ترجمة: منار أياسو، الكيمياء العربي
هل تساءلت يوماً عن كيفية تشغيل البترول لمحرك سيارتك؟ أو ما هو مدى جودته؟ فيما يلي نظرة فاحصة عن كيمياء الأوكتان وكيفية عمله.
كيف تعمل محركات السيارات؟
يسمى المحرك المستخدم في سيارتك محرك الاحتراق الداخلي والسبب أنّه يحرق الوقود داخل المحرك (المحرك البخاري يحرق الوقود الخارج لتسخين البخار الذي يدير المحرك).
تمزج بضع قطرات من الوقود مع الهواء وتحقن في غرفة الاحتراق الموجودة داخل محرك سيارتك ثم تطلق بطارية السيارة شرارة كهربائية مسببة اشتعال الوقود الأمر الذي يجعل الغرفة ساخنة. حرارة الغرفة تمدد الهواء، الذي بدوره يدفع المكبس محركاً العجلات. معقدة قليلاً أليس كذلك؟
اشتعال الوقود بطريقة صحيحة دون انفجاره أمر بغاية الأهمية إذ أنّ انفجاره قد يتسبب بخاصية تدعى الطرقفي المحرك. وهو أمر خطير، لأنّه يمكن أن يلحق الضرر بالمكبس ويسبب تسرب الوقود الساخن إلى أجزاء أخرى من المحرك. ولهذا السبب يتمتع عدد الأوكتان بأهمية كبيرة.
مما يصنع البنزين؟
قبل تحدثنا عن عدد الأوكتان، دعونا نتعرف على ماهية البترول. البترول خليط من عدد من المواد الكيميائية العضوية تدعى الهيدروكربونات. والهيدروكربونات مركبات كيميائية مكونة فقط من ذرات الكربون والهيدروجين.
الأيزو أوكتان مركب هيدروكربوني مكون من ثماني ذرات كربون وثمانية عشر ذرة هيدروجين. ويحترق بشكل آمن تماماً. الهيبتان مركب هيدروكربوني مكون من سبع ذرات كربون، ويحترق بشكل انفجاري.
وضع العلماء مقياساً يقيس مدى احتراق الوقود بشكل آمن وصحيح، من خلال مقارنته مع هذه الهيدروكربونات. أيزو أوكتان هو الأكثر أماناً وأعطي عدداً أوكتانياً قدره (صفر)، بينما أعطي الهيبتان الأكثرخطورة عدداً أوكتانياً قدره (100).
عدد الأوكتان
حضر العلماء مزائج مختلفة للأيزو أوكتان مع الهيبتان وأحرقوها لإنشاء مقياس لعدد الأوكتان.على سبيل المثال:
يعطي حرق مزيج من 9حجوم من الأيزو أوكتان وحجم واحد من الهيبتان عددا أوكتانياً قدره (90) وهوالأكثر أماناً من حيث احتراقه احتراقاً نظامياً.
بكل الأحوال يعتبر إنتاج بترول مكون فقط من الأيزو أوكتان عملية صعبة ومكلفة لأنّه من الصعب جداً إزالة الهيبتان الموجود وعوضاً عن ذلك يضيف الخبراء مواد كيميائية أخرى لمزيج الوقود تحول دون حدوث الانفجار والاحتراق غير النظامي بفعل انضغاط المواد.
تسمى هذه المواد بالعوامل المضادة للدّق (مضادات الدّق) واستخدم رباعي ايتيل الرصاص كمادة مضافة لفترة طويلة ولكن تم حظره الآن بسبب سمية الرصاص. تستخدم في وقتنا الحاضر مضادات دق أكثر أماناً.
لذلك في المرة القادمة االتي تذهب بها لمضخة الوقود (الكازية) تذكر أن تسأل عن عدد أوكتان الوقود واشتري الوقود ذو العدد الأوكتاني الأعلى.
المصدر:
Why are Octane Ratings important?. (n.d.). Everyday Chemistry. Retrieved September 23, 2014, from http://humantouchofchemistry.com/why-are-octane-ratings-important.htm
شكراً على الموضوع الجميل.. ولكن كنت متأمل أن يحتوي الموضوع على معلومات أكثر دقة.. حسب ماجاء بالموضوع بأن البطارية تعطي الشرارة لحجرة الاحتراق، وهذا كلام ليس دقيق لان المولد(الدينمو) هو من يعطي الشرارة ويقوم بتغذية جميع أجزاء السيارة بالتيار الكهربائي اللازم حيث البطارية تقتصر مهمتها على تدوير المحرك فقط ولو قمت بفصل البطارية بعد ذلك ستلاحظ بأن المحرك لا يزال يعمل.
من ناحية أخرى.. لو ذهبت إلى كتالوج السيارة ستجد بأن الشركة المصنعة قامت بتحديد نوعية الوقود المناسب لسيارتك وأيضاً نوعية زيت المحرك.. ليس بالضرورة أن يكون الوقود ذو العدد الأوكتاني الأعلى هو مايناسب محرك سيارتك. فقط التزم بنصائح الشركة المصنعة….
وشكرا
شكراً على ردك اللطيف أخي الكريم. لن نتطرق إلى القول بأنّ ما ننشره هو الصحيح دوماً، وإنما نتلقى أي اقتراحات وملاحظات برحابة صدر. إنّ غرض الكيمياء العربي من هذا المقال وغيره هو محاولة تقديم المعلومات البسيطة التي من الممكن فهمها من الجميع، إضافة إلى بعض المعلومات الاختصاصية وغير الاختصاصية. إنّنا نحاول تبسيط بعض المعلومات وتنوعيها قدر الإمكان. في بعض الأحيان ربما يكون كاتب المقال في المصدر الأصلي يقصد شيئاً آخر لم ندركه عند قراءة المقال، لذلك نحاول ذكر مصدر ما ننشر دائماً.
سيدي الكريم، إنّ الكيمياء العربي مبادرة عربية تسعى لنشر علم الكيمياء، وتحفيز المتابعين على القراءة والإطلاع، بالإضافة إلى البحث عن المعلومة. وكم نكون سعداء عندما تصلنا ردود لتصحيح الأخطاء والعثرات في حال وجودها. فنحن نؤمن بالعمل الجماعي لإيصال المعلومة الأفضل.
نعود ونشكرك على ردك، تقبل تحياتنا
أعجبني بساطة الطرح
بارك الله في جهودكم وانشاء الله نحو المزيد والمزيد ولدي سؤال ارجو الاجابة عنه كيف يتم تحضير رباعي ايتيل الرصاص وهل هو سهل التحضير ورخيص الثمن وكم يا ترا نسبة المركب في الوقود ؟