Katran

Katran (od tursko - arapskog: qaṭrān - قطران [1]) ili tar / ter[2] (od staroengleskog teoru = drvo[3]) je gusta ljepljiva tamna (smeđa do crne) tekućina, proizvod karbonizacije [4] (suhe destilacije) fosilnih goriva; drva, treseta, ugljena i nekih drugih organskih suptanci.[1]

Katran
qaṭrān
Bačva sa katranom
Bačva sa katranom
Macarony Boston NMAH2003-25005.jpg

Najveći proizvođači katrana su zemlje s razvijenom industrijom zemnog plina i koksa; SAD, Rusija, Kanada, Ujedinjeno Kraljevstvo, Francuska, Nizozemska, Njemačka.[1]

KarakteristikeUredi

Po kemijskom sastavu to je smjesa ugljikovodika i njegovih derivata. Količina i kvaliteta katrana zavise najviše o temperaturi na kojoj se obavlja suha destilacija te o tipu i kvaliteti sirovine. Industrijski se proizvodi katran od antracita, lignita i drva.[1]

Za industriju je najvažniji katran od antracita[1], jer se od njega proizvode brojni komercijalno važni spojevi.[4]

Katran antracita (kamenog ugljena) je crna gusta tekućina specifičnog mirisa, gustoće od 1,1 do 1,2 mg/cm³. On je bazna sirovina za proizvodnju umjetnih boja, lijekova, eksploziva, polimera, otapala i brojnih drugih korisnih proizvoda. U odnosu na temperaturu destilacije, razlikuju se visokotemperaturni i niskotemperaturni katran.[1]

Visokotemperaturni katranUredi

Visokotemperaturni katran je prvenstveno onaj koji se proizvodi u koksarama, suhom destilacijom na temperaturi od 750 do 1300 °C. Sastoji se uglavnom od ugljikovodika: benzena, naftalena, antracena i njihovih derivata.[1]

Frakcijskom destilacijom katran se rastavlja na više frakcija (ulja): lako, srednje, teško i antracensko ulje.[1]

Nakon destilacije preostaje katranska smola, koje u katranu ima više od 50%. Daljnjom obradom pojedinih frakcija (rektifikacijom i kemijskom obradom) dobija se čitav niz proizvoda. Iz lakog ulja dobija se benzen i njegovi derivati. Sirovi benzen, onečišćen toluenom i ksilenima, prodaje se kao tehničko otapalo, čisti benzen upotrebljava se za proizvodnju boja, a toluen za proizvodnju eksploziva.[1]

Srednje ulje sastoji se od fenola i dobrog dijela naftalena kog u katranu ima dosta. Fenol je jak antiseptik, koji se koristi za proizvodnju pikrinske kiseline (eksploziv) i salicilne kiseline, sirovine za proizvodnju brojnih medicinskih preparata. Naftalen služi za proizvodnju boja, ftalne kiseline i drugih derivata.[1]

Teško ulje ima dosta naftalena i brojnih drugih organskih spojeva, a koristi se za impregnaciju željezničkih pragova i kao loživo ulje.[1]

Antracensko ulje sadrži antracen, koji se filtrira hlađenjem i kristalizacijom, zajedno sa drugim sličnim spojevima (fenoterol, fluoren ecc). Preostalo tekuće ulje koristi se kao loživo ulje, kao premaz za impregnaciju željezničkih pragova, ali i kao sirovina za proizvodnju preparata za zaštitu drveća i voćaka (karbolineum). Katranska smola upotrebljava se za proizvodnju izolacijskih materijala, kitova, premaza za željezne konstrukcije, ugljenih briketa i slične svrhe.[1]

Nakon uklanjanja piridina i drugih destilata, dobija se smolasta materija koja se koristi u aluminijskoj industriji za proizvodnju elektroda.[4]

Katran antracita je prva materija za koju je naučno dokazano još 1916. - 18. da ima kancerogeno djelovanje.[1]

Niskotemperaturni katranUredi

Niskotemperaturni katran (zvan i švelni katran, primarni katran[1]) dobija se karbonizirajom antracita, treseta, lignita ili drva na temperaturama koje ne prelaze 700 °C.[4]

On se sastoji od viših fenola i brojnih alifatskih ugljikovodika (nafteni, laki benzin), i po tome se jako razlikuje od visokotemperaturnih katrana, i sličniji je katranima od lignita i nafte.[1]

Iz katrana antracita se destilacijom dobijaju katranske kiseline - fenolni spojevi koji reagiraju s otopinom natrijeva hidroksida i formiraju soli topive u vodi.[4] Jedna od komponenata koja se dobija je piridin, bezbojna nitrogenska tekućina oštra mirisa iz koje se proizvode brojni derivati važni za farmaceutsku industriju. [4]

Katran lignita (smeđi ugljen) dobija se suhom destilacijom bituminoznih vrsta lignita na niskoj temperaturi. Smeđe je boje - neugodna mirisa, na sobnoj temperaturi je gust kao maslac. Po sastavu je sličan niskotemperaturnom katranu i nafti.[1]

Drvni katranUredi

 
Katran dobijen karbonizacijom kukuruznih klipova

Drvni katran je proizvod karbonizacije ili suhe destilacije drva[5] na temperaturi do 400 °C.

Postoje dvije vrste; katrani od tvrdih drva (bukva, hrast) i smolasti katrani, proizvedeni iz četinarskih drva.[5]

Sirovi drvni katran može se koristiti kao gorivo ili kao premaz za impregnaciju užadi i drva i za brtvljenje. I taj katran se može destilirati kako bi se dobio kreozot, ulja i smola.[5]

Iz katrana od tvrdih drva destilacijom se dobija etanska kiselina, aceton i metanol.

Katrani proizvedeni od smolastih vrsta drva razlikuju se od katrana od tvrdih drva, jer imaju ugodan miris mješavinu terpena poznatijeg kao terpentin.[5] Katran crnogoričnih drva, često se zove stockholmski ili arhangelski jer se proizvodi u velikim šumama Rusije, Švedske i Finske. Proizvodi se tako da se nakon karbonizacije prvo destilacijom odstrani terpentin, obično uz pomoć vodene pare.[5] On se naširoko koristi u proizvodnji impregniranih užadi i vlakana i nešto manje u farmaceutskoj industriji kao sastavni dio nekih topikalnih ljekova i antiseptika. Destilat borovog katrana naročito kreozot, koristi se u metalurgiji kod flotacije.[5]

Historija primjeneUredi

Za Drvni katran znali su još u Antičkoj Grčkoj, a po Skandinaviji se vjerojatno koristio od željeznog doba. Negdje od 14. vijeka - katran je postao jedan od najvažnijih švedskih izvoznih proizvoda. Švedska je tako 1615. izvozila 13.000 barela katrana, a na vrhuncu potražnje 1863. - 227,000 barela.

Proizvodnja katrana gotovo je zamrla početkom 20. vijeka, kad su druge kemikalije zamijenile katran, a drvene brodove čelični.

Ipak se tradicionalni drveni brodovi i dalje (mada sve rijeđe) katraniziraju.

Pogledajte i ove starniceUredi

ReferenceUredi

  1. 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 Katran (hrvatski). Leksikografski zavod Miroslav Krleža. Pristupljeno 11. 10. 2015. 
  2. Što znači ter (srpski). Štoznači. Pristupljeno 11. 10. 2015. 
  3. Tar (engleski). Merriam Webster. Pristupljeno 11. 10. 2015. 
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Coal tar (engleski). Encyclopædia Britannica. Pristupljeno 11. 10. 2014. 
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 Wood tar (engleski). Encyclopædia Britannica. Pristupljeno 11. 10. 2014. 

Vanjske vezeUredi