همه چیز درباره بنزین

مقاله و تحقیق با عنوان بنزین

بنزین

متداول‌ترین سوختی که در خودروها مورداستفاده قرار می‌گیرد، بنزین هست. بنزین ترکیبی از پنتان، هگزان، هپتان، اکتان، نونان و دکان می‌باشد.

بنزین هم از طریق پالایش نفت خام در طبقات بالایی برج تقطیر به دست می‌آید و هم از روش کراکینگ به دست می‌آید. در روش کراکینگ، با شکستن مولکول هیدروکربن‌های سنگین و بزرگ، مولکول‌های هیدروکربنی کوچک‌تری به وجود می‌آید. گاهی اوقات نیز از روش پلی مریزاسیون استفاده می‌شود که در آن، اتم‌های کوچک‌تر با یکدیگر ترکیب‌شده و اتم‌های هیدروکربنی بزرگ‌تری را به وجود می‌آورند.

این سوخت را نخستین بار در آلمان «بنزین» نامیدند. بر خلاف تصور برخی که فکر می‌کنند نام بنزین از نام برتا بنز (Bertha Benz) گرفته شده (که در سال ۱۸۸۸ برای رانندگی از شهر مانهایم به شهر فورتزهایم از داروخانه بنزین مورد نیاز خود را خریداری می‌کرد)، این نام از ماده شیمیایی بنزن می‌آید. در بسیاری از کشورها و زبان‌ها نیز نام آن بنزین یا بسیار شبیه به بنزین است.

در بیشتر کشورهای مشترک المنافع بریتانیا، به استثنای کانادا، از عبارت «پترول» (به معنی روغن سنگ) استفاده می‌کنند. عبارت گسولین(به انگلیسی: Gasoline) عمدتا در آمریکای شمالی به کار می‌رود که معمولاً در کاربردهای محاوره‌ای «گَس»(به انگلیسی: Gas) گفته می‌شود که باید بتوان در زمینه کاربرد آن را از سوختهای گازی از قبیل گاز نفت مایع مورد استفاده در موتورهای درون‌سوز کاملا متمایز کرد. کلمه «بنزین» در انگلیسی بریتانیایی به یک مشتق دیگر نفت که در چراغ به کار می‌رود اشاره دارد و به هر حال این مورد استفاده امروزه رایج نیست.

واژهٔ «گازولین» (Gasoline) در سال ۱۸۶۵ از کلمه گاز گرفته شد. املای کنونی این کلمه ابتدا در سال ۱۸۷۱ به کار رفت. شکل کوتاه شده گاز در انگلیسی آمریکایی و برای اولین بار در سال ۱۹۰۵ ثبت شده‌است.

کلمه «پترول» اولین بار در سال ۱۸۹۲ به عنوان ماده پالایش شده مورد استفاده قرار گرفته (این کلمه قبلا به معنای نفت پالایش نشده بود) و تحت نام تجاری توسط کاپل و لئونارد و کارلس ثبت شد. اگرچه هنوز رسما به عنوان علامت تجاری ثبت نشده بود رقبای کارلس تا سال ۱۹۳۰ عبارت Motor Spirit را به کار می‌بردند.

با توجه به این‌که سبک‌ترین ماده موجود در بنزین، پنتان با نقطه جوش درجه سانتی‌گراد می‌باشد. تبخیر بنزین در دماهای بالاتر از درجه شروع می‌شود. بنابراین فراریت بنزین و قابلیت تبخیر شدن آن جزء یکی از خصوصیات بارز آن می‌باشد. آخرین ماده‌ای که از بنزین تبخیر می‌شود، دکان با نقطه‌جوش می‌باشد.

خاصیت فراریت بنزین، در هنگام روشن کردن موتور یک مزیت محسوب می شود که به روشن شدن موتور کمک می‌نماید. ولی توجه داشته باشید که تبخیر بیش از حد بنزین مخصوصاً در هوای گرم، ممکن است باعث خفه کردن موتور شود. میزان فراریت بنزین معمولاً با افزایش درجه حرارت، بیشتر و با افزایش فشار، کاهش می‌یابد.

از سوی دیگر لازم است که بنزین در برابر خودسوزی و اشتعال خود به خود دارای مقاومت کافی باشد. در بسیاری از اوقات به منظور افزایش عدد اکتان بنزین، به آن تترا اتیل سرب اضافه می‌نمایند. مقدار تترا اتیل سرب اضافه شده کمتر از یک هزارم حجم بنزین است. با این کار مقاومت بنزین در مقابل خودسوزی افزایش یافته و می‌توان از نسبت تراکم‌های بالاتری در سیلندر استفاده نمود. البته توجه داشته باشید که این ماده به شدت باعث آلودگی محیط زیست گردیده و برای انسان بسیار مضر است. زیرا در این حالت با سوختن بنزین، ترکیبات آروماتیک تولید می‌شود. هر چقدر مقدار این ترکیبات آروماتیک در بنزین بیشتر باشد، چگالی (دانسیته) آن نیز افزایش خواهد یافت.

یکی دیگر از موادی که به منظور افزایش عدد اکتان بنزین مورد استفاده قرار می‌گیرد، متانول می‌باشد. با افزودن ۱۰ درصد متانول به بنزین، می‌توان عدد اکتان بنزین را در حدود سه درجه افزایش داد. البته یکی از مشکلات متانول نیز، مقاومت تبخیر سریع آن می‌باشد.

معمولاً عدد اکتان بنزین بین ۹۰ تا ۱۰۰ می‌باشد و حتی گاهی اوقات بیشتر از ۱۰۰ هم می‌باشد. مقدار عدد اکتان بنزین بستگی به روش تولید بنزین و موادی که به آن افزوده گردیده است، دارد. بطور مثال بنزین هایی که با روش کراکینگ تولید می‌شوند، نسبت به بنزین‌های استخراج شده از برج تقطیر، دارای عدد اکتان بالاتری هستند.

همچنین عدد اکتان بنزین سوپر نسبت به بنزین‌های معمولی بالاتر می‌باشد. علت این مطلب، وجود تترا اتیل سرب درون بنزین سوپر است. به طوریکه در اغلب اوقات عدد اکتان بنزین سوپر بیش از ۱۰۰ می‌باشد.

توجه داشته باشید که بنزین‌های با کیفیت پایین که عدد اکتان آن ها در حدود ۹۰ است، برای نسبت تراکم‌های پایین‌تر مثل نسبت ۷:۱ مناسب است. ولی بنزین‌های با کیفیت بالاتر که عدد اکتان آن ها در حدود ۱۰۰ و یا بالاتر است، می‌توانند برای نسبت تراکم‌های بالاتر تا حدود ۱۲:۱ نیز مورد استفاده قرار گیرند.

از مشخصه‌های دیگر بنزین، می‌توان به ارزش حرارتی آن که ۳۲۳۰۰ کیلوژول بر لیتر است، اشاره نمود. این عدد بدین معناست که با سوختن یک لیتر بنزین، می‌توان به اندازه ۳۲۳۰۰ کیلوژول انرژی تولید نمود. (این مقدار معادل ۱۰۵۰۰ کیلو کالری بر کیلوگرم می‌باشد).

همچنین با توجه به این که بنزین همواره با قطعات سیستم سوخت رسانی در تماس است، لازم است که به آن موادی اضافه شود تا هم قابلیت پاک‌کنندگی و رسوب‌زدایی بنزین افزایش یابد و هم از زنگ‌زدگی و خوردگی قطعات جلوگیری نماید. مثلاً برای جلوگیری از رسوب نمودن سرب در کناره‌های شمع و سوپاپ‌ها، اتیلن دی برومید به بنزین اضافه می کنند.

منبع:تبیان-ویکی پدیا