20
część I – ASFALTY I ICH WŁAŚCiwości
1.1.4. Masa cząsteczkowa asfaltu
Masa cząsteczkowa asfaltu dostarcza wielu cennych informacji dotyczących jego właściwości. Pozwala między
innymi na ocenę stopnia asocjacji
4
składników grupowych oraz stanowi jedną z ważnych danych potrzebnych do
obliczania parametrów strukturalnych lepiszczy asfaltowych. Ze względu na to, że lepiszcza asfaltowe zawierają dużą
liczbę różnych związków chemicznych o bardzo zróżnicowanej masie cząsteczkowej, wahającej się w przedziale
od 300 do prawie 10 000 Daltonów
5
– masa cząsteczkowa asfaltu jest zawsze wartością średnią.
Istnieje wiele metod analitycznych, służących do pomiaru masy cząsteczkowej asfaltów. Najpopularniejsze z nich to [19]:
Metoda osmometryczna (VPO –
Vapour Pressure Osmometry
)
Metoda lepkościowa
Chromatografia permeacyjna na żelu polistyrenowym (GPC –
Gel Permeation Chromatography
)
Metoda ebulioskopowa
Metoda krioskopowa
Ultrawirowanie i ultrafiltracja
Spektroskopia rozpraszania promieni rentgenowskich SAXS
Spektroskopia rozpraszania promieniowania neutronowego SANS
Ponieważ asfalt jest materiałem o niezwykle skomplikowanej naturze chemicznej, w zależności od zastosowanej
metody pomiarowej, nawet dla tej samej próbki asfaltu możliwe jest uzyskanie zróżnicowanych wyników.
Przyczyną takiego zachowania asfaltu jest w głównej mierze silna asocjacja cząsteczek, głównie asfaltenów. Średnia
masa cząsteczkowa może zmieniać się w zależności od użytego rozpuszczalnika, jego stężenia czy temperatury
prowadzenia pomiaru [20].
1.2. Metody badań struktury chemicznej lepiszczy asfaltowych
Na przestrzeni ostatnich lat, teorie dotyczące struktury chemicznej asfaltów ulegały ciągłym modyfikacjom, ze względu
na rozwój metod badawczych oraz coraz bardziej zaawansowane możliwości aparatury do analizy spektralnej.
Obecnie, najczęściej do badania struktury chemicznej lepiszczy asfaltowych stosuje się metody spektroskopowe,
takie jak: spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego – NMR, spektroskopia w podczerwieni – IR, IR/FID
oraz spektroskopia rentgenowska. Bardzo popularne są również metody mikroskopowe, takie jak AFM (
Atomic
Force Microscope
) oraz SEM (
Scanning Electron Microscope
), dzięki którym możliwe jest uzyskiwanie obrazów
o bardzo wysokiej rozdzielczości i ostrości. W tabeli 1.3. przedstawiono najbardziej popularne metody instrumentalne
służące do badania struktury chemicznej lepiszczy asfaltowych, ich wady i zalety oraz parametry strukturalne
asfaltów, które możemy oznaczyć za pomocą tych metod.
4) Asocjacja cząsteczek – wiązanie się pojedynczych cząsteczek związków chemicznych w duże, bądź bardzo duże zespoły cząsteczkowe
– asocjaty. Asocjacja występuje w cząsteczkach polarnych, zdolnych do tworzenia wiązań wodorowych.
5) Dalton – jest to jednostka masy cząsteczkowej.
