Bitum

Bitum hay còn gọi là bitume hoặc bitym, được biết đến là “một hợp chất hữu cơ lỏng, màu đen, có độ nhớt cao. Đây là hỗn hợp của asphaltenes, hidrocabon thơm và hidrocacbon no.” Có thể tan được trong dung dịch benzen, cacbon đisulfua (CS2), cloruafooc và một số dung môi hữu cơ khác. Chúng có tính ổn định và hầu như không bay hơi và mềm ra khi bị nung nóng.

Theo một số nhà khoa học, bitum được coi là một hệ chất keo của các phần tử vòng thơm mật độ cao trong dầu với các phân tử dạng vòng. Bitum còn được xem như là một hỗn hợp rất phức tạp, chủ yếu của các hydrocacbon có điểm sôi cao. Tuỳ thuộc vào vị trí địa lý của khu vực chứa dầu mỏ mà thành phần bitum có thể thau đổi cũng như công nghệ sử dụng trong sản xuất. Thành phần bitum chứa:

• Khoảng 32% asphaltenes: Các hợp chất thơm tương đối cao phân tử và các hydrocacbon khác vòng, trong đó có một số chưa no. Chúng hòa tan trong cacbon đisulfua nhưng không hòa tan trong naphtha của dầu mỏ;
• Khoảng 32% nhựa: Các polyme được tạo ra từ quá trình xử lý các hydrocacbon chưa no;
• Khoảng 14% các hydrocacbon no: Các hydrocacbon trong đó các nguyên tử cacbon được kết nối bằng các liên kết đơn;
• Khoảng 22% các hydrocacbon thơm: Các hydrocacbon chứa một hay nhiều vòng benzen trên một phân tử, bao gồm cả các hydrocacbon thơm đa vòng (theo Simmers và những người khác năm 1959 và Simmers năm 1964).

Hiện nay, trong các lĩnh vực xây dựng – kiến trúc chủ yếu sử dụng bitum cho nhiều mục đích khác nhau tuỳ theo công năng, điều kiện khí hậu và phương pháp thi công. Nhiều thập kỷ trước, bitum đã được sử dụng để chống thấm nước cho tàu thuyền như một dạng sơn phủ (sơn lót) cho hầu hết các công trình xây dựng.

    Phân loại bitum

Việc phân loại Bitum khá phức tạp do có nhiều nguồn gốc hình thành khác nhau. Theo nguồn gốc thì bitum có thể chia làm 3 loại chính: Bitum dầu mỏ, Bitum đá dầu, Bitum thiên nhiên.

Bên cạnh đó, bitum thu được từ 2 nguồn: Nguồn trong tự nhiên và tổng hợp từ chưng cất dầu mỏ

Nguồn gốc tự nhiên: Bitum tự nhiên và các trầm tích nhựa đường có ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới, chủ yếu là do các dầu khoáng thấm qua lòng đất. Mỏ nhựa đường tự nhiên lớn nhất và nổi tiếng nhất là hồ Trinidad, nó là hỗn hợp của khoảng 39% bitum, 32% khoáng chất khác và 29% nước và khí.
Nguồn gốc tổng hợp: Bitum tổng hợp được tinh luyện và xử lý thành các sản phẩm sau:
–  Bitum “thẳng”: Là chất còn lại sau khi chưng cất trong chân không hay không khí các loại dầu mỏ chứa nhựa đường. Đối với các ứng dụng đặc biệt, cặn bitum loại chứa dầu hắc ín rất cứng có thể thu được nhờ chưng cất dầu mỏ đã qua cracking.

– Bitumen “thổi”: Được sản xuất bằng cách thổi luồng không khí ngược chiều với luồng bitum thẳng nóng chảy. Phản ứng ôxi hóa diễn ra dẫn tới việc khử hiđrô và polyme hóa các thành phần thơm và chưa no. Trong quá trình này, các phân tử vòng thơm cao phân tử lượng có thể được tạo ra.

– Bitumen “cắt bớt” (hay loại bitum lỏng hơn): Thu được bằng cách trộn bitum với các dung môi dầu mỏ hay dầu khoáng, đôi khi với hắc ín hay các chất thơm cao phân tử được chiết ra.

– Bitum nhũ tương: Được tạo ra bằng cách nhũ tương hóa 50-65% bitum trong nước với sự tham gia của 0,5-1,0% chất chuyển thể sữa, thông thường là xà phòng và nói chung được sử dụng ở dạng lạnh cho các mục đích công nghiệp và làm đường.

– Bitum dầu mỏ: Tổng hợp từ quá trình chưng cất dầu mỏ