زيت أساسي

تُستخدم الزيوت الأساسية في تصنيع منتجات متنوعة ، تشمل شحوم التشحيم وزيوت المحركات وسوائل معالجة المعادن . تتطلب المنتجات المختلفة تركيبات وخصائص زيتية متباينة. ومن أهم العوامل لزوجة الزيت عند درجات حرارة مختلفة. وتُحدد صلاحية النفط الخام لتحويله إلى زيت أساسي بناءً على تركيز جزيئات الزيت الأساسي وسهولة استخلاصها.

يُنتج الزيت الأساسي عن طريق تكرير النفط الخام. وهذا يعني تسخين النفط الخام لفصل المقطرات المختلفة عن بعضها البعض. خلال عملية التسخين، يتم فصل الهيدروكربونات الخفيفة عن الثقيلة؛ حيث يمكن تكرير الهيدروكربونات الخفيفة لإنتاج البنزين وأنواع الوقود الأخرى، بينما تُستخدم الهيدروكربونات الثقيلة في إنتاج البيتومين والزيوت الأساسية. ^{[ 1 ]}

تُستخدم كميات كبيرة من النفط الخام حول العالم في إنتاج الزيوت الأساسية. وأكثرها شيوعًا هو نوع من النفط الخام البارافيني ، مع وجود أنواع أخرى من النفط الخام النفثيني التي تُنتج زيوتًا ذات قابلية ذوبان أفضل وخصائص ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة. وباستخدام تقنية الهدرجة ، التي تُزال فيها الكبريت والمركبات العطرية باستخدام الهيدروجين تحت ضغط عالٍ، يُمكن الحصول على زيوت أساسية فائقة النقاء، وهي مناسبة عندما تكون متطلبات الجودة صارمة للغاية. ^{[ 2 ]}

تُضاف مواد كيميائية - إضافات - إلى الزيت الأساسي لتلبية متطلبات الجودة للمنتجات النهائية، من حيث خصائص الاحتكاك والتنظيف على سبيل المثال. تحتوي بعض أنواع زيوت المحركات على أكثر من 20% من الإضافات. ^{[ 3 ]}

تُستخلص الزيوت المعدنية الأساسية أولاً بالتقطير من البترول، وهي تشكل الجزء الذي يحتوي على 26-40 ذرة كربون. تُزال المركبات العطرية مبدئياً عن طريق الاستخلاص بالمذيبات: يُخلط ناتج التقطير بمذيب غير قابل للامتزاج مثل الفينول أو الفرفورال . يذيب هذا المذيب المركبات العطرية بشكل تفضيلي، فتُفصل المركبات العطرية مع المذيب. ^{[ 4 ]}

تُشكّل الألكانات طويلة السلسلة شمعًا يترسب عند درجات حرارة عالية نسبيًا. وتُزال هذه الشمعات إما عن طريق بلورتها عند درجات حرارة منخفضة، أو عن طريق تحويلها إلى ألكانات متفرعة. بعد ذلك، تُستخدم مستويات مختلفة من الهدرجة لإزالة أي مركبات عطرية متبقية وذرات غير متجانسة متبقية (على شكل مركبات نيتروجين وكبريت). ^{[ 4 ]}

بشكل عام، تُزال الذرات غير الكربونية (مثل مركبات النيتروجين والكبريت) والمركبات العطرية أثناء هدرجة الزيت الأساسي من المجموعة الأولى إلى المجموعة الثالثة. ويؤدي انخفاض نسبة الذرات غير الكربونية إلى تقليل تكوّن الأحماض عند تعرض زيوت المحركات لبيئة الاحتراق، حيث تُعدّ الأحماض موادًا أكالة للمحرك. كما يُحسّن انخفاض نسبة المركبات العطرية من استقرار الزيت ضد الأكسدة، مما يؤخر تكوّن الرواسب والورنيش. ومع ذلك، يؤدي كلا التأثيرين إلى انخفاض قطبية الزيت، مما يجعله مذيبًا أضعف لكل من إضافات زيت المحرك ونواتج الأكسدة المتراكمة. ^{[ 5 ]}

في عام ١٩٩٣، صنّف المعهد الأمريكي للبترول (API) الزيوت الأساسية إلى خمس مجموعات رئيسية. حُدّدت الخصائص الكيميائية والفيزيائية للمجموعات من الأولى إلى الثالثة، والتي تعكس درجة تكريرها، وترتبط بطريقة ما بلزوجة درجات الحرارة العالية والمنخفضة، وثباتها التأكسدي، وتقلبها، وما إلى ذلك. تشمل زيوت المجموعة الرابعة، بحكم تعريفها، متعددات ألفا أوليفينات، أما زيوت المجموعة الخامسة فهي تلك التي لا تندرج تحت أي من الفئات السابقة. يهدف هذا التصنيف إلى ضمان احتفاظ زيوت المحركات بأدائها عند استخدام زيوت أساسية مختلفة. ^{[ ٦ ]}

لا يعترف المعهد الأمريكي للبترول (API) بتصنيفات الزيوت الأساسية غير الرسمية، ومع ذلك، يتم استخدامها وتسويقها على نطاق واسع لزيوت المحركات وسوائل ناقل الحركة الأوتوماتيكي .

• الزيت المعدني ، مصطلح أوسع يشمل العديد من الزيوت الأساسية. يشير هذا المصطلح عادةً إلى الاستخدام المنزلي أو الطبي للزيت المكرر من البترول.

• A Review of Mineral and Synthetic Base Oils
• A Defining Moment for Synthetics