thumb|Bitumen natural thumb|Bitumen El betún, bitumen o asfalto es una mezcla de sustancias orgánicas altamente viscosa, negra, de alta densidad, completamente soluble en disulfuro de carbono y compuesta principalmente por hidrocarburos aromáticos policíclicos.Abraham, Herbert (1938). Asphalts and Allied Substances: Their Occurrence, Modes of Production, Uses in the Arts, and Methods of Testing (4th ed.). New York: D. Van Nostrand Co., Inc. Es un nombre genérico de varias sustancias, compuestas principalmente de carbono e hidrógeno, que se encuentran en la naturaleza y arden con llama, humo espeso y olor peculiar. La mayoría de los betunes contienen azufre y varios metales pesados como níquel, vanadio, plomo, cromo, mercurio y también arsénico, selenio y otros elementos tóxicos.Sörensen, Anja; Wichert, Bodo (2009). "Asphalt and Bitumen". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. ISBN 9783527306732 Los betunes pueden lograr una buena conservación de plantas y animales, que forman fósiles en las rocas. El betún también se halla en los meteoritos, rocas arcaicas, mineralizaciones de cobre y zinc y en cuevas. Es posible que el betún sea el principal material formado durante la acreción de la tierra y fuera procesado por las bacterias que consumen hidrocarburos.
Se encuentra a veces en grandes depósitos naturales como en el mar Muerto, nombrado lago Asfaltites por los antiguos griegos por sus depósitos de asfalto y a veces denominado betún de Judea o «judaico», siendo una mezcla de minerales y betún.
Composición Composición normal Los componentes del bitumen incluyen cuatro clases principales de compuestos: Aromáticos nafténicos (naftaleno), formados por compuestos aromáticos policíclicos parcialmente hidrogenados Aromáticos polares, que consisten en peso molecular alto fenoles y ácido carboxílico producidos por la oxidación parcial del material Hidrocarburos saturados; el porcentaje de compuestos saturados en el asfalto se correlaciona con su punto de ablandamiento Asfaltenos, formados por fenoles de alto peso molecular y compuestos heterocíclicos.
Los aromáticos nafténicos y los aromáticos polares suelen ser los componentes mayoritarios. La mayoría de los betunes naturales también contienen compuestos organoazufrados, lo que da lugar a un contenido global de azufre de hasta el 4%. El níquel y el vanadio se encuentran en <10 partes por millón, como es típico de algunos petróleos.
La sustancia es soluble en disulfuro de carbono. Se suele modelar como un coloide, con asfaltenos como fase dispersa y maltenos como fase continua. "Es casi imposible separar e identificar todas las diferentes moléculas del asfalto, porque el número de moléculas con diferente estructura química es extremadamente grande".Muhammad Abdul Quddus (1992), p. 99, en el cap. 5 pdf
El asfalto puede confundirse con el alquitrán de hulla, que es un material negro y termoplástico visualmente similar producido por la destilación destructiva del carbón. A principios y mediados del , cuando se producía gas de ciudad, el alquitrán de hulla era un subproducto fácilmente disponible y muy utilizado como aglutinante de los áridos de las carreteras. La adición de alquitrán de hulla a las carreteras de macadam dio lugar a la palabra "tarmac", que ahora se utiliza en el lenguaje común para referirse a los materiales de construcción de carreteras. Sin embargo, desde la década de 1970, cuando el gas natural sucedió al gas ciudad, el asfalto ha superado por completo el uso del alquitrán de hulla en estas aplicaciones. Otros ejemplos de esta confusión son las fosas de alquitrán de La Brea y las arenas petrolíferas canadienses, que en realidad contienen betún natural y no alquitrán. "Brea" es otro término que a veces se utiliza informalmente para referirse al asfalto, como en Pitch Lake.
Aditivos, mezclas y contaminantes Por razones económicas y de otro tipo, el asfalto se vende a veces combinado con otros materiales, a menudo sin ser etiquetado como algo más que simplemente "asfalto".Arnold, Terence S. (químico investigador senior, Equipo de Materiales de Pavimentos, Oficina de Investigación y Desarrollo de Infraestructuras, Administración Federal de Carreteras; director federal del laboratorio de química, Centro de Investigación de Carreteras Turner-Fairbank; miembro de la Real Sociedad de Química del Reino Unido), "What's in Your Asphalt? " septiembre de 2017 (modificado por última vez el 25 de octubre de 2017), Public Roads, FHWA-HRT-17-006.htm", Oficina de Investigación, Desarrollo y Tecnología, Oficina de Investigación Corporativa, Tecnología y Gestión de la Innovación, Administración Federal de Carreteras, Departamento de Transporte de Estados Unidos
Cabe destacar el uso del residuo de aceite de motor de automóvil reciclado recogido de los fondos de las torres de destilación al vacío, en la fabricación de asfalto. El REOB contiene varios elementos y compuestos que se encuentran en el aceite de motor reciclado: aditivos del aceite original y materiales acumulados por su circulación en el motor (normalmente hierro y cobre). Algunas investigaciones han indicado una correlación entre esta adulteración del asfalto y un pavimento de peor rendimiento.
Historia Antiguos tiempos El uso del betún natural para la impermeabilización, y como adhesivo data al menos del quinto milenio a.C., con una cesta de almacenamiento de cosechas descubierta en Mehrgarh, de la civilización del Valle del Indo, forrada con él.McIntosh, Jane. The Ancient Indus Valley. p. 57 En el tercer milenio a.C. el asfalto de roca refinado ya se utilizaba en la región, y se empleó para impermeabilizar el Great Bath en Mohenjo-daro.
En el antiguo Oriente Medio, los sumerios utilizaban los depósitos de betún natural para mortero entre ladrillos y piedras, para cimentar partes de tallas, como los ojos, en su lugar, para el calafateado de barcos y para impermeabilizar. Full text at Internet Archive (archive.org) El historiador griego Heródoto dijo que el betún caliente se utilizaba como mortero en las murallas de Babilonia.Heródoto, Libro I, 179
El de longitud del túnel del Éufrates bajo el río Éufrates en Babilonia en la época de la reina Semiramis () se construyó, según se dice, con ladrillos quemados cubiertos de betún como impermeabilizante.
El betún era utilizado por los antiguos egipcios para embalsamar las momias. La palabra Persa para asfalto es moom, que está relacionada con la palabra inglesa mummy. La principal fuente de betún de los egipcios era el Mar Muerto, que en la Antigua Roma se conocía como Palus Asphaltites (Lago de Asfalto).
Aproximadamente en el año 40 d.C., Dioscórides describió el material del Mar Muerto como betún judaico, y señaló otros lugares de la región donde podía encontrarse. Original escrito hacia el año 40 d.C., traducido por Goodyer (1655) o(griego/latino) recopilado por Sprengel (1829) p. 100 (p. 145 en PDF). Se cree que el betún de Sidón se refiere al material encontrado en Hasbeya en el Líbano. Pliny también se refiere al betún que se encuentra en Epirus. El betún era un valioso recurso estratégico. Fue objeto de la primera batalla conocida por un yacimiento de hidrocarburos - entre los seléucidas y los nabateos en el 312 a. C.
En el antiguo Lejano Oriente, el betún natural se hervía lentamente para deshacerse de las fracciones más altas, dejando un material termoplástico de mayor peso molecular que, al colocarse en capas sobre los objetos, se volvía duro al enfriarse. Se utilizaba para cubrir objetos que necesitaban impermeabilización, como las vainas y otros objetos. Las estatuillas de deidades domésticas también se fundían con este tipo de material en Japón, y probablemente también en China.
En América del Norte, la recuperación arqueológica ha indicado que el betún se utilizaba a veces para adherir puntas de proyectil de piedra a fustes de madera. En Canadá, los nativos americanos utilizaban el betún que se filtraba de las orillas del Athabasca y de otros ríos para impermeabilizar las canoas de corteza de abedul, y también lo calentaban en ollas para ahuyentar a los mosquitos en verano.
Europa continental En 1553, Pierre Belon describió en su obra Observaciones que el pissasphalto, una mezcla de brea y betún, se utilizaba en la República de Ragusa (actual Dubrovnik, Croacia) para alquitranar los barcos.África y el descubrimiento de América, Vol. 1, p. 183, Leo Wiener, BoD - Books on Demand, 1920 reimpreso en 2012,
Una edición de 1838 de Mechanics Magazine cita un uso temprano del asfalto en Francia. Un panfleto fechado en 1621, de "un tal Monsieur d'Eyrinys, afirma que había descubierto la existencia (del asfalto) en grandes cantidades en las cercanías de Neufchatel", y que se proponía utilizarlo de diversas maneras - "principalmente en la construcción de graneros a prueba de aire, y en la protección, por medio de los arcos, de los cursos de agua de la ciudad de París de la intrusión de la suciedad y de la mugre", que en aquella época inutilizaban el agua. "Expresa también la excelencia de este material para formar terrazas planas y duraderas" en los palacios, "la noción de formar tales terrazas en las calles no es probable que pase por el cerebro de un parisino de esa generación".
Pero la sustancia fue generalmente descuidada en Francia hasta la revolución de 1830. En la década de 1830 se produjo un aumento del interés, y el asfalto se utilizó ampliamente "para pavimentos, tejados planos y el revestimiento de cisternas, y en Inglaterra se había hecho algún uso de él para fines similares". Su auge en Europa fue "un fenómeno repentino", después de que se encontraran yacimientos naturales "en Francia en Osbann (Bajo Rin), el Parc (Ain) y el Puy-de-la-Poix (Puy-de-Dôme)", aunque también podía fabricarse artificialmente.. Nota: diferentes secciones de la obra en línea de Miles fueron escritas en años diferentes, como se evidencia en la parte superior de cada página (sin incluir la página de encabezamiento de cada sección). Esta sección en particular parece haber sido escrita en el año 2000 Uno de los primeros usos en Francia fue la colocación de unas 24.000 yardas cuadradas de asfalto Seyssel en la Place de la Concorde en 1835.
Reino Unido Uno de los primeros usos del betún en el Reino Unido fue el grabado. El libro Polygraphice (1673) de William Salmon proporciona una receta para el barniz utilizado en el grabado, que consiste en tres onzas de cera virgen, dos onzas de mastic, y una onza de asfalto. Para la quinta edición en 1685, había incluido más recetas de asfalto de otras fuentes.
La primera patente británica para el uso del asfalto fue "Cassell's patent asphalte or bitumen" en 1834. Luego, el 25 de noviembre de 1837, Richard Tappin Claridge patentó el uso del asfalto Seyssel (patente #7849), para su uso en pavimentos de asfalto, El escritor responde a una nota o consulta de una publicación anterior, citada como 9th S. xi. 30 habiendo visto cómo se empleaba en Francia y Bélgica cuando estaba de visita con Frederick Walter Simms, que trabajó con él en la introducción del asfalto en Gran Bretaña. El Dr. T. Lamb Phipson escribe que su padre, Samuel Ryland Phipson, amigo de Claridge, también fue "decisivo en la introducción del pavimento de asfalto (en 1836)". Texto completo en Internet Archive (archive.org)