Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Бі́туми (від лат. bitumen — гірська смола, нафта) — мінеральні комплекси (горючі органічні речовини), що складаються з вуглеводнів; утворилися з білкових і жирових речовин нижчих організмів. З генетичної точки зору до бітумів відносять земний газ, нафту, земну смолу, асфальт), а також природні похідні нафти (мальти, асфальти, асфальтити, керити, гуміно-керити, озокерит, і ін.) і їх аналоги (нафтоїди). За методом Маркуссона до складу бітумів входять оливи, смоли, асфальтени, асфальтогенові кислоти та їх ангідриди, карбени і карбоїди. Часто використовують умовний поділ бітуму на асфальтени і мальтени (суміш олив та смол).[]
Історія
Бітуми були першим типом нафти в історії людства, що знайшов практичне застосування. Це підтверджують археологічні знахідки — кам'яні знаряддя зі слідами бітумів, якими користувалися ще в кінці палеоліту.
Найдавніші письмові згадки використання бітумів походять з Межиріччя: шумерський «Епос про Гільгамеша» і (III—II тис. до н. е.). Згадки про бітум є також у Біблії. У Давньому світі застосовувалися в медицині, у будівництві (скріплювальні розчини), для гідроізоляції, а також як енергетична сировина. Рідкі бітуми (тобто нафтопродукти) Мертвого моря були добре відомі в давньому світі.
Саме з родовищ важких нафт і бітумів, що виходять на земну поверхню, як правило, по берегах річок, вже в давні часи навчилися отримувати «смолу» для герметизації кораблів, спорудження будинків, в Стародавньому Єгипті — для муміфікації. Існує думка, що бітуми використовували як цемент при будівництві знаменитої Вавилонської вежі. А індіанці, які віками жили в Канаді в районі басейну річки Атабаска, природними бітумами смолили каное.
Наводимо уривок з праці Георга Агріколи De Re Metallica (1556 р.), який присвячений опису видобування бітуму:
Бітум отримують з бітумінозних вод, рідкого бітуму та змішаних бітумінозних мінералів. Як пише Пліній, у Вавилоні бітумінозну солону воду доставляли із соляних джерел у солеварні та випарювали сонячним жаром, причому, згущуючись, частина її перетворювалася на рідкий бітум, а частина на сіль. Легший бітум піднімався нагору, а важка сіль опускалася вниз. Рідкий бітум, що плаває у великій кількості на воді джерел, струмків та річок, черпають відрами та іншими посудинами. Невеликі кількості його збирають гусячими крилами, лляними ганчірками, пучками волосся, очеретом та іншими предметами, до яких бітум легко пристає, варять у великих мідних або залізних посудинах і дають загустіти в теплому місці. Його використовують для різних цілей. Деякі змішують його з варом (загустілою смолою), інші – зі старим колісним мастилом, щоб зменшити його в'язкість. Бітум не стає жорстким навіть при варінні в котлах. Змішані мінерали, що містять бітум, нагрівають у горщиках так само, як мінерали, що містять сірку. Роблять це зрідка, оскільки цей бітум цінується невисоко.
У XVIII ст. були відкриті великі родовища бітумінозних нафтоносних пісків на півночі провінції Альберта в Канаді. З трьох родовищ у Альберті (Атабаски, Піс-Рівер, Колд-Лейк), родовище Атабаски найбільше. Пробні розробки бітумінозних пісків тут проводились ще до 1778 р., коли вони вперше були описані європейцями.
У 1920-х роках хімік з Університету Альберти Карл Кларк відкрив, що за допомогою пари можна відокремити бітуми від піску. Перша корпорація, що займалася видобутком бітумів в Альберті, була заснована у 1927 р. Компанії вперше вдалося отримати бітуми в промислових масштабах, закачуючи в піски гарячу воду. Однак такий метод видобутку нафти виявився недостатньо рентабельним.
Плани видобутку нафти з бітумінозних пісків Альберти в значних масштабах почали розробляти в 1950-ті рр.
Загальний опис
Бітуми природні — органічні речовини (дистиляційні рештки нафти, вугілля), що розчиняються в органічних розчинниках (сірковуглець, бензол, спирт та ін.). Це корисна копалина органічного походження з первинною вуглеводневою основою. Залягають в надрах у твердому, в'язкому та в'язко-пластичному стані. З генетичної точки зору до природних бітумів належать нафта, природні горючі гази, газовий конденсат, а також природні похідні нафти (мальти, асфальти, асфальтити, керити, , озокерити, ) та їх аналоги — нафтоїди. Природні бітуми складаються з високомолекулярних вуглеводнів та гетероатомних (кисневих, сірчистих, азотистих, металвмісних) сполук. Їх фізико-хімічні властивості: консистенція — від в'язкорідких (мальти) до пухких (гумінокерити); густина відповідно 965; 1500 кг/м³; температура розм'якшення від 35 °С (мальти) до неплавких (керити, антраксоліти, гумінокерити); розчинність в хлороформі від 100 % (мальти, асфальти) до нерозчинних (антраксоліти). Класифікаційні межі для розчинних природних бітумів визначають за вмістом масел: мальти 65-40 %, асфальти 40-25 %, асфальтити 25-5 %; для нерозчинних бітумів — за параметрами елементного складу і оптичними 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 (переважно мальт) приурочені до монокліналей. Родовища розташовуються на зовнішніх 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 тонн) локалізовані на схилах Канадського, Гвіанського та ін. щитів, Оленьокського склепіння. Родовища 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 тектонічних тріщинах і приурочені до локальних розривів на нафтогазоносних структурах (Садкінське, Іванівське, Бориславське та ін. родовища), зонах регіональних розривів в передових частинах складчастих систем і на бортах міжгірських западин і крайових прогинів. Видобуток природних бітумів ведеться кар'єрним, шахтним або свердловинним способами. Бітуми природні — комплексна сировина, переважно хімічна і енергетична. З асфальтових бітумів отримують легкі синтетичні нафти і нафтовий кокс, компоненти моторного палива та ін. Бітуми природні і важкі високосмолисті нафти — джерела сірки, цінних металів (V, Ni, Sb, Ge, U та ін.).
Штучні бітуми (продукти переробки нафти й кам'яного вугілля) — тверді пластичні або в'язкі суміші вуглеводнів і їхніх похідних. Одержують головним чином з залишків переробки нафти, крекінгу, очистки мастил (нафтові бітуми), кам'яновугільної смоли (кам'яновугільні бітуми), а також шляхом екстракції з торфу та бурого вугілля. В Україні екстракцію бітумів з торфу та бурого вугілля проводять бензолом. Зовнішній вигляд та фізичні якості бітумів, 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 бітумів торфів та бурого вугілля головним чином визначають дві групи складових речовин — воски та смоли. Найціннішими бітумами є ті, що мають у своєму складі більше восків. Нафтові бітуми застосовують здебільшого у шляховому будівництві (асфальт, дорожний бітум), покрівельних, гідроізоляційних матеріалів. Найбезпечнішими у канцерогенному відношенні для людини є прямогінні нафтові бітуми БН-3 та БН-4, які рекомендовано використовувати при брикетуванні вугілля. Кам'яновугільні бітуми, які мають підвищену канцерогенність використовують у шляховому будівництві тільки після додаткової обробки.
Приклади
Бітуми вугільні — продукти, які вилучають з деяких типів викопного вугілля органіч. розчинниками. Вихід бітумів вугільних залежить від природи органічної речовини, її складу, ступеня метаморфізму, умов вилучення і коливається, як правило, в межах 1–22 %; з підвищенням ступеня вуглефікації вихід бітумів вугільних падає. Так у вугіллі Дніпровського буровугільного басейну вміст смол 2,3–20,9 %, вугіллі Підмосковного басейну — 1,3–4,8 %, у землистому бурому вугіллі Німеччини — 6,3–36,6 %, в американському бурому вугіллі — 1,6–14,2 %. Найбільш високий вихід характерний для бурого вугілля групи Б1. Основну практичну цінність має воскова частина (сировина для одержання буровугільного воску — «монтан-воску»). Екстракційні смоли використо-вуються також як пом'якшувачі у виробництві лаків, гум та пластмас і як замінники фенолів у виробництві лаків, клеїв тощо. У Дніпровському буровугільному басейні виділено гумусове та гуміто-ліптобіолітове вугілля, яке має високий вихід бітумів (8–20 %) при низькому вмісті смол (до 25 %) і є перспективною сировиною для виділення буровугільного воску.
Бітуми торфові — продукти, що вилучають з торфу органічними розчинниками. Основні їх складові — віск, смоли, парафіни. Вміст бітумів в торфі залежить від його генетич. типу і від міри його розкладу. Найбільш бітумінозним є верховий торф високої міри розкладу трав'яної (пухівкової) групи. При екстракції бітумів з такого торфу бензолом вихід продуктів досягає 15 % (на органічну масу), бензином — до 9 %. У торфах України кількість бітумів становить 5,6–28,5 %. За елементним складом торфові бітуми містять (в розрахунку на органічну масу): вуглецю — 65–75 %, водню — 9–12 %, кисню 12–22 %. Найціннішим продуктом, який екстрагується з торфу є торфовий віск. Торфові бітуми використовують у ливарному виробництві, у виробництві пластмас, композицій для полірування та захисту паперу, шкіри, дерева, а також в медицині, побутовій техніці.
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Будівельне матеріалознавство / За ред. П.В.Кривенко. — К. : Ліра-К, 2012. — 624 с. — .
Посилання
- БІ́ТУМИ [ 7 травня 2016 у Wayback Machine.] // ЕСУ
- Бітуми // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 35-36. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Bi tumi vid lat bitumen girska smola nafta mineralni kompleksi goryuchi organichni rechovini sho skladayutsya z vuglevodniv utvorilisya z bilkovih i zhirovih rechovin nizhchih organizmiv Z genetichnoyi tochki zoru do bitumiv vidnosyat zemnij gaz naftu zemnu smolu asfalt a takozh prirodni pohidni nafti malti asfalti asfaltiti keriti gumino keriti ozokerit i in i yih analogi naftoyidi Za metodom Markussona do skladu bitumiv vhodyat olivi smoli asfalteni asfaltogenovi kisloti ta yih angidridi karbeni i karboyidi Chasto vikoristovuyut umovnij podil bitumu na asfalteni i malteni sumish oliv ta smol dzherelo BitumIstoriyaBitumi buli pershim tipom nafti v istoriyi lyudstva sho znajshov praktichne zastosuvannya Ce pidtverdzhuyut arheologichni znahidki kam yani znaryaddya zi slidami bitumiv yakimi koristuvalisya she v kinci paleolitu Najdavnishi pismovi zgadki vikoristannya bitumiv pohodyat z Mezhirichchya shumerskij Epos pro Gilgamesha i III II tis do n e Zgadki pro bitum ye takozh u Bibliyi U Davnomu sviti zastosovuvalisya v medicini u budivnictvi skriplyuvalni rozchini dlya gidroizolyaciyi a takozh yak energetichna sirovina Ridki bitumi tobto naftoprodukti Mertvogo morya buli dobre vidomi v davnomu sviti Same z rodovish vazhkih naft i bitumiv sho vihodyat na zemnu poverhnyu yak pravilo po beregah richok vzhe v davni chasi navchilisya otrimuvati smolu dlya germetizaciyi korabliv sporudzhennya budinkiv v Starodavnomu Yegipti dlya mumifikaciyi Isnuye dumka sho bitumi vikoristovuvali yak cement pri budivnictvi znamenitoyi Vavilonskoyi vezhi A indianci yaki vikami zhili v Kanadi v rajoni basejnu richki Atabaska prirodnimi bitumami smolili kanoe Vidobuvannya bitumu za De Re Metallica 1556 Navodimo urivok z praci Georga Agrikoli De Re Metallica 1556 r yakij prisvyachenij opisu vidobuvannya bitumu Bitum otrimuyut z bituminoznih vod ridkogo bitumu ta zmishanih bituminoznih mineraliv Yak pishe Plinij u Vaviloni bituminoznu solonu vodu dostavlyali iz solyanih dzherel u solevarni ta viparyuvali sonyachnim zharom prichomu zgushuyuchis chastina yiyi peretvoryuvalasya na ridkij bitum a chastina na sil Legshij bitum pidnimavsya nagoru a vazhka sil opuskalasya vniz Ridkij bitum sho plavaye u velikij kilkosti na vodi dzherel strumkiv ta richok cherpayut vidrami ta inshimi posudinami Neveliki kilkosti jogo zbirayut gusyachimi krilami llyanimi ganchirkami puchkami volossya ocheretom ta inshimi predmetami do yakih bitum legko pristaye varyat u velikih midnih abo zaliznih posudinah i dayut zagustiti v teplomu misci Jogo vikoristovuyut dlya riznih cilej Deyaki zmishuyut jogo z varom zagustiloyu smoloyu inshi zi starim kolisnim mastilom shob zmenshiti jogo v yazkist Bitum ne staye zhorstkim navit pri varinni v kotlah Zmishani minerali sho mistyat bitum nagrivayut u gorshikah tak samo yak minerali sho mistyat sirku Roblyat ce zridka oskilki cej bitum cinuyetsya nevisoko U XVIII st buli vidkriti veliki rodovisha bituminoznih naftonosnih piskiv na pivnochi provinciyi Alberta v Kanadi Z troh rodovish u Alberti Atabaski Pis River Kold Lejk rodovishe Atabaski najbilshe Probni rozrobki bituminoznih piskiv tut provodilis she do 1778 r koli voni vpershe buli opisani yevropejcyami U 1920 h rokah himik z Universitetu Alberti Karl Klark vidkriv sho za dopomogoyu pari mozhna vidokremiti bitumi vid pisku Persha korporaciya sho zajmalasya vidobutkom bitumiv v Alberti bula zasnovana u 1927 r Kompaniyi vpershe vdalosya otrimati bitumi v promislovih masshtabah zakachuyuchi v piski garyachu vodu Odnak takij metod vidobutku nafti viyavivsya nedostatno rentabelnim Plani vidobutku nafti z bituminoznih piskiv Alberti v znachnih masshtabah pochali rozroblyati v 1950 ti rr Zagalnij opisBitumi prirodni organichni rechovini distilyacijni reshtki nafti vugillya sho rozchinyayutsya v organichnih rozchinnikah sirkovuglec benzol spirt ta in Ce korisna kopalina organichnogo pohodzhennya z pervinnoyu vuglevodnevoyu osnovoyu Zalyagayut v nadrah u tverdomu v yazkomu ta v yazko plastichnomu stani Z genetichnoyi tochki zoru do prirodnih bitumiv nalezhat nafta prirodni goryuchi gazi gazovij kondensat a takozh prirodni pohidni nafti malti asfalti asfaltiti keriti ozokeriti ta yih analogi naftoyidi Prirodni bitumi skladayutsya z visokomolekulyarnih vuglevodniv ta geteroatomnih kisnevih sirchistih azotistih metalvmisnih spoluk Yih fiziko himichni vlastivosti konsistenciya vid v yazkoridkih malti do puhkih guminokeriti gustina vidpovidno 965 1500 kg m temperatura rozm yakshennya vid 35 S malti do neplavkih keriti antraksoliti guminokeriti rozchinnist v hloroformi vid 100 malti asfalti do nerozchinnih antraksoliti Klasifikacijni mezhi dlya rozchinnih prirodnih bitumiv viznachayut za vmistom masel malti 65 40 asfalti 40 25 asfaltiti 25 5 dlya nerozchinnih bitumiv za parametrami elementnogo skladu i optichnimi danimi Elementnij sklad S N O S N viznachayetsya napivmikro i makrometodom spalennyam metali v bitumah vstanovlyuyutsya metodami kolorimetriyi spektroskopiyi nejtronnoaktivacijnim ta in grupovij sklad metodami vishidnoyi hromatografiyi Osnovni zapasi asfaltovih perevazhno malt priurocheni do monoklinalej Rodovisha roztashovuyutsya na zovnishnih bortah mezozoj kajnozojskih krajovih proginiv sho primikayut do shitiv i sklepin drevnih platform i yaki znahodyatsya v zoni diyi aktivnoyi infiltraciyi Najbilshi z nih zapasi v mlrd tonn lokalizovani na shilah Kanadskogo Gvianskogo ta in shitiv Olenokskogo sklepinnya Rodovisha podibnogo tipu utvorilisya v epohi intensivnogo pidnyattya krajovih antekliz koli stvoryuvalisya umovi dlya vishidnoyi lateralnoyi migraciyi nafti z sumizhnih proginiv i okisnennya yiyi sulfatami i kisnem infiltracijnih vod Zhilni i shtokverkovi bitumni skupchennya formuyutsya na shlyahah vertikalnoyi migraciyi vuglevodniv po tektonichnih trishinah i priurocheni do lokalnih rozriviv na naftogazonosnih strukturah Sadkinske Ivanivske Borislavske ta in rodovisha zonah regionalnih rozriviv v peredovih chastinah skladchastih sistem i na bortah mizhgirskih zapadin i krajovih proginiv Vidobutok prirodnih bitumiv vedetsya kar yernim shahtnim abo sverdlovinnim sposobami Bitumi prirodni kompleksna sirovina perevazhno himichna i energetichna Z asfaltovih bitumiv otrimuyut legki sintetichni nafti i naftovij koks komponenti motornogo paliva ta in Bitumi prirodni i vazhki visokosmolisti nafti dzherela sirki cinnih metaliv V Ni Sb Ge U ta in Shtuchni bitumi produkti pererobki nafti j kam yanogo vugillya tverdi plastichni abo v yazki sumishi vuglevodniv i yihnih pohidnih Oderzhuyut golovnim chinom z zalishkiv pererobki nafti krekingu ochistki mastil naftovi bitumi kam yanovugilnoyi smoli kam yanovugilni bitumi a takozh shlyahom ekstrakciyi z torfu ta burogo vugillya V Ukrayini ekstrakciyu bitumiv z torfu ta burogo vugillya provodyat benzolom Zovnishnij viglyad ta fizichni yakosti bitumiv yaki vidilyayutsya z torfiv ta burogo vugillya rizni Voni mozhut mati zhovte svitlo korichneve bure abo chorne zabarvlennya Odni z nih tverdi i krihki drugi amorfni poroshki a treti mastilopodibni ta smolopodibni produkti riznoyi v yazkosti Pri analizah bitumiv torfiv ta burogo vugillya golovnim chinom viznachayut dvi grupi skladovih rechovin voski ta smoli Najcinnishimi bitumami ye ti sho mayut u svoyemu skladi bilshe voskiv Naftovi bitumi zastosovuyut zdebilshogo u shlyahovomu budivnictvi asfalt dorozhnij bitum pokrivelnih gidroizolyacijnih materialiv Najbezpechnishimi u kancerogennomu vidnoshenni dlya lyudini ye pryamoginni naftovi bitumi BN 3 ta BN 4 yaki rekomendovano vikoristovuvati pri briketuvanni vugillya Kam yanovugilni bitumi yaki mayut pidvishenu kancerogennist vikoristovuyut u shlyahovomu budivnictvi tilki pislya dodatkovoyi obrobki PrikladiBitumi vugilni produkti yaki viluchayut z deyakih tipiv vikopnogo vugillya organich rozchinnikami Vihid bitumiv vugilnih zalezhit vid prirodi organichnoyi rechovini yiyi skladu stupenya metamorfizmu umov viluchennya i kolivayetsya yak pravilo v mezhah 1 22 z pidvishennyam stupenya vuglefikaciyi vihid bitumiv vugilnih padaye Tak u vugilli Dniprovskogo burovugilnogo basejnu vmist smol 2 3 20 9 vugilli Pidmoskovnogo basejnu 1 3 4 8 u zemlistomu buromu vugilli Nimechchini 6 3 36 6 v amerikanskomu buromu vugilli 1 6 14 2 Najbilsh visokij vihid harakternij dlya burogo vugillya grupi B1 Osnovnu praktichnu cinnist maye voskova chastina sirovina dlya oderzhannya burovugilnogo vosku montan vosku Ekstrakcijni smoli vikoristo vuyutsya takozh yak pom yakshuvachi u virobnictvi lakiv gum ta plastmas i yak zaminniki fenoliv u virobnictvi lakiv kleyiv tosho U Dniprovskomu burovugilnomu basejni vidileno gumusove ta gumito liptobiolitove vugillya yake maye visokij vihid bitumiv 8 20 pri nizkomu vmisti smol do 25 i ye perspektivnoyu sirovinoyu dlya vidilennya burovugilnogo vosku Bitumi torfovi produkti sho viluchayut z torfu organichnimi rozchinnikami Osnovni yih skladovi visk smoli parafini Vmist bitumiv v torfi zalezhit vid jogo genetich tipu i vid miri jogo rozkladu Najbilsh bituminoznim ye verhovij torf visokoyi miri rozkladu trav yanoyi puhivkovoyi grupi Pri ekstrakciyi bitumiv z takogo torfu benzolom vihid produktiv dosyagaye 15 na organichnu masu benzinom do 9 U torfah Ukrayini kilkist bitumiv stanovit 5 6 28 5 Za elementnim skladom torfovi bitumi mistyat v rozrahunku na organichnu masu vuglecyu 65 75 vodnyu 9 12 kisnyu 12 22 Najcinnishim produktom yakij ekstraguyetsya z torfu ye torfovij visk Torfovi bitumi vikoristovuyut u livarnomu virobnictvi u virobnictvi plastmas kompozicij dlya poliruvannya ta zahistu paperu shkiri dereva a takozh v medicini pobutovij tehnici Div takozhUyintayit Torfovij visk Naftonosni piski Asfaltovi lakiLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Budivelne materialoznavstvo Za red P V Krivenko K Lira K 2012 624 s ISBN 978 966 2609 04 2 PosilannyaBI TUMI 7 travnya 2016 u Wayback Machine ESU Bitumi Terminologichnij slovnik dovidnik z budivnictva ta arhitekturi R A Shmig V M Boyarchuk I M Dobryanskij V M Barabash za zag red R A Shmiga Lviv 2010 S 35 36 ISBN 978 966 7407 83 4