Асфальты и пеки (битумены). Различают природные А. и искусственные А., или пеки (асфальтоподобные остатки от перегонок).
I. Природные А. — черные массы (сравнительно твердые), или встречающиеся в смеси с песчаником, известняком, доломитом, глиной и т. д. (т.-е. пропитывающие минеральные породы), или образующие сплошные залежи с малой примесью минеральных пород. К А. примыкают асфальтиты и пиробитумены. Асфальтиты отличаются от природных А. незначительным содержанием минеральных примесей, более высоким блеском и большей твердостью; не содержат асфальтогеновых кислот или очень незначительное их количество, следовательно имеют более нейтральный характер, а также содержат значительно меньше маслянистых частей и смол; пиробитумены — вид битумена, темного, сравнительно твердого и нелетучего, состоящего из углеводородов, вполне свободных от кислородных соединений, часто с примесью минеральных веществ. Неминеральные составные части их неплавки и почти нерастворимы в сероуглероде. Как А., так и асфальтиты отличаются растворимостью в сероуглероде и плавкостью (отличие от пиробитуменов, но относительное). К асфальтитам относятся: сирийский А. (иудейская смола), гильсонит, утаит, грагомит, манякский и барбадосский А. К пиробитуменам относятся: альбертит (с изломом от раковистого до шероховатого и чернобурой чертой), элатерит (с характерными, напоминающими каучук свойствами и коричневой чертой), импсонит (с шероховатым изломом и черной чертой) и асфальтовые пиробитуменовые сланцы.
Состав природных А. По Маркуссону, в битумах А. различают следующие вещества:
1. Асфальтогеновые кислоты, получаемые нейтрализацией асфальтового раствора и экстракцией происшедших при этом мыл.
2. Внутренние ангидриды асфальтогеновых кислот; они изолируются после удаления асфальтогеновых кислот путем омыливания и извлечения мыла.
3. Асфальтены. Нейтральные части битума, осаждаемые из бензольного раствора бензином.
4. Неизменяемые маслянистые части нейтрального битума, освобожденного от асфальтенов. Эти части растворимы в низкокипящем бензине (с точкой кипения 50°).
5. Смолы — нерастворимые в бензине, но растворимые в хлороформе части нейтрального битума, освобожденного от асфальтенов.
Следующая таблица (1) характеризует состав битумов из тринидадского и бермудского А. (по Маркуссону):
А. всегда содержат серу; содержание ее колеблется от 1,5 до 12% и приближается в чистом битуме в среднем к 5% (см. табл. 2 на стр. 639—640).
II. Искусственные А. (пеки). Общее им всем то, что они суть остатки от перегонок: 1) дегтей (так наз. пеки) — каменноугольного, буроугольного и древесного; 2) нефтей и 3) жирных кислот (стеариновой, пальмитиновой) и шерстяного жира. От природных А. они отличаются менее высокой температурой размягчения и плавления. Это зависит от степени отгонки содержащихся в дегтях масел. Так, напр., твердый каменноугольный пек, не содержащий антраценового масла, имеет точку размягчения около 80—85°, а точку плавления около 90—100°; средний пек размягчается около 60° и плавится при 70°; мягкий каменноугольный пек размягчается около 40° и плавится при 50°.
В своем составе эти пеки характеризуются небольшим содержанием серы (около ½—1%), напротив содержат большое количество кислорода (до 15%) в отличие от природного А. (0—2% в неминеральной части), и при этом кислорода содержат тем более, чем тверже пек. Для улучшения сопротивления выветриванию и чтобы сделать этот пек более твердым и способным сопротивляться изнашиванию (в случае употребления его в дорожном деле), к нему прибавляют серу или пропускают воздух в расплавленный пек для окисления углеводородов.
Пеки от дестилляции бурого угля содержат продукты не ароматической, а параффинистой природы. Они могут быть, в зависимости от степени перегонки, мягкие, более твердые и в большей степени твердые. Как таковые они содержат асфальтены и дегтярные смолы, а также нерастворимые в бензоле карбены и карбоиды, но — несвободный углерод. Если подвергается сухой перегонке не бурый уголь, а буроугольный шифер, то оставшийся при отгонке летучих веществ пек содержит минеральные вещества, входящие в состав шифера.
Пеки от дестилляции древесного дегтя отличаются более высоким содержанием кислот и большим содержанием фенолов (даже твердые — более 1—2%).
Пеки нефтяные, в зависимости от требуемой от них твердости, делятся на кровельные А., мостовой А. и лаковый А. Эти А. близко стоят к природным А., но отличаются от них меньшим содержанием серы (часто меньше 0,1% и редко выше 0,4%). Для поднятия содержания серы, предлагают вводить ее тем или иным путем в пек искусственно. Нефтяные А. от всех природных и искусственных А. отличаются большей растворимостью, особенно в бензольных углеводородах (C₆H₆ и C₇H₈).
Жировые пеки — остатки от дестилляции жирных кислот — содержат некоторое количество нейтрального жира, а также ангидриды, лактоны оксикислот и неомыливающиеся вещества. Состав их очень различен. Эти пеки находят применение в лаковом производстве. Растворимость их очень изменчива: они растворяются в бензольных углеводородах, хлороуглеводородах и в скипидаре, но не вполне в бензинах (разного происхождения). Стеариновые пеки, применяемые в лаковом производстве, должны при нагревании до 120—150° (в тонком слое) образовывать твердый, возможно эластичный слой. Лаки, полученные с помощью соответственных стеариновых пеков, отличаются большой эластичностью; поэтому эти пеки применяются для приготовления стойких при толчках и ударах лаков (напр., для покрытия велосипедов и автомобилей).
Пек от дестилляции шерстяного жира имеет одинаковые свойства с пеком от дестилляции жирных кислот. В этом пеке, кроме жирных кислот и их эфиров, содержатся воскообразные спирты и холестерин, соответственно — продукты их превращения при перегонке, а также оксикислота с высокой точкой плавления (80—82°); в мягких пеках содержание ее доходит до 10%, а в твердых — до 2—4%. Количество омыляемых частей сильно колеблется (в общем от 10 до 30%). Покупка пеков (от перегонки жирных кислот и шерстяного жира) для их утилизации обусловливается теми образцами с известными свойствами, которые требуются покупателем, что указывает на непостоянство состава такого пека.
Об употреблении А. и п. в дорожном деле см. XLI, ч. 10, 525′/26′.
Литература. Seeligmann-Zieke, «Handbuch der Lack-und Firnisindustrie», 1930; Ullmann, «Enzyklopädie der technischen Chemie», B. 1 и 10 (битуминозные шиферы).
Е. Орлов.