Что такое октановое число?

Октановое число - условная количественная характеристика стойкости к детонации моторных топлив, применяемых в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. октановое число численно равно содержанию (в % по объёму) изооктана (октановое число которого принято за 100) в его смеси с н-гептаном (октановое число равно 0), при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу при стандартных условиях испытания, чем больше октановое число, тем выше детонационная стойкость топлива. Октановое число наиболее распространённых отечественных марок автобензинов 76-93 (определены различными методами), авиабензинов 91-95.

В России автомобильные бензины обозначаются буквой "А" и цифрами, соответствующими октановому числу. Для высокооктановых бензинов оно определяется по исследовательскому методу, о чем свидетельствует буква "И" в обозначении. За рубежом результаты измерения моторным методом обозначают как MON, а исследовательским — RON (в немецкоязычных странах ROZ). Методы отличаются только условиями проведения испытаний: в моторном температура и обороты выше, поэтому октановое число, определенное по этому методу, ниже, чем полученное по исследовательскому. Например, по моторному методу ОЧ Аи-98 получилось бы равным 88. Прямой зависимости между результатами замеров по моторному и исследовательскому методам нет. В США и Канаде используется не октановое число, а октановый индекс - среднее арифметическое MON и RON, так что их 91-й на самом деле имеет то же ОЧ, что и наш Аи-95. 

Существуют горючие жидкости с более высокими антидетонационными характеристиками, чем изооктан. Добавки таких жидкостей позволяют получить бензин с октановым числом более 100. Для оценки октанового числа выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца Pb(C2H5)4. Известно, что это вещество уже в очень малых концентрациях значительно повышает октановое число бензина. Зная, сколько тетраэтилсвинца надо добавить в бензин, чтобы повысить его октановое число на одну единицу, несложно приготовить из изооктана стандартные смеси с октановым числом 101, 102 и т.д. 

Бензин, получаемый из нефти простой перегонкой (такой бензин называется прямогонным), имеет низкое октановое число – в пределах 41–56, поэтому сейчас такой бензин не используется. Для повышения октанового числа используют более современные методы переработки нефти (термический и каталитический крекинг, риформинг). Термический крекинг (от английского cracking – расщепление) производят нагреванием нефти до 450–550о С под давлением в несколько атмосфер. При этом молекулы тяжелых углеводородов, которых много в сырой нефти, расщепляются до более коротких, среди которых много непредельных. Первую в мире установку по крекингу жидкой нефти запатентовали российские инженеры В.Г.Шухов и С.Гаврилов (модель этой установки, сделанная по подлинному чертежу патента, полученного Шуховым в 1891, находится в Политехническом музее в Москве). У бензина термического крекинга октановое число повышается до 65–70. В ходе каталитического крекинга процесс ведут в присутствии алюмосиликатного катализатора. У бензина каталитического крекинга октановое число повышается до 75–81. Риформинг (от английского reform – преобразовывать, улучшать) проводят в присутствии катализаторов, способствующих ароматизации насыщенных углеводородов и повышающих долю ароматических углеводородов с 10 до 60%. Раньше в качестве катализаторов применяли оксиды молибдена и алюминия, сейчас используют катализаторы, содержащие платину (поэтому такой процесс называют платформингом). У бензина, получаемого путем каталитического риформинга, октановое число еще выше и равно 77–86.

Для повышения октанового числа в бензин вводят также так называемые высокооктановые компоненты. К ним относятся ароматические углеводороды с короткой разветвленной боковой цепью, например, кумол С6Н5СН(СН3)2. Другая добавка – так называемый алкилат (алкилбензин), смесь насыщенных углеводородов изостроения, получаемая алкилированием изобутана непредельными углеводородами – алкенами, в основном бутиленами. В результате образуется смесь изооктанов.

Таким образом, современный автомобильный бензин – это сложная смесь углеводородов, полученных в различных процессах переработки нефти, и специальных добавок.

Источники информации:

- Химический портал Chemport.ru - химия во всех проявлениях: новости, выставки, продукция, компании, оборудование, работа;

- Казанский автомобильный портал - все об автомобилях: автомобильное право, каталог авто, автофирмы, объявления о продаже, статьи, выставки, история заводов, полезная информация;

- Энциклопедия Кругосвет - статьи по истории, гуманитарным наукам, культуре, медицине, науке и технике, 

странам мира, спорте.