„Benzin” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat]

← Régebbi szerkesztés Újabb szerkesztés →

Tartalom törölve Tartalom hozzáadva

Sorban

A lap 2020. március 24., 03:11-kori változata

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.

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.^[1]

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.^[2]

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 (pl. Zaporozsec). A XX. század elején világítási célokra is használták.

Jegyzetek

↑ 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)

Források

A Pallas nagy lexikona. Budapest, Pallas Rt, 1893. III. kötet/Benzin cikk

További információk

A Wikimédia Commons tartalmaz Benzin témájú médiaállományokat.

Klímaváltozás-portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

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

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

[1]

[2]

@@ 4. sor: / 4. sor: @@
 * benzinnek nevezzük a [[kőolaj]] [[desztilláció|atmoszferikus desztillációjánál]] kapott legkönnyebb [[desztilláció|frakciókat]];
 * benzin (vagy [[petroléter]]) a fenti folyadék tisztításával nyert [[oldószer]] (pl. ''lakkbenzin''); orvosi tisztaságú változata a '''sebbenzin''' ''(Benzinum medicinale);'' főképp nyíltláncú, telített szénhidrogénekből, [[pentán]]ból, [[hexán]]ból (C<sub>6</sub>H<sub>14</sub>) és [[heptán]]ból (C<sub>7</sub>H<sub>16</sub>) áll;
-* '''motorbenzin''' a belsőégésű [[Otto-motor]]ok üzemanyagaként felhasznált folyadék; a paraffinokon túl több mint 400 féle alkotóból áll ([[alkének|olefinek]], [[ciklohexán]], [[benzol]], [[toluol]], ''orto-'', ''meta-'' és ''para''-[[xilol]]ok és egyéb vegyületek.
+* '''motorbenzin''' a belsőégésű [[Otto-motor]]ok üzemanyagaként felhasznált folyadék; a paraffinokon túl több mint 400 féle alkotóból ([[alkének|olefinek]], [[ciklohexán]], [[benzol]], [[toluol]], ''orto-'', ''meta-'' és ''para''-[[xilol]]ok és egyéb vegyületek) áll.
 A <cite>benzin</cite> elnevezés a [[benzol]]ból ered.<ref>{{CitLib|aut=Fülöp József|tit=Rövid kémiai értelmező és etimológiai szótár|red=Pauz–Westermann Könyvkiadó Kft.|loc=Celldömölk|ann=1998|isbn=963 8334 96 7|pag=27}}</ref>
@@ 10. sor: / 10. sor: @@
 == Motorbenzinek ==
 === Tulajdonságai ===
-Az európai szabványoknak megfelelő motorbenzin színezetlen, jellegzetes szagú, látható szennyeződésektől, mentes hígan folyó folyadék. Vizet nem tartalmazhat. Kémiailag nem agresszív, a vele érintkező alkatrészeket nem oldja, nem korrodálja. Alkalmas karburátoros és közvetlen befecskendezéses négyütemű [[Otto-motor]]ok, valamint adalékolással kétütemű motorok üzemeltetésére is.
+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-motor]]ok, valamint adalékolással kétütemű motorok üzemeltetésére is.
 ==== Fizikai tulajdonságok ====
-[[Forráspont]]ja a 60 és 200&nbsp;[[°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&nbsp;°C-ig átdesztilláló rész például nem lehet több 50%-nál.
+[[Forráspont]]ja 60 és 200&nbsp;[[°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&nbsp;°C-ig átdesztilláló rész például nem lehet több 50%-nál.
 [[Gőznyomás]]a 45 és 90&nbsp;[[Pascal (mértékegység)|kPa]] között változhat, a télen forgalmazott üzemanyagnak engednek meg nagyobb értéket.
@@ 38. sor: / 39. sor: @@
 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 trimetil-pentán. 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 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, egyenes 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.
+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 [[metanol]]nak és [[etanol]]nak is.
-Motorhajtóanyagként keverték régebben a sűríthetőség növelése céljából ólom-tetraetillel Pb(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>. Ez rendkívül [[méreg|mérgező]] folyadék. Újabban nem (vagy kevésbé) mérgező anyagokkal ([[ETBE]], MTBE) javítják az oktánszámot.
+Motorhajtóanyagként keverték régebben a sűríthetőség növelése céljából ólom-tetraetillel Pb(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>, amely rendkívül [[méreg|mérgező]] folyadék. Újabban nem (vagy kevésbé) mérgező anyagokkal ([[Etil-tercier-butil-éter|ETBE]], MTBE) javítják az oktánszámot.
 Gyakori tévedés, hogy a magas oktánszámú üzemanyag nagyobb motor[[teljesítmény]]t, alacsonyabb fogyasztást eredményez. Valójában az oktánszám nincs arányban az üzemanyagból kinyerhető [[energia]]tartalommal, 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).
+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 [[környezetvédelem|környezetvédelmi]] megfontolásokból – [[etanol]]t (etil-alkoholt, [[bioetanol]]t) is kevernek a motorbenzinbe. Az [[Európai Unió|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.
-Újabban – elsősorban [[környezetvédelem|környezetvédelmi]] megfontolásokból – [[etanol]]t (etil-alkoholt, [[bioetanol]]t) 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 ===
@@ 56. sor: / 56. sor: @@
 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 [[krakkolás]]sal jelentősen növelhető a kőolajból előállítható motorhajtó anyagok mennyisége.
+* Fluid katalitikus '''krakkolás''' (FCC), amely az előzetesen kénmentesített, hosszú szénláncú szénhidrogéneket tartalmazó frakciókat alakítja át értékesebb, kisebb szénatomszámú termékekké. A [[krakkolás]]sal 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.
@@ 64. sor: / 64. sor: @@
 == Benzinek egyéb alkalmazási területei ==
-Napjainkban elsősorban [[motor]]ok hajtására alkalmazzák. Az ambuláns sebészet – steril változatát, a [[sebbenzin]]t a lényegesen drágább [[sebészeti alkohol]] helyett – kis sebek esetén, ill. [[fokozott fertőzési veszély]] hiánya esetén a bőr [[fertőtlenítés]]ére használja. Alkalmas zsírfoltok ruháról való eltávolítására. Sok gépkocsigyártó benzinkályhát alkalmazott az autó fűtés ére (pl. Zaporozsec). A XX. század elején világítási célokra is használták.
+Napjainkban elsősorban [[motor]]ok hajtására alkalmazzák. Az ambuláns sebészet – steril változatát, a [[sebbenzin]]t a lényegesen drágább [[sebészeti alkohol]] helyett – kis sebek esetén, ill. [[fokozott fertőzési veszély]] hiánya esetén a bőr [[fertőtlenítés]]ére használja. Alkalmas zsírfoltok ruháról való eltávolítására. Sok gépkocsigyártó benzinkályhát alkalmazott az autó fűtésére (pl. Zaporozsec). A XX. század elején világítási célokra is használták.
 == Jegyzetek ==