Composizione della benzina
Inviato: 30 mar 2016, 17:08
Questa discussione la scrissi anni fa su di un forum tematico di moto, la riporto sperando possa essere utile.
Mi hanno incoraggiato a scrivere questo minimo saggio sulla benzina, cercherò di non essere troppo tecnico,
di non scrivere troppe stupidaggini e di ricordare qualcosa dai tempi in cui ero chimico.
La benzina
Innanzitutto è una miscela di tante sostanze chimiche alcune assai diverse tra loro: la composizione è variabile nel tempo e geograficamente.
Ovverossia, le benzine degli anni 60 erano MOLTO differenti da quelle di adesso, la benzina che comprate in Francia è diversa dalla nostra, se fate un pieno nella ex-Jugoslavia ve ne accorgete anche solo dall'odore (chi ha fatto viaggi in quelle zone sa di cosa parlo...)
Partiamo dall'inizio, le prime benzine altro non erano che le frazioni più leggere della distillazione frazionata del petrolio, sostanzialmente una miscela di olefine, quindi esano, eptano, ottano, nonano con qualche aromatico che si intrufolava, come benzene, toluene, xilene, e simili. Un pizzico di alcheni , pressochè assenti alcooli ed eteri.
Il numero di ottano era basso, molto basso, ma dato che i rapporti di compressione erano sull'ordine di 3:1 4:1 non costituiva un grosso problema.
Con il migliorare della tecnologia dei motori, il che significava camere da scoppio più raccolte, eliminazione delle valvole laterali, deciso aumento del rapporto di compressione nasce l'esigenza di aumentare il numero di ottano.
Non disquisisco in merito, magari in futuro, altrimenti sarebbe davvero lungo; diamo per scontato che tutti sappiano cosa è il numero di ottano
Si da un valore arbitrario all'isoottano di 100 e di 0 al normal eptano, giusto per avere una scala a cui rapportarsi.
Una forte spinta all'aumento di numero di ottano viene dai costruttori di motori d'aereo durante la seconda guerra mondiale, per esempio in Germania, paese con una forte presenza di industrie chimiche, riescono a creare una benzina sintetica ad alto numero d'ottani
Il consumo di benzina sale vertiginosamente con la motorizzazione dei paesi occidentali, USA in testa e la domanda di benzina si impenna.
Con processi di cracking e reforming si riesce ad ottenere sempre più benzina dal petrolio e benzina con più ottani.
Ma gli ottani sono ancora troppo bassi, per le moderne esigenze dei motori a scoppio di ultima generazione (si fa per dire: siamo agli anni '50 ...) sicchè (mamma toscana) si utilizzano dei prodotti , il tetraetile ed il tetrametile di piombo che alzano di molto gli ottani.
Per evitare che il piombo si accumuli nella camera di scoppio si aggiungono dei bromuri che lo volatilizzano nell'...ATMOSFERA!!!
Il piombo è fortemente tossico, e ce ne era davvero tanto. Non aggiungo altro.
Ah, per i motori era una mano santa , eh? Lubrificante per le sedi valvole, migliorava la tenuta delle fasce...
Vabbè, stendiamo un pietoso velo.
Arriviamo al periodo delle marmitte catalizzate, dato che non sopportavano il piombo, che si depositava negli alveoli contenenti il catalizzatore e li rendeva inoperanti (i nostri polmoni, allora?.... ) viene eliminato.
Occorre trovare un sostituto e per forza occorre cambiare radicalmente la composizione della benzina.
In primis si aumentano fortemente la percentuale di composti aromatici , dal benzene al toluene e così via e inoltre cominciano ad aggiungere alcooli ed eteri, ottenendo di aumentare gli ottani e risparmiare sui costi, dato il continuo aumento del prezzo del petrolio.
Per chi fosse curioso parliamo di alcool metilico, alcool etilico, alcool iso-propilico, alcool iso-butilico, alcool tert-butilico e un po' di eteri come il
metil-t-butil etere e il etil-t-butil-etere, che sono i principali composti a dare un significativo aumento del numero di ottano.
Tutta roba che brucia bene, costa poco e non fa tanti danni come il piombo (Oddio ne fa, ma usciremmo da questo breve sunto)
Delle nostre olefine è rimasto poco, circa il 20%, il resto sono appunto aromatici, alcooli ed eteri.
Ah, un po' di piombo è rimasto, eh? Circa 5 mg. per litro, ergo chiamarle benzine prive di piombo non è così esatto, ma tant'è...
Cosa cambia per le nostre beneamate moto?
Primo un abbassamento del rapporto di compressione generalizzato e dovuto alla diminuzione del numero di ottano, ergo meno potenza.
Gli ottani, al di là della pubblicità, sono realmente diminuiti, anche se, variando il metodo di calcolo, indicano sempre gli stessi.
In Canada credo vendano benzina a 87 ottani comunemente, probabilmente calcolano secondo la vecchia maniera.
Secondo una diminuzione del potere calorifico, compensata da un leggero diverso rapporto stechiometrico , che (e questa è una cosa che delizia le sette sorelle ) determina un aumento di consumo.
Gli alcooli hanno atomi di ossigeno nella loro molecola e quindi necessitano di meno aria .
L'aumento di consumo è largamento compensato dalle migliorie tecniche date dall'introduzione , ormai generalizzata, di centraline, sonde lambda, modifiche strutturali ,eccetera, che però, paradossalmente, permettono di bruciare senza inconvenienti questa "nuova" benzina.
Secondo una leggera scarburazione, sempre rispetto alle benzine degli anni '60, che però è largamante prevista in sede di progettazione e/o compensata dalla centralina
Mi garberebbe sapere come un motore degli anni '30-40 brucerebbe questa benzina, se sarebbe scarburato, eccetera.
Ci sarebbero da scrivere pagine e pagine, ma io non sono molto competente nel campo, la mia chimica è tutt'altra, il mio mestiere ben diverso, è passato tanto tempo da quando studiavo questi argomenti, inoltre le informazioni in merito sono curiosamente scarse, e, dulcis in fundo, essendo la
benzina una miscela variabile non è soggetta a schemi precisi e muta con una certa velocità.
A disposizione per domande, chiarimenti, insulti perchè ho scritto delle baggianate...
Mi hanno incoraggiato a scrivere questo minimo saggio sulla benzina, cercherò di non essere troppo tecnico,
di non scrivere troppe stupidaggini e di ricordare qualcosa dai tempi in cui ero chimico.
La benzina
Innanzitutto è una miscela di tante sostanze chimiche alcune assai diverse tra loro: la composizione è variabile nel tempo e geograficamente.
Ovverossia, le benzine degli anni 60 erano MOLTO differenti da quelle di adesso, la benzina che comprate in Francia è diversa dalla nostra, se fate un pieno nella ex-Jugoslavia ve ne accorgete anche solo dall'odore (chi ha fatto viaggi in quelle zone sa di cosa parlo...)
Partiamo dall'inizio, le prime benzine altro non erano che le frazioni più leggere della distillazione frazionata del petrolio, sostanzialmente una miscela di olefine, quindi esano, eptano, ottano, nonano con qualche aromatico che si intrufolava, come benzene, toluene, xilene, e simili. Un pizzico di alcheni , pressochè assenti alcooli ed eteri.
Il numero di ottano era basso, molto basso, ma dato che i rapporti di compressione erano sull'ordine di 3:1 4:1 non costituiva un grosso problema.
Con il migliorare della tecnologia dei motori, il che significava camere da scoppio più raccolte, eliminazione delle valvole laterali, deciso aumento del rapporto di compressione nasce l'esigenza di aumentare il numero di ottano.
Non disquisisco in merito, magari in futuro, altrimenti sarebbe davvero lungo; diamo per scontato che tutti sappiano cosa è il numero di ottano
Si da un valore arbitrario all'isoottano di 100 e di 0 al normal eptano, giusto per avere una scala a cui rapportarsi.
Una forte spinta all'aumento di numero di ottano viene dai costruttori di motori d'aereo durante la seconda guerra mondiale, per esempio in Germania, paese con una forte presenza di industrie chimiche, riescono a creare una benzina sintetica ad alto numero d'ottani
Il consumo di benzina sale vertiginosamente con la motorizzazione dei paesi occidentali, USA in testa e la domanda di benzina si impenna.
Con processi di cracking e reforming si riesce ad ottenere sempre più benzina dal petrolio e benzina con più ottani.
Ma gli ottani sono ancora troppo bassi, per le moderne esigenze dei motori a scoppio di ultima generazione (si fa per dire: siamo agli anni '50 ...) sicchè (mamma toscana) si utilizzano dei prodotti , il tetraetile ed il tetrametile di piombo che alzano di molto gli ottani.
Per evitare che il piombo si accumuli nella camera di scoppio si aggiungono dei bromuri che lo volatilizzano nell'...ATMOSFERA!!!
Il piombo è fortemente tossico, e ce ne era davvero tanto. Non aggiungo altro.
Ah, per i motori era una mano santa , eh? Lubrificante per le sedi valvole, migliorava la tenuta delle fasce...
Vabbè, stendiamo un pietoso velo.
Arriviamo al periodo delle marmitte catalizzate, dato che non sopportavano il piombo, che si depositava negli alveoli contenenti il catalizzatore e li rendeva inoperanti (i nostri polmoni, allora?.... ) viene eliminato.
Occorre trovare un sostituto e per forza occorre cambiare radicalmente la composizione della benzina.
In primis si aumentano fortemente la percentuale di composti aromatici , dal benzene al toluene e così via e inoltre cominciano ad aggiungere alcooli ed eteri, ottenendo di aumentare gli ottani e risparmiare sui costi, dato il continuo aumento del prezzo del petrolio.
Per chi fosse curioso parliamo di alcool metilico, alcool etilico, alcool iso-propilico, alcool iso-butilico, alcool tert-butilico e un po' di eteri come il
metil-t-butil etere e il etil-t-butil-etere, che sono i principali composti a dare un significativo aumento del numero di ottano.
Tutta roba che brucia bene, costa poco e non fa tanti danni come il piombo (Oddio ne fa, ma usciremmo da questo breve sunto)
Delle nostre olefine è rimasto poco, circa il 20%, il resto sono appunto aromatici, alcooli ed eteri.
Ah, un po' di piombo è rimasto, eh? Circa 5 mg. per litro, ergo chiamarle benzine prive di piombo non è così esatto, ma tant'è...
Cosa cambia per le nostre beneamate moto?
Primo un abbassamento del rapporto di compressione generalizzato e dovuto alla diminuzione del numero di ottano, ergo meno potenza.
Gli ottani, al di là della pubblicità, sono realmente diminuiti, anche se, variando il metodo di calcolo, indicano sempre gli stessi.
In Canada credo vendano benzina a 87 ottani comunemente, probabilmente calcolano secondo la vecchia maniera.
Secondo una diminuzione del potere calorifico, compensata da un leggero diverso rapporto stechiometrico , che (e questa è una cosa che delizia le sette sorelle ) determina un aumento di consumo.
Gli alcooli hanno atomi di ossigeno nella loro molecola e quindi necessitano di meno aria .
L'aumento di consumo è largamento compensato dalle migliorie tecniche date dall'introduzione , ormai generalizzata, di centraline, sonde lambda, modifiche strutturali ,eccetera, che però, paradossalmente, permettono di bruciare senza inconvenienti questa "nuova" benzina.
Secondo una leggera scarburazione, sempre rispetto alle benzine degli anni '60, che però è largamante prevista in sede di progettazione e/o compensata dalla centralina
Mi garberebbe sapere come un motore degli anni '30-40 brucerebbe questa benzina, se sarebbe scarburato, eccetera.
Ci sarebbero da scrivere pagine e pagine, ma io non sono molto competente nel campo, la mia chimica è tutt'altra, il mio mestiere ben diverso, è passato tanto tempo da quando studiavo questi argomenti, inoltre le informazioni in merito sono curiosamente scarse, e, dulcis in fundo, essendo la
benzina una miscela variabile non è soggetta a schemi precisi e muta con una certa velocità.
A disposizione per domande, chiarimenti, insulti perchè ho scritto delle baggianate...