زمانی که مواد کربن دارد تقطیر می‌شوند مایع متراکمی از آنها به دست می‌آید که با نام قطران شناخته می‌شود. به صورت کلی دو نوع قطران در طبیعت وجود دارد که شامل قطران زغال‌سنگ یا قطران معدنی و قطران گیاهی یا قطران چوبی هستند که هرکدام می‌توانند ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فردی داشته باشند. از جمله رایج‌ترین موادی که در تمامی قطران‌ها وجود دارند می‌توان به مواردی همچون فنول، کروزول، اسید استیک، تولوئن، نفتالین و … اشاره کرد. قطران زغال‌سنگ با نام تار نیز شناخته می‌شود و کاربردهای متعددی در صنایع مختلف دارد. در ادامه مطلب به بررسی کامل‌تر حاصل قطران زغال‌سنگ، کاربردها و ویژگی‌های آن پرداخته خواهد شد.تار یا قطران زغال سنگ یکی از مشتقات نفتی زغال سنگ است. این ماده کارایی بسیاری دارد که در این مقاله از بلاگ شرکت قیر غرب نیکان تولیدکننده انواع محصولات گیلسونایت یا قیر طبیعی با مشخصات و کاربردهای این ماده ارزشمند آشنا خواهیم شد.
قطران زغال سنگ چیست؟
تار زغال سنگ در جریان تولید کک که نوعی سوخت جامد است؛ به عنوان فراورده فرعی استخراج می‌شود. ماده اصلی تشکیل دهنده این محصول، کربن و گاز زغال سنگ است.
تار ذغال سنگ، سیاه رنگ بوده و مانند قیر طبیعی یا همان گیلسونایت (gilsonite) بویی شبیه به نفتالین دارد و خاصیت چسبندگی دارد. به همین دلیل از قطران زغال سنگ، قیرهای قطرانی هم تولید می‌شود؛
این مواد در صنایع گوناگون از جمله راه‌سازی، تولید الکترود و خاکه قالبی زغالی و ساخت لعاب یا روکش لوله‌ها دارای کاربردهای بسیاری است. از نظر ظاهری، قطران زغال سنگ به صورت مایع بوده و در فرایند ساخت کربن از زغال سنگ و در دمای 900 تا 1200 درجه سانتی‌گراد ساخته می‌شود.
به طور خلاصه وقتی زغال سنگ نارس و لیگنین یا چوب در دمای بالاتر از 700 درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرند، کربنیزه می‌شوند. نتیجه این فرآیند نیز استخراج اسیدهای تار، ناشی از واکنش نشان دادن ترکیبات فنولیک با سود سوزآور است.
همچنین بخش اصلی تار، عناصر قلیایی روغن‌های تقطیر شده هستند. این عناصر قلیایی پس از حذف اسیدهای تار باقی می‌مانند.
از جمله این عناصر قلیایی می‌توان به پیریدین اشاره کرد؛ یک نیتروژن مایع بی رنگ که بوی تندی دارد. این ماده ارزش دارویی دارد و در نهایت با استخراج پریدین و سایر مقطرها، آنچه باقی می‌ماند؛ ماده‌ای است که در صنایع آلومینیوم کاربرد دارد.
مهم‌ترین کاربردهای حاصل قطران زغال‌سنگ
همانطور که گفته شد قطران زغال‌سنگ می‌تواند ویژگی‌های منحصربه‌فردی داشته باشد و به همین دلیل از کاربردها و استفاده‌های متعددی برخوردار است. امروزه کاربرد قطران زغال‌سنگ در حوزه‌های مختلف به وضوح مشخص شده که از مهم‌ترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
· این ماده می‌تواند در صنعت راه سازی کاربردهای ویژه‌ای داشته باشد.
· برای تولید الکترود، خاکه قالبی زغالی، روکش لوله‌ها، لعاب و … به کار می‌رود.
· قطران زغال‌سنگ می‌تواند در تولید مواد شیمیایی تصفیه‌شده مانند کرئوزوت و زغال‌سنگ تار کاربرد داشته باشد.
· در صنعت پزشکی و دارو از قطران زغال‌سنگ استفاده‌های متعددی می‌شود و می‌تواند به عنوان شامپو، صابون و … برای بیماری‌های مختلفی همچون اگزمای پوست، شوره سر، پسوریازیس و … کاربرد داشته باشد. در حقیقت با توجه به آنکه در ساختار قطران ماده‌ای به نام پیریدین که کاربردها و خواص دارویی متعددی دارد وجود دارد می‌تواند استفاده‌های پزشکی متعددی داشته باشد.
· از حاصل قطران زغال‌سنگ می‌توان برای محافظت از انواع پارچه‌های پشمی، فرش‌ها و … در برابر جانوران و موریانه‌ها استفاده کرد.
کاربرد قطران ذغال سنگ در صنعت پارچه
همانطور که گفته شد حاصل قطران زغال سنگ شامل ترکیبات مختلفی همچون بنزین، گزیلن، تولوئن، نفتالین، فتاتترن و آنتراسن و … هستند و هر کدام از این ترکیبات می‌توانند ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و کاربردهای متعددی داشته باشند. از مهم‌ترین کاربردهای حاصل قطران زغال سنگ محافظت از پارچه است و دلیل اصلی آن نیز وجود ماده نفتالن (Naphthalene) در آن است. نفتالن در اصل یک هیدروکربن حلقوی متراکم است و می‌تواند از پارچه‌ها در برابر مواردی همچون بیدخوردگی محافظت کند. معمولاً پارچه‌هایی که در محیط‌های بسته گرم نگهداری می‌شوند احتمال آسیب دیدن بالایی در برابر بیدخوردگی دارند و استفاده از حاصل قطران زغال سنگ به سبب داشتن نفتالین می‌تواند در محافظت از آنها کاربردی و مؤثر باشد. از قطران زغال سنگ می‌توان برای محافظت از انواع پارچه‌ها استفاده کرد اما مهم‌ترین استفاده آن محافظت از انواع پارچه‌های پشمی و فرش‌ها است.
سایر کاربردهای حاصل قطران زغال سنگ
علاوه بر محافظت از پارچه‌ها تنوع و تعدد خواص فیزیکی و شیمیایی قطران زغال سنگ باعث می‌شود که این ماده کاربردهای مختلفی داشته باشد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای قطران زغال سنگ می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
· از جمله مهم‌ترین کاربردهای قطران می‌توان به استفاده در صنعت راه‌سازی اشاره کرد چرا که از چسبندگی بسیار خوبی برخوردار است.
· دیگر کاربرد قطران زغال سنگ در تولید الکترود، خاکه قالبی زغالی است.
· این ماده به دلیل قابلیت چسبندگی عالی و مقاومت بالا در برابر نفوذ آب و رطوبت می‌تواند عایق مناسبی برای لوله‌ها و تجهیزات مختلف باشد.
· قطران زغال‌سنگ در تولید مواد شیمیایی تصفیه‌شده مانند کرئوزوت استفاده می‌شود.
· این ماده می‌تواند در تولید مواد آرایشی و بهداشتی مانند شامپوها، صابون‌ها و … کاربردی باشد. همچنین می‌تواند در درمان بیماری‌های مختلفی همچون اگزمای پوست، شوره سر، پسوریازیس و … به کار برود.
· صنعت برق، صنعت کشاورزی، صنعت فولاد، صنعت سیمان، صنعت کاغذ، صنایع شیمیایی و داروسازی و … از دیگر صنایعی هستند که می‌توانند از حاصل قطران زغال سنگ استفاده‌های متعددی داشته باشند.
کاربرد قطران زغال سنگ در صنایع
جالب است بدانید که بسیاری از ترکیبات مورد استفاده در صنایع گوناگون از این ماده در ساخت خود بهره می‌برند. تولید مواد شیمیایی تصفیه شده مانند کرئوزوت و زغال سنگ تار، از جمله این کاربردها است.
همچنین این ماده در صنایع پزشکی نیز کاربرد داشته و در تولید داروهای مرتبط با بیماری‌هایی از جمله اگزمای پوست، شوره سر، پسوریازیس و غیره هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
همانطور که مشخص است، داروهای تهیه شده از قطران زغال سنگ در درمان‌های پوستی کاربرد دارند. روش اثر این داروها نیز بر قدرت تجزیه کنندگی قسمت شاخی پوست و کراتوپلاستیک است.
این داروها می‌توانند هیپرپلازی پوست را که بر اثر اختلالات پرولیفراتیو ایجاد می‌شود، کاهش دهند. همچنین این داروها دارای اثرات ضد قارچی، ضدعفونی و ضد باکتری هستند. جالب است بدانید حاصل قطران زغال سنگ برای محافظت از پارچه های پشمی و قالی از موریانه به کار می رود.
مواد تشکیل دهنده قطران زغال سنگ
همانطور که قبلا گفتیم تار زغال سنگ یکی از مشتقات ارزشمند است. مشتق شدن مواد گوناگون از زغال سنگ بر اساس شرایط دمایی، نوع آنها و شرایط تجزیه زغال سنگ از نظر میزان فشار و دما، قابل بررسی است.
به‌طور معمول انواع زغال سنگ‌ها در دمای 100 درجه سانتی‌گراد شروع به از دست دادن رطوبت می‌کنند و تا رسیدن به دمای 400 درجه سانتی‌گراد، فرایند تجزیه آنها آغاز می‌شود. خروجی حاصل شده از تجزیه زغال سنگ، شامل مواد گازی و روغنی است که بخش عمده آن را نیز قطران زغال سنگ تشکیل می‌دهد.
به زبان ساده قطران زغال سنگ شامل مواد مختلفی، از جمله بنزین، گزیلن، تولوئن، نفتالین، فتاتترن و انتراسن است. برای جدا کردن این مواد از یکدیگر از روش تقطیر استفاده می‌شود و در صورتی که دمای محیط تقطیر به بیش از 900 درجه سانتی‌گراد برسد؛ از میزان مواد تشکیل دهنده قطران زغال سنگ، کاسته خواهد شد. در نهایت باید گفت در فرآیند پیرولیز زغال سنگ، حدود 70 درصد این ماده به کک و 5 درصد آن به این ماده پرکاربرد تبدیل می‌شود.
پیرولیز زغال‌سنگ قطران
همه زغال‌سنگ‌ها می‌توانند در اثر گرما تجزیه شوند و به مواد مختلفی تبدیل گردند. بعد از آنکه دمای محیط تقطیر مواد کربن دار به 400 درجه رسید و تمام رطوبت قطران از دست رفت و مواد روغنی و گاز تولید شد با اضافه شدن دما به اندازه 1 تا 2 درجه در دقیقه و تا 45 درجه سانتی‌گراد بیشترین مقدار محصولات بدست می‌آید که عمدتاً شامل قطران زغال‌سنگ است. زمانی که دما به 900 درجه برسد قطران نیز تجزیه می‌شود و از مواد مفید آن کاسته خواهد شد. مواد حاصل از پیرولیز شامل مواردی همچون کک (حدود 70 درصد)، دوده، گرانیت، کربن فعال و … هستند. در حقیقت در فرایند پیرولیز حدود %۷۰ زغال‌سنگ به کک و %۵ آن به قطران تبدیل خواهد شد. خواص فیزیکی و شیمیایی قطران زغال‌سنگ نیز می‌تواند تحت تأثیر شرایط تقطیر قرار داشته باشد و در نهایت کاربردهای متفاوتی نیز خواهد داشت.
پالایش قطران زغال‌سنگ
همانطور که گفته شد حاصل قطران زغال‌سنگ می‌تواند کاربردهای صنعتی و غیر صنعتی متفاوتی داشته باشد به همین دلیل امروزه شرکت‌های متعددی در زمینه پالایش قطران زغال‌سنگ فعالیت دارند. شرکت قیر غرب نیکان نیز به عنوان یکی از شرکت‌های معتبر با در اختیار داشتن نیروهای مجرب و برخورداری از فناوری روز در تلاش است که محصولات کاربردی و باکیفیتی عرضه کند که قطران زغال‌سنگ یکی از آنها است. در اصل فعالیت شرکت قطران زغال‌سنگ وابسته به میزان فعالیت واحدهای کک سازی می‌باشد بنابراین قیمت این ماده نیز می‌تواند به فاکتورهایی همچون میزان پسماند شیمیایی این واحدها، میزان عرضه و تقاضا، فصل استخراج و … بستگی داشته باشد.
اگر بخواهیم به زبان ساده بیان کنیم، این ماده شامل مواد مختلفی، از جمله بنزین، گزیلن، تولوئن، نفتالین، فتاتترن و انتراسن است. جهت آشنایی با انواع قیر و مواد معدنی و کاربردهای آن ها از جمله قیر طبیعی ، قیر معدنی ، قیر مایع، قیر قطران و غیره می توانید در شبکه های اجتماعی نیز با قیر غرب نیکان همراه باشید.
جمع‌بندی نهایی
قطران زغال سنگ از جمله مواد کاربردی و پراستفاده‌ای است که در فرآیند تولید کک به دست می‌آید و شامل ترکیبات مختلفی همچون پیریدین، بنزین، گزیلن، تولوئن، نفتالین، فتاتترن و انتراسن و… است. این ماده می‌توان کاربردهای متعددی در صنایع مختلف داشته باشد اما یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن محافظت از انواع پارچه‌های پشمی، فرش‌ها و … است که به دلیل وجود ماده نفتالین در آن است.