бітуми

Битумы — bitumens — Bitumen — 1) Мінеральні комплекси (горючі органічні речовини), що складаються з вуглеводнів, утворилися з білкових і жирових речовин нижчих організмів. Існують у газовій фазі (земний газ), рідкій (нафта), твердій (озокерит, земна смола, асфальт). 2) Б. природні (Б.п.) — органічні речовини (дистиляційні рештки нафти, вугілля), що розчиняються в органічних розчинниках (сірковуглець, бензол, спирт та ін.). Це к.к. органічного походження з первинною вуглеводневою основою. Залягають в надрах у твердому, в’язкому та в’язко-пластичному стані. З генетичної точки зору до Б.п. належать нафта, природні горючі гази, газовий конденсат, а також природні похідні нафти (мальти, асфальти, асфальтити, керити, гумінокерити, озокерити, антраксоліти) та їх аналоги — нафтоїди. Б.п. складаються з високомолекулярних вуглеводнів та гетероатомних (кисневих, сірчистих, азотистих, металвмісних) сполук. Фіз.-хім. властивості Б.п.: консистенція — від в’язкорідких (мальти) до пухких (гумінокерити); густина відповідно 965; 1500 кг/м3; т-ра розм'якшення від 35оС (мальти) до неплавких (керити, антраксоліти, гумінокерити); розчинність в хлороформі від 100% (мальти, асфальти) до нерозчинних (антраксоліти). Класифікаційні межі для розчинних Б.п. визначають за вмістом масел: мальти 65-40%, асфальти 40-25%, асфальтити 25-5%; для нерозчинних бітумів — за параметрами елементного складу і оптич. даними. Елементний склад (С, Н, О, S, N) визначається напівмікро- і макрометодом, спаленням; метали в бітумах встановлюються методами колориметрії, спектроскопії, нейтронноактиваційним та ін., груповий склад — методами висхідної хроматографії. Основні запаси асфальтових (перев. мальт) приурочені до монокліналей. Род. розташовуються на зовн. бортах мезозой-кайнозойських крайових прогинів, що примикають до щитів і склепінь древніх платформ і які знаходяться в зоні дії активної інфільтрації. Найбільші з них (запаси в млрд. т) локалізовані на схилах Канадського, Гвіанського та ін. щитів, Оленьокського склепіння. Родов. подібного типу утворилися в епохи інтенсивного підняття крайових антекліз, коли створювалися умови для висхідної латеральної міграції нафти з суміжних прогинів і окиснення її сульфатами і киснем інфільтраційних вод. Жильні і штокверкові бітумні скупчення формуються на шляхах вертикальної міграції вуглеводнів по тектоніч. тріщинах і приурочені до локальних розривів на нафтогазоносних структурах (Садкінське, Іванівське, Бориславське та ін. род.), зонах регіональних розривів в передових частинах складчастих систем і на бортах міжгірських западин і крайових прогинів. Видобуток Б.п. ведеться кар'єрним, шахтним або свердловинним способами. Б.п. — комплексна сировина, в осн. хім. і енергетична. З асфальтових бітумів отримують легкі синтетич. нафти і нафтовий кокс, компоненти моторного палива та ін. Б.п. і важкі високосмолисті нафти — джерела сірки, цінних металів (V, Ni, Sb, Ge, U та ін.). 3) Штучні Б. (продукти переробки нафти й кам'яного вугілля) — тверді пластичні або в'язкі суміші вуглеводнів і їхніх похідних. Одержують г.ч. з залишків переробки нафти, крекінгу, очистки мастил (нафтові Б.), кам’яновугільної смоли (кам’яновугільні Б.), а також шляхом екстракції з торфу та бурого вугілля. В Україні екстракцію Б. з торфу та бурого вугілля проводять бензолом. Зовнішній вигляд та фізичні якості Б., які виділяються з торфів та бурого вугілля різні. Вони можуть мати жовте, світло-коричневе, буре або чорне забарвлення. Одні з них — тверді і крихкі, другі — аморфні порошки, а треті — мастилоподібні та смолоподібні продукти різної в’язкості. При аналізах Б. торфів та бурого вугілля г.ч. визначають дві групи складових речовин — воски та смоли. Найбільш цінними Б. є ті, які мають у своєму складі більше вoсків. Нафтові Б. застосовують здебільшого у шляховому будівництві (асфальт, дорожний бітум), покрівельних, гідроізоляційних матеріалів. Найбільш безпечними у канцерогенному відношенні для людини є прямогінні нафтові бітуми БН-3 та БН-4, які рекомендовано використовувати при брикетуванні вугілля. Кам’яновугільні Б., які мають підвищену канцерогенність використовують у шляховому будівництві тільки після додаткової обробки. Див. також бітуми вугільні, бітуми торфові.