Βενζίνες, οκτάνια και ρύποι...

 

Βενζίνες, οκτάνια και ρύποι...

Τι είναι η βενζίνη. 

 

Αν κατά την επίσκεψή σας στο βενζινάδικο ζητήσετε δέκα λίτρα μείγμα κεκορεσμένων υδρογονανθράκων σημείου βρασμού 120ο -150ο C το πιθανότερο είναι ότι ο βενζινάς θα σας ρωτήσει αν είστε καλά. 

Αλλά εσείς θα του πείτε τα παρακάτω. 

 Οι υδρογονάνθρακες είναι οργανικές ενώσεις που αποτελούνται αποκλειστικά από άνθρακα και υδρογόνο. Η βενζίνη είναι μίγμα κεκορεσμένων υδρογονανθράκων μαζί με διάφορα πρόσθετα με ιδιότητες για αύξηση οκτανίων, περιορισμό επικαθήσεων, αντι οξειδωτικά, αντιπαγωτικά ακόμα και χρώμα για τον εμπορικό χαρακτηρισμό . 

 

Τη βενζίνη την παίρνουμε από το ακάθαρτο πετρέλαιο με κλασματική απόσταξη ή διύλιση αλλά και με συνθετικούς τρόπους. 

 

Οι κατηγορίες των υδρογονανθράκων στο πετρέλαιο είναι παραφινικοί, ναφθενικοί και αρωματικοί. Κατά την διύλιση του ακάθαρτου πετρελαίου την πολυπόθητη βενζίνη (βαριά βενζίνη) την παίρνουμε στους 120ο -150ο C ενώ σε όλο το υπόλοιπο φάσμα εξάτμισης από 40ο έως και 360ο C παίρνουμε πετρελαϊκό αιθέρα, ελαφριά (αεροπορική) βενζίνη, λιγροΐνη (νάφθα}, πετρέλαιο, ορυκτέλαια, βαζελίνη, παραφίνη αλλά και άσφαλτο. 

 

 Τι είναι τα οκτάνια. 

 

Όσο περισσότερο συμπιέζουμε το καύσιμο μείγμα μέσα στο θάλαμο καύσης τόσο μεγαλύτερη και η ενεργειακή απόδοσή του. Δυστυχώς όμως πέρα από κάποιο όριο συμπίεσης παρουσιάζεται το φαινόμενο της αυτανάφλεξης, δηλαδή το καύσιμο μίγμα αναφλέγεται πριν την επιλεγμένη από τον κατασκευαστή χρονική στιγμή με τη βοήθεια του σπινθηριστή, με αποτέλεσμα την δυσλειτουργία του κινητήρα συνήθως με τη μορφή εμφάνισης χτυπήματος  (πειράκια ). 

 

Το όριο αυτό ποικίλει από βενζίνη σε βενζίνη και για αυτό το λόγο δημιουργήθηκε η κλίμακα οκτανίων. Όσο περισσότερα τα οκτάνια τόσο μεγαλύτερη η συμπίεση στην οποία μπορούμε να εφαρμόσουμε στο καύσιμο μείγμα χωρίς προβλήματα.  

 

Αν τώρα θέλετε να μάθετε πως βρίσκουμε πόσα οκτάνια είναι η βενζίνη μας τα πράγματα είναι απλά.   

 

Φυσικά γνωρίζουμε ότι οι κεκορεσμένοι υδρογονάνθρακες όπως το επτάνιο δεν αντέχουν μεγάλες συμπιέσεις σε σχέση με τους ακόρεστους τους αρωματικούς και τους κεκορεσμένους το ισοοκτάνιο. 

Θεωρούμε λοιπόν ότι το επτάνιο έχει αριθμό οκτανίου 0 (μηδέν) ενώ το ισοοκτάνιο 100 (εκατό). Αν λοιπόν αναμείξουμε επτάνιο και ισοοκτάνιο θα έχουμε ένα καύσιμο μεταξύ 0 και 100 οκτανίων. Παίρνουμε λοιπόν την βενζίνη της οποίας θέλουμε να βρούμε τα οκτάνια και τη χρησιμοποιούμε σε ένα πρότυπο κινητήρα στον οποίο υπάρχει η κατασκευαστική δυνατότητα της σταδιακής αύξησης της συμπίεσης. Αυξάνουμε λοιπόν σταδιακά τη συμπίεση έως το σημείο που θα έχουμε προανάφλεξη. Στη συνέχεια στον ίδιο πρότυπο κινητήρα χρησιμοποιούμε για καύσιμο καθαρό επτάνιο στο οποίο και προσθέτουμε σταδιακά ισοοκτάνιο εφαρμόζοντας τη συμπίεση που βρήκαμε πριν ότι η υπό εξέταση βενζίνη μας άντεξε έως ότου το καύσιμο μείγμα μας συμπεριφερθεί με τον ίδιο τρόπο όπως και η υπό εξέταση βενζίνη όσον αφορά την προανάφλεξη υπό συμπίεση. Τότε λοιπόν θεωρούμε ότι το καύσιμό μας έχει τόσα οκτάνια όσο και το εκατοστιαίο ποσοστό ισοοκτανίου που προσθέσαμε στο επτάνιο κατά την προαναφερόμενη διαδικασία. 

 

Το ποσό του ισοοκτανίου αναφέρεται επί της εκατό του ποσού του υπάρχοντος επτανίου και όχι του μείγματος για αυτό και η κλίμακα μας μπορεί να φτάσει σε τιμές άνω των 100 οκτανίων όταν στο καύσιμο μίγμα το ισοοκτάνιο είναι περισσότερο από το επτάνιο. Εύκολο δεν είναι; 

  

Για την αύξηση του ορίου συμπιέσης του καυσίμου άρα και των οκτανίων προσθέτονται διάφορα αντικροτικά όπως ο τετρααιθυλομόλυβδος και ο τατραμεθυλομόλυβδος στην παλιά μολυβδούχα βενζίνη ενώ για την αμόλυβδη χρησιμοποιήθηκαν πρόσθετα από υδρογονάνθρακες αρωματικούς, ολεφίνες, μεθανόλη, τολουόλη, εθανόλη και άλλα. Παρεμπιπτόντως αναφέρω ότι η μολυβδούχα βενζίνη είναι τοξική και όταν ο μόλυβδος συσσωρευτεί στον ανθρώπινο οργανισμό προκαλεί βλάβες στον εγκέφαλο, καρκινογένεση, αλλά και πολλά προβλήματα στο περιβάλλον και τα ζώα. Οπότε και αντικαταστάθηκε από την αμόλυβδη για οικολογικούς λόγους. 

 

Πρέπει να διευκρινίσω ότι βάζοντας βενζίνη με περισσότερα οκτάνια στον κινητήρα μας δεν είναι απαραίτητο ότι αυτός θα δουλεύει και καλύτερα ή θα δίνει περισσότερη ισχύ και αυτό έχει άμεση σχέση με τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά του. Πιο συγκεκριμένα όταν ο κατασκευαστής προτείνει για τον κινητήρα μας το ελάχιστο 91 οκτάνια δεν θα υπάρχει καμία διαφορά στη λειτουργία του αν βάλουμε 95 ή 100 οκτάνια αφού και στις δύο περιπτώσεις υπερκαλύπτεται η αρχική απαίτηση. Δεν υπάρχει δηλαδή λόγος να βάζουμε περισσότερα οκτάνια όταν δεν τα χρειαζόμαστε. Θα μου πείτε όμως, και δίκιο θα έχετε, ότι παρατηρήσατε πως ο κινητήρας σας δουλεύει κάπως καλύτερα με τις σπέσιαλ βενζίνες με τα πολλά οκτάνια που κάθε εταιρεία καυσίμων προσφέρει. Αυτό όμως δεν οφείλεται στα παραπάνω οκτάνια αλλά σε κάποια άλλα χαρακτηριστικά ποιότητας της βενζίνης που οι εταιρίες επιλέγουν να προσθέσουν στα ακριβά τους καύσιμα. Τα πράγματα βέβαια αλλάζουν όταν βάλουμε το χεράκι μας και κατεβάσουμε ας πούμε την κεφαλή του μοτέρ ή βάλουμε τούρμπο. Τότε όσο περισσότερα οκτάνια τόσο το καλύτερο για να είμαστε σίγουροι.  

 

Δεν είναι λοιπόν μόνο τα πολλά οκτάνια που κάνουν την καλή βενζίνη αλλά ένα σύνολο από χαρακτηριστικά αυτής. 

 

Θέλουμε λοιπόν η βενζίνη μας να βοηθά τον κινητήρα να ξεκινά εύκολα ακόμα και όταν είναι κρύος στη συνέχεια να ζεσταίνεται γρήγορα και να λειτουργεί απροβλημάτιστα σε όλο το φάσμα των στροφών του και σε όλες τις συνθήκες      ( χωρίς προαναφλέξεις, χτυπήματα κλπ ), να μας παρέχει καλή οικονομία, να παράγει χαμηλούς ρύπους και να μην γεμίζει τον κινητήρα μας με κατάλοιπα. 

  

Το πιο βασικό χαρακτηριστικό είναι η Πτητικότητα 

 

Ως γνωστόν τα υγρά δεν μπορούν να καούν αλλά μόνο ατμοί αυτών κατά την εξάτμιση. Ακόμα και όταν βλέπουμε φωτιά σε ένα υγρό ουσιαστικά καίγονται μόνο οι ατμοί του. 

Πτητικότητα λοιπόν είναι η τάση της βενζίνης να ατμοποιείται-εξατμίζεται. 

Μερικές συμβουλές: 

 - Ενώ όλες οι βενζίνες πλέον και από όλες τις εταιρείες έχουν ικανοποιητικό επίπεδο ποιότητας για κάποιο παράξενο λόγο η ίδια ποιότητα δεν βγαίνει από τις αντλίες όλων των πρατηρίων. Βενζίνη λοιπόν από αξιόπιστα βενζινάδικα και αν σας τύχει μετά από κάποιο φουλάρισμα να παρατηρήσετε απότομη αλλαγή προς το κακό στη λειτουργία του κινητήρα σας είναι καλύτερα να μπείτε στον κόπο να αδειάσετε το "κακό" καύσιμο παρά να κλαίτε για τον καταλύτη ή τον κινητήρα σας. 

 

- Προτιμάται βενζινάδικα με μεγάλη κατανάλωση γιατί ειδικά η αμόλυβδη σε διάστημα 4-5 εβδομάδων μετά την παρασκευή της, ανάλογα με τον τρόπο αποθήκευσης, αρχίζει σταδιακά να χάνει τα αρχικά χαρακτηριστικά της. 

 

- Μην ελέγχετε το άδειο ρεζερβουάρ με αναμμένο αναπτήρα.

Η επίδραση στο περιβάλλον

 

Οι εκπομπές καυσαερίων από τα οχήματα αποτελεί από τις βασικότερες αιτίες ρύπανσης της ατμόσφαιρας κυρίως των αστικών κέντρων και πιο συγκεκριμένα ο κινητήρας μας βγάζει από την εξάτμιση τα παρακάτω: 

 

Μονοξείδιο του άνθρακα CO.  

Προϊόν ατελούς καύσης άχρωμο άγευστο και άοσμο. Δεσμεύει και αδρανοποιεί την αιμοσφαιρίνη του αίματος σχηματίζοντας ανθρακυλαιμοσφαιρίνη προκαλώντας πρόβλημα στην καρδιά και το νευρικό σύστημα. 

 

Οξείδιο του αζώτου NOx . 

Το μονοξείδιο του αζώτου είναι άχρωμο αέριο το οποίο μετατρέπεται σε διοξείδιο του αζώτου στην ατμόσφαιρα καφε κόκκινου χρώματος οξείας οσμής. Θεωρείται ισχυρό δηλητήριο που ερεθίζει τους πνεύμονες και μπορεί να προκαλέσει έως και παράλυση. Ο συνδυασμός του με την ηλιακή ακτινοβολία και υδρογονάνθρακες βοηθά στη δημιουργία όζοντος στα χαμηλά ατμοσφαιρικά στρώματα. (φωτοχημικό νέφος ). 

 

Υδρογονάνθρακες HC.  

Προϊόν ατελούς ή ημιτελούς καύσης τριών κατηγοριών.  

• Αρωματικοί υδρογονάνθρακες (κυρίως στην αμόλυβδη) με χαρακτηριστική οσμή. Ιδιαίτερα τοξικό και καρκινογόνο αέριο ακόμα και σε μικρές συγκεντρώσεις που ερεθίζει το νευρικό σύστημα τη μύτη και τα μάτια. 

• Κορεσμένοι υδρογονάνθρακες που είναι άοσμοι και ερεθίζουν την επιδερμίδα ενώ έχουν και αναισθητικές ιδιότητες. 

• Ακόρεστοι υδρογονάνθρακες με οσμή γλυκίζουσα που ερεθίζουν την επιδερμίδα. Με την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας αποκτούν οξειδωτικές ιδιότητες ενώ συμβάλουν στο σχηματισμό όζοντος. 

 

Οξείδια και ενώσεις μολύβδου PbOx  

Ιδιαίτερα τοξικές ενώσεις που παραλύουν το νευρικό σύστημα ενώ δηλητηριάζουν το αίμα και το μυελό των οστών. Οι ενώσεις αυτές δεν αποβάλλονται ποτέ από τον ανθρώπινο οργανισμό οπότε και συσσωρεύονται σε αυτόν προσθετικά με κάθε έκθεση. 

 

Διοξείδιο του θείου SO2  

Το αέριο αυτό επηρεάζει μόνο τα φυτά αλλά στα καυσαέρια βρίσκεται σε ελάχιστη ποσότητα. Είναι υπεύθυνο για τη διάβρωση στην κεφαλή και στους κυλίνδρους  λόγω της μετατροπής του σε θειϊκό οξύ μέσα στο θάλαμο καύσης. 

 

Διοξείδιο του άνθρακα CO2  

Αέριο αβλαβές για την ανθρώπινη υγεία το οποίο όμως αποτελεί τον κύριο παράγοντα δημιουργίας του φαινομένου του θερμοκηπίου. 

   

Με αυτά τα ολίγα ελπίζω να σας λύθηκαν αρκετές απορίες για το παράξενο υγρό που βάζουμε στη δεξαμενή καυσίμων μας.