Що таке октанове число?

Октанове число - умовна кількісна характеристика стійкості до детонації моторних палив, застосовуваних у карбюраторних двигунах внутрішнього згоряння. октанове число чисельно дорівнює змісту (у% за об'ємом) изооктана (октанове число якого прийнято за 100) в його суміші з н-гептаном (октанове число дорівнює 0), при якому ця суміш еквівалентна по детонаційної стійкості досліджуваного паливу при стандартних умовах випробування, ніж більше октанове число, тим вище детонаційна стійкість палива. Октанове число найбільш поширених вітчизняних марок автобензинів 76-93 (визначені різними методами), авіабензину 91-95.

У Росії автомобільні бензини позначаються буквою "А" і цифрами, відповідними октанового числа. Для високооктанових бензинів воно визначається по дослідницькому методу, про що свідчить буква "І" в позначенні. За кордоном результати вимірювання моторним методом позначають як MON, а дослідним - RON (в німецькомовних країнах ROZ). Методи відрізняються тільки умовами проведення випробувань: в моторному температура і обороти вище, тому октанове число, визначене за цим методом, нижче, ніж отримане по дослідницькому. Наприклад, по моторному методу ОЧ Аі-98 вийшло б рівним 88. Прямої залежності між результатами вимірів по моторному і дослідницького методів немає. У США і Канаді використовується не октанове число, а октановий індекс - середнє арифметичне MON і RON, так що їх 91-й насправді має те ж ОЧ, що і наш Аі-95.

Існують горючі рідини з більш високими антидетонаційними характеристиками, ніж ізооктан. Добавки таких рідин дозволяють отримати бензин з октановим числом більше 100. Для оцінки октанового числа вище 100 створена умовна шкала, в якій використовують ізооктан з додаванням різних кількостей тетраетилсвинцю Pb (C2H5) 4. Відомо, що ця речовина вже в дуже малих концентраціях значно підвищує октанове число бензину. Знаючи, скільки тетраетилсвинцю треба додати в бензин, щоб підвищити його октанове число на одну одиницю, нескладно приготувати з изооктана стандартні суміші з октановим числом 101, 102 і т.д.

Бензин, одержуваний з нафти простий перегонкою (такий бензин називається прямогонним), має низьке октанове число - в межах 41-56, тому зараз такий бензин не використовується. Для підвищення октанового числа використовують більш сучасні методи переробки нафти (термічний і каталітичний крекінг, риформінг). Термічний крекінг (від англійського cracking - розщеплення) виробляють нагріванням нафти до 450-550о С під тиском у кілька атмосфер. При цьому молекули важких вуглеводнів, яких багато в сирої нафти, розщеплюються до більш коротких, серед яких багато ненасичених. Першу в світі установку по крекінгу рідкої нафти запатентували російські інженери В.Г.Шухов і С.Гаврілов (модель цієї установки, зроблена за справжнього кресленням патенту, отриманого Шуховим в 1891, знаходиться в Політехнічному музеї в Москві). У бензину термічного крекінгу октанове число підвищується до 65-70. У ході каталітичного крекінгу процес ведуть у присутності алюмосиликатного каталізатора. У бензину каталітичного крекінгу октанове число підвищується до 75-81. Риформинг (від англійського reform - перетворювати, поліпшувати) проводять у присутності каталізаторів, сприяють ароматизації насичених вуглеводнів і підвищують частку ароматичних вуглеводнів з 10 до 60%. Раніше в якості каталізаторів застосовували оксиди молібдену та алюмінію, зараз використовують каталізатори, що містять платину (тому такий процес називають платформингом). У бензину, одержуваного шляхом каталітичного риформінгу, октанове число ще вище і дорівнює 77-86.

Для підвищення октанового числа в бензин вводять також так звані високооктанові компоненти. До них відносяться ароматичні вуглеводні з короткою розгалуженим бічним ланцюгом, наприклад, кумол С6Н5СН (СН3) 2. Інша добавка - так званий алкілат (алкілбензин), суміш насичених вуглеводнів изостроения, одержувана алкилированием изобутана неграничними вуглеводнями - алкенами, в основному бутиленами. У результаті утворюється суміш ізооктаном.

Таким чином, сучасний автомобільний бензин - це складна суміш вуглеводнів, отриманих в різних процесах переробки нафти, і спеціальних добавок.

Джерела інформації:

- Хімічний портал Chemport.ru - хімія у всіх проявах: новини, виставки, продукція, компанії, обладнання, робота;

- Казанський автомобільний портал - всі про автомобілі: автомобільне право, каталог авто, автофірми, оголошення про продаж, статті, виставки, історія заводів, корисна інформація;

- Енциклопедія Кругосвет - статті з історії, гуманітарних наук, культурі, медицині, науці і техніці,

країнам світу, спорті.