Coal tar

A brown or black viscous liquid substance produced when coal is carbonized. There are low-temperature tar obtained by low-temperature carbonization and high-temperature tar obtained by high-temperature carbonization, but the term usually refers to the former. Like petroleum, industrially important chemicals can be obtained from coal tar.

The first use of coal tar was as a preservative. Since the Age of Discovery, wood tar was expensive for use in sailing ships and for painting ropes, so coal tar began to be used as a substitute in England around the 17th century. In the 19th century, the city gas industry emerged and large amounts of gas liquid and tar were produced as by-products, which could not be treated solely as a preservative and were discharged into rivers, causing serious environmental pollution. At the time, people called coal tar "devil's water," and gas companies had to set gas rates taking into account the cost of disposing of it and the compensation for damage caused by it. However, in 1838, John Bethell of England came up with the idea of ​​separating creosote and using it as a wood preservative (called the Bethell process), which led to the large-scale distillation of tar. At the time, railway construction was booming, and a large amount of sleepers was needed. Subsequently, useful substances such as benzene, toluene, naphthalene and anthracene were discovered in tar (the research on this was led by A. W. Hoffmann, a German who was invited to become a professor at the Royal School of Chemistry in London), and new uses for tar as a raw material for dyes and other organic chemical industries were opened up (the famous dyes mauve and alizarin were synthesized from research on coal tar), and the tar distillation industry developed further. Meanwhile, with the development of the synthetic chemical industry, there was an increased demand for benzene as a raw material for dyes, and phenol (carbolic acid) and toluene as raw materials for gunpowder, so a method was developed to directly recover crude diesel from coal gas, and by the end of the 19th century, coke ovens with by-product recovery, which were similar to the current method, were built.

Coal tar has a specific gravity of 1.1 to 1.3, which is heavier than water, and contains hundreds of complex components. Its main distillation products are naphthalene, phenols, creosote oil, and pitch, which are currently used to complement petrochemical products. However, most of the binder pitch used in electrodes for the production of aluminum and ferroalloys is a product of coal tar pitch.

In Japan, the coal chemical industry went into decline in the 1960s, but with the rise in prices of petrochemical products due to the first and second oil crises from 1973 onwards, and the development of new materials, the industry began to attract attention again. In addition to making effective use of coal tar, the so-called coal chemicals industry began to flourish, aiming to use coke oven gas as a chemical raw material.

[Takashi Miyatsu]

Coal tar is also used as a raw material for carbon black for tires and various carbon products, with 1.56 million tons produced in 2007.

[Editorial Department]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

石炭を乾留したとき生成する茶褐色または黒色の粘稠(ねんちゅう)な液状物質。低温乾留で得られる低温タールと高温乾留で得られる高温タールとがあるが、通常は前者をさすことが多い。コールタールからは石油と同様に工業上重要な化学物質が得られる。

　コールタールの最初の用途は防腐剤であった。大航海時代以来、帆船の用材、ロープの塗装用の木タールは高価であったから、17世紀ごろすでにイギリスではその代替品として使用され始めた。19世紀になると都市ガス工業がおこり、大量のガス液やタールが副生するようになったため、防腐剤としての用途だけでは処理できず、河川に放流されて重大な環境汚染を引き起こした。当時の人々はコールタールを「悪魔の水」とよんだほどで、ガス会社はこれを捨てる費用、あるいはその被害の賠償費を計算に入れてガス料金を定めなければならなかった。しかし、1838年にイギリスのベセルJohn Bethellがクレオソートを分離して木材防腐に利用することを考案（ベセル法という）し、これを契機としてタールの大規模な蒸留が行われるようになった。当時、鉄道建設が盛んに行われており、大量の枕木が必要とされていたのである。その後、タール中にベンゼン、トルエン、ナフタレン、アントラセンなどの有用物質が発見され（これらの研究の中心となったのは、招かれてロンドンの王立化学学校教授となったドイツのA・W・ホフマンである）、染料その他の有機化学工業原料として新たな用途が開かれて（染料として有名なモーブ、アリザリンはコールタールの研究から合成されたものである）、タール蒸留工業はいっそう発展した。一方、合成化学工業の発達に伴って、染料の原料としてベンゼン、火薬の原料としてフェノール（石炭酸）やトルエンの需要が増大したため、石炭ガス中から粗軽油を直接回収する方式が開発され、19世紀末にはほぼ現在の方式に近い副産物回収式コークス炉が建設されるようになった。

　コールタールの比重は1.1～1.3で水より重く、数百種の複雑な成分を含んでいる。おもな分留製品はナフタレン、フェノール類、クレオソート油、ピッチなどで、現在は石油化学製品を補完する形で使用されている。ただし、アルミニウムや合金鉄製造用の電極に用いられるバインダーピッチは、そのほとんどがコールタールピッチからの製品である。

　日本では、石炭化学工業は1960年代に衰退期を迎えたが、1973年（昭和48）以降の第一次、第二次の石油危機による石油化学製品の価格上昇や、新素材の開発に伴って、ふたたび注目されるようになり、コールタールの有効利用のほか、コークス炉ガスの化学原料としての利用を目ざした、いわゆるコールケミカルズが開花している。

［宮津　隆］

　コールタールは、タイヤ用のカーボンブラックやもろもろの炭素製品の原料としても用いられ、2007年（平成19）には156万トンが生産されている。

［編集部］

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