تطبيقات البيتومين

ويشير مصطلح “القار” إلى الرواسب النفطية الشبيهة بالقطران الموجودة في الرمال النفطية. بشكل عام، يجب تسخين هذا النفط الخام السميك الأسود اللزج أو تخفيفه بالهيدروكربونات قبل أن يتدفق. ويمكن استخدام مصطلحي “القار” و”القار المؤكسد”.
بالتبادل مع “الأسفلت” و”الأسفلت المؤكسد” على التوالي. المرادفات الأخرى للقار هي “القار الأسفلتي”،
“الأسفلت”، و”الأسفلت البترولي”. عند بيع البيتومين بحالته الطبيعية، فإنه يستخدم فقط لرصف الطرق؛ ويجب معالجته بدقة لاستخدامه في إنتاج وقود البنزين والديزل.
يتم تصنيف البيتومين على النحو التالي:
1) خضع البيتومين 60/70 (CAS # 8052-42-4) لعملية تقطير غير مدمرة أثناء تكرير البترول.
2) تم أكسدة مستخلصات البيتومين المكرر بالبخار والهواء (رقم CAS # 64742-93-4) عن طريق نفخ الهواء في درجات حرارة مرتفعة، لإنتاج خصائص مرغوبة للاستخدام الصناعي في الرصف والأسقف.
يتكون البيتومين بشكل عام من مركبات أليفاتية، وألكانات حلقية، وهيدروكربونات عطرية، ومركبات حلقية غير متجانسة. من المعتقد أن الأبخرة الناتجة عن تسخين الأسفلت في درجات حرارة عالية من المرجح أن تولد مركبات عطرية متعددة الحلقات مسرطنة (مثل البنزو (أ) بيرين) من الأبخرة المنتجة في درجات حرارة منخفضة. يعتمد التركيب الكيميائي للإسفلت على كل من مصدر البترول وعملية التصنيع (7)، مما يجعل من الصعب تحديد المكون (المكونات) المحددة المسؤولة عن الآثار الصحية الضارة لدى العمال المعرضين (20). صنفت الوكالة الدولية لبحوث السرطان (IARC) مستخلصات البيتومين المكرر بالبخار والهواء (البيتومين، البيتومين المؤكسد) على أنها مواد مسرطنة من المجموعة 2B، وربما تكون مسرطنة للإنسان، مع وجود أدلة من الدراسات على الحيوانات تظهر زيادة في الأورام في موقع الحقن في الجرذان والفئران. والأورام بعد تطبيق الجلد في الفئران (2). وقد صنفت الوكالة الدولية لبحوث السرطان (IARC) البيتومين ضمن المجموعة 3 – ولا يمكن تصنيفها من حيث تسببها في الإصابة بالسرطان لدى البشر. على الرغم من وجود بعض المؤشرات على زيادة معدلات الإصابة بالسرطان (بما في ذلك سرطان الرئة والفم والجلد) لدى البشر، إلا أن الدراسات الوبائية لم تكن حاسمة بسبب التعرض المصاحب لقار قطران الفحم والمواد الأخرى الموجودة في أسفلت الأسقف والرصف (2،7). لقد حددت الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) موعدًا لمراجعة أنشطة الأسفلت والأسقف.

قد تشمل الآثار الصحية الضارة الأخرى بعد التعرض للإسفلت العين والجهاز التنفسي وتهيج الجلد (7، 20). يمكن أن تحدث حروق جلدية عند التعامل مع الأسفلت الساخن. تم تصنيف البيتومين ومستخلصات البيتومين المكرر بالبخار والمكرر بالهواء من قبل CAREX Canada على أنها المجموعة أ (أولوية عالية فورية) للبيئات المهنية وكالمجموعة ب (أولوية عالية محتملة) للبيئات البيئية. واستند تحديد الأولويات إلى قدرة المادة على التسبب في السرطان والخصائص السامة الأخرى، وانتشار التعرض لها في كندا، وجدوى تقييم التعرض.

الاستخدامات الرئيسية

يتم استخدام غالبية الأسفلت الذي ينتجه موردو البيتومين في الولايات المتحدة في عمليات الرصف والتسقيف. يتم استخدام حوالي 1٪ فقط في العزل المائي والرطوبة والعزل والدهانات.
الاستخدامات الأخرى للقار الذي تنتجه شركات تصنيع البيتومين هي في المكونات الهيدروليكية، لحماية المعادن من التآكل، وفي المواد اللاصقة الكهربائية، وقواعد العشب الصناعي، ومواد عزل الصوت.
ويستخدم أكثر من 80% من البيتومين في أشكال مختلفة من بناء الطرق وصيانتها.

تعد الرمال النفطية في ألبرتا واحدة من أكبر مصدرين للقار في العالم (14)، حيث تصل إلى ما يقدر بـ 269 مليار متر مكعب. تبلغ مساحة الرمال النفطية 140,200 كيلومتر مربع (23) وتوجد بشكل رئيسي في ثلاث مناطق: أثاباسكا (فورت ماكموري)، ونهر السلام، والبحيرة الباردة (شمال لويدمينستر).