عدد اکتان

عدد اکتان

بنزین مخلوطی پیچیده از حداقل 100 گونه متفاوت است که اکثرا هیدروکربن هستند. اغلب این هیدروکربن ها، آلکان های خطی و شاخه دار و مقداری ترکیبات آروماتیک هستند. اتفاقاتی که برای بنزین در موتور احتراق درونی می افتد به این شرح است که بنزین تبخیر و بخار با هوا مخلوط شده و مخلوط بنزین و هوا فشرده می شود. مخلوط بوسیله یک جرقه از شمع موتور مشتعل شده و می سوزد. گازهای حاصل منبسط شده و انبساط باعث حرکت پیستون می شود. اشتعال نابهنگام قبل از جرقه شمع، خود اشتعالی یا کوبش نامیده می شود. برای جلوگیری از این اتفاق دو راه در حین تولید بنزین شامل، استفاده از مواد افزودنی و استفاده از مخلوط مناسبی از ترکیبات با عدد اکتان بالا وجود دارد. عدد اکتان معیاری از تمایل سوخت به خود اشتعالی است. با عدد اکتان کمتر، احتمال خود اشتعالی افزایش می یابد. مسلما، سوخت های با عدد اکتان بالاتر، مطلوب می باشند. برای مقیاس بندی عدد اکتان دو ترکیب نرمال هپتان و 2و2و4-تری متیل پنتان (ایزواکتان) انتخاب شده اند. به نرمال هپتان با تمایل زیاد به خود اشتعالی عدد اکتان صفر و از سوی دیگر به 2و2و4-تری متیل پنتان با تمایل کم به خود اشتعالی عدد 100 نسبت داده شد. مخلوطی از این دو ترکیب حاوی 95 درصد 2و2و4-تری متیل پنتان، عدد اکتان 95 دارد. بنابراین مخلوطی از ترکیبات (تحت شرایط فشردگی یکسان) با تمایل به خود اشتعالی مشابه، عدد اکتان 95 خواهند داشت. همانطور که قبلا بیان شد، استفاده از مواد افزودنی در تولید بنزین، روشی برای جلوگیری از کوبش است. دو نوع از مواد افزودنی، ترکیبات سرب (برای مثال، تترا اتیل سرب) و مواد اکسیژنه هستند. ترکیبات سرب از واکنش هایی که منجر به کوبش می شوند جلوگیری کرده و ترکیبات اکسیژنه باعث افزایش عدد اکتان سوخت می شوند. به جز استفاده از مواد افزودنی، میتوان با استفاده از مخلوط ترکیبات با عدد اکتان بالا در تولید بنزین، از کوبش جلوگیری کرد. یکسری ویژگی های مولکولی معین که باعث افزایش عدد اکتان می شوند عبارتند از تعداد شاخه های بیشتر، طول زنجیره کمتر و وجود حلقه. ایزومراسیون و کرکینگ کاتالیزوری فرآیندهایی هستند که برای تولید ترکیبات با عدد اکتان بالا از ترکیبات با عدد اکتان کم استفاده می شوند.