Živice

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 27. července 2021; kontroly vyžadují 2 úpravy .
Živice
Vyroben z asfalt
Vyrobeno olej
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Bitumeny (z lat.  bitūmen  - horská pryskyřice , " asfalt ") - produkt zvětrávání ropy [1] . Pevné nebo pryskyřičné produkty, které jsou směsí uhlovodíků a jejich dusíkatých , kyslíkatých , sirných a kov obsahujících derivátů.

Vlastnosti

Bitumeny jsou nerozpustné ve vodě ; plně nebo částečně rozpustný v benzenu , chloroformu , sirouhlíku a dalších organických rozpouštědlech . Hustota bitumenu je 0,95–1,50 g/cm 3 a jeho vlastnosti závisí na kvalitě olejů obsažených ve směsi, především na jejich oxidaci a nasycení sírou. Většina zásob přírodního bitumenu se nachází v horninách s nízkým nebo středním obsahem (co?) (1-3 nebo 3-5%); pouze 13 % prozkoumaných zásob se vyskytuje v horninách obsahujících více než 5-10 %. Většina těchto ložisek bohatých na bitumen se navíc nachází v Kanadě (71 %) a Venezuele (27 %) [2] .

Bitumen je amorfní látka , to znamená, že v pevném stavu vykazuje vlastnosti kapaliny. Aby to dokázal, v roce 1927 profesor University of Queensland Thomas Parnell umístil bitumen do nálevky a čekal, až vyteče. Experiment potvrdil jeho teorii – první kapka spadla po osmi letech. Univerzitní specialisté pokračovali ve svých pozorováních i po smrti vědce, když již 80 let prokázali, že asfalt každých devět let vyprší jedna kapka, za což byla v roce 2005 univerzita oceněna Ig Nobelovou cenou [3] .

Klasifikace

Přírodní bitumeny  jsou minerály organického původu s primární uhlovodíkovou bází. Patří mezi ně přírodní deriváty ropy , které vznikají v rozporu se zachováním jejích ložisek v důsledku chemické a biochemické oxidace nebo tektonických procesů [2] . Jejich těžba se provádí převážně lomovou nebo důlní metodou ( dehtové písky ).

Podle složení, v závislosti na složení původních olejů a podmínkách jejich přeměny, se běžně dělí do několika tříd:

Umělý bitumen (technický bitumen) je zbytkový produkt při zpracování ropy, uhlí a břidlice. Složení je podobné přírodnímu bitumenu.

Historie

Bitumen je nejstarší stavební a dokončovací materiál. Vlastnosti přírodního bitumenu - "zemního dehtu", používaného k upevnění hrotů starověkých kopí a voděodolnosti nádobí, znali staří lidé již v neolitu . Kameninové nádobí předcházelo živičné nádobí. Bitumen byl použit ve stavebnictví k izolaci stromu , který je v Mezopotámii poměrně vzácný. Přírodní bitumen se často používal jako pojivo při tvorbě mozaik z polodrahokamů a mušlí ( Standart of Ur , mozaikový panel z al-Ubaidu).

Ve starověkém světě monopol na přírodní asfalt původně patřil Mezopotámii a tvořil významnou část exportu. Ve starověkém Egyptě se bitumen používal k balzamování a mumifikaci . Ve starověkém Sumeru [5] se tato látka nazývala „esir“, Akkadové ji nazývali „iddu“, Arabové žijící v Iráku jí dali mnoho jmen: „sayali“, „zift“ a „kar“.

Těžba a zpracování přírodního bitumenu

Proces těžby a komplexního zpracování přírodního bitumenu se provádí v následujícím pořadí:

V závislosti na podmínkách výskytu a fyzikálních vlastnostech surovin se vývoj přírodních bitumenových ložisek provádí následujícími způsoby:

Důlní (lomové a důlní) metody se používají k rozvoji ložisek s nasycením živičnými horninami minimálně 10 % a hloubkou 60-90 metrů. Faktor výtěžnosti bitumenu je až 85-90%. Příkladem takové produkce je ropné pole Yaregskoye v republice Komi .

Vrtnými metodami jsou získávána ložiska kapalného přírodního asfaltu ( bituminózní ropa ) s hloubkou výskytu obvykle více než 100 metrů. U hlubinných metod dosahuje faktor výtěžnosti oleje v průměru 30 %. V Tatarstánu se na poli Ashalchinskoye v experimentálním demonstrativním a zatím nerentabilním projektu vyrábí extraviskózní bituminózní olej. Zde bylo vyvrtáno několik párů obloukových vrtů s přístupem na denní povrch. V páru jsou studny umístěny paralelně k sobě ve vzdálenosti několika metrů. Jeden vrt je určen k čerpání páry, která ohřívá nádrž, druhý je určen k čerpání oleje, který se vlivem zahřívání stal méně viskózním.

Přírodní bitumen není sám o sobě obchodovatelným produktem, jako je ropa nebo plyn. K získání komerčního produktu z nich jsou potřeba další technologické postupy. Jako komerční produkt zpracování přírodního bitumenu lze považovat " syntetický olej " - druh suroviny alternativy k přírodnímu oleji. Přírodní bitumen je navíc vícesložkový minerál, kromě uhlovodíků často obsahuje naftenové kyseliny, sulfonové kyseliny , ethery a estery , síru , vzácné neželezné kovy ( vanad , nikl , rhenium ) ve standardních koncentracích. Minimální koncentrace vanadu v přírodním asfaltu, při které je jeho komerční výroba rentabilní, je 120 g/t a niklu - 50 g/t [6] .

Světové zásoby přírodního asfaltu jsou asi 580 miliard tun, produkce je 115 milionů tun (v roce 1981).

Aplikace

Bitumen je rozšířený a dobře známý strojírenský a stavební materiál používaný v různých oblastech:

Bitumeny mají nevýhody při použití při stavbě silnic. Tyto zahrnují:

K vyřešení tohoto problému se při stavbě silnic používá "modifikovaný bitumen". .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Lisichkin S. M. Eseje o historii rozvoje domácího ropného průmyslu: předrevoluční období. M., L.: Gostopizdat, 1954. S. 13.
  2. ↑ 1 2 BITUMES  // Velká ruská encyklopedie  : [ve 35 svazcích]  / kap. vyd. Yu. S. Osipov . - M  .: Velká ruská encyklopedie, 2004-2017.
  3. ↑ Ig Nobelova cena 2005 . Ig Nobelova cena . Získáno 1. března 2021. Archivováno z originálu dne 12. května 2021.
  4. ↑ Kashirtsev V. A. Organická geochemie naftidů na východě sibiřské platformy. Jakutsk: YaF SO RAN, 2003. 160 s.
  5. ↑ Bitumen je nejstarší stavební a dokončovací materiál (nepřístupný odkaz) . Získáno 10. října 2011. Archivováno z originálu 8. srpna 2014. 
  6. ↑ Iskritskaya N. I. „Ekonomické ukazatele vývoje přírodních ložisek bitumenu“ Archivní kopie z 15. srpna 2014 na Wayback Machine

Literatura

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích