ביטוּמֶן או זֶפֶת או עִטְרַן או אַסְפַלְט – כולם שמות שבמהותם מתארים סוג דומה של חומר – תערובת של תרכובות אורגניות/תרכובות-של היסוד פחמן, הידרו-פוביות (="פוחדות ממים" הכוונה, לא מסיסות במים ודוחות מים), בעלות מספר אטומים גדול יחסית ובעקבות כך מסה-מולקולרית גדולה יחסית, ולכן גם טמפ' היתוך ורתיחה גבוהות יחסית.
השמות השונים מציינים מקורות שונים מהם ניתן להשיג את החומר – כמו תוצר הזיקוק הכבד ביותר של נפט גולמי, זיקוק פחם, זיקוק/חימום עץ (או אפילו טבק), או זיקוק סלעי ביטומן ופצילי-שמן. בפועל פרט למונח עטרן – שייחודי לנוזל המתקבל מזיקוק של צמחים ועצים, שאר המונחים משמשים בעירבובייה (מעניין שגם באנגלית המצב דומה, ערבוב בשימוש המילים bitumen, pitch, tar, asphalt, אולי כי כל התערובות נראות דומה – נוזל שחור צמיגי ביותר).
זפת
התרכובות שנמצאות בזפת הם או ממשפחת הפחממנים-הארומטיים הרב-טבעתיים (דומים למבנה הכימי של הגרפיט, למי שמכיר), או תרכובות של פחממנים ארוכים – תרכובות של פחמן ומימן בלבד, המאופיינות בשרשראות ארוכות.
את המבנה המולקולרי של חומרי ממשפחת הפחממנים הארומטיים הרב-טבעתיים ניתן לראות בתמונות הבאות:
מבני פחמנים ארומטיים רב-טבעתיים. (כל התמונות באדיבות אתר ויקיפדיה)
הקשרים הכפולים המצומדים (מערכת של קשר יחיד, קשר כפול, לסירוגין) בתרכובות מאפשרת בליעת אור באורכי גל שונים (עוד הסבר על כך ניתן לקרוא בתשובה על אופן פעולתה של האקונומיקה, בקישור כאן), בגלל שביטומן/זפת מכילים תערובת של הרבה חומרים, בפועל כל אורכי הגל/הצבעים של האור נבלעים והביטומן מקבל "צבע" שחור.
הביטומן/זפת משמשים לאיטום מבנים מפני מים, לרוב מורחים את החומר על גג בטון או שמדביקים יריעות של ביטומן על קירות וגגות. בטמפ' החדר הביטומן נמצא במצב מאוד מאוד צמיגי, וכדי שיהיה אפשר לנזל ולמרוח ולהדביק אותו לבטון יש לחממו, ולכן צריך לחמם את הביטומן ל 160-210oC.
מה עלול לקרות בטמפ' גבוהות יותר? – אחת מהשלוש (או כולם):
1. מעל 210oC יתחילו להתאדות (להפוך לגז) חלק מהחומרים שבתערובת הביטומן, האדים יתנדפו ויצאו מהתערובת והתכונות שלה (צמיגות, יכולת איטום) ישתנו ויפגמו.
2. מעל 210oC הביטומן יתחיל להגיב עם החמצן שבאוויר בקצב גבוה (אולי עד כדי שריפה). שוב, חימצון הביטומן ישנה את תכונותיו הכימיות והפיזיקליות, דבר שאינו רצוי.
3. מעל 210oC תרכובות הביטומן יתחילו להתפרק, כפי שיודעים מהניסיון היום יומי, ישנם חומרים, מוצקים ונוזלים, שכאשר מחממים אותם אינם הופכים לנוזל או גז, אלא פשוט מתפרקים (לדוגמא: עץ- אי אפשר להפוך עץ לנוזל, החימום מפרק אותו, או בשר, עבור חומרים אלו טמפ' ההיתוך גבוהה יותר מטמפ' הפירוק, והם מתפרקים לפני שמספיקים לעבור מצב צבירה). שוב, פירוק התרכובות ישנה את תכונות הביטומן. דבר שאינו רצוי.
מאת:ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
