قیر به‌عنوان یکی از کاربردی‌ترین مواد شناخته می‌شود که در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حقیقت قیر ماده سیاه‌رنگی است که از تعداد زیادی هیدروکربور ساخته شده و از مواد معدنی مختلفی همچون گوگرد برخوردار است.
این ماده می‌تواند در موادی همچون سولفید کربن و تترا کلرید کربن حل شود درحالی‌که در دمای محیط جامد بوده و با افزایش دما به‌راحتی تغییر شکل می‌دهد. در اصل دو ویژگی و خاصیت مهم قیر شامل چسبندگی بالا و عدم نفوذپذیری در برابر آب هستند که باعث می‌شوند کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف داشته باشند.
انواع مختلفی از قیرها وجود دارند که هر کدام دارای خواص و ویژگی‌ها مختلفی هستند و می‌توانند استفاده‌های متعددی داشته باشند. در ادامه مطلب به بررسی تفاوت‌های قیر معدنی و قیر نفتی پرداخته خواهد شد.
قیر معدنی چیست؟
قیر معدنی یا قیر طبیعی (Natural Bitumen) در حقیقت به نوعی از هیدروکربن‌های خالص گفته می‌شود که می‌تواند در دمای 160 تا 220 درجه سانتی‌گراد ذوب شود. این نوع قیر دارای گازهای مختلفی است که می‌توانند در دماهای بالاتر از 350 درجه جدا شوند و در دمای 800 درجه نیز فقط خاکستر موجود در قیر باقی خواهد ماند.
خاکستر قیر شامل موادی همچون اکسید سیلیسیوم، اکسید آلومینیوم، کربنات کلسیم، اکسید گوگرد، اکسید منیزیم و … می‌باشد. قیر معدنی با نام‌های دیگری همچون گیلسونایت (Gilsonite)، بیتومن و آسفالتین نیز شناخته می‌شود و شباهت بسیار زیادی به زغال دارد. این نوع قیر سخت و شکننده با رنگی سیاه است که می‌تواند به‌صورت پودری یا کلوخه‌ای وجود داشته باشد.
قیر نفتی چیست؟
قیرهای نفتی نیز نوع از قیرها هستند و همان‌گونه که از نام آنها پیدا است از نفت خام به دست می‌آیند و به‌عنوان قیر پالایشگاهی شناخته می‌شوند.
قیر نفتی در حقیقت در یک فرآیند دومرحله‌ای از نفت خام تقطیر می‌شود به‌گونه‌ای که در مرحله اول آن عناصر سبک مانند بنزین از نفت جدا می‌شود و در مرحله دوم عناصر سنگین‌تر مانند گازوئیل از نفت خام جدا می‌شوند. بعد از جداسازی این مواد سبک مواد باقی‌مانده تحت عنوان قیر استخراج می‌شوند.
فرآیند تقطیر قیر نفتی
همان‌طور که گفته شد قیر نفتی از تقطیر نفت خام به دست می‌آید. درحقیقت از پالودن نفت خام فرآورده‌های مختلفی به دست می‌آید که شامل موارد زیر هستند:
- در دمای 100 درجه بنزین سبک (Light Gasolin) استخراج می‌شود.
- در دمای 100 تا 160 درجه حل‌کننده‌های نفتی (Naphta) استخراج می‌شوند.
- در دمای 160 تا 250 درجه نفت چراغ (Kerosence) و در دمای 250 تا 360 درجه نفت گاز (Gas Oil) استخراج می‌شود.
- در دمای 360 درجه پس‌مانده سوختی Residual Fuel و در دمای 380 درجه بیتومن جامد به دست می‌آید.
تفاوت‌های قیر معدنی و قیر نفتی
همان‌طور که گفته شد قیرها به دو دسته اصلی شامل قیرهای معدنی و قیرهای نفتی یا قیر پالایشگاهی تقسیم می‌شوند و هر کدام از آنها می‌توانند خواص و ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارند. مهم‌ترین تفاوت‌های قیر معدنی و قیر نفتی شامل موارد زیر هستند:
- قیرهای نفتی دارای گوگرد کمی هستند و مقدار آن به 1 درصد نمی‌رسد درحالی‌که قیرهای معدنی دارای گوگرد بیشتری هستند به‌گونه‌ای که قیر نقاط مختلف می‌تواند تا 4 درصد متفاوت باشد. به‌عنوان‌مثال قیر معدنی ترینیداد دارای 3.8 درصد گوگرد است.
- قیر نفتی خالص است درحالی‌که قیرهای معدنی می‌تواند درصد کمی خاکستر داشته باشد.
- قیرهای نفتی دارای درصد بیشتر روغن از قیرهای معدنی هستند. روغن قیرهای نفتی آبکی می‌تواند تا 70 درصد وزن آنها باشد.
- میزان اسید و صابونی‌شدن قیر نفتی یا قیر صنعتی کمتر از قیرهای معدنی است.
مهم‌ترین ویژگی‌های بیتومن
همان‌طور که گفته شد قیرهای معدنی و نفتی دارای ویژگی‌ها و خاصیت‌های مختلفی هستند و به‌واسطه این خواص می‌توانند کاربردها و استفاده‌های متعددی داشته باشند. از مهم‌ترین ویژگی‌های قیرها می‌توان موارد زیر را عنوان کرد:
- غیرقابل نفوذ در برابر رطوبت و آب
- عایق الکتریکی و داشتن قابلیت ارتجاعی
- مقاومت مناسب در برابر اسیدها، بازها و نمک‌ها
- چسبندگی بالا
انواع قیر نفتی
قیر نفتی در حقیقت یک نوع بیتومن است که از برج خلأ در تقطیر نفت خام به دست می‌آید. این قیرها دارای انواع مختلفی هستند که به شرح زیر می‌باشند:
- قیر دمیده که خود به چند نوع مختلف تقسیم می‌شود و از واکنش قیر داغ با اکسیژن به دست می‌آید و حساسیت آن به حرارت کاهش پیدا کرده است.
- قیر محلول که از حل کردن قیر خالص در حلال‌های یا روغن‌های نفتی تشکیل می‌شود و استفاده‌های متعددی دارد و شامل درجه‌بندی و کیفیت‌های متفاوتی است.
- قیرابه یا قیر امولسیونی که یک مخلوط دو فازی از دو مایع مخلوط نشدنی است که شامل دسته‌بندی‌های مختلفی هستند و در تولید آسفالت سرد، آسفالت سطحی، پوشش‌های حفاظتی مخازن و … استفاده می‌شوند.
- قیر اصلاح‌شده یا قیر خالص که معمولاً از خواص فیزیکی و مکانیکی مناسبی برخوردار نیستند و در ویژگی‌های ذاتی خود دارای نقطه‌ضعف‌هایی هستند.
کاربردهای قیر معدنی
قیر معدنی که به‌صورت پودر گیلسونایت یا کلوخه در دسترس است به‌واسطه ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود دارای کاربردهای متعددی است که مهم‌ترین آنها شامل موارد زیر هستند:
- استفاده در تولید ایزوگام
- استفاده در صنعت راه‌سازی و تولید آسفالت‌ها
- تولید پوشش‌های ضد خوردگی
- استفاده در صنعت چاپ و جوهر
- استفاده در صنعت ریخته‌گری
- در صنعت حفاری به‌عنوان گل حفاری
- در صنایع فولاد، ذوب‌آهن، خودروسازی، ساختمان‌سازی، رنگ و رزین، پزشکی، محصولات شیمیایی و …
قیمت قیر معدنی درجه‌یک
قیرها امروزه کاربردهای مختلفی در صنایع متعدد داشته و در بازارهای جهانی بسیار مورد توجه هستند. قیر معدنی و قیر نفتی بر اساس فاکتورهای مختلفی قیمت‌گذاری می‌شوند و نمی‌توان یک قیمت قطعی برای آنها عنوان کرد.
قیمت قیر معدنی درجه‌یک می‌تواند تحت تأثیر فاکتورهایی مانند درجه نفوذپذیری، میزان گرانروی، درجه اشتعال، درجه خلوص، درجه نرمی، میزان چسبندگی، نحوه بسته‌بندی، فصل استخراج، انگمی قیر، ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی و کیفیت قیر و … قرار بگیرد.
بیشتر بدانید : ” تأثیر منابع نفتی بر آلودگی خاک “
جمع‌بندی نهایی
امروز قیرها کاربردهای متعددی در صنایع مختلف در سراسر دنیا دارند. قیر معدنی و قیر نفتی مهم‌ترین نوع قیرها بوده که هر کدام خود به چند نوع مختلف با ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و کاربردهای مختلفی تقسیم می‌شوند. قیرهای معدنی و نفتی می‌توانند در درجه خلوص، میزان درصد گوگرد، میزان اسیدی و صابونی‌شدن، میزان درصد روغن‌ها و … باهم متفاوت باشند.