ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные физико-химические свойства твердых нефтяных битумов I Технологический процесс окисления нефтяных остатков из "Комплексная механизация и автоматизация производства твердых нефтяных битумов" Твердыми битумами следует считать полутвердые, твердые и промежуточные между ними соединения углерода и водорода, состоящие из неметаллических кислородных, сернистых и азотистых веществ и содержащие большое количество асфальто-смолистых веществ 16]. [c.7] Хотя до настоящего времени все еще нет точного определения понятия битумы , тем не менее в современной науке принято считать, что битумы в физико-химическом отношении представляют собой сложную коллоидную систему или коллоидный раствор ас-фальтенов с адсорбированными ими высокомолекулярными смолами в среде, образованной маслами и низкомолекулярными смолами. [c.7] Битумная мицелла является сложной системой различных веществ — от асфальтового ядра, ассоциированного более или менее прочно со смолами разного молекулярного веса и химического характера, до масел, являющихся дисперсной средой. [c.7] Установлено, что в состав битумов входят в различных количествах маслянистые вещества, смолы, асфальтены, карбены, карбоиды, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды. [c.7] асфальтены, карбены, карбоиды и асфальтогеновые кислоты представляют собой смесь полициклических соединений, содержащих углерод, водород, кислород и серу, причем карбены и карбоиды отличаются большим содержанием кислорода. [c.7] Маслянистые вещества, входящие в состав битума, являются минеральными маслами с удельным весом ниже единицы. Они выполняют роль разжижающей среды, в которой растворяются низкомолекулярные смолы и набухают асфальтены с адсорбированными высокомолекулярными смолами. Чем больше содержание масел, тем меньше твердость битума, тем ниже температура размягчения и тем больше текучесть и испаряемость его. [c.7] Асфальтены представляют собой продукты полимеризации смол и являются следствием уплотнения нейтральных смол [7]. В их составы, помимо углерода и водорода, входят также кислород, сера и азот. Они хорошо растворимы в бензоле, сероуглероде и хлороформе и нерастворимы в петролейном эфире. В свободном виде асфальтены — твердые, хрупкие, неплавкие вещества, легко разлагающиеся при сильном нагревании. Их удельный вес несколько больше единицы. Из приведенного выше физико-химического определения природы битумов явствует, что асфальтены, так же как и смолы, являются одной из наиболее важных составных частей битумов. Содержанием асфальтепов в битумах обуславливаются их твердость, пластичность, эластичность и температура размягчения, причем чем больше асфальтенов в битуме, тем выше твердость и температура размягчения его. [c.8] Карбены — твердые, неплавкие вещества, растворимые в сероуглероде, но нерастворимые в холодном четыреххлористом углероде. Наличие их в битуме ухудшает качество последнего, нарушая однородность и уменьшая цементирующую способность его. [c.8] Наличие в битуме кар бондов, — твердых, хрупких, неплавких веществ, также ухудшает качественные показатели его. [c.8] Асфальтогеновые кислоты представляют собой вещества густой смолистой концентрации, легко растворимые в спирте и трудно — в бензине. Их удельный вес больше единицы. Они способствуют сохранению коллоидной структуры битума. [c.8] Подразделение нефтяных битумов на твердые и жидкие на сегодняшний день производится по их агрегатному состоянию, ибо единой физико-химической характеристики, позволяющей относить битум к твердой или жидкой группам не существет. Еще большую трудность представляет определение полутвердых битумов, занимающих промежуточное положение между твердыми и жидкими. [c.8] Твердые битумы в физико-химическом отношении отличаются от жидких битумов повышенным содержанием асфальтенов и смол. [c.8] Основными показателями, наиболее полно характеризующими свойства твердых битумов, являются непетрация (условная величина глубины проникания стандартной иглы) температура размягчения растяжимость в нить (дуктильность) потеря в весе при нагревании пенетрация остатка растворимость в органических растворителях зольность и т. д. [c.8] Температурой размягчения называется та условная температура, при которой предполагается переход битума из твердого состояния в жидкое. Определение температуры размягчения производится по способу кольцо и шар , обусловленному ГОСТом 2400—51, раздел 6. Этот способ заключается в определении температуры битума, при которой он продавливается шаром весом 3,45—3,55 г, будучи заполненным в стандартное кольцо. [c.9] Растяжимость, или дуктильность, представляет собой выраженную в сантиметрах длину, на которую вытягивается нить битума до разрыва. Определение растяжимости производится дуктилометром при условиях, обусловленных ГОСТом 2400—.51, раздел 5, по которому температура массы битума устанавливается 25 и 0° С, а скорость растяжения 5 см мин. [c.9] Потеря в весе при нагревании до 160° С указывает на присутствие в испытуемом битуме легких масел и продуктов крекинга. Величина, определяющая потерю в весе, представляет из себя взятое в процентах отношение разности в весах битума до и после нагревания к взятой навеске. Определение потери в весе производится по ГОСТу 2400—51, раздел 8. [c.9] Растворимость битумов в органических растворителях указывает на его чистоту. [c.9] Зольность определяют путем сжигания и прокаливания битума, при котором сгорают все органические вещества, а минеральные переходят в золу. [c.9] Ниже приводятся краткие характеристики битумов, производимых в настоящее время нефтеперерабатывающими заводами Советского Союза, которые могут быть отнесены к твердым [8]. [c.9] Битумы строительные. Строительные битумы получают путем окисления остаточных продуктов после прямой перегонки или крекирования нефти и нефтепродуктов. Применяются они для строительных работ и в производстве кровельных материалов. От качества применяемого битума во многом зависят прочность и долговечность. защитных покрытий, а прочность и долговечность, как известно, характеризуются отсутствием на защитном слое остаточных деформаций в виде трещин, сдвигов, выкрашивания и т. д. Битумы, применяемые для производства кровельных материалов, кроме того, должны обладать способностью деформироваться без разрывов при изменении температуры и усадке кровельного ковра они не должны стекать и образовывать наплывы нри положительных температурах, не должны бояться влияния таких атмосферных факторов, как солнечная радиация, влага, кислород и дымовые газы. [c.9] Вернуться к основной статье