文章內容

烷類與汽油

請自行調高解析度
❒ 烷類的特性與用途
烷類是天然氣與石油的主要成份,一般毒性較低,大多做為燃料與溶劑,是石油化學工業很重要的成份,其特性與用途如<表一>所示。
➤石油氣:含有1~4個碳原子的烷類,大多做為燃料使用,其中甲烷與乙烷的混合物稱為「天然瓦斯」,丙烷與丁烷的混合物稱為「液化石油氣」。
➤石油醚:含有5~6個碳原子的烷類混合物(戊烷與己烷的混合物),大多做為溶劑使用,我們常用的「去漬油」就是一種石油醚。
➤汽油(輕油):含有6~9個碳原子的烷類混合物(己、庚、辛、壬烷的混合物),就是汽車所使用的汽油。
➤煤油(中油):含有10~16個碳原子的烷類混合物,早期做為點燈或照明,目前則用於野外烹飪或加熱燃料。知識力www.ansforce.com。
➤柴油(重油):含有15~20個碳原子的烷類混合物,目前使用在柴油發電機、柴油引擎(卡車、公車、火車所使用的引擎)等。
➤蠟油(重油):含有18~22個碳原子的烷類混合物,目前使用在潤滑油,或用來製作蠟紙。
➤塔底油:含有18~40個碳原子的烷類混合物,目前大多用來製作瀝青(就是用來舖馬路的柏油)、凡士林、石蠟,包括我們常用的蠟燭等。
表一 烷類的特性與用途。
❒ 無鉛汽油
引擎在燃燒汽油的時候會產生震動與爆炸,這種現象稱為「震爆」,科學家發現如果在石油中加入四乙基鉛(一種含鉛的有機化合物),就會減少引擎在燃燒汽油的時候所產生的震爆,這種加了四乙基鉛的汽油稱為「高級汽油」,不含四乙基鉛的汽油稱為「無鉛汽油」。由於四乙基鉛燃燒以後會產生微小的鉛粉末,並且隨著汽車排汽管的廢氣噴散在空氣中,人類吸入了重金屬鉛會造成智能減退,所以目前加油站已經停止銷售高級汽油了。知識力www.ansforce.com。
由於目前對於環保的要求比較高,所有汽機車的排氣管內都會加裝「觸媒轉化器」,觸媒轉化器可以將燃燒汽油所產生的一氧化碳(CO)、碳氫化合物、氮氧化合物等污染物分解,可以改善空氣品質。值得注意的是,觸媒轉化器是使用貴重金屬鉑、鈀、銠等製作而成,高級汽油燃燒以後產生的鉛會使這些貴重金屬失去活性而損壞,我們稱為「中毒」,所以只能使用無鉛汽油。
❒ 辛烷值
科學家使用「辛烷值」來代表燃料「抗震爆」的程度,辛烷值愈大,則燃料抗震爆的程度愈好(愈不容易產生震爆),對引擎愈好。辛烷值的定義如下:
➤異辛烷:科學家定義異辛烷的辛烷值為100(震爆程度最小)。
➤正庚烷:科學家定義正庚烷的辛烷值為0 (震爆程度最大)。
我們先將「某種汽油(己、庚、辛、壬烷的混合物)」放入一個引擎中燃燒,如<圖一(a)>所示,另外再將「92%異辛烷+8%正庚烷」的混合物放入另外一個引擎中燃燒,如<圖一(b)>所示,如果兩個引擎的震爆程度相同,我們就用「92%異辛烷+8%正庚烷」的辛烷值來代表「某種汽油」的辛烷值。由於「92%異辛烷+8%正庚烷」的辛烷值為92%100+8%×0=92,所以「某種汽油」就稱為「92無鉛汽油」。
圖一 汽油的辛烷值。
資料來源:www.toyota.com.tw。
同理,與「95%異辛烷+5%正庚烷」震爆程度相同的汽油稱為「95無鉛汽油」,與「98%異辛烷+2%正庚烷」震爆程度相同的汽油稱為「98無鉛汽油」,由於辛烷值愈大愈不容易產生震爆,所以98無鉛汽油燃燒的時候引擎的震爆最小,再來才是95無鉛,最差的是92無鉛,當然,無鉛汽油的價格是98無鉛汽油最貴,再來才是95無鉛,最便宜的是92無鉛囉!
【請注意】上述內容經過適當簡化以適合大眾閱讀,與產業現狀可能會有差異,若您是這個領域的專家想要提供意見,請自行聯絡作者;若有產業與技術問題請參與社群討論。
【文章圖示】http://www.cpc.com.tw。