تعد تفاعلات الأكسدة من التفاعلات المهمة جداً في مجال الكيمياء الصناعية، وقد استعملت بجميع المقاييس إبتداءً من بضع كيلو غرامات إلى آلاف الأطنان سنوياً.

وفي عمليات الأكسدة الصناعية يتجنب إستخدام العوامل المؤكسدة القوية مثل البرمنكنات، والدايكرومات والكرومات والبيروكسيدات والهايبوكلورات وغيرها لإرتفاع أسعارها، فضلاً عن خطورتها بسبب صعوبة السيطرة على تفاعلات الأكسدة الباعثة للحرارة. لذا فهناك عوامل مؤكسدة أرخص وأقل خطورة من العوامل السابقة ومن أرخص هذه العوامل الهواء الذي لا يحتاج إلا إلى تكاليف قليلة تضمن كيفية التعامل معه ويستخدم في العديد  من المشروعات الكبيرة ⁽¹⁾.

يعد (Ichi Kawa) ⁽²⁾ أول من درس عمليات النفخ بالهواء، إذ أستخدم درجات حرارية واطئة في عملية أكسدة الإسفلت وأتضح من دراسته أن زيادة درجة الحرارة يؤدي إلى تحسين مواصفات الناتج في حين أن عمليات الأكسدة في درجات الحرارة الواطئة تؤدي إلى تكوين نواتج ذات مردود اقتصادي منخفض في الوقت ذاته تزداد كلفة العملية إذ إنّ سير التفاعلات يكون كما يأتي:

ودرس shup'ie ⁽³⁾ وجماعته الأكسدة الهوائية للمادة القيرية من خلال ضخ الهواء بصورة مستمرة  عند (250)^°م ولمدة (4) ساعات تحت هذه الظروف ارتفعت درجة الليونة للمادة القيرية من (60)^°م إلى (90)^°م.

في حين وجد (Michalek) ⁽⁴⁾ خلال أكسدة الإسفلت أن المحتوى الإسفلتي يزداد من (15%) إلى (20%) عند ضخ الأوكسجين الذي يتحد مع الأسلفت وأن درجات الحرارة العالية وزمن النفخ الطويل يعطي أعلى محتوى للأسفلتين.

ولاحظ ( GlozmanوAkhmetova) ⁽⁵⁾ أن عملية الأكسدة الهوائية للمادة القيرية تعطي محتوىً أسفلتياً عالياً مع وزن جزيئي عالٍ بمحتوى أروماتي أكثر من المادة القيرية الأصل وصار واضحاً أن التغير في التركيب الكيميائي خلال نفخ الإسفلت يعتمد بصورة رئيسة على تغيير ظروف الأكسدة ودرجة الحرارة وزمن الأكسدة وحجم الهواء وطبيعة الخام.

ودرس (Bereznikov) وجماعته ⁽⁶⁾الأكسدة الهوائية للمادة القيرية  ووجد أن الناتج النهائي هوالإسفلتين.

ولاحظ كل من ( SpeightوMoschopedis) ⁽⁷⁾ بأن أكسدة النفظ الخام بالهواء أو الأوكسجين عملية مهمة لأنها تؤدي إلى زيادة المحتوى الإسفلتيني، كما أنها تؤدي إلى إدخال مجاميع الهيدروكسيل إلى الإسفلتينات وإلى تغيير القطبية ومن ثمَّ تؤثر على ترسيب الإسفلتين،  أن أكسدة النفط الخام تبدو لأول وهلة تفاعلات كيميائية بسيطة ولكنها في الحقيقة سلسلة من تفاعلات معقدة تؤدي في النهاية إلى نواتج مؤكسدة ويظهر تأثير الأوكسجين أو الهواء في درجة حرارة مرتفعة إذ إنه يؤدي إلى تكوين جزيئات ذات أوزان جزيئية أعلى.

كما درس ( Speightو Moschopedis) ⁽⁸⁾ أيضا النفخ بالهواء للنفط الخام الطبيعي ومخلفات التقطير عند درجات حرارة مخلتفة ووجد أن العملية سجلت تغيراً ملحوظاً في الخواص والمكونات للمادة الأولية وكانت النواتج ذات صلابة وليونة أعلى مما هي عليه في المادة الأولية، إن التغير في الخواص الفيزيائية مثل درجة الحرارة يؤثر على المحتوى الإسفلتيني، إذ لوحظ زيادة في هذا المحتوى مع زيادة درجة الحرارة وكذلك فإن زيادة درجة الحرارة تؤدي إلى تحول الراتنجات إلى أسفلتينات وتكوين راتنجات جديدة في آن واحد.

قام المعماري ⁽⁹⁾ بإجراء تحويرات تركيبية على المخلفات النفطية لنفط القيارة الثقيل ذي المحتوى الإسفلتي والكبريتي العاليين بوساطة الأكسدة الهوائية غير المحفزة والمحفزة باستخدام أحماض لويس متنوعة (CoCl₂ وFeCl₃ وZnCl₂) وقد لوحظ عند تحضير كاربون منشط من هذه المخلفات تغير واضح في كمية ونوعية الكاربون المنشط المحضر اعتماداً على نوع الحفاز المستخدم ودرجة الحرارة والمحتوى الكاربوني للمادة الأصل.

------------------------------------------------------------------------------

1. وايز مان، ب.، (1980). "الكيمياء العضوية الصناعية" ترجمة ال أدم ك.ع, جوزيف س.س و رضا م.م.، جامعة البصرة، ص93-97.

2. Ichikawa, Y., (1936). J. Soc. Chem. Ind. Jpn. Sulp.binding. 39, 405.

3. Shup'ie, C.; Chain, C.; Ts'ai, L. and Shu, (1960). 35, Chem, abst, (1963), 58, 111469.

4. Michalek. Onarij, (Solvneft-Urap, Broutis Laba Czech), Ropa Uhile, (1966)., 8(8), 255-238, Chem. Abs., (1967). 20738 Y, 66, 6-9, 2006.

5. Glozman, E.P. and Akhmetova, R.S., (1970). 73, 47238F.

6. Bereznikov, A.V.; Vinogradov, M.V.; Kolosov, M.N.; Kudry-Avtseva, I.N.; Tabilna, T.V.; Rozontal, D.A.; Tabolina, L.S.; Timponova, Z.L. and Fedosova, (1971). Chem. Abst: (1973). 79, 212934.

7. Moschopedis, S.E.; Speight, S.G. (1977). “The effect of air blowing on the properties and constitution of a natural bitumen” Fuel Science Division, alberta Cauda, Journal of materials science (12) : pp. 990-998.

8. Speight, J.C.; Moschopedis, S.E. (1976). “An investigation oxygen fuctions in bitumen fractions” Fuel science division, Alberta research council, 11315-87. Avenue, Edmonton, Alberta, Canada, T6G2G2.

9. المعماري ،خ. أ. ،(2003). " دراسة تأثير التحويرات التركيبية على إنتاج الكاربون المنشط من المخلفات النفطية الثقيلة بالمعالجة الكيمياوية" اطروحة دكتوراه, جامعة الموصل، كلية التربية.

مواضيع ذات صلة

صناعة حمض الكبريتيك

تركيب حامض الكبريتوز

كلوريد الثيونيل Thionyl Chloride

حامض الكبريتوز: Sulphureous Acid

مركبات الكبريت مع الأكسجين

مركبات الكبريت مع الهيدروجين

الكبريت الغروي

الحصول على الكبريت من المناجم Sulphur Mining

الأشكال التأصلية للكبريت

الاختبارات الخاصة للورق

تحويل اللب إلى ورق

صناعة الورق