Бітум

Бі́тум (ад па-лацінску: Bitumen — горная смала, нафта) — цьвёрды або смалападобны прадукт, які ўяўляе сабою сумесь вуглевадародаў і іхных азоцістых, тленавых, сярністых і мэталаўтрымальных вытворных. Бітумы не рашчынныя ў вадзе, цалкам або часткова рашчынныя ў бэнзоле, хляраформе, серкавугляродзе і іншых арганічных растваральніках. У залежнасьці ад дакладнага складу бітумы могуць быць глейкімі, то бок чорнай вадкасьцю або з выгляду цьвёрдай масай, якая на вельмі доўгіх прамежках часу паводзіць сябе як вадкасьць. Незалежна ад таго, ці знаходзіцца яно ў прыродных радовішчах, ці здабытае шляхам перапрацоўкі нафты, гэтае рэчыва адносяць да смолаў^[1]. Найбуйнейшым прыродным радовішчам бітуму ў сьвеце ўважаецца возера Піч-Лэйк на паўднёвым захадзе Трынідаду, дзе, паводле ацэнак, утрымліваецца 10 мільёнаў тон бітуму^[2]. Прыблізна 70% штогадовай вытворчасьці бітуму выкарыстоўваецца ў дарожным будаўніцтве, то бок у ягоным асноўным прызначэньні^[3]. У гэтым выпадку бітум выкарыстоўваецца дзеля повязі часьцінак жвіру і ўтварае рэчыва, вядомае як асфальт. Іншым асноўным прыкладаньнем бітуму ёсьць бітумныя гідраізаляцыйныя матэрыялы, такія як руберойд і гермэтык для дахаў^[4].

Гісторыя

Здабыча бітуму з выявы твору *«De Re Metallica»* Георга Агрыкалы.

Бітум быў першым відам нафты ў гісторыі чалавецтва, якому было знайдзенае практычнае прыкладаньне. Гэта пацьвярджаюць археалягічныя знаходкі, то бок каменныя прылады з сьлядамі бітуму, якімі карысталіся яшчэ ў позьнім палеаліце.

Самыя старажытныя пісьмовыя згадкі аб выкарыстаньні бітуму паходзяць з Мэсапатаміі. Іх можна знайсьці ў шумэрскіх творах «Эпас пра Гільгамэша» і «Эпас аб Атрахасісу», якія датуюцца 3—2 тысячагодзьдзямі да н. э. У Бібліі таксама ёсьць згадкі пра бітум. У старажытным сьвеце іх выкарыстоўвалі ў мэдыцыне, у будаўніцтве як зьвязвальны рошчын, дзеля гідраізаляцыі і ў якасьці энэргетычнай сыравіны. Вадкія бітумы Мёртвага мора былі добра вядомыя ў старажытнасьці.

Менавіта з радовішчаў цяжкіх нафтаў і бітуму, якія ўсплываюць на паверхню зямлі, звычайна на берагах рэк, людзі ў старажытнасьці навучыліся атрымліваць «смалу» дзеля гермэтызацыі караблёў, будаўніцтва дамоў, а ў Старажытным Эгіпце — дзеля муміфікацыі. Існуе меркаваньне, што пры будаўніцтве знакамітай Бабілёнскай вежы ў якасьці цэмэнту выкарыстоўваўся бітум. А індзейцы, якія стагодзьдзямі жылі ў Канадзе ў басэйне ракі Атабаска, смалілі свае чоўны натуральным бітумам.

У XVIII стагодзьдзі буйныя радовішчы бітумных нафтавых пяскоў былі выяўленыя на поўначы Албэрты ў Канадзе. З трох радовішчаў у Албэрце радовішча Атабаска ёсьць найвялікшым. Спробныя распрацоўкі бітумных пяскоў вяліся тут яшчэ ў 1778 годзе, калі яны былі ўпершыню згаданыя эўрапейцамі. У 1920-я гады хімік Албэрцкага ўнівэрсытэту Карл Кларк выявіў, што пару можна выкарыстоўваць дзеля аддзяленьня бітуму ад пяску. Першая карпарацыя, якая пачала займацца здабычай бітуму ў Албэрце, была зафундаваная Робэртам Фіцсыманзам у 1927 годзе. Кампанія першай пасьпяхова здабывала бітум у прамысловых колькасьцях шляхам запампоўкі гарачай вады ў пяскі. Аднак гэты спосаб здабычы нафты аказаўся недастаткова рэнтабэльным. Пляны здабычы нафты зь бітумных пяскоў Албэрты ў значных маштабах пачалі распрацоўвацца толькі ў 1950-я гады.

Утварэньне

Большасьць бітумаў, якія выкарыстоўваюцца ў камэрцыйных мэтах, робіцца з нафты^[5]. Тым ня менш, вялікая колькасьць бітуму сустракаецца ў канцэнтраванай форме ў прыродзе. Такія паклады бітуму ўтвараюцца з рэшткаў старажытных мікраскапічных водарасьцяў і іншых некалі жывых істотаў. Гэтыя прыродныя радовішчы бітуму ўтварыліся ў каменнавугальны пэрыяд, калі ў многіх частках Зямлі панавалі гіганцкія багнавыя лясы^[6]. Парэшткі арганізмаў траплялі ў бруд на дне акіяна або возера, дзе пад узьдзеяньнем цяпла вышэй за 50 °C і ціску яны ператвараліся ў такія матэрыялы, як то бітум, кераген або нафта. Лічыцца, што велізарныя паклады бітуму Албэрты ўзьніклі з жывога матэрыялу марскіх расьлінаў і жывёлаў, галоўным чынам водарасьцяў, якія загінулі мільёны гадоў таму, калі старажытны акіян пакрываў Албэрту. Прыродныя радовішчы бітуму ўлучаюць такія азёры, як возера Пітч-Лэйк у Трынідадзе і Табага і возера Бэрмудэс у Вэнэсуэле. Бітум падобны да арганічных рэчываў у вугляродзістых мэтэарытах^[7]. Аднак дэталёвыя дасьледаваньні выявілі, што гэтыя матэрыялы розьняцца між сабою^[8].

Крыніцы

^ «CPC Definition — C10C Working-up Pitch, Asphalt, Bitumen, Tar; Pyroligneous Acid». Classification Resources. United States Patent and Trademark Office.
^ Nag, Oishimaya Sen (17.02.2021). «The unique pitch lakes of the world». World Atlas.
^ «Asphalt Applications». Mineral Products.
^ Sörensen, Anja; Wichert, Bodo (2009). «Asphalt and Bitumen». Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. — doi:10.1002/14356007.a03_169.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2.
^ Speight, James G. (2015). «Asphalt Materials Science and Technology. Elsevier Science». — С. 82. — ISBN 978-0-12-800501-9.
^ «What is Bitumen?». Highways Today.
^ R Hayatsu; RG Scott; RE Winans. «Comparative structural study of meteoritic polymer with terrestrial geopolymers coal and kerogen (abstract)». Meteoritics. 18: 310.
^ Kim; Yang (1998). «Carbon Isotope Analyses of Individual Hydrocarbon Molecules in Bituminous Coal, Oil Shale and Murchison Meteorite». Journal of Astronomy and Space Sciences. 15 (1): 163—174.

Вонкавыя спасылкі

Бітумы ў ЭСУ.

[1] «CPC Definition — C10C Working-up Pitch, Asphalt, Bitumen, Tar; Pyroligneous Acid». Classification Resources. United States Patent and Trademark Office.

[2] Nag, Oishimaya Sen (17.02.2021). «The unique pitch lakes of the world». World Atlas.

[3] «Asphalt Applications». Mineral Products.

[4] Sörensen, Anja; Wichert, Bodo (2009). «Asphalt and Bitumen». Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. — doi:10.1002/14356007.a03_169.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2.

[5] Speight, James G. (2015). «Asphalt Materials Science and Technology. Elsevier Science». — С. 82. — ISBN 978-0-12-800501-9.

[6] «What is Bitumen?». Highways Today.

[7] R Hayatsu; RG Scott; RE Winans. «Comparative structural study of meteoritic polymer with terrestrial geopolymers coal and kerogen (abstract)». Meteoritics. 18: 310.

[8] Kim; Yang (1998). «Carbon Isotope Analyses of Individual Hydrocarbon Molecules in Bituminous Coal, Oil Shale and Murchison Meteorite». Journal of Astronomy and Space Sciences. 15 (1): 163—174.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]