Los componentes del asfalto son compuestos muy complejos no muy bien definidos los cuales no se pueden identificar con facilidad, actualmente con el avance químico que existe se han podido detectar cada uno de ellos.
Los componentes del asfalto son compuestos alifáticos y aromáticos con hasta 150 átomos de carbono saturados e insaturados. Su composición varía dependiendo de la fuente de petróleo crudo. Muchos de los compuestos contienen oxígeno, nitrógeno, azufre y otros heteroátomos. El asfalto típicamente contiene aproximadamente 80% en peso de carbono; alrededor de 10% de hidrógeno; hasta 6% de azufre; pequeñas cantidades de oxígeno y nitrógeno; y también contiene algunos metales tales como hierro, níquel y vanadio. Los pesos moleculares de dichos componentes del asfaltovarían desde varios cientos a varios miles.
Los compuestos se clasifican como los asfáltenos o máltenos de acuerdo con su solubilidad en hexano o heptano. Los asfáltenos son especies de alto peso molecular que son insolubles en estos disolventes, mientras que máltenos tienen pesos moleculares más bajos y son solubles. Normalmente el asfalto contiene entre 5 y 25% en peso de asfáltenos y puede considerarse como coloides de micelas de asfáltenos dispersas en máltenos.
Muchos de los componentes del asfalto son polares ya que contienen alcohol, carboxilo, fenólico, amina, tiol, y otros grupos funcionales. Como resultado de esta polaridad, las moléculas de auto-ensamblan para formar racimos multimoleculares con pesos moleculares de hasta 100.000. La adhesión de asfalto a agregarse también se cree que depende de la atracción polar entre moléculas en asfalto y las superficies polares de los agregados.
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