Sebbene solo il raffinatore conoscerà l’esatta composizione della tua benzina, puoi determinare un punto di congelamento approssimativo in base alla composizione generale del carburante che selezioni. A parte le scelte di normale, senza piombo, premium o diesel, la composizione può anche variare a livello regionale e con le stagioni.

A che temperatura gela la benzina? La benzina congela a temperature comprese tra -40 ° F e -200 ° F (-40 ° C e -129 ° C). La temperatura esatta dipende dal suo livello di ottano, dal fatto che contenga o meno etanolo e da quali idrocarburi si trovano nel carburante. Quando è congelata, la benzina si trasforma più in una sostanza gelatinosa che in un blocco di ghiaccio.

Il punto di congelamento degli idrocarburi

La benzina contiene vari idrocarburi come ottano, eptano ed esano che si congelano a temperature inferiori rispetto ad altri elementi. Il punto di congelamento dell’ottano è -70 ° F (57 ° C) mentre quello dell’eptano è -130 ° F (-90 ° C) e l’esano congela da qualche parte da -141 ° F a -137 ° F (da -96 ° C a -94 ° C). Gli idrocarburi pentano (-202 ° F / -130 ° C) e butano (da -220 a -209 ° F o da -140 a -134 ° C) hanno punti di congelamento molto bassi e sono usati come additivi nelle zone con climi più freddi (Santner , Z., 2019).

Gli idrocarburi più pesanti si solidificano prima degli idrocarburi aromatici. Gli idrocarburi più pesanti e densi, come la paraffina o l’alcano nel diesel, si trasformano in un solido alle temperature atmosferiche. Alcuni aromatici richiedono temperature da -129 ° C a -184 ° C (da -200 ° F a -300 ° F) per solidificarsi (faqs.org, 2004).

Il congelamento di solito comporta un cambiamento nella struttura in cui le molecole formano cristalli ordinati. Le molecole della benzina rallentano semplicemente alle basse temperature e rimangono disordinate e più gelatinose. Tuttavia, se raffreddato abbastanza lentamente si formano alcuni cristalli di idrocarburi (Ask the Van, 2007).

Indice di ottano

L’isoottano è la base per un numero di ottano della benzina a 100, mentre n- eptano segna il punto zero dell’ottano. Il punto di congelamento dell’isoottano è −161,28 ° F (−107,38 ° C) mentre quello dell’n-eptano è −131 ° F (−91 ° C). Questi sono isomeri di ottano semplice (n-ottano), che ha un numero di ottano negativo di -18,5 e un punto di congelamento di -70 ° F (-57 ° C). La benzina pura ad alto numero di ottani avrà un punto di congelamento molto basso. Ancora una volta, vari additivi hanno il potenziale per causare il congelamento al di sopra di quelle temperature.

I valori di ottano più comuni vanno da 85 a 93 che rappresentano l’indice anti-knock del carburante. Ciò fornisce un riferimento per misurare la pressione e il calore necessari per la combustione del carburante. Anche in questo caso, la variazione del numero di ottani è causata dagli additivi del carburante utilizzati per ridurre il rischio di pre-detonazione o urto ed evitare di danneggiare il motore (Santner, 2019).

La valutazione consigliata per la maggior parte dei veicoli è 87 ottani. Il verificarsi della pre-detonazione del gas a 87 ottani è più probabile di 91 ottani perché si accende a una temperatura inferiore (Joan, 2012).

La benzina normale e senza piombo hanno livelli di ottano inferiori (85-87) rispetto premio (91). Gli elementi rimanenti nel carburante sono formulati per aiutare a pulire il motore o prevenire colpi / pre-detonazione (Advanced Technology Institute, 2017; Santner, Z., 2019).

Il punto di congelamento della benzina senza piombo

Il gas senza piombo include additivi di idrocarburi aromatici come benzene, toluene, xilene e naftalene. Questi solidificheranno a 41,95 ° F (5,53 ° C), −139 ° F (−95 ° C), −53,3 ° F a 55 ° F (−47,4 ° C a 13 ° C) e 172,8 ° F (78,2 ° C) rispettivamente. Un rapido confronto rivela che il toluene ha la temperatura di congelamento o il punto di fusione più basso, mentre il naftalene ha il più alto; pertanto, livelli elevati di toluene abbasseranno il punto di congelamento della benzina.

Nonostante la convinzione che il governo federale abbia vietato il piombo nella benzina per autoveicoli, la benzina senza piombo contiene ancora tracce di piombo. Il regolamento impedisce l’aggiunta intenzionale di piombo, ma consente alla benzina senza piombo per veicoli a motore di contenere fino a 0,05 grammi per gallone. Il piombo tetraetile era un additivo anti-colpi utilizzato nella benzina con piombo, ma la benzina senza piombo passa attraverso un processo di raffinazione che riduce al minimo la necessità di additivi anti-colpi (Cabrera, 2017). Le piccole quantità di piombo avranno un effetto minimo sul punto di congelamento tranne che per aumentarlo leggermente.

Punto di congelamento della benzina

La benzina è l’equivalente del Regno Unito e dei paesi del Commonwealth alla benzina americana. In quanto tale, ha le stesse proprietà e punto di congelamento della benzina. La benzina normale nel Regno Unito viene venduta a un numero di ottano pari o superiore a quello medio negli Stati Uniti (RON 95 o AKI 90). Invece di un numero di ottani valutato all’indice Anti-Kock (AKI), è valutato con un rapporto di compressione chiamato Research Operating Number (RON). Con il suo contenuto di ottani più elevato, la benzina è quasi impossibile da congelare durante gli inverni più rigidi in Gran Bretagna.

Punto di congelamento della benzina pura

Alcune stazioni di servizio pubblicizzano la vendita di “olio senza etanolo”, noto anche come “olio puro”. È in corso un dibattito sul fatto che il gas composto al 100% da etanolo, 100% benzina o una miscela sia il migliore (Regoli, 2016).

I vantaggi del gas senza etanolo sono:

• Chilometraggio migliorato
• Meno danni al motore
• Minore dipendenza dalle colture di etanolo

Gli svantaggi sono:

• Emissioni più nocive
• Maggiore dipendenza dal petrolio da altri paesi
• Non ideale per motori ad alta compressione

Il riferimento alla benzina “pura” non dice molto oltre al fatto che non contiene etanolo. Poiché non contiene etanolo, il punto di congelamento della benzina pura sarà superiore a quello di una miscela di etanolo. una migliore idea del punto di congelamento della benzina pura, sarà utile conoscere il suo livello di ottano e gli eventuali additivi del carburante.

Punto di congelamento della benzina con etanolo

L’etanolo prodotto dalla biomassa è preferito come carburante alternativo per i motori a benzina a causa del suo numero elevato di ottani e delle minori emissioni (Bahattin Celik, 2008) . Vari tipi di alcol possono aumentare il numero di ottani. L’etanolo ha un punto di congelamento medio molto basso di circa -173,45 ° F (-114,14 ° C). Sono disponibili varie miscele di benzina ed etanolo come E10, E25, 350 ed E100 che rappresentano la percentuale di etanolo (Bahattin Celik, 2008).

Alcol metilico o metanolo (−143,7 ° F o -97,6 ° F) C) è un’altra forma di additivo alcolico comunemente usato per impedire al gas di congelare quando le temperature sono molto basse. Anche l’alcol isopropilico (−128 ° F o −89 ° C) è un additivo adatto. Uno degli svantaggi dell’etanolo è che può ostruire il carburatore (Cannon, 2019).

Essendo igroscopico, l’etanolo attira l’acqua nel carburante e previene la precipitazione e la formazione di ghiaccio sotto i 32 ° F. Nonostante ciò, l’etanolo non si mescola con l’acqua ma si mescola con la benzina. Invece di legarsi, le molecole di etanolo riempiono gli spazi tra le molecole d’acqua più grandi. L’acqua affonderà sul fondo del tuo serbatoio del gas e con parte dell’etanolo ancora intrappolato.

Se l’ossigeno viene introdotto nella benzina contenente acqua ed etanolo, ti ritroverai con la ruggine. Un altro risultato di avere l’etanolo che attira l’acqua nel serbatoio è che la pompa del carburante attirerà l’acqua dal fondo del serbatoio del gas e nel motore. Di conseguenza, il motore muore così che ti costa un bel soldo asciugarlo. La solita soluzione per la conservazione del carburante etanolo è l’aggiunta di uno stabilizzatore che contiene un’elevata concentrazione di isopropanolo. Forma una miscela azeotropica con l’acqua. Man mano che l’isopropanolo evapora, l’acqua lo accompagna (KeithS, 2013).

Come evitare che la benzina si congeli

Poiché la benzina si congela da qualche parte sotto -40 ° F a -58 ° F a il più, generalmente non è la benzina in un veicolo che gela. L’acqua si congela a soli 32 ° F e il vapore acqueo nel sistema o nel tubo del carburante ha maggiori probabilità di congelarsi (Cannon, 2019).

Assicurati che il tubo del carburante non abbia perdite poiché lo spazio vuoto nelle linee può causare condensa. Mantenere il serbatoio il più pieno possibile per ridurre il rischio di condensa e per mantenere una temperatura complessiva più elevata nel serbatoio (Cannon, 2019). Un trattamento chiamato gas secco manterrà l’acqua nel carburante in modo che si bruci.

Se le tue linee sono già congelate, un garage caldo è la soluzione migliore. Assicurati di tenere le bombole di gas lontane dall’esposizione diretta a qualsiasi fonte di calore principale. È inoltre possibile acquistare trattamenti antigelo per le tubazioni del carburante che funzionano entro poche ore (Cannon, 2019).

Il gas può essere congelato e utilizzato in un secondo momento?

A temperature estreme, si verificano coagulazione e cristallizzazione di alcuni elementi della benzina. Quando si scongela, è di nuovo utilizzabile, ma il congelamento può causare un cambiamento chimico permanente nella benzina. Invece di un blocco di ghiaccio, il gas si trasforma in una sostanza gelatinosa quando si congela (Cannon, 2019).

Evita di usare la benzina finché non si riscalda un po ‘. Se è in un contenitore, scongelare il gas mettendo la bombola in un luogo chiuso che gli consenta di superare i -45 ° F (-43 ° C), ma dove non sarai influenzato da eventuali fumi, come il tuo cantina o garage. Utilizzare un contenitore sigillato per impedire la diffusione di tali fumi pericolosi (Cannon, 2019).

Punto di congelamento del diesel

A causa della presenza di alcano o paraffina nel diesel, il carburante è ha la tendenza a gelare o cerare quando fa freddo. Un alcano è un idrocarburo saturo e l’esadecano o cetano è un alcano altamente viscoso utilizzato nel diesel. Invece del livello di ottano, il diesel viene misurato dal suo livello di cetano. Al di sotto di quello che viene definito punto di intorbidamento, particelle di cera solida iniziano a formarsi nel carburante in condizioni più fredde.

L’accumulo di cera nel carburante finirà per intasare i filtri e gli iniettori. Il CFPP (Cold Filter Plugging Point) è una misura per determinare la portata del gasolio attraverso un dispositivo del sistema di filtrazione. Questo prende in considerazione il tempo e la temperatura. Il diesel estivo può avere un CFFP da -7 ° C a -5 ° C (da 23 ° F a 19 ° F), mentre il diesel invernale può avere un CFFP di -15 ° C (5 ° F). La maggior parte dei veicoli diesel ha filtri riscaldati che consentono al veicolo di funzionare in condizioni ancora più fredde (Winter diesel fuel, 2019). Viene utilizzato un riscaldatore del blocco motore per mantenere la batteria calda e impedire l’ispessimento dell’olio.

Punto di infiammabilità della benzina

Il punto di infiammabilità della benzina è la temperatura alla quale i vapori si accendono. Questa può anche essere definita come la temperatura più bassa necessaria affinché il fluido formi una concentrazione di gas combustibile. Nel caso della benzina, il punto di infiammabilità è -45 ° F (-43 ° C) (Ukropina, 2014).

La temperatura più bassa che fa bruciare i vapori della benzina dopo la rimozione della fonte di accensione è il punto di fuoco. Né il punto di infiammabilità né il punto di fuoco dipendono direttamente dalla temperatura della sorgente di accensione. La temperatura della sorgente di accensione è superiore al punto di fuoco o di infiammabilità. Ad esempio, la temperatura di autoaccensione per la benzina è 536 ° F (280 ° F) (Ukropina, 2014).

Il punto di infiammabilità è una caratteristica che distingue i combustibili infiammabili da quelli combustibili, come benzina e diesel rispettivamente. I combustibili con un punto di infiammabilità inferiore a 37,8 ° C (100 ° F) sono infiammabili. I combustibili con un punto di infiammabilità superiore a tali temperature sono combustibili (Flash Point, 2019).

Uno studio condotto da Al-Abdullah, Kalghatgi e Babiker ha misurato i punti di infiammabilità della benzina commerciale e del diesel. Hanno scoperto che un aumento della benzina nella miscela ha causato una rapida diminuzione del punto di infiammabilità. Una miscela con il 16% di benzina raggiunge un punto di infiammabilità di -40 ° F / C. Le miscele che avevano un volume del 50% o superiore avevano un punto di infiammabilità di -45 ° F (-43 ° C), uguale a quello della benzina standard (Al-Abdullah et al, 2015).

Conclusione

Poiché la benzina è composta da varie sostanze chimiche, il punto di congelamento del gas può variare notevolmente. Gli elementi di acqua o alcol nella vostra benzina si congelano molto prima di alcuni idrocarburi, in particolare gli idrocarburi aromatici. Di conseguenza, le stime per il punto di congelamento della benzina vanno da -40 ° F a -58 ° F (da -40 ° C a -50 ° C) e fino a -200 ° F (-129 ° C) ( Ask the Van, 2007).

Le miscele di benzina variano a seconda della zona del mondo e del periodo dell’anno. Sono formulati in modo diverso per resistere alle temperature fredde in inverno o alle giornate estive. La temperatura molto bassa richiesta per congelare la benzina rende improbabile il verificarsi di solidificazione o gelificazione. Nella maggior parte delle aree, l’acqua nei tubi del carburante si congela molto prima della benzina.

Per evitare che i tubi del carburante si congelino, tieni il veicolo in un luogo caldo e non lasciare che il livello del carburante si alzi Basso. Conservare la benzina in un contenitore di gas standard è sicuro e, se la benzina si congela, assicurati di scongelarla completamente prima di tentare di usarla. Trattamenti antigelo appositamente formulati sono disponibili se la benzina si congela nel veicolo. Tuttavia, a meno che tu non viva in una zona eccezionalmente fredda, è improbabile che questo ti preoccupi.