترول. من ناحیه أخرى ، یحدث القطران فی الطبیعه. یشتق القطران کمکثفات من معالجه الفحم (عند درجات حراره عالیه جدًا) أو البترول أو الصخر الزیتی أو الخشب أو المواد العضویه الأخرى.
یتم إنتاج الملعب عندما یتم تقطیر القطران جزئیًا بحیث تتبخر المکونات المتطایره. فی کثیر من الأحیان یتم الخلط بین قطران الفحم والبیتومین ولکنهما منتجان مختلفان کیمیائیًا تمامًا ویجب عدم الخلط بینهما
کیف یتم إنتاج البیتومین؟
یتم إنتاج البیتومین عن طریق تقطیر النفط الخام ، أو یوجد ببساطه فی الطبیعه. البیتومین ماده بترولیه تستخدم فی تجلید الأحجار والرمال وإنتاج الأسفلت لبناء الطرق. فی العملیه العادیه لمصفاه النفط ، یتم تسخین الزیت الخام فی عمود التقطیر الجوی. سیؤدی ذلک إلى فصل أجزاء مختلفه من النفط الخام وفقًا لوزنها الجزیئی. الجزء الأثقل من الزیت الذی یبقى فی أسفل عمود التقطیر ، یسمى فراغ القاع ویشکل الماده الخام لإنتاج البیتومین المکرر.
بناءً على المصدر ، قد تختلف الخصائص الفیزیائیه للبیتومین مثل الاتساق والصلابه واللزوجه والالتصاق والمتانه. لذلک ، من المهم أن تصبح أکثر درایه بوجود البیتومین فی الطبیعه والبیتومین کمنتج ثانوی للنفط الخام. البیتومین ماده لاصقه تتکون من هیدروکربونات معقده. تحتوی هذه الماده عالیه اللزوجه على عناصر مثل الکالسیوم والحدید والکبریت والأکسجین. یتمتع البیتومین بقدره ملحوظه على التغییر مع تغیرات درجات الحراره. فی درجات الحراره المنخفضه ، تکون هذه الماده صلبه وهشه ، فی درجه حراره الغرفه ، تکون مرنه ، فی درجات حراره أعلى یتدفق البیتومین.