Som nevnt i artikkelen hører oktan inn under det som i dag kalles alkaner. (Cap. Lex.: Mettede alifatiske hydrokarboner, finnes særlig i naturgass og jordolje, den enkleste er metan, CH4, den neste etan, C2H6, osv.) Disse ble tidligere kalt metan-rekken eller parafiner. Alifatisk betyr organiske stoffer med karbonatomene ordnet i åpne, rette eller forgrenede kjeder. Den enkleste er som nevnt metan, CH4, siden følger etan, C2H6, propan, C3H8, butan, C4H10, pentan, C5H12, hexan, C6H14, heptan, C7H16, oktan, C8H18, nonan, C9H20, dekan, C10H22, endekan, C11H24, dodekan, C12H26, osv. Den generelle formelen er CnH2n+2.
De fire første er gassformige ved normal temperatur og trykk, de neste i rekken er væskeformige og de øverst i rekken er faste (voksformige).
Oktan
Oktan fremkommer hovedsakelig ved utvinning og raffinering av råolje. Den separeres vanligvis ikke fra en rekke andre komponenter, som vi skal se senere. Som nevnt er den en væske ved normalt trykk og temperatur, egenvekt i forhold til vann er 0,7 (omtrent som for bensin, som varierer noe, men er ca. 0,75). Væsken er fargeløs og luktfri. Den er brennbar og ikke blandbar med vann. Flammepunktet er + 13 o C, selvantennelsestemperaturen er + 220 o C, og eksplosjonsområdet i luft er 1,0 – 6,5 volumprosent. Oktan er ansett for å være helseskadelig og farlig for omgivelsene.
Oktan har 18 isomerer. Som nevnt i artikkelen om metan mv. er isomerer betegnelsen på forskjellige måter å arrangere molekylstrukturen på. Strukturen kan være forskjellig selv om molekylet har samme antall atomer av de forskjellige grunnstoffene. Selv om molekylstrukturen er kjedeformet kan den ha mange kroker og sidegrener. Et n-isomer betegner normal, selv om den ikke nødvendigvis er den hyppigst forekommende.
Oktanskala
Ett av disse 18 isomerene er 2,2-4 trimetylpentan, også kalt isooktan og er av spesiell betydning. Den er nemlig valgt som 100-punktet på oktanskalaen med n-heptan som 0-punkt. Oktanskalaen er skalaen som brukes for å angi bankemotstanden (anti-knock performance) for hydrokarbonbasert drivstoff. Oktan har mindre tendens til å tenne under trykk enn heptan.
Tallet på oktanskalaen (angitt i “oktan”) angir den prosentvise andel av isooktan i en blanding av isooktan og n-heptan som har den samme bankemotstand som den bankemotstanden vedkommende drivstoff har. Den oktanangivelsen som er på bensinpumpene er angitt i RON (Research Octane Number). Der er også en annen skala, MON (Motor Octane Number). Generelt ligger denne 10 enheter lavere enn RON-skalaen. ROZ (Research Oktan Zahl) er den tyske betegnelsen for RON. I Øst-Europa brukes inntil videre bensin med så lavt oktantall som 91.
For diesel brukes cetanskalaen, som angir tennvilligheten til diesel, som jo selvtenner ved kompresjon, i motsetning til bensin, som skal tennes ved hjelp av gnist.
Bensin
Bensin er en blanding av flere forskjellige brennbare væsker, blandingsforholdet mellom dem varierer, og følgelig også evnen til å motstå banking (for tidlig tenning). Oktan er en av hovedbestanddelene.
Bensin består av alifater (de med rekkeformet karbonskjelett) og maks. 35 prosent aromater. Aromatene er de som gir bensinen lukt og de har ringformet karbonskjelett. Av disse kan nevnes: benzen, toluen, xylen, anilin, fenol, benzaldehyd og benzoesyre, med toluen som den dominerende. Toluen har forøvrig et oktantall på 102,5. Maksimalt tillatt benzeninnhold er 1 prosent. En rekke av disse aromatene har ubehagelige egenskaper, som å være kreftfremkallende etc. Sammensetningen av de forskjellige væskene er regulert av bestemmelser fra myndighetene og av spesifikasjoner fra motorprodusentene. Det er også avhengig av hva drivstoffprodusentene kan levere. Hvis all bensin skulle være 98 oktan ville det bli vanskelig, noe bør være 95 oktan. I Sverige har det i flere år vært brukt 5 prosent etanol i bensinen.
For å bedre bankemotstanden ble det tidligere tilsatt stoffer som inneholdt 0,14 gram bly/liter for superbensinens vedkommende og 0,08 gram bly/liter for lavblybensinens vedkommende. Oktantallet heves i dag ved å omdanne alkaner til alifater og tilføre disse til bensinen. Videre blir bensinen tilsatt oksygenforbindelser som MTBE og ETBE som virker som oktanhevere. Tilsetning av etanol er også en kommende mulighet. Det har vært hevdet at det er vanskeligere å slukke brann i de nåværende bensintypene enn i blybensin. Tilsetning av oksygenforbindelser kan være svaret.
Blytilsetningen virket også smørende på ventilene. Nye motorer har derfor fått andre legeringer i ventilene. Som en kuriositet kan det nevnes at i små, private fly er det fortsatt tillatt å bruke bensinmotorer som bruker bensin med blytilsetning høyere enn det som ble brukt i bilbensin og som hever oktantallet til 100.
I Sverige og noen få steder i Norge leveres en blanding av 85 prosent etanol og 15 prosent bensin som drivstoff. Dette vil mest sannsynlig bli vanlig også i Norge. Til biler eldre enn 1988 og uten katalysator kan det kjøpes blyerstatning som tilføres bensinen og som blant annet sørger for smøring av ventilene.
Bensin har en egenvekt i forhold til vann på ca. 0,75, flammepunkt under – 40 o C, dampene er tyngre enn luft. Disse har et eksplosjonsområde i luft på 0,6 – 8,0 volumprosent. Selvantennelsestemperaturen er + 400 o C. Fare(identifikasjons)nummeret er 33 og UN-nummeret er 1203.
Så et lite apropos til bensin. I avisreportasjer skrives ofte om bensin som drivstoff for fly. Det er som regel feil. Det vanligste drivstoffet er Jet-A, med branntekniske egenskaper omtrent som parafin.
Takken går denne gangen til Robert Jørgensen, StatoilHydro, Produktteknisk Kompetanse og Servicesenter, 5954 Mongstad for god hjelp ved utarbeidelsen av denne artikkelen.
Neste gang er det meningen å avlegge et besøk hos Norsk Gassenter, nasjonalt kompetansesenter for praktisk anvendelse av gass, på Avaldsnes.
COMMENTS