La gasolina consiste en una mezcla compleja de hidrocarburos. La mayoría de estos son alcanos con 4-10 átomos de carbono por molécula. Están presentes pequeñas cantidades de compuestos aromáticos. Los alquenos y alquinos también pueden estar presentes en la gasolina.
La gasolina se produce con mayor frecuencia por la destilación fraccionada de petróleo, también conocida como petróleo crudo (también se produce a partir de carbón y esquisto bituminoso). El petróleo crudo se separa de acuerdo con diferentes puntos de ebullición en fracciones. Este proceso de destilación fraccionada produce aproximadamente 250 ml de gasolina de destilación directa por cada litro de petróleo crudo. El rendimiento de la gasolina puede duplicarse convirtiendo fracciones de punto de ebullición más altas o más bajas en hidrocarburos en el rango de gasolina. Dos de los principales procesos utilizados para realizar esta conversión son el craqueo y la isomerización.
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Cómo funciona el craqueo
En el agrietamiento, las fracciones y catalizadores de alto peso molecular se calientan hasta el punto en que se rompen los enlaces carbono-carbono. Los productos de la reacción incluyen alquenos y alcanos de menor peso molecular que los presentes en la fracción original. Los alcanos de la reacción de craqueo se agregan a la gasolina de flujo directo para aumentar el rendimiento de gasolina del petróleo crudo. Un ejemplo de reacción de craqueo es:
alcano C13H28 (l) & amp; # x2192; alcano C8H18 (l) + alqueno C2H4 (g) + alqueno C3H6 (g)
Cómo funciona la isomerización
En el proceso de isomerización, los alcanos de cadena recta se convierten en isómeros de cadena ramificada, que se queman de manera más eficiente. Por ejemplo, el pentano y un catalizador pueden reaccionar para producir 2-metilbutano y 2,2-dimetilpropano. Además, se produce cierta isomerización durante el proceso de craqueo, lo que aumenta la calidad de la gasolina.
Calificaciones de octano y golpe de motor
En los motores de combustión interna, las mezclas comprimidas de aire y gasolina tienden a encenderse prematuramente en lugar de quemarse suavemente. Esto crea un golpe de motor , un sonido característico de traqueteo o pinging en uno o más cilindros. El número de octano de gasolina es una medida de su resistencia al golpe. El número de octano se determina comparando las características de una gasolina con isooctano (2,2,4-trimetilpentano) y heptano. A Isooctano se le asigna un número de octano de 100. Es un compuesto altamente ramificado que arde suavemente, con un pequeño golpe. Por otro lado, el heptano recibe una calificación de octano de cero. Es un compuesto no ramificado y golpea mal.
La gasolina de carrera recta tiene un número de octano de aproximadamente 70. En otras palabras, la gasolina de destilación directa tiene las mismas propiedades de golpeteo que una mezcla de 70% de isooctano y 30% de heptano. El craqueo, la isomerización y otros procesos se pueden usar para aumentar el octano y el amp; nbsp; calificación de gasolina y amp; amp; nbsp; a aproximadamente 90. Se pueden agregar agentes antidetonantes para aumentar aún más la clasificación de octano. El tetraetilo de plomo, Pb (C2H5) 4, fue uno de esos agentes, que se agregó al gas a una velocidad de hasta 2.4 gramos por galón de gasolina. El cambio a gasolina sin plomo ha requerido la adición de compuestos más caros, como aromáticos y alcanos altamente ramificados, para mantener un alto número de octanos.
Las bombas de gasolina generalmente publican números de octano como un promedio de dos valores diferentes. A menudo puede ver la calificación de octano citada como (R + M) / 2. Un valor es el & amp; amp; nbsp; número de octano de investigación & amp; amp; nbsp; (RON), que se determina con un motor de prueba que funciona a una velocidad baja de 600 rpm. El otro valor es el & amp; amp; nbsp; número de octano del motor & amp; amp; nbsp; (MON), que se determina con un motor de prueba funcionando a una velocidad mayor de 900 rpm. Si, por ejemplo, una gasolina tiene un RON de 98 y un MON de 90, entonces el número de octano publicado sería el promedio de los dos valores o 94.
La gasolina de alto octanaje no supera a la gasolina de octano regular para evitar que se formen depósitos del motor, para eliminarlos o para limpiar el motor. Sin embargo, los combustibles modernos de alto octano pueden contener detergentes adicionales para ayudar a proteger los motores de alta compresión. Los consumidores deben seleccionar el grado de octano más bajo en el que el motor del automóvil y los automóviles funciona sin golpear. La luz ocasional que golpea o hace ping y no hace daño al motor y no hace nada; indica una necesidad de octano más alto. Por otro lado, un golpe pesado o persistente puede provocar daños en el motor.
Lectura adicional de calificaciones de gasolina y octano
- American Petroleum Institute & amp; amp; nbsp; – La API representa a la industria estadounidense de petróleo y gas natural.
- Preguntas frecuentes sobre la gasolina automotriz y amp; amp; nbsp; – Este es el artículo muy bien referenciado de Bruce Hamilton & amp; apos; s, convertido en HTML por Kyle Hamar.
- Preguntas frecuentes sobre la gasolina Parte 1 & amp; amp; nbsp ; – Punto de partida para Bruce Hamilton & amp; apos; s (Industrial Research Limited) preguntas frecuentes completas sobre la gasolina.
- Preguntas frecuentes sobre gasolina y amp; amp; nbsp; – Se proporciona información detallada sobre las clasificaciones de octanos.
- HowStuffWorks: cómo funcionan los motores de automóviles & amp; amp; nbsp ;- Si no sabe cómo funciona, este es el artículo para usted! Los gráficos son geniales, pero también está disponible una versión imprimible del artículo.
- HowStuffWorks: ¿Qué significa Octane??& amp; amp; nbsp; – Esta es la respuesta de Marshall Brain & amp; apos; s a la pregunta.
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