A gasolina consiste em uma mistura complexa de hidrocarbonetos. A maioria destes são alcanos com 4-10 átomos de carbono por molécula. Quantidades menores de compostos aromáticos estão presentes. Alcenos e alcinos também podem estar presentes na gasolina.
A gasolina é mais frequentemente produzida pelo destilação fraccionada do petróleo, também conhecido como petróleo bruto (também é produzido a partir de carvão e xisto de petróleo). O óleo bruto é separado de acordo com diferentes pontos de ebulição em frações. Esse processo de destilação fracionada rende aproximadamente 250 mL de gasolina para cada litro de petróleo bruto. O rendimento da gasolina pode ser dobrado convertendo frações de ponto de ebulição mais alto ou mais baixo em hidrocarbonetos na faixa de gasolina. Dois dos principais processos usados para realizar essa conversão são rachaduras e isomerização.
Como funciona o cracking
No craqueamento, frações de alto peso molecular e catalisadores são aquecidos até o ponto em que as ligações carbono-carbono se rompem. Os produtos da reação incluem alcenos e alcanos de menor peso molecular do que estavam presentes na fração original. Os alcanos da reação de craqueamento são adicionados à gasolina de corrida direta para aumentar o rendimento de gasolina do petróleo bruto. Um exemplo de uma reação de craqueamento é:
alcano C13H28 (l) → alcano C8H18 (l) + alceno C2H4 (g) + alceno C3H6 g)
Como funciona a isomerização
No processo de isomerização, os alcanos de cadeia linear são convertidos em cadeia ramificada isômeros, que queimam com mais eficiência. Por exemplo, pentano e um catalisador podem reagir para produzir 2-metilbutano e 2,2-dimetilpropano. Além disso, ocorre alguma isomerização durante o processo de craqueamento, o que aumenta a qualidade da gasolina.
Classificações de octanas e batida no motor
Nos motores de combustão interna, as misturas de gasolina e ar comprimido tendem a acender prematuramente, em vez de queimar sem problemas. Isso cria mecanismo batida, um som característico de chocalho ou ping em um ou mais cilindros. o número de octanas de gasolina é uma medida de sua resistência à batida. O número de octanas é determinado pela comparação das características de uma gasolina com o isooctano (2,2,4-trimetilpentano) e heptano. O isoctano recebe um número de octanas de 100. É um composto altamente ramificado que queima suavemente, com uma pequena batida. Por outro lado, o heptano recebe uma classificação de octanagem igual a zero. É um composto não ramificado e bate muito.
A gasolina de corrida direta tem um número de octanas de cerca de 70. Em outras palavras, a gasolina de corrida direta tem as mesmas propriedades de embreagem que uma mistura de 70% de isooctano e 30% de heptano. Rachaduras, isomerização e outros processos podem ser usados para aumentar a octanagem classificação de gasolina para cerca de 90. Podem ser adicionados agentes antidetonantes para aumentar ainda mais a taxa de octanas. O chumbo tetraetil, Pb (C2H5) 4, foi um desses agentes, que foi adicionado ao gás a uma taxa de até 2,4 gramas por galão de gasolina. A mudança para a gasolina sem chumbo exigiu a adição de compostos mais caros, como aromáticos e alcanos altamente ramificados, para manter altos números de octanas.
As bombas de gasolina normalmente postam números de octanas como uma média de dois valores diferentes. Muitas vezes, você pode ver a classificação de octanas citada como (R + M) / 2. Um valor é o número de octano de pesquisa (RON), que é determinado com um mecanismo de teste funcionando a uma velocidade baixa de 600 rpm. O outro valor é o número de octanas do motor (MON), que é determinado com um mecanismo de teste funcionando a uma velocidade mais alta de 900 rpm. Se, por exemplo, uma gasolina tiver um RON de 98 e um MON de 90, o número de octanas publicado seria a média dos dois valores ou 94.
A gasolina com alta octanagem não supera a gasolina regular de octanagem, impedindo a formação de depósitos do motor, removendo-os ou limpando o motor. No entanto, os combustíveis modernos de alta octanagem podem conter detergentes adicionais para ajudar a proteger os motores de alta compressão. Os consumidores devem selecionar o nível mais baixo de octanagem no qual o motor do carro funciona sem bater. Batidas ou sibilos leves ocasionais não prejudicam o motor e não indicam a necessidade de octanas mais altas. Por outro lado, uma batida forte ou persistente pode resultar em danos ao motor.
Leitura Adicional de Classificações de Gasolina e Octano
- Instituto Americano de petroleo - A API representa a indústria de petróleo e gás natural dos EUA.
- FAQ sobre gasolina automotiva - Este é um artigo muito bem mencionado de Bruce Hamilton, convertido em HTML por Kyle Hamar.
- Perguntas frequentes sobre gasolina Parte 1 - Ponto de partida para as perguntas frequentes abrangentes sobre gasolina de Bruce Hamilton (Industrial Research Limited).
- Perguntas frequentes sobre gasolina - São fornecidas informações detalhadas sobre as classificações de octanas.
- HowStuffWorks: Como funcionam os motores de automóveis - Se você não sabe como funciona, então este é o artigo para você! Os gráficos são legais, mas também está disponível uma versão para impressão do artigo.
- HowStuffWorks: O que significa octano? - Esta é a resposta do Marshall Brain para a pergunta.