Il catrame è un materiale di colore scuro, di acuto odore caratteristico e di consistenza più o meno pastosa che condensa quando il gas di distillazione del carbon fossile (catrame di carbon fossile) o del legno (catrame di legna), all'uscita delle storte di distillazione, viene raffreddato alla temperatura ambiente. Dal punto di vista della composizione, il catrame di carbon fossile è una miscela complessa di centinaia di composti diversi, in prevalenza idrocarburi aromatici, composti azotati (piridina, indolo, ecc.) e composti ossigenati (fenoli, cresoli, ecc.). Il catrame di legna o catrame vegetale ha una composizione nettamente diversa; in particolare è assai più povero di idrocarburi aromatici, mentre vi sono abbondanti costituenti fenolici, tra i quali i cresoli e il guaiacolo, che in passato veniva ricavato soprattutto da questa fonte. A seconda del legno di provenienza si hanno catrami diversi: di betulla, di conifere, di ginepro, di latifoglie, ecc., ciascuno con prevalenza di uno o più costituenti dissimili.
Produzione e sottoprodotti.
Il catrame greggio viene utilizzato per le sue proprietà idrofughe solo nella catramatura; al contrario è materia prima ricercata per l'estrazione delle sostanze costituenti. Quello più usato è il catrame di carbon fossile che viene sottoposto alla distillazione frazionata: si separa prima una frazione che bolle a temperatura inferiore ai 190 ºC e che si indica con il nome di olio leggero; segue la frazione bollente tra 190 e 280 ºC che prende il nome di olio medio od olio di naftalina, e poi quella bollente fino a 350 ºC detta olio pesante od olio di antracene; come residuo della distillazione rimane infine un residuo solido di colore nero, la pece di catrame di carbon fossile. Le singole frazioni vengono ulteriormente elaborate asportando dagli oli leggeri e da quelli di naftalina i costituenti fenolici, ossia il fenolo, i cresoli, ecc., mediante un lavaggio con una soluzione di soda, e i costituenti basici, come l'anilina e i suoi omologhi, mediante un lavaggio con acido solforico diluito, e infine sottoponendo la parte neutra, costituita da idrocarburi aromatici, a ulteriore distillazione frazionata. Si separano così dagli oli leggeri il benzene, il toluene, la miscela dei tre xileni isomerie una frazione costituita da una miscela di omologhi superiori del benzene, che viene solitamente usata come solvente con il nome di nafta solvente. Dagli oli di naftalina si separa, in genere mediante un semplice raffreddamento che ne provoca la separazione allo stato cristallino, la naftalina, la quale ne costituisce il componente principale. Dagli oli pesanti si separano invece l'antracene, il fenantrene e il carbazolo. La richiesta di questi ultimi prodotti è però in genere limitata rispetto alla quantità di oli pesanti disponibile, e tali oli vengono in buona parte usati per l'impregnazione del legname, direttamente o dopo i trattamenti che forniscono il prodotto più propriamente indicato con il nome di carbolineum. Nell'industria della distillazione del carbon fossile, il catrame costituisce un sottoprodotto, sia pure importantissimo, e la sua disponibilità sul piano industriale è quindi condizionata dalla produzione di gas illuminante e di coke metallurgico. Negli ultimi venti anni, con l'imponente aumento della produzione in particolare di materie plastiche sintetiche, la distillazione del catrame è diventata insufficiente a coprire la richiesta mondiale di benzene, di toluene e di xilene, per cui questi composti hanno cominciato a venir prodotti in quantità sempre maggiore da adatte frazioni del petrolio, pur continuando a essere ricavati anche dal catrame. Questo continua invece a fornire quantità bastanti di naftalina, di antracene e di piridina.
Catrame medicinale.
Per adeguata diluizione del catrame ricavato dalla distillazione secca del legno di pino, betulla, faggio, ginepro, ecc., si ottiene un preparato medicamentoso. Il catrame medicinale è ricco di sostanze fenoliche ed eteree (creosolo, guaiacolo e omologhi) a cui sono legate le sue proprietà disinfettanti e balsamiche. Viene impiegato sotto forma di pomate e unguenti nella terapia di varie malattie della pelle, quali psoriasi, dermatite eczematosa, scabbia, infezioni fungine. Al contrario, il catrame può però anche essere responsabile di effetti dannosi sulla pelle. Infatti la sua presenza in numerosi prodotti industriali e commerciali può in determinati soggetti suscitare reazioni allergiche, soprattutto dermatiti da contatto. Il contatto continuativo con esso è in grado di provocare lesioni precancerose (cheratosi) seguite dalla formazione di carcinomi della pelle.
