كيف يصنع القطران وخطوات تحضيره
لا بدّ وأنك سمعت عن القطران، أو لمحت اسمه على علب السجائر. لكن، هل تبادر لذهنك مما تتكون هذه المادة؟ وهل فكّرت كيف يصنع القطران وماذا نحتاج لكي نحصل على هذا المنتج؟ سنتطرق في هذا المقال لتلك الأفكار حول صناعة القطران بالإضافة لقطران السجائر ومضاره.
ما هو القطران
القطران هو مادةٌ لزجةٌ سوداءُ، نحصل عليها من تقطير المشتقات النفطية كالوقود، ويشكل القطران نسبة 15-30% من مختلف المشتقات البترولية، وتضم المكونات الرئيسية للقطران:
- زيتًا غير مُقطَّرٍ ناتجًا من تكرير البترول.
- راتنجات البترول.
- المواد الإسفلتية الصلبة (الأسفلت – الكربينات – الكربوهيدرات).
- المواد ذات الطبيعة الحمضية (الأحماض الأسفلتية والأنهيدريد الخاص بها).
من الناحية الفيزيائية، يتميز القطران بكثافةٍ تصل إلى 0.95-1.0 غ/سم3، ولزوجة تتراوح بين 18-45 درجةً عند 100 درجة مئوية، وفي حال شكّل الزيت نسبةً كبيرةً من القطران، يُسمى حينها سيميتار أو شبيه القطران (Semitar)، الذي تبلغ لزوجته 18° -25°.
يُسمى القطران الذي نراه بعد التكرير متعدد المراحل للنفط بالقطران النفطي، ونراه بشكلٍ خاص خلال عملية الحصول على زيوت محركاتٍ عالية الجودة، كما تسمى البقايا التي يتم الحصول عليها بعد تكرير حمض الكبريتيك للمنتجات البترولية القطران الحمضي.
بالنسبة لاستخداماته، تتضمن:
- تحضير الزفت البترولي لتعبيد الطرق.
- يستخدم صنف منه لتليين الآليات.
- يستخدم قطران النفط كمُلدِن في صناعة المطاط وفي البناء أيضًا.
- يستخدم في التكسير والهدرجة من أجل تحويل القطران شديد اللزوجة إلى بنزين وديزل وموادٍ أخرى.
.
أنواع القطران
إن معرفة أنواع القطران تتطلّب فهم كيف يصنع القطران ومن أي موردٍ أوّليٍّ يتمّ تحضيره، وإنّ الأنواع الرئيسية للقطران، هي كما يلي:
- القطران الفحمي: مادةٌ كثيفةٌ سوداء اللون وذات رائحةٍ فوّاحةٍ، ونحصل عليه كناتجٍ ثانويٍّ خلال عملية إنتاج غاز الفحم؛ فخلال تسخين الفحم في الأنابيب الحديدية المُغلقة، يجتمع الغاز المتخبر ضمن هذه الأنابيب، التي تخضع للتبريد، ونتيجةً لذلك، يرتشح سائلٌ من هذه الأنابيب هو قطران الفحم.
- القطران الخشبي: هو زيت الكريُوزوت الذي نستخلصه من تقطير الأخشاب الراتينجية كشجر الصنوبر وما إلى ذلك، وتتمتع هذه المادة بخاصيةٍ حافظةٍ جيدةٍ جدًا، لذا، فإن قطران الخشب مناسبٌ تمامًا للحفاظ على الخشب.
- القطران المعدني: يُستخلص هذا النوع من القطران من الكيروجين (Kerogen)، والذي نراه في الصخور الزيتية أو القاريّة (Bituminous Shale/Oil Shale)، ويتميز القطران المعدني بأن المحتوى الانفجاري له أقل بكثيرٍ.
.
كيف يصنع القطران بخطوات تحضير بسيطة
إليك هنا الخطوات التفصيلية التي ستساعدك في فهم كيف يصنع القطران من خلال تحضير عينةٍ من القطران السائل بأساليبٍ بسيطةٍ وسهلةٍ وبدائيةٍ للغاية، فقط راعي شروط السلامة، واستعن بالفيديو التوضيحي أدناه:
- اختيار موقع لإشعال النار
من خلال إخلاء مساحة صغيرة وإحاطتها بالصخور لمنع انتشار الحريق، فمن المهم الانتباه من خطرٍ من اندلاع حريقٍ عن طريق الخطأ.
- علبتان معدنيتان
تكون إحداهما أكبر من الأخرى، والكبيرة يجب أن تُغلق بغطاء مُحكَم، أو أي شيءٍ يُستخدم كغطاء.
- تثقيب العلبة المعدنية ذات الغطاء
عدة ثقوبٍ متساوية المسافات في الوسط، ويجب أن يكون التثقيب من الداخل للخارج وذلك من أجل ترك مجالٍ للسائل من أن يخرج، أيّ هو المكان الذي سيُقطر منه القطران.
- حفر حفرة في منتصف المنطقة المختارة لإشعال النار
يجب أن تكون الحفرة بعمقٍ يسمح باحتواء كامل العلبة ماعدا حافّتها أو فتحتها، فهو الجزء الوحيد الذي سيكون للخارج.
- توضع العلبة الأصغر ضمن الحفرة
من المهم التأكُّد من خلو العلبة من التراب والأنقاض الأخرى التي قد تكون دخلت إليها عند وضعها.
- ملء العلبة الكبيرة بلحاء شجر
مثل القَضْبَان، والذي يُقطَّع أو يوضع كما هو، بحيث أن يغلق الغطاء بشكلٍ جيدٍ، وإذا اُستخدِم خشب الصنوبر فمن المفضل أن يُقطع إلى قطعٍ أصغر.
- تُغطى العلبة الكبيرة بغطاءٍ مع وضعها فوق العلبة الأصغر
من المهم التأكد من وجود أي فجواتٍ هوائيةٍ، لأن هذه العملية ستحتاج إلى بيئةٍ خاليةٍ من الأكسجين.
- يجب أن يكون الاتصال بين العلبتين محكمًا
لذا يمكن استخدام التراب الذي نتج عن الحفرة كمانع تسربٍ خفيفٍ مكان اتصال العلبتان.
- إشعال النار حول العلب وفوقها
لا يجب أن يكون هنالك حريقٌ كبيرٌ، ولكن من الضروري تغطية العلب واحاطتها لإعطائها الحرارة اللازمة.
- تُترك النار تحترق وتخمد من تلقاء نفسها
بمجرد انطفاء الحريق، تًترك ليبرد قبل فعل أي شيءٍ.
- تنظيف الرماد والحطام والخشب الذي يغطي العلب
والتأكُّد من خلو العلبة من أي شيءٍ.
- تُرفَع العلبة الكبيرة، وتلك الموجودة في الأسفل تحوي على القطران
باستخدام الكماشة أو قفازاتٍ أو قطعة قماشٍ سميكةٍ.
- تُزال العلبة من الأرض
تكون مملوءةً بقطرانٍ جديدٍ وساخن.
القطران الموجود في السجائر
بعد أن تعرّفنا كيف يصنع القطران ـ من حيث المبدأ ـ لا بأس بذكر تواجد هذه المادّة ضمن منتجٍ استهلاكيٍّ هو الأكثر انتشارًا في العالم، السجائر، إذ ينتج عن تدخين تلك كمية من القطران لها تأثيراتٌ غير حميدةٍ.
- يتواجد القطران بأي منتجٍ يحوي التبغ، وتزداد نسبة القطران المُشاهدة كلما زاد احتراق التبغ، فمن الممكن أن يحتوي القسم الأخيرة من السيجارة ما يصل إلى ضعف كمية القطران في بداية السيجارة.
- يؤثر القطران على الأهداب المغطية للسبيل التنفسي مؤديًّا لتثبيط عملها وشللها، ويطور أيضًا أمراض الرئة كالنُفاخ الرئوي والتهاب القصبات المزمن (التهاب الشعب الهوائية)، وسرطان الرئة.
- يعتمد تركيز القطران الموجود في السيجارة على نوعها، فالسجائر عالية القطران (العادية أو الكاملة النكهة) تحوي حوالي 15 ملغ أو أكثر من القطران، في حين تحتوي السجائر متوسطة القطران (الخفيفة) على 6 إلى 15 ملغ، بينما تحتوي السجائر منخفضة القطران (خفيفة للغاية أو خفيفة للغاية) على 1 إلى 6 ملغ من القطران.
.