Gasolina y octanaje
Páginas: 6 (1430 palabras)
Publicado: 27 de junio de 2011
LA GASOLINA Y EL OCTANAJE
Las gasolinas mexicanas (Nova y Extra) se vendían con dos grados de octanaje hasta 1990. Hoy las gasolinas comerciales son la Nova y la Magna Sin, esta última para los automóviles fabricados desde 1991 que cuentan con un convertidor catalítico para reducir la contaminación, del que hablaremos más adelante. Por lo pronto respondamos a la pregunta, ¿qué es el octanaje?Un motor está diseñado para que la gasolina gasificada sea admitida al pistón y, luego de ser comprimida, explote por la acción de la chispa de la bujía. No son adecuadas aquellas gasolinas que explotan por el solo hecho de comprimirlas, pues se queman prematuramente (el fenómeno se llama preignición). Esto produce que el pistón se extienda antes de que el cigueñal haya completado su ciclo. Elresultado es un golpeteo constante, que se conoce como cascabeleo, que tarde o temprano acaba con los motores.
La mayor o menor tendencia a no producir cascabeleo se mide por el octanaje (o grado de octano) de cada gasolina. Las gasolinas con mayor octanaje son las que producen menor cascabeleo, mientras que las de menor octanaje son más susceptibles de preignición.
De forma arbitraria se haasignado el octanaje de 0 y 100, respectivamente a dos hidrocarburos puros: el n-heptano, que trabaja pésimamente en los motores, y el 2,2,4-trimetilpentano (un isómero del octano C8H18), que se desempeña muy bien (véase la fórmula 14).
Por ejemplo, cuando decimos que una gasolina tiene un octanaje de 80, queremos indicar que, ante la combustión en el motor, se comporta igual que una mezcla de80% de 2,2,4-trimetilpentano y 20% de n-heptano.
Fórmula 14. Conforme más ramificaciones hay en un hidrocarburo, el octanaje aumenta; a) n-heptano (0 octanos); b) 2,2,4-trimetilpentano (100 octanos); c) 2,2,3,3-tetrametilbutano (103 octanos).
Cada hidrocarburo tiene un octanaje característico en esta escala. La mayoría se encuentra entre el 0 y el 100, pero pueden ocurrir los octanajesnegativos (para los hidrocarburos que se comportan todavía peor que el n-heptano) o los mayores de cien (para los que son mejores que el 2,2,4-trimetilpentano). Los isómeros lineales (como el n-heptano) poseen el peor octanaje, mientras que aquellos con más ramificaciones son óptimos (véase el cuadro 8). Por ejemplo, otro isómero del octano, el 2,2,3,3-tetrametilbutano de la fórmula 14 (c) tiene unoctanaje de 103. Asimismo, los hidrocarburos bencénicos, también llamados aromáticos (derivados del benceno, el hidrocarburo de la fórmula 10) son de alto octanaje.
CUADRO 8. Octanaje de algunos hidrocarburos puros.
Hidrocarburo
Índice de octano
n-pentano
62
n-heptano
0
n-octano
17
3-metilheptano
35
2,3-dimetilhexano
79
2,2,4-trimetilpentano
100
benceno
106
Esto no quiere decir que los hidrocarburos lineales no tengan utilidad. Son malos componentes de las gasolinas, pero resultan indispensables en otros procesos industriales (por ejemplo, para extraer aceites de semillas como la soya, el algodón, el maíz, el ricino, el cacahuate y el lino).
CATÁLISIS. LA FORMA QUÍMICA DE METER EL ACELERADOR
Cada cambioquímico sucede a una velocidad característica, en función de una variedad de condiciones. Mientras que existen fenómenos químicos extraordinariamente rápidos, también los hay desesperantemente lentos. Una explosión es un ejemplo de un fenómeno químico veloz. Por contraste, los diamantes se convierten lentamente en grafito, en un proceso que dura millones de años.
Cuando se trata de un proceso químicopara producir un bien determinado, el factor económico entra en juego y el químico debe idear formas de acelerar su ocurrencia. Para ello hace participar alguno de los siguientes parámetros:
a)
La concentración de los compuestos que reaccionan. Si ésta aumenta, existe mayor probabilidad de que sus moléculas se encuentren y reaccionen.
b)
La temperatura. Por lo general, el calentamiento...
Las gasolinas mexicanas (Nova y Extra) se vendían con dos grados de octanaje hasta 1990. Hoy las gasolinas comerciales son la Nova y la Magna Sin, esta última para los automóviles fabricados desde 1991 que cuentan con un convertidor catalítico para reducir la contaminación, del que hablaremos más adelante. Por lo pronto respondamos a la pregunta, ¿qué es el octanaje?Un motor está diseñado para que la gasolina gasificada sea admitida al pistón y, luego de ser comprimida, explote por la acción de la chispa de la bujía. No son adecuadas aquellas gasolinas que explotan por el solo hecho de comprimirlas, pues se queman prematuramente (el fenómeno se llama preignición). Esto produce que el pistón se extienda antes de que el cigueñal haya completado su ciclo. Elresultado es un golpeteo constante, que se conoce como cascabeleo, que tarde o temprano acaba con los motores.
La mayor o menor tendencia a no producir cascabeleo se mide por el octanaje (o grado de octano) de cada gasolina. Las gasolinas con mayor octanaje son las que producen menor cascabeleo, mientras que las de menor octanaje son más susceptibles de preignición.
De forma arbitraria se haasignado el octanaje de 0 y 100, respectivamente a dos hidrocarburos puros: el n-heptano, que trabaja pésimamente en los motores, y el 2,2,4-trimetilpentano (un isómero del octano C8H18), que se desempeña muy bien (véase la fórmula 14).
Por ejemplo, cuando decimos que una gasolina tiene un octanaje de 80, queremos indicar que, ante la combustión en el motor, se comporta igual que una mezcla de80% de 2,2,4-trimetilpentano y 20% de n-heptano.
Fórmula 14. Conforme más ramificaciones hay en un hidrocarburo, el octanaje aumenta; a) n-heptano (0 octanos); b) 2,2,4-trimetilpentano (100 octanos); c) 2,2,3,3-tetrametilbutano (103 octanos).
Cada hidrocarburo tiene un octanaje característico en esta escala. La mayoría se encuentra entre el 0 y el 100, pero pueden ocurrir los octanajesnegativos (para los hidrocarburos que se comportan todavía peor que el n-heptano) o los mayores de cien (para los que son mejores que el 2,2,4-trimetilpentano). Los isómeros lineales (como el n-heptano) poseen el peor octanaje, mientras que aquellos con más ramificaciones son óptimos (véase el cuadro 8). Por ejemplo, otro isómero del octano, el 2,2,3,3-tetrametilbutano de la fórmula 14 (c) tiene unoctanaje de 103. Asimismo, los hidrocarburos bencénicos, también llamados aromáticos (derivados del benceno, el hidrocarburo de la fórmula 10) son de alto octanaje.
CUADRO 8. Octanaje de algunos hidrocarburos puros.
Hidrocarburo
Índice de octano
n-pentano
62
n-heptano
0
n-octano
17
3-metilheptano
35
2,3-dimetilhexano
79
2,2,4-trimetilpentano
100
benceno
106
Esto no quiere decir que los hidrocarburos lineales no tengan utilidad. Son malos componentes de las gasolinas, pero resultan indispensables en otros procesos industriales (por ejemplo, para extraer aceites de semillas como la soya, el algodón, el maíz, el ricino, el cacahuate y el lino).
CATÁLISIS. LA FORMA QUÍMICA DE METER EL ACELERADOR
Cada cambioquímico sucede a una velocidad característica, en función de una variedad de condiciones. Mientras que existen fenómenos químicos extraordinariamente rápidos, también los hay desesperantemente lentos. Una explosión es un ejemplo de un fenómeno químico veloz. Por contraste, los diamantes se convierten lentamente en grafito, en un proceso que dura millones de años.
Cuando se trata de un proceso químicopara producir un bien determinado, el factor económico entra en juego y el químico debe idear formas de acelerar su ocurrencia. Para ello hace participar alguno de los siguientes parámetros:
a)
La concentración de los compuestos que reaccionan. Si ésta aumenta, existe mayor probabilidad de que sus moléculas se encuentren y reaccionen.
b)
La temperatura. Por lo general, el calentamiento...
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