PROFILPELAJAR.COM

A benzin a nyers, természetes kőolajból desztillálás útján kapott folyadék. Nem egységes vegyület, hanem a paraffin (paraffin = parum affinis, latin) sorozatba tartozó szénhidrogének elegye. Színtelen, könnyen folyó, szaga a petróleuméra emlékeztető. Vízben oldhatatlan, kétfázisú heterogén rendszert alkot, ellenben borszeszben meglehetősen jól oldódik. Elegyíthető éterrel, kloroformmal és különféle zsírokkal. Nagyon gyúlékony, levegővel keveredve majd meggyújtva erőteljes robbanásra képes.^[1]

A magyar nyelvben benzinnek nevezünk több, egymástól kémiailag különböző (bár felületesen szemlélve fizikailag hasonló), eltérő felhasználási területű folyadékot:

benzinnek nevezzük a kőolaj atmoszferikus desztillációjánál kapott legkönnyebb frakciókat;
benzin (vagy petroléter) a fenti folyadék tisztításával nyert oldószer (pl. lakkbenzin); orvosi tisztaságú változata a sebbenzin (Benzinum medicinale); főképp nyíltláncú, telített szénhidrogénekből, pentánból, hexánból (C₆H₁₄) és heptánból (C₇H₁₆) áll;
motorbenzin a belsőégésű Otto-motorok üzemanyagaként felhasznált folyadék; a paraffinokon túl több mint 400 féle alkotóból (olefinek, ciklohexán, benzol, toluol, orto-, meta- és para-xilolok és egyéb vegyületek) áll.

A benzin elnevezés a benzolból ered.^[2]

Motorbenzinek

Tulajdonságai

Az európai szabványoknak megfelelő motorbenzin színezetlen, jellegzetes szagú, hígan folyó, látható szennyeződésektől mentes folyadék. Vizet nem tartalmazhat. Kémiailag nem agresszív, a vele érintkező alkatrészeket nem oldja, nem korrodálja. Alkalmas karburátoros és közvetlen befecskendezéses négyütemű Otto-motorok, valamint adalékolással kétütemű motorok üzemeltetésére is.

Fizikai tulajdonságok

Forráspontja 60 és 200 °C közé esik. Mivel különböző anyagok keverékéről van szó, nem jellemezhető egyetlen forrásponttal. A motorbenzin is, mint a kőolaj származéka, frakciókra desztillálható, és benne az egyes frakciók arányát határozzák meg. A 70 °C-ig átdesztilláló rész például nem lehet több 50%-nál.

Gőznyomása 45 és 90 kPa között változhat, a télen forgalmazott üzemanyagnak engednek meg nagyobb értéket.

Sűrűsége 0,720-0,775 g/cm³ között változik.

Kémiai tulajdonságok

A motorbenzin nem lehet oxidáló hatású, a rézlemez-próba negatív (a forró benzinbe mártott rézlemez öt óra után sem mutathat oxidációt, azaz elszíneződést).

Az olefintartalom miatt oxidálódik, azaz a levegő oxigénjét megköti, de ennek a reakciónak kellően lassúnak kell lennie.

Ezeket a vizsgálatokat magyar és EU-s szabványok írják elő, mint ahogy az alábbi komponensek maximális értékét is:

Ólomtartalom: 5 ppm. Az ólom-tetraetil használatának betiltása óta a benzin gyakorlatilag nem tartalmaz ólmot.
Kéntartalom: 10 ppm (gyakorlatilag kénmentes üzemanyag). A korábbi előírások sokkal magasabb értékeket is megengedtek, a szigorítás a környezetvédelem egyik jelentős eredménye.

A motorbenzin jelentős arányban tartalmaz aromás szénhidrogéneket, ezen belül benzolt is. Szintén szigorítás következménye ezek arányának csökkentése (35, ill. 1 tf%-ra).

A benzingyártás folyamán keletkező telítetlen szénhidrogének aránya 18% lehet. A magas olefintartalom az oxidációt és a gyantaképződést segíti elő, ami káros a minőségre.

Oktánszám, kopogás, kompressziótűrés

A robbanás és az égés közötti különbség a lángfront sebességében rejlik. Magas sűrítési viszony mellett a motorban az alacsonyabb oktánszámú benzin hajlamos az úgynevezett kopogásos égésre, amikor a benzin-levegő keverék még az elektromos gyújtási impulzus megjelenése előtt begyullad. Ez az öngyulladás, amikor a lángfront sebessége az égéstérben elérheti a 2000 m/s értéket. Normál égés során a lángfrontsebesség csak mintegy 40–50 m/s. Az oktánszám a benzin nagy sűrítés melletti öngyulladásra való hajlamosságát mérő szám.

A benzin kompressziótűrését egy olyan keverékkel hasonlítják össze, melyet a heptán (7 szénatomos lánc) és az izooktán (8 szénatomos lánc) keverésével állítanak elő. Az oktánszám jelenti azt az oktán-komponens arányt, amelynél a keverék és a benzin kompressziótűrése megegyezik. A megállapodás szerint a 7 szénatomos tiszta heptán oktánszáma 0, a tiszta izooktán tartalmú üzemanyag oktánszáma 100 (a 95-ös benzin kompressziótűrése megegyezik a 95% izooktánt és 5% heptánt tartalmazó keverékével).

Az izooktán 8 szénatomos, elágazó láncú, telített szénhidrogén, 2,2,4-trimetilpentán. A 2,2,4 számok a metilgyökök kapcsolódási pontjai, annak a szénatomnak a láncbeli elhelyezkedési sorszáma, ahol a láncsorban a megadott sorszámú szénatomnál a metilgyök bekapcsolódik a láncba.

Az elágazó láncú szénhidrogén jobban tűri a sűrítést, és kevésbé hajlamos a robbanásszerű, kopogásos égésre. Az oka az, hogy a hosszabb, elágazás nélküli, nyíltláncú szénhidrogén magas sűrítésen és nagy hőmérsékleten másképpen viselkedik. A hosszú, egyenes lánc több helyen szakad fel egyszerre a kémiai reakció során, így az égés jellege agresszív. A többszörösen elágazó lánc már nem tud akkora darabokra szakadni, így az égése lágyabb.

Szintén magas az oktánszámuk az aromás és gyűrűs szénhidrogéneknek, valamint a metanolnak és etanolnak is.

Motorhajtóanyagként keverték régebben a sűríthetőség növelése céljából ólom-tetraetillel Pb(C₂H₅)₄, amely rendkívül mérgező folyadék. Újabban nem (vagy kevésbé) mérgező anyagokkal (ETBE, MTBE) javítják az oktánszámot.

Gyakori tévedés, hogy a magas oktánszámú üzemanyag nagyobb motorteljesítményt, alacsonyabb fogyasztást eredményez. Valójában az oktánszám nincs arányban az üzemanyagból kinyerhető energiatartalommal, csak a kompressziótűrést jellemzi. Magas oktánszámú benzint csak különleges, magas kompresszióviszonyú motorokban kell használni (erről a gyártó mindig nyilatkozik). A magasabb oktánszám az égés lassulását jelenti, tehát akár még teljesítménycsökkenést is okozhat.

Egyéb anyagok a motorbenzinben

A kopogásgátló anyagok mellett a motorbenzineket egyéb adalékokkal is kezelik. Ezek többsége a minőségi követelmények elérése végett kerül bele (pl. az oxidációt lassítják, a reakcióképességet csökkentik), valamint a gépjármű üzemanyagellátó-rendszerét és a motort kímélik (surlódáscsökkentő, lerakódásgátló adalékok). Újabban – elsősorban környezetvédelmi megfontolásokból – etanolt (etil-alkoholt, bioetanolt) is kevernek a motorbenzinbe. Az EU-s szabályozások kötelezővé teszik a 10% bioetanolt tartalmazó (E10) üzemanyag forgalmazását, de létezik 85% alkoholtartalmú (E85) üzemanyag is. (Ez utóbbihoz már szükséges a jármű üzemanyag-ellátó rendszerének átépítése.) Az etanolnak jelentős az oktánszám-növelő hatása.

Előállítása

A motorbenzint a mai napig alapvetően a kőolaj frakcionált desztillációjával nyerik. Ez az eljárás azonban önmagában se mennyiségileg, se minőségileg nem ad megfelelő eredményt. A nyersolaj benzinné desztillálható frakciója viszonylag kicsi, az eredmény az olaj származási helyétől is függ.

Ezért ezt az eljárást az alábbiakkal egészítik ki:

Fluid katalitikus krakkolás (FCC), amely az előzetesen kénmentesített, hosszú szénláncú szénhidrogéneket tartalmazó frakciókat alakítja át értékesebb, kisebb szénatomszámú termékekké. A krakkolással jelentősen növelhető a kőolajból előállítható motorhajtó anyagok mennyisége.
Katalitikus benzinreformálás. A kénmentesített benzinpárlatok oktánszámának növelésére szolgáló eljárás, amely segítségével az alacsonyabb oktánszámú párlatokból az aromás tartalom növelésével állítanak elő magas oktánszámú értékes benzinkomponenst.
Az alkilezés során izobutánt olefinekkel egyesítenek hidrogén-fluorid katalizátor jelenlétében. Az eljárás végterméke magas oktánszámú, kis szenzibilitású motorbenzin-komponens.
Izomerizálással a kis oktánszámú n-paraffinokban dús frakciókat alakítják át magas oktánszámú izoparaffinokká (elágazó láncú szénhidrogénekké).
Szintetikus módszerrel (többnyire Fischer–Tropsch-eljárással) készült motorhajtó anyagok. Egyes gyártók kínálnak már teljesen szintetikus üzemanyagokat is. Mivel az alapanyagok különfélék lehetnek (eredetileg széngázból gyártották kőolajhiány esetén, de bármilyen szerves, széntartalmú anyag lehet forrás), ezért a jövőben várható a szintetikus benzinek elterjedése (bővebben: biobenzin).

A benzingyártás utolsó műveleti lépése a komponensek keverése és adalékolása, amelynek során állítják elő az előírásoknak és a piac igényeinek megfelelő minőségű motorbenzineket.^[3]

Benzinek egyéb alkalmazási területei

Napjainkban elsősorban motorok hajtására alkalmazzák. Az ambuláns sebészet – steril változatát, a sebbenzint a lényegesen drágább sebészeti alkohol helyett – kis sebek esetén, ill. fokozott fertőzési veszély hiánya esetén a bőr fertőtlenítésére használja. Alkalmas zsírfoltok ruháról való eltávolítására. Sok gépkocsigyártó benzinkályhát alkalmazott az autó fűtésére (például: Zaporozsec). A 20. század elején világítási célokra is használták, de az autók megjelenése után az olaj-desztilláció fő terméke lett és 1910-től már több motorbenzint értékesítettek, mint lámpaolajt.^[4]

Jegyzetek

↑ Benzin. In A Pallas nagy lexikona. Szerk. Bokor József. Budapest: Arcanum – FolioNET. 1998. ISBN 963 85923 2 X
↑ Fülöp József: Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár. Celldömölk: Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft. 1998. 27. o. ISBN 963 8334 96 7
↑ MOL Motorbenzinek kiadvány (https://mol.hu/images/pdf/Vallalatiugyfeleknek/Uzemanyagok/mol_motorbenzinek_termeklap.pdf)
↑ 10 érdekesség a fekete arany történetéről (magyar nyelven). mult-kor.hu, 2015. szeptember 8. (Hozzáférés: 2022. október 16.)

További információk

A Wikimédia Commons tartalmaz Benzin témájú médiaállományokat.

Klímaváltozás-portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[1] Benzin. In A Pallas nagy lexikona. Szerk. Bokor József. Budapest: Arcanum – FolioNET. 1998. ISBN 963 85923 2 X

[2] Fülöp József: Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár. Celldömölk: Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft. 1998. 27. o. ISBN 963 8334 96 7

[3] MOL Motorbenzinek kiadvány (https://mol.hu/images/pdf/Vallalatiugyfeleknek/Uzemanyagok/mol_motorbenzinek_termeklap.pdf)

[4] 10 érdekesség a fekete arany történetéről (magyar nyelven). mult-kor.hu, 2015. szeptember 8. (Hozzáférés: 2022. október 16.)

[1]

[2]

[3]

[4]

PROFILPELAJAR.COM

Benzin

Motorbenzinek

Tulajdonságai

Fizikai tulajdonságok

Kémiai tulajdonságok

Oktánszám, kopogás, kompressziótűrés

Egyéb anyagok a motorbenzinben

Előállítása

Benzinek egyéb alkalmazási területei

Jegyzetek

További információk

Read other articles:

Pedoman Penghayatan dan Pengamalan Pancasila

Bank Mestika

The Adams

Tiara Cinta

الراعي

سيرغي أوستابينكو

How to Train Your Dragon 2 (soundtrack)

Anne Vernon

Weinsberg

大字 (数字)

Upernavik

Barbara Pit massacre

乌克兰总理

Bob Raudman

Sarojo Slamet

Gran Bretagna

List of Texas Tech Red Raiders head football coaches

القضايا الأخيرة للآنسة ماربل

انتداب (سياسة)

152 mm gun M1910/34