O octano e octanagem da gasolina

O octano e octanagem da gasolina o que é isso. Bom! Octano é um alcano com a fórmula química C8H18, sendo encontrado principalmente no petróleo. Então, como podemos queimar esse hidrocarboneto como combustível. Em primeiro lugar devemso entender que esta molécula orgânica é um líquido incolor à temperatura ambiente com odor característico de “gasolina”.

Reação de Combustão

Como é o caso de outros hidrocarbonetos, a combustão do octano depende da reação com o oxigênio para formar dióxido de carbono. Dessa forma, a sua reação de combustão completa é:

2C8H18+ 25O2 → 16CO2 + 18H2O + calor

Obs) essa reação libera energia térmica (calor) e é uma reação exotérmica.

Um pouco da história da octanagem

Em meados da década de 1920, um famoso químico americano chamado Russell Marker, que trabalhava para a Ethyl Corporation, fez um estudo sistemático das características de detonação de hidrocarbonetos. Ele começou observando o heptano, um hidrocarboneto de cadeia linear. Os químicos tendem a se referir a essas cadeias como “cadeias retas”, mas na verdade elas são tudo menos retas. Na melhor das hipóteses, eles têm uma cadeia em zigue-zague de átomos de carbono, com hidrogênios anexados, embora à temperatura ambiente as cadeias se flexionem. De qualquer forma, o heptano causou batidas muito fortes no moto e ele deixava de funcionar.

Em seguida, ele escolheu o que chamamos de 2,2,4-trimetilpentano, mas que na época era conhecido como isooctano. Este tinha uma cadeia ramificada de oito átomos de carbono, mas o melhor é que não causou nenhuma batida. No entanto, quando ele testou a octanagem comum, que tinha uma cadeia direta de oito carbonos, isso também foi ruim. Assim, os cientistas criaram misturas com quantidades variáveis de heptano e isooctano para estudar suas características de detonação. Dessa forma, um combustível com 95 octanas tem as mesmas características de detonação de uma mistura contendo 95% de isooctano e 5% de heptano. Portanto, quanto mais alta a octanagem, maior a mistura gás/ar a ser comprimida antes da ignição e mais potência teremos.

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Octanagem

A octanagem é uma medida da capacidade do combustível de evitar detonação; ou seja, um sistema de classificação de octanas. Dessa forma, o octano possui 18 isómeros, sendo que o isômero 2,2,4-trimetilpentano altamente resistente à autoignição. Na escala da octanagem este isooctano recebeu o valor de referência de 100 enquanto a molécula de heptano normal extremamente instável (C7H16) 0 octanas. Utilizam-se esses valores de referência para fins de teste da octanagem de um combustível.

Estrutra do octano e isooctano

As classificações da octanagem são medidas de estabilidade do combustível. Essas classificações são baseadas na pressão na qual um combustível entra em combustão espontânea (auto-ignição) em um motor em teste. O número de octanas é na verdade a média simples de dois métodos diferentes de octanagem – classificação de octanagem do motor e classificação de octanagem de pesquisa – que diferem principalmente nas especificações das condições operacionais. Quanto mais alto o número de octanas, mais estável é o combustível. Em alguns países como nos Estados Unidos os postos de gasolina vendem três tipos de gasolina com base no nível de octanagem:

  • Regular (o combustível de octanagem mais baixa – geralmente 87)
  • Midgrade (o combustível de octanagem de gama média – geralmente 89-90)
  • Premium (o combustível de octanagem mais alta – geralmente 91-94)

Atualmente, o combustível de alta octanagem é comercializado como ‘premium’, mas os fabricantes automotivos expressaram interesse em aumentar as octanas para fabricar motores menores e mais eficientes. Isso aumentaria a eficiência do veículo e reduziria os gases de efeito estufa por meio da redução do consumo de petróleo.

Em termos dos compostos orgânicos a octanagem obedece às seguintes regras:

  • Alcenos têm índice de octano maior que alcanos correspondentes.
  • Hidrocarbonetos aromáticos têm índice de octano muito alto.
  • Alcanos ramificados têm índices de octano maior que alcanos normais.
  • Ciclanos têm índice de octano maior que alcanos normais.

Fonte:

Wikipedia

Energy Education

EEI

USA Energy Information Administration

Mundo Educação

Chemistry word

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