تفاوت قیر نفتی و معدنی چیست؟+ کاربرد هرکدام

قیر یکی از موادی است که از زمان قدیم تا به امروز، مصارف زیادی در زندگی بشر داشته است. این ماده که نوعی هیدروکربن سنگین محسوب می شود، فرم مایع با غلظت بالا دارد و با رنگ مشکی یا قهوه ای بسیار تیره خود شناخته می شود. در گذشته از این ماده برای مصارفی نظیر آب بند کردن فضای پشت بام استفاده می شد. پیشتر از آن، قیر داغ شده به عنوان یک مایع بازدارنده در جنگ ها کاربرد داشت. احتمالا شما هم صحنه هایی از ریختن مایعات مذاب سیاه رنگ روی سربازان در جنگ ها را دیده باشید. این ماده، نوعی ماده با ترکیبی مشابه قیر بوده که در دمای بالا، سوختگی شدید ایجاد می کرد.

در دوران جدید هم، قیر یکی از ارکان ساخت آسفالت جاده هاست. تمام مسیرهای جاده ای و خیابانی، به کمک قیر ساخته می شود. نمی توانیم صنعت راهسازی را بدون این مایع کاربردی، چندان کارآمد تصور کنیم. چنین کاربردهایی باعث می شود قیر در زندگی امروز بشر دارای اهمیت بالایی باشد و طبیعتا، نیاز زیادی نیز برای آن وجود داشته باشد.

امروزه عمده قیر مورد نیاز دنیا از تقطیر نفت خام در پالایشگاه ها حاصل می شود. اما در گذشته، زمانی که هنوز فرآیند پالایش نفت خام وجود نداشت، مردم از نوعی قیر که به صورت آزاد در طبیعت وجود دارد استفاده می بردند. این دو نوع قیر، تا به امروز اصلی ترین منابع تهیه قیر جهان هستند. اما هر یک از این انواع قیر چگونه به دست می آیند و با یکدیگر چه تفاوت هایی دارند؟ در ادامه به با پترو صنعت فومه همراه باشید.

قیر معدنی چیست؟

برای شناخت تفاوت های قیر نفتی و قیر معدنی، باید در ابتدا با هر یک از این دو نوع قیر آشنا شویم. در این قسمت، در مورد قیر معدنی صحبت می کنیم و در قسمت بعدی، به معرفی قیر نفتی می پردازیم.

نفت خام، اغلب در اعماق زمین وجود دارد و موانع طبیعی مختلف، جلوی حرکت این مایع را می گیرند. با این وجود، در برخی از نقاط زمین، نفت قابلیت جاری شدن پیدا کرده و توانسته روی سطح زمین حرکت کند. این نفت جاری، در نهایت در مسیر خود به یک مانع بزرگ طبیعی نظیر یک کوهستان گیر می کند و از حرکت می ایستد. در این حالت، به مرور زمان و به ترتیب وزن، ترکیبات موجود در نفت خام به صورت گاز از آن خارج می شود و در انتها، فقط سنگین ترین هیدروکربن های سنگین باقی می ماند.

این ماده باقیمانده که رنگ سیاه یا قهوه ای تیره دارد، قیر معدنی یا گیلسونایت نامیده می شود. گیلسونایت یکی از مواد نفتی سنگین پرکاربرد است که پیش از ابداع فرآیند پالایش نفت خام، منبع تامین قیر دنیا بوده است.

معادن قیر بیشتر در نقاطی از زمین به وجود آمده اند که به معادن نفت خام نزدیک بوده اند. به همین دلیل، بیشترین میزان ذخیره قیر معدنی جهان در کشور آمریکا واقع شده است. ایران در زمینه معادن قیر معدنی در دنیا رتبه سوم را دارد و بیش از 15 درصد کل قیر معدنی جهان را در خود جای داده است.

کاربردهای گیلسونایت محدود به آب بندی ساختمان و راهسازی نیست بلکه از این ماده در تولید رنگ، چسب و جوهر و همچنین در صنایعی نظیر حفاری و ریخته گری نیز استفاده می شود. خاصیت چسبندگی بسیار بالای این ماده در کنار ویسکوزیته بالا، رنگدانه های غالب، دمای ذوب بالا و سمی نبودن، استفاده از آن را برای صنایع مختلف دارای توجیه می کند. گیلسونایت امروزه و با وجود گسترش قیرهای نفتی پالایش شده و با خلوص بالا، باز هم طرفداران خود را حفظ کرده است. انواع گیلسونایت با درصد خلوص مختلف در بازار قابل تهیه هستند. قیمت گیلسونایت در بازار هم به مواردی نظیر درصد خلوص و محل استخراج وابسته است. برای خرید گیلسونایت میتوانید با مشاوران فروش پترو صنعت فومه در ارتباط باشید.

قیر نفتی چیست؟

تفاوت های قیر معدنی و قیر نفتی جز در صورت آشنایی با هر دو نوع قیر میسر نیست و از همین رو، در این بخش به معرفی قیر نفتی می پردازیم.

همانطور که می دانید، نفت خام ترکیبی از چندین فرآورده هیدروکربنی سبک و سنگین است. پس از استخراج نفت از دل زمین، این مایع سیاه رنگ به پالایشگاه و برج تقطیر هدایت می شود. فرآیند تقطیر نفت خام، محصولات مختلفی نظیر بنزین، گازوئیل، حل کننده های نفتی، پارافین و… را از آن جدا می کند. این مواد هر کدام در دمای خاصی از مخلوط جدا می شوند و در نهایت، هنگامی که دمای نفت خام به بیش از 380 درجه برسد، تنها قیر نفتی یا بیتومن باقی مانده است. در چنین دمایی، قیر نفتی حالت مایع دارد اما در دماهای پایین تر، ترکیب به مرور چگال شده و حتی حالت خمیری و جامد به خود می گیرد.

در دمای اتاق، قیر نفتی حالت جامد دارد و عملا غیر قابل استفاده است. برای افزایش بهره وری و بهبود خواص قیر نفتی، پیش از استفاده آن را با مواد مختلفی ترکیب می کنند تا فاز فیزیکی قیر از جامد به مایع تبدیل شود. بر این اساس، دو نوع قیر نفتی امولسیون و محلول در حلال نفتی وجود دارد که هر کدام کاربردهای مخصوص به خود را دارند. قیرهای نفتی خود بر اساس درصد خلوص و فاکتورهای دیگر دارای انواع مختلفی هستند. در صورت تمایل می‌توانید مقاله مخلوط کردن گیلسونایت و قیر پالایشگاهی را نیز مطالعه کنید.

قیر نفتی مانند گیلسونایت پرکاربرد نیست و اغلب از آن در راهسازی استفاده می شود. خاصیت چسبندگی قیر نفتی بسیار بالاست و از این رو، یک پایه ایده آل برای تولید آسفالتی مقاوم و بادوام خواهد بود. در گذشته از قیر نفتی برای آب بندی بام خانه نیز استفاده می شد اما امروزه کمتر از قیر به این منظور بهره برده می شود زیرا ایزوگام، به مراتب خاصیت آب بندی بهتری از قیر دارد. در صنایع مختلف نیز به صورت محدود از قیر استفاده های گوناگونی می شود که از جمله آنها می توانیم به تولید کاغذهای ضدآب به کمک قیر اشاره کنیم. در برابر کاربرد قیر نفتی در راهسازی، سایر کاربردهای آن درصد قابل اغماضی دارند و به همین دلیل، در مورد آنها توضیح اضافه نمی دهیم.  

تفاوت های قیر نفتی و معدنی

حال که با هر دو نوع قیر نفتی و معدنی آشنا شدیم، می توانیم به مقایسه این دو منبع تامین قیر بپردازیم و تفاوت های ماده حاصله از معادن قیر و نفت خام را بررسی نماییم. در این قسمت و در ادامه، به 4 مورد از تفاوت های قیر نفتی و قیر معدنی اشاره می کنیم:

درصد گوگرد

گوگرد یکی از موادی است که در هر نوع قیر وجود دارد. این ماده در راهسازی و در کنار قیر می تواند منجر به بهبود خواص باربری آسفالت و کاهش هزینه ساخت آن شود؛ اما گوگرد یک ماده مخرب برای انسان و محیط زیست است. به بیان ساده تر، گوگرد سمی است و به همین دلیل، استفاده از آن در صنعت راهسازی محدود گردیده است.
گوگرد نفتی به صورت میانگین دارای تنها 1 درصد گوگرد است. این در حالیست که گوگرد طبیعی یا گیلسونایت ممکن است تا 10 درصد گوگرد هم داشته باشد. به صورت میانگین، قیر طبیعی حدود 4 درصد گوگرد دارد.

خلوص

با توجه به اینکه قیر نفتی از پالایش و تصفیه نفت خام حاصل می شود، اغلب به صورت کاملا خالص از برج تقطیر خارج می شود. در سوی دیگر، قیر معدنی به دلیل آنکه به صورت آزاد در طبیعت وجود دارد، دارای مقدار کمی خاکستر است که این ماده، خلوص آن را کاهش می دهد. معمولا درصد خاکستر قیر معدنی به 1 درصد هم نمی رسد اما به هر حال، از نظر خلوص محصول استخراج شده، می توانیم قیر نفتی را خالص تر از قیر معدنی بدانیم.

درصد روغن

یکی دیگر از تفاوت های قیر نفتی و قیر معدنی، درصد روغن های موجود در محصول نهایی آنهاست. قیر معدنی دارای درصد روغن کمی است اما قیر نفتی، به دلیل آنکه در دمای اتاق (یا حتی دمای محیط) حالت جامد و بلااستفاده ای دارد، با درصد زیادی روغن عرضه می شود. از نظر وزنی، ممکن است تا حدود 70 درصد وزن کل قیر را نیز روغن ها تشکیل دهند.

صابونی شدن و شمار اسید

صابونی شدن و شمار اسید در قیر معدنی، بیشتر از قیر نفتی است. این به آن معناست که برای تولید محصولی کم خطر و کارآمد از قیر نفتی نیاز به خنثی ساز کمتری نسبت به قیر معدنی وجود خواهد داشت. (شمار اسید، یکی از فاکتورهای سنجشی قیر است که میزان هیدروکسید کالیم مورد نیاز برای خنثی سازی اسیدهای آزاد قیر را نشان می دهد. فاکتور مشابهی نیز برای تجزیه اترسل موجود در قیر به نام شمار اترسل قیر وجود دارد. صابونی شدن، عبارت است از مجموع شمار اسید و شمار اترسل).

قیمت

به دلیل سخت بودن پروسه فرآوری قیر نفتی به صورت قابل مصرف (امولسیون یا محلول) و همچنین تفاوت های خلوص و کیفیت این دو نوع قیر، معمولا قیمت گیلسونایت یا قیر معدنی از قیمت قیر طبیعی کمتر است.

جمع بندی

قیر یکی از محصولات نفتی پرکاربرد در زندگی امروز ماست که از دو منبع معادن قیر و از طریق پالایش نفت خام به دست می آید. محصول قیر حاصله از این دو طریق، خصوصیات یکسان بسیار زیادی دارند اما در مواردی نیز بین آنها تفاوت به چشم می آید. در این مقاله، به بررسی تفاوت های قیر نفتی و قیر معدنی پرداختیم و پس از ارائه توضیح مختصری در مورد هر یک از انواع قیر، 5 مورد از تفاوت های این دو ماده را مورد بررسی قرار دادیم. در انتها از شما دعوت میکنیم تا مقاله مراحل تشکیل قیر طبیعی را نیز مطالعه کنید.

سوالات متداول