مواد تشکیل دهنده قیر  

.

ترکیبات مختلف قیر تاکنون به خوبی شناخته نشده اند ولی عمده این ترکیبات که به وسیله حلال های مخالف از قیر جدا شده، عبارتند از مواد آسفالتین- رزین وروغن های سنگین که گاهی با مقدار کمی مواد معدنی همراه بوده و در محیط کلوئیدی روغنی مجاور یکدیگر قرار گرفته اند.

.

مالتن ها :

.

مالتن ها جزء محلول در حلال های سبک مانند هپتان نرمال می باشند. مالتن ها در قیر مخلوطی از دو بخش رزین ها و روغن ها هستند و وزن ملکولی اجزاء مالتن در بین ۲۵۰ تا ۱۲۵۰ گرم بر مول قرار دارد.

.

آسفالتن :

.

ماده جامد شکننده ای است که در هپتان نرمال نامحلول و به رنگ سیاه تا قهوه ای می باشد، که علاوه بر کربن و هیدروژن ، مقداری نیتروژن ،گوگرد و اکسیژن دارد.

.

آروماتیک ها :

.

آروماتیک ها ترکیبات حلقوی با کمترین وزن ملکولی هستند و شامل زنجیرهای جانبی آروماتیکی و یا نفتنیکی هستند و محیط ضد انعقاد بسیار مناسبی برای آسفالتن به شمار می روند.این جزء بین ۴۰ تا ۶۰ درصد کل قیر را تشکیل داده و مایعی ویسکوز به رنگ قهوه ای تیره که میانگین وزن ملکولی آن ها بین ۳۰۰ تا ۲۰۰۰ در نوسان است.

.

ترکیبات اشباع :

.

این جزء ۵ تا ۲۰ درصد قیر را تشکیل می دهد. ترکیبات اشباع از هیدروکربن های آلیفاتیک زنجیری مستقیم و شاخه دار همراه با آلکیل نفتن ها و مقداری آلکیل آروماتیک ها تشکیل شده است. این ترکیبات اغلب به شکل روغن های ویسکوز، غیر قطبی و بی رنگ هستند. میانگین وزن ملکولی آن ها عیناً شبیه آروماتیک ها بوده و اجزاء تشکیل دهنده آنها شامل مواد مومی و غیر مومی اشباع می باشد.

.

رزین ها :

.

رزین ها در هپتان نرمال محلول هستند. قسمت اعظم این ترکیبات مانند آسفالتن از کربن و هیدروژن تشکیل شده و نیز حاوی مقدار کمی اکسیژن ،گوگرد و نیتروژن می باشند.رزین ها دارای رنگ قهوه ای تیره ، جامد تا نیمه جامد بوده ، بسیار قطبی و چسبنده اند.

مشخصات عمومی قیر :

.

۱-    غیر قابل نفوذ بودن در مقابل آب و رطوبت

۲-    قابلیت ارتجاع

۳-    مقاومت در برابر اسیدها بازها و نمک ها

۴-    چسبندگی

۵-    عایق بودن در برابر جریان های الکتریکی

۶-   محلول بودن در برخی از حلال ها (بدون از دست دادن خواص خود)

۷-    تشکیل دادن فیلم پایدار بر روی اجسام مختلف

۸-    داشتن رنگ ثابت

در بعضی موارد قیر خاصیت اصلی خود را از دست می دهد به طوریکه نمی توان از آن به خوبی استفاده نمود.

.

این موارد شامل :

.

۱-    نداشتن خاصیت چسبندگی در محیط مرطوب و آلوده به خاک نرم

۲-    تجزیه شدن در حرارت زیاد و تبدیل آن به زغال توام با اشتعال

۳-    تغییر شکل پذیرفتن در مقابل فشار و حلال ها

ساختمان شیمیایی قیر :

.

خواص فیزیکی قیر در واقع تابعی است از اجزاء متشکله یا ساختمان شیمیایی آن.

شیمی قیر را می توان در دو سطح ملکولی و بین ملکولی بررسی نمود.

.

الف) سطح ملکولی :

.

قیر مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن های با نقطه جوش بالا می باشد. به طور کلی قیر را می توان شامل اجزاء آلیفاتیک ها (واکس ها) ، آروماتیک ها و ملکول هایی که مخلوطی از هر دو می باشند ، دانست.

گروه دیگری از ملکول ها از واکنش های نظیر اکسیداسیون و یا غیره در قیر به وجود می آیند.

گروه مهم دیگری که در پیر شدن قیر مهم می باشند ، کینولین ها و ترکیبات سولفوردار می باشند.

مواد دیگری که در قیر یافت می شوند ارگانومتال ها (Organometallic materials) هستند که شامل فلزاتی مانند وانادیم ، نیکل ، آهن و غیره می باشند.

.

ب) سطح بین ملکولی :

.

مهم ترین عامل در برهم کنش بین ملکول ها ، قطبیت ملکول ها می باشد. قطبیت از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا سبب می شود که ملکول ها به سمت آرایش خاصی سازماندهی شوند.

وقتی ملکول ها به صورت اتفاقی باشند به آسانی در اطراف یکدیگر حرکت می کنند. ولی وقتی ملکول ها آرایش یافته باشند در برابرحرکت و تغییر شکل از خود مقاومت نشان می دهند. به عبارتی ساختار قیر سفت تر و ویسکوزتر می شود.

ساختمان کلوئیدی قیر: 

معمولاً قیر از یک سیستم کلوئیدی ، شامل میسل های معلق آسفالتن با وزن ملکولی زیاد در یک محیط روغنی شکل مالتن با وزن ملکولی کمتر ، تشکیل شده است. در حضور مقدار کافی رزین ها و آروماتیک ها ، قدرت آسفالتن از نقطه نظر تحرک در قیر بیشتر شده که در این حالت به قیر ، نوع سل یا محلول گفته می شود. اگر نسبت جزء رزین / آروماتیک در قیر به اندازه کافی نباشد ، میسل ها به اندازه کافی در قیر محلول نیستند که در این صورت این قیرها به نام ژل یا قیر های نوع ژلاتینی معروف هستند.

مواد تشکیل دهنده قیر

قیر مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن های با نقطه جوش بالا می باشد. به طور کلی قیر را می توان شامل اجزاء آلیفاتیک ها (واکس ها) ، آروماتیک ها و ملکول هایی که مخلوطی از هر دو می باشند ، دانست.

مواد تشکیل دهنده قیر چیست؟

مواد دیگری که در قیر یافت می شوند ارگانومتال ها (Organometallic materials) هستند که شامل فلزاتی مانند وانادیم ، نیکل ، آهن و غیره می باشند.