О магнитных свойствах
Смолы и ароматические углеводороды защищают парамагнитные центры от рекомбинации, а парафино-нафтеновые углеводороды не мешают рекомбинации. Знание интенсивности парамагнитного поглощения и содержания асфальтенов в битумах может характеризовать степень пептизации асфальтенов. Более склонные к старению битумы характеризуются повышенной интенсивностью парамагнитного поглощения. Остаточные битумы имеют наименьшую интенсивность парамагнитного поглощения. Увеличение температуры окисления интенсифицирует образование парамагнитных центров. Существует прямо пропорциональная связь между интенсивностью парамагнитного поглощения и условной вязкостью сырья, жидких битумов, температурой размягчения вязких битумов.
Битумы, характеризуемые повышенным индексом пенетрации, содержат меньше парамагнитных центров, что объясняется потерей некоторого числа неспаренных электронов при рекомбинации во время образования макромолекулярных структур асфальтенов.
Для исследования битумов применяют масс-спектрометрию. Принцип действия масс-спектрографа заключается в том, что движущиеся заряженные частицы в зависимости от их массы, заряда и скоростей по-разному ведут себя в электрических и магнитных полях. В масс-спектрометре создается специальная комбинация этих полей, проходя которую частицы с одинаковыми массами и зарядами сходятся и образуют на пластинке отчетливую черную линию. Зная положение линии для какого-нибудь определенного вещества, можно по сравнению с ней определить массы, соответствующие другим линиям. Техника масс-спектрометрии применена и для исследования битумов, причем была создана специальная модель масс-спектрографа, позволяющая работать при высоких температурах.
Исследование битума, полученного из остатка прямой перегонки, показало, что молекулярные массы компонентов находятся в пределах от 500 до 1900 со средним значением около 900. Гетероциклические и ароматические кольца являются доминирующими в структуре молекул битума.