Xăng Và Chỉ Số Octane

[Bo_2Q]

Tiếp tục với bài viết trước, trong bài viết này em sẽ giải quyết các câu hỏi được đặt ra ở trên
1. Liệu chỉ số octan của nhiên liệu có thể có giá trị âm và giá trị lớn hơn 100 ?
Điều này hoàn toàn có thể, đơn giản chỉ cần xem lại định nghĩa.Em đưa vấn đề này đầu tiên vì với dân hóa học thì đây chỉ là chuyện nhỏ nhưng với mọi người nói chung thì thường bị cảm giác chỉ số này như một giá trị phần trăm nào đó .....
n-heptan quy ước có chỉ số octan là 0 vì vậy các hợp chất có khả năng chống kích nổ kém n-heptan phải có giá trị âm rồi. Tương tự thế, iso-octan quy ước có chỉ số octan là 100, vậy các hợp chất có khả năng chống kích nổ cao hơn iso-octan phải có chỉ số octan cao hơn 100.
Xét theo 1 khía cạnh nào đó thì nó cũng kiểu như vấn đề pH âm đối với học sinh PT thôi.
Dưới đây là bảng chỉ số octan của 1 số hợp chất (trích wiki)



2. Sử dụng nhiên liệu với chỉ số octan cao hơn sẽ thu được nhiệt lượng cao hơn ?
Khẳng định lại rằng, chỉ số octan không liên quan gì đến nhiệt cháy của hợp chất đó (căn cứ định nghĩa). Do đó động cơ sử dụng nhiên liệu với chỉ số octan cao hơn không chắc lợi hơn về năng lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu. Ví dụ n-butan có chỉ số octan là 91 còn buten có chỉ số octan là 97. Tuy nhiên nhiệt cháy(25 độ C) của n-butan là 10.930 kcal/kg còn của buten là 10.800 kcal/kg

3. Xăng với chỉ số octan cao hơn có sạch hơn ?
Đây cũng là 1 vấn đề hay nhầm lẫn "Xăng có chỉ số octan cao" và "Xăng không chì"
Nếu chúng ta lấy trực tiếp xăng ở phân đoạn xăng thì chỉ đạt chỉ số octan rất thấp 30-60. Vì vậy phải dùng các biện pháp khác nhau để nâng cao trị số octan của xăng. Có 2 phương pháp cơ bản là
A.Phương pháp hóa học
Chính là các quá trình lọc dầu nhằm tăng hàm lượng các hydrocacbon mạch nhánh, các xicloankan...cơ bản gồm: cracking xúc tác, reforming xúc tác...Phần này không phải trọng tâm của câu trả lời nên sẽ được anh em bổ sung trong các bài viết về công nghệ lọc dầu khác
B. Phương pháp dùng phụ gia
a,Phụ gia chì
Sử dụng chủ yếu các chất là Tetrametyl Chì (TML) hoặc Tetraetyl Chì (TEL) có tác dụng phá hủy các hợp chất trung gian hoạt động (Do bản chất sự kích nổ là do cơ chế hình thành qua h/ch peoxit...).Kết quả là chỉ số octan của xăng tăng lên. Cơ chế được minh họa khái quát là
Pb(CH3)4 -> Pb + 4CH3'
Pb + O2 -> PbO2

R-CH3 + O2 -> R-CH2-OOH (hoạt động)
R-CH2-OOH + PbO2 -> RCHO + PbO + H2O + 1/2 O2

PbO tạo ra kết tủa bám vào thành bình nhiên liệu gây tắc ống dẫn hoặc bị thoát ra ngoài (bụi chì). Người ta dùng 1 số chất như C2H5Br hay C2H5Cl để loại PbO bám vào thành bình (tuy nhiên tạo ra nước chì rất độc)

b,Phụ gia không chì
Như vậy, dựa vào phần trên chúng ta rút ra kết luận rằng chỉ số octan của nhiên liệu không liên quan đến vấn đề nhiên liệu sạch hay không. Mà bản chất vấn đề nhiên liệu sạch chính là do hàm lượng tạp chất độc hại chứa trong nhiên liệu cùng với phụ gia sử dụng để tăng chỉ số octan của nó.
Chính vì phụ gia Chì rất có hại với con người nên nó bị cấm ở hầu hết các quốc gia trên thế giới (7/2001 Việt Nam cũng đã cấm không sử dụng phụ gia chì). Giải pháp thay thế được đưa ra rất nhiều, điển hình là
_Công nghệ lọc dầu được cải thiện giúp tạo ra xăng có chỉ số octan cao (phương pháp hóa học)
_ sử dụng phụ gia không chì như etanol, MTBE, MTBA, TAME...

[tuxedomask]

Nguyên văn bởi Bo_2Q

Như vậy, dựa vào phần trên chúng ta rút ra kết luận rằng chỉ số octan của nhiên liệu không liên quan đến vấn đề nhiên liệu sạch hay không. Mà bản chất vấn đề nhiên liệu sạch chính là do hàm lượng tạp chất độc hại chứa trong nhiên liệu cùng với phụ gia sử dụng để tăng chỉ số octan của nó.
Chính vì phụ gia Chì rất có hại với con người nên nó bị cấm ở hầu hết các quốc gia trên thế giới (7/2001 Việt Nam cũng đã cấm không sử dụng phụ gia chì). Giải pháp thay thế được đưa ra rất nhiều, điển hình là
_Công nghệ lọc dầu được cải thiện giúp tạo ra xăng có chỉ số octan cao (phương pháp hóa học)
_ sử dụng phụ gia không chì như etanol, MTBE, MTBA, TAME...

"vấn đề nhiên liệu sạch không kiên quan tới chỉ số octan" thì cũng không hẳn vì do động cơ có tỷ số nén cao nên mới đòi hỏi nhiên liệu đáp ứng khả năng chống cháy kích nổ cao. Mà động cơ có tỷ số nén cao thì sẽ có lợi ntn chắc bạn cũng biết

Phụ gia chì thật ra vẫn là phụ gia rất có lợi cho hoạt động của động cơ (bền hơn so với các dùng các phụ gia khác), TG chỉ cấm nó trong thương phẩm bán rộng rãi chứ xăng pha phụ gia chì vẫn có sản xuất phụ vụ cho các loại động cơ đặc thù.

MTBE được sử dụng khá phổ biến hiện nay, lượng cho vào xăng của nó khoảng 15-20% và với một lượng lớn như thế thì không nên gọi nó là phụ gia, nó gần như 1 thành phần của xăng mất rồi...

Vài dòng chia sẻ