لاتوجد طريقة محددة يمكن اعتمادها لتحديد التركيب الكيميائي للاسفلت فالتعقيد الكبير لطبيعة مكوناته يجعل من هذه العملية امراً بالغ الصعوبة إن لم يكن شبه مستحيل عليه وفي هذا الخصوص نجد أن المختصين يقومون بالاستعانة بأساليب مختلفة للحصول على معلومات محددة حول طبيعة هذه المادة ومن ثم ربط  هذه المعلومات للوصول إلى استنتاجات نهائية حول طبيعة التركيب الكيميائي لها . إن عملية التعرف على مكونات الاسفلت تتطلب الاستعانة بطرائق فيزيائية مختلفة كطرائق قياس الوزن الجزيئي والوزن النوعي واللزوجة إضافة إلى أساليب الفصل المختلفة كما تستخدم طرائق التحليل الطيفية مثل طرائق حيود الأشعة السينية( x-ray diffraction ) وطيف الرنين النووي المغناطيسي وطيف الأشعة تحت الحمراء وطيف الكتلة هذا فضلاً عن التحليل العنصري (Elemental Analysis) ^{( 1)}. من اعتماد هذه الأساليب يتبين لنا أن الاسفلت هو مزيج بالغ التعقيد متباين في أجزائه ويحتوي على عدد كبير من المواد الهايدروكاربونية والتي تتفاوت أوزانها الجزيئية ما بين(400-5000) . تترابط هذه المواد بتأثير قوى فيزيائية وكيميائية مما يؤدي في النهاية إلى إعطائها مظهراً  متجانساً يجعلها تبدو كوحدة واحدة ^{( 2، 3 )}  . 

وفي الحقيقة لايوجد حد فاصل وواضح في التركيب والخواص في أثناء الانتقال بين المكونات الاسفلتية ، لذا يعد فصل وتجزئة الاسفلت إلى أجزاء عديدة امراً شرطياً لغرض دراسة المكونات الاسفلتية بدقة . في عام 1913 برزت فكرة تجزئة المواد الاسفلتية بطريقة الإذابة الانتقائية ومازالت هذه الطريقة تستعمل لحد الآن بعد أن أجريت عليها بعض التغييرات ، وتعتمد هذه الطريقة على تجزئة الاسفلت إلى أجزاء متعددة ومن ثم يمكن دراسة كل جزء من هذه الأجزاء وبصورة منفصلة وباستخدام التقنيات الحديثة المتاحة في مجال التحليل الكيميائي ^{( 4)} .

استناداً إلى ماذكر يمكن تجزئة الاسفلت إلى الأجزاء الآتية بالاعتماد على الاختلاف في قابلية ذوبانها :

1. الزيوت . 
2. الراتنجات .
3. الاسفلتين .

1- الزيوت  Oils    

 تشكل  الزيوت  اصغر الأجزاء الهيدروكاربونية الموجودة في الاسفلت من ناحية الوزن الجزيئي ويختلف التركيب الكيميائي لها عن الراتنجات والاسفلتين بكون نسبة المواد أو المركبات البارافينية والنفثينية فيها أعلى من مثيلتيها فضلاً عن أن العناصر الهجينة باستثناء الكبريت يندر وجودها واذا وجدت فبنسب ضئيلة جداً⁽⁵⁾.

2-الراتنجات  Resins 

تمتاز الراتنجات بكونها مواد صلبة لابلورية ونادراً ماتكون سوائل لزجة ذات لون بني غامق او اسمر ، كثافتها أعلى بقليل من الواحد وتنصهر عند 55 ºم^(4،6) وعلى الرغم من ان الوزن الجزيئي للراتنجات عال إلا انه اقل من الاسفلتين لذا تكون الراتنجات بمثابة حلقة وصل بين الأوزان الجزيئية الأوطأ (الزيوت) وتلك الأعلى ( في الاسفلتين ) ⁽⁴⁾ .

تتكون الراتنجات من حلقات نفثيينية وارومية متكثفة كما تحتوي بعض المركبات الحلقية الحاوية على ذرات (O،S ،N) وبطبيعة الحال تذوب الراتنجات في معظم المذيبات المرسبة للاسفلتين وكذلك المذيبات العضوية عدا الكحولات والاسيتون⁽⁵⁾ .

تختلف طبيعة الراتنجات تبعاً لنوع المحيط المرسب ودرجة حرارته وعند تسخينها تتحول إلى مواد تامة السيولة وتعود صلابتها عند تبريدها وغالباً ماتكون هشة سهلة التكسر . والراتنجات مواد غير ثابتة تتأكسد بسهولة بوجود أوكسجين الهواء حتى في درجات الحرارة العالية متحولة إلى اسفلتينات عندئذ، ويمكن ان تتحـول الراتنجات إلـى اسفلتينـات بيـن درجتـي حـرارة
(260-300) ºم بمعزل عن الهواء .

3- الاسفلتين   Asphaltenes

يطلق مصطلح الاسفلتين على المادة  او المواد المترسبة من معاملة النفط او الاسفلت مع بعض المذيبات الخفيفة وتشكل هذه المادة الناتج النهائي لعملية تكثيف المواد النفطية ⁽⁶⁾ 

            والاسفلتين مادة صلبة سهلة التفتت ذات لون بني غامق مائل إلى السواد ولايتميز بدرجة ذوبان ثابتة أو معينة وعادة يزداد حجمه ويتضخم عند تسخينه حيث يتكسر (decomposed) مخلفاً رواسب كاربونية ويمكن الحصول على الاسفلتين بترسيبه من الخامات النفطية بوساطة المذيبات غير المستقطبة(non- polar solvents) كالهيدروكاربونات والتي يكون شدها السطحي  اقل من داين.سم^-1 في درجة 25 ºم ويستخدم عادة لهذا الغرض النفثا البترولية ذات درجات الغليان الواطئة ، كما يستخدم الايثر البترولي ، البنتان  الايزوبنتان ، الهكسان ، وماشابه من المذيبات . ويذوب الاسفلتين في السوائل التي يزيد شدها السطحي على 25 داين .سم^-1 كالبريدين ، ثنائي كبريتيد الكاربون ، ورابع كلوريد الكاربون والبنزين ^{( 7)} .

وتمتاز الاسفلتينات بكونها نشطة كيميائياً فهي تدخل بسهولة في تفاعلات الأكسدة والهلجنة والنترجة ولكنها تتهدرج بصعوبة نوعاً ما .

وقد لوحظ في المراحل الأولية من دراسة الاسفلتينات انها تتوقف عن الذوبان في البنزين والكلورفورم أثناء بقائها معرضة للضوء والهواء نتيجة الأكسدة وذلك لأنها تتحول إلى حالة أكثر تراصاًاذ انها تشكل الكاربينات . تتكون الكيتونات والأحماض اثناء أكسدة الاسفلتينات بالمؤكسدات المختلفة (كحامض النتريك ، برمنكنات البوتاسيوم والاوزون والهواء) . ويرافق الأكسدة انخفاض في عدد الحلقات العطرية والاليفاتية والسلاسل الالكيلية الطويلة.

وقد ظهرت عدة دراسات لتحديد التركيب الكيميائي للاسفلتين وعلى ضوئها طبيعة التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن يسلكها أو يعانيها واشتملت هذه الدراسات على التحليل العنصري وطيف الرنين المغناطيسي للكاربون 13 وكذا لذرة الهيدروجين كما استغلت أطياف الأشعة تحت الحمراء لهذا الغرض ايضاً^{(8 ، 9)}هذا فضلاً عن استخدام طرائق حيود الأشعة السينية للتعرف على الوزن الجزيئي الكلي إلى جانب التحليل الكتلي للتعرف على موضع الذرات الهجينة (O،S،N) .

وتبين من هذه الدراسات والمعلومات المستحصلة منها ان الاسفلتين يتكون من انظمة ارومية ذوات حلقات متعددة متكثفة مع بعضها وحاملة لبعض السلاسل الالكيلية الجانبية⁽¹⁰⁾ .وتتفاوت احجام هذه الانظمة الارومية المتكثفة من انظمة صغيرة مكونة من ست حلقات إلى اخرى مكونة من (15-25) حلقة ارومية  ^{(5 )}.

يدعى الجزء الاثقل من الاسفلتين  بالكاربينات وعادة لاتذوب الكاربينات في رابع كلوريد الكاربون ولكنها تذوب في ثنائي كبريتيد الكاربون وتكون نسبة الكاربينات في الاسفلت قليلة قد تصل إلى 0.2% أو اقل وتزداد هذه النسبة في الاسفلت المعرض لظروف أكسدة قوية .

        أما الكاربويدات فتكون نسبتها قليلة في الاسفلت الا انها اعلى من سابقتها (الكاربينات) حيث تصل نسبتها في بعض أنواع الاسفلت المعرضة لدرجة تكسير عالية إلى2 % وتمتاز الكاربويدات باحتوائها على نسبة عالية من الكاربون فضلاً عن انها لاتذوب في ثنائي كبريتيد الكاربون ⁽¹¹⁾ .

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

1-Hatherly,L.W.; Leaver,P.C., "Asphaltic Road Materials". Ltd. London, pp.17-20,23-24,(1967).

2-Berger, I.A.,"Encyclopedia of science and Technology". 5^th ed., Mc
 Graw-Hill,Inc.,New York,pp.763-764,(1982).

3-Goodrich,J.L.; Goodrich,J.E. and Kari, W.J., "Asphalt Composition Tests:Their Application and Relation to Field Performance". Transportation Research Record,No.1069,pp.146-154,(1986).

4-بروسكوريكوف،ف. ودرابكين،أ. " كيمياء البترول والغاز الطبيعي".موسكو  ص 289 -310 (1987).      

5- Cruse,w.A;Stevens.D.R.,"Chemical Technologyof petroleum " .3^rd ed., Mc Graw-Hill,Inc.,New York,pp.584,592(1960).

6-الدبوني ، ع.أ.؛ وعلي ، ل.ح.”النفط المنشأ والتركيب والتكنولوجيا”. جامعة الموصل،ص-6568، 70-72،236 ،242 ،293 ،618-621(1986). 

7- Cruse,w.A;Stevens.D.R.,"Chemical Technologyof petroleum " .3^rd ed., Mc Graw-Hill,Inc.,New York,pp.584,592(1960).

8- Speight,J.G.; Moschopedis,S.E., "Chemistry of Asphaltene".American  Chemical Society,Washington,pp.1-13,(1982).

9- Speight,J.G.; " petroleum Asphaltenes:Asphaltenes,Resins and thestructure of petroleum"Oil and Gas Science and Technology – Rev .  IFP,vol.59,No.5,pp.467-476,(2004).

10.Ortega-Rodriguez,A;Gruz.S.A;Gil-Villegas.A;Guevara-Rodriguez.F;Lira-Galeuana.G. "Molecular viewof the Asphaltene Aggregation Behavior in Asphaltenes – Resins Mixtures".Energy Fuels , vol 17 , pp. 1100-1108 (2003).

11. Kirk.Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology".Vol.2,2^nd ed.,
       John Wiley and Sons,Inc.,New York,pp.764,772(1963).