Cтраница 1
Битумы содержат свободную и связанную серу; по-видимому, в их составе имеются значительные примеси меркаптанов и ди-сульфанов, придающих рудам неприятный запах. Различают две основные категории битумов в серных рудах: низкокипящие, сравнительно легко испаряющиеся при 80 - 250 С, и высококипящие, которые возгоняются без плавления при 550 С. [1]
Битумы содержат от 70 до 87 % углерода, до 15 % водорода, до 2 % кислорода, до 1 5 % серы, доли процента азота и следы металлов / Групповой их состав следующий: масла, смолы, асфальтены, карбены и карбоиды. Они являются растворителями для твердых частей и определяют консистенцию битумов. [2]
Вследствие того что битумы содержат некоторое количество поверхностно-активных соединений, прежде всего асфальтогеновы. В то же время для получения прочного и устойчивого сцепления с сухой и влажной поверхностью минеральных материалов кислых пород, а также влажной поверхностью карбонатных и основных пород требуется введение специальных добавок. [3]
Масляно-битумные лаки помимо битумов содержат в своей основе высыхающие масла Свойства этих лаков занимают промежуточное положение между свойствами чисто битумных и чисто масляных лаков; благодаря присутствию высыхающих масел пленки данных лаков более гибки, менее подвержены действию растворителей и размягчению при нагреве, чем пленки битумных лаков. [4]
Масляно-битумные лаки помимо битумов содержат в своей основе высыхающие кагла Свойства этих лаков занимают промежуточное положение между свойствами чисто битумных и чисто масляных лаков; благодаря присутствию высыхающих масел пленки данных лаков более гибки, менее подвержены действию растворителей и размягчению при нагреве, чем пленки битумных лаков. [5]
В то же время эти битумы содержат много смол, преимущественно легких ( петролейно-бензольных), и сравнительно мало углеводородов ( до 48 %), главным образом моноциклоароматического ряда при пониженном содержании твердых парафинов. [6]
Анализ качества битумов показал, что они соответствуют требованиям действующего ГОСТ на улучшенную марку БН-Шу и требованиям проекта ГОСТ на марку БНД-Ш по всем показателям, кроме сцепляемости с мраморной крошкой. Эти битумы содержат около 20 % асфальтенов, 27 % смол и 51 - 52 % масел. [7]
Кислые гудроны после промывки водой или нейтрализации щелочью с последующей обработкой паром могут быть переработаны в нефтяные битумы. Однако, даже после такой переработки эти битумы содержат растворимые в воде вещества, что ограничивает их применение в качестве антикоррозионных материалов. [8]
При помощи инфракрасной спектроскопии и аналитических методов можно определять структурные характеристики молекул, содержащихся во всех фракциях битумов, в частности в асфальтеновых, с расшифровкой типа конденсации, длины алифатических цепей, ароматичности и полярности ИК-спектроскопию применяют также для изучения порфиринов ванадия и никеля, содержащихся в нефтях и битумах, для исследования кислородсодержащих функциональных групп в окисленных битумах. Таким методом показано, что омыляемые вещества битума содержат главным образом эфирные группы и что почти полностью отсутствуют ангидриды и лактоны. Методом селективного поглощения фракций показано различие химического состава битумов, полученных из разного сырья, а также изменение их строения по мере углубления окисления сырья. Растворы в четыреххлористом углероде или сероуглероде компонентов окисленных битумов ( типов гель, золь - гель и золь), полученных разделением с использованием бута-нола-1 и ацетона и подвергнутых инфракрасному исследованию в области спектра 2 5 - 15 мк ( мкм) с призмой из хлористого натрия, показали, что в сильнодиспергируемых битумах типа золь самое высокое содержание ароматических колец в каждом компоненте [480], Количество групп СН3 почти одинаково в алифатических и циклических соединениях. Метиленовых групп парафиновых цепей значительно больше содержится в соединениях насыщенного ряда. Как правило, их число уменьшается при переходе битума от типа гель к типам золь - гель и золь. [9]
Здесь и в большинстве других случаев мы принимаем, что содержание углеводородов в породе на порядок ниже содержания битума в породе. Есть основания считать, что в действительности в породах глубоких зон сингенетичные битумы содержат не 10 % углеводородов, а гораздо более высокий процент. Таким образом, прогнозные запасы нами занижаются. [10]
Изучение битуминозности океанских и морских осадков, проведенное О. Был определен групповой состав битумов. В океанских осадках битумы содержат в среднем 60 % асфальтенов, 30 % смолистых веществ и 10 % масел. Масла состоят главным образом из углеводородов. Близкий состав имеют и битумы Каспийского и Берингова морей. [11]
ИК-спектроскопию применяют также для изучения порфиринов ванадия и никеля, содержащихся в нефтях и битумах, для исследования кислородсодержащих функциональных. Таким методом показано, что омыляемые вещества битума содержат главным образом эфирные группы и что почти полностью отсутствуют ангидриды и лактоны. Методом селективного поглощения фракций показано различие химического состава битумов, полученных из разного сырья, а также изменение их строения по мере углубления окисления сырья. Количество групп СНя почти одинаково в алифатических и циклических соединениях. Метиленовых групп парафиновых цепей значительно больше содержится в соединениях насыщенного ряда. Как правило, их число уменьшается при переходе битума от типа гель к типам золь - гель и золь. [12]
Диэтиловый эфир хорошо растворяет некоторые углеводороды, спирты, смолы и плохо растворяет воски. Поэтому выход битума также низок. Этанол хорошо растворяет кислоты, воски, смолы и гидроксилсодержащие соединения. При экстракции твердых топлив этанолом получают битумы с довольно высоким выходом, приближающимся к выходу с бензольным экстрактом. Однако этанол обладает способностью растворять ги-матомелановую кислоту и диспергировать гуминовые кислоты, поэтому извлеченные спиртом битумы содержат примеси гуми-новых веществ. Бензол хорошо растворяет углеводороды, воски и некоторые смолы, поэтому при экстрагировании бензолом выходы битумов почти вдвое превышают выходы битумов при экстрагировании бензином. Спиртобензольная смесь обладает наибольшей растворяющей способностью и, следовательно, дает самые высокие выходы битумов. Так как бензол нейтрализует способность этанола извлекать гуминовые вещества, получают битумы, не загрязненные последними. [13]