ガソリンの凝固点は何ですか? (驚くべき答え)

ガソリンの正確な組成を知るのは精製業者だけですが、選択した燃料の一般的な組成に基づいて大まかな凝固点を決定できます。レギュラー、無鉛、プレミアム、またはディーゼルの選択の他に、組成は地域や季節によっても異なります。

ガソリンはどの温度で凍結しますか?ガソリンは-40°Fから-200°F(-40°Cから-129°C)の温度で凍結します。正確な温度は、オクタン価、エタノールが含まれているかどうか、および燃料に含まれる炭化水素によって異なります。ガソリンは、冷凍すると、氷の塊というよりもゲル状の物質に変わります。

炭化水素の凝固点

ガソリンには、オクタン、ヘプタン、ヘキサンなど、他の元素よりも低温で凍結するさまざまな炭化水素が含まれています。オクタンの凝固点は-70°F(57°C)ですが、ヘプタンの凝固点は-130°F(-90°C)であり、ヘキサンは-141°Fから-137°F(-96°Cから-94°C)。炭化水素のペンタン(-202°F / -130°C)とブタン(-220から-209°Fまたは-140から-134°C)は凝固点が非常に低く、寒い気候の地域で添加剤として使用されます(Santner 、Z.、2019)。

重い炭化水素は、芳香族炭化水素よりも早く固化します。ディーゼル中のパラフィンやアルカンなど、より重くて厚い炭化水素は、大気温度で固体に変わります。一部の芳香族化合物は、固化するために-129°Cから-184°C(-200°Fから-300°F)の温度を必要とします(faqs.org、2004)。

凍結には通常、分子が規則正しい結晶を形成する構造の変化が伴います。ガソリン中の分子は低温で減速し、無秩序でよりゲル状のままです。ただし、十分にゆっくりと冷却すると、炭化水素結晶が形成されます(Ask the Van、2007)。

オクタン価

イソオクタンは、ガソリンのオクタン価が100の場合の基準ですが、n-ヘプタンはオクタンのゼロ点を示します。イソオクタンの凝固点は-161.28°F(-107.38°C)ですが、n-ヘプタンの凝固点は-131°F(-91°C)です。これらは、-18.5の負のオクタン価と-70°F(-57°C)の凝固点を持つ単純なオクタン(n-オクタン)の異性体です。純粋な高オクタン価ガソリンの凝固点は非常に低くなります。この場合も、さまざまな添加剤がこれらの温度を超えると凍結を引き起こす可能性があります。

最も一般的なオクタン価は、燃料のアンチノック指数を表す85〜93です。これは、燃料が燃焼するのに必要な圧力と熱を測定するための参照を提供します。繰り返しになりますが、オクタン価の変動は、プレイグニッションやノッキングのリスクを軽減し、エンジンの損傷を回避するために使用される燃料添加剤によって引き起こされます(Santner、2019)。

大多数の車両の推奨定格は次のとおりです。 87オクタン。 87オクタンガスのプレイグニッションの発生は、91オクタンよりも低い温度で発火するため、発生する可能性が高くなります(Joan、2012)。

通常の無鉛ガソリンのオクタン価は(85-87)よりも低くなります。プレミアム(91)。燃料の残りの要素は、エンジンの洗浄やノッキング/プレイグニッションの防止に役立つように配合されています(Advanced Technology Institute、2017年、Santner、Z.、2019年)。

無鉛ガソリンの融点

無鉛ガスには、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの芳香族炭化水素添加剤が含まれます。これらは、41.95°F(5.53°C)、-139°F(-95°C)、-53.3°Fから55°F(-47.4°Cから13°C)、および172.8°F(78.2°)で固化します。 C)それぞれ。簡単に比較すると、トルエンの凝固温度または融点が最も低く、ナフタレンの凝固点が最も高いことがわかります。したがって、高レベルのトルエンはガソリンの凝固点を下げます。

連邦政府によって自動車用ガソリンの鉛は禁止されていると信じられていますが、無鉛ガソリンにはまだ微量の鉛が含まれています。この規制は、意図的に鉛を追加することを禁止していますが、自動車の無鉛ガソリンには1ガロンあたり0.05グラムも含まれることを許可しています。テトラエチル鉛は有鉛ガソリンに使用されるアンチノック添加剤でしたが、無鉛ガソリンは、アンチノック添加剤の必要性を最小限に抑える精製プロセスを経ています(Cabrera、2017年)。少量の鉛は、わずかに増加することを除いて、凝固点への影響は最小限に抑えられます。

ガソリンの凝固点

ガソリンは、英国および連邦諸国のアメリカのガソリンに相当します。そのため、ガソリンと同じ特性と凝固点を持っています。英国の通常のガソリンは、米国のミッドグレード(RON95またはAKI90)と同じかそれ以上のオクタン価で販売されています。オクタンは、Anti-Kock Index(AKI)で評価される代わりに、Research Operating Number(RON)と呼ばれる圧縮率で評価されます。オクタン価が高いため、英国で最も厳しい冬の間にガソリンを凍結することはほぼ不可能です。

純粋なガソリンの融点

一部のガソリンスタンドでは、「純粋なオイル」とも呼ばれる「エタノールを含まないオイル」の販売を宣伝しています。 100%エタノール、100%ガソリン、またはいくつかの混合物で作られたガスが最適かどうかについては、現在も議論が続いています(Regoli、2016)。

エタノールを含まないガスの利点は次のとおりです。

  • 燃費の改善
  • エンジンへのダメージが少ない
  • エタノール作物への依存度が低い

欠点は次のとおりです。

  • より有害な排出物
  • 他の国への石油への依存度が高まる
  • 高圧縮エンジンには理想的ではありません

「純粋な」ガソリンへの言及は、エタノールが含まれていないという事実をはるかに超えているわけではありません。エタノールが含まれていないため、純粋なガソリンの凝固点はエタノール混合物の凝固点よりも高くなります。純粋なガソリンの凝固点をよりよく理解するには、そのオクタンレベルと燃料添加剤を知ることが役立ちます。

エタノールを含むガソリンの凝固点

バイオマス生産エタノールは、オクタン価が高く、排出量が少ないため、ガソリンエンジンの代替燃料として好まれています(Bahattin Celik、2008年)。 。さまざまな種類のアルコールがオクタン価を上げる可能性があります。エタノールの平均凝固点は、-114.14°C(-173.45°F)と非常に低くなっています。エタノールのパーセンテージを表すE10、E25、350、E100など、ガソリンとエタノールのさまざまな混合物が利用可能です(Bahattin Celik、2008)。

メチルアルコールまたはメタノール(-143.7°Fまたは-97.6°) C)は、温度が非常に低いときにガスが凍結しないようにするために一般的に使用される別の形態のアルコール添加剤です。イソプロピルアルコール(-128°Fまたは-89°C)も適切な添加剤です。エタノールの欠点の1つは、キャブレターを詰まらせる可能性があることです(Cannon、2019)。

吸湿性であるため、エタノールは燃料中の水分を引き付け、32未満の沈殿と氷の形成を防ぎます。 °F。それにもかかわらず、エタノールは水と混合しませんが、ガソリンと混合します。結合する代わりに、エタノールの分子は、より大きな水分子の間のスペースを埋めます。水はガスタンクの底に沈み、エタノールの一部がまだ閉じ込められています。

水とエタノールが入っているガソリンに酸素を導入すると、錆びてしまいます。エタノールがタンクに水を引き込むもう1つの結果は、燃料ポンプがガスタンクの底からエンジンに水を引き込むことです。その結果、エンジンが停止するため、エンジンを乾燥させるのにかなりの費用がかかります。エタノール燃料を保管するための通常の解決策は、高濃度のイソプロパノールを含む安定剤を追加することです。それは水と共沸混合物を形成します。イソプロパノールが蒸発すると、水も一緒に移動します(KeithS、2013)。

ガソリンが凍結しないようにする方法

ガソリンは-40°Fから-58°F未満で凍結するため、ほとんどの場合、凍結するのは一般的に車両内のガソリンではありません。水はわずか32°Fで凍結し、システムまたは燃料ライン内の水蒸気が凍結する可能性が高くなります(Cannon、2019)。

燃料ラインの空きスペースが漏れないことを確認してください。結露の原因になります。結露のリスクを減らし、タンク内の全体的な温度を高く維持するために、タンクをできるだけいっぱいに保ちます(Cannon、2019)。ドライガスと呼ばれる処理により、燃料中の水が燃え尽きるように保たれます。

ラインがすでに凍結している場合は、暖かいガレージが最善の解決策です。ガス缶を主要な熱源に直接さらさないようにしてください。数時間以内に機能する燃料ラインの不凍液処理を購入することもできます(Cannon、2019)。

ガスを凍結して後で使用することはできますか?

極端な温度では、ガソリンの一部の元素の凝固と結晶化が発生します。解凍すると再び使用可能になりますが、凍結するとガソリンに恒久的な化学変化を引き起こす可能性があります。氷の塊の代わりに、ガスは凍結するとゲル状の物質に変わります(Cannon、2019)。

ガソリンは、少し温まるまで使用しないでください。容器に入っている場合は、-43°C(-45°F)を超えることができる密閉された場所に缶を置いてガスを解凍しますが、ガスなどの煙の影響を受けない場所に置きます。地下室またはガレージ。このような危険な煙の拡散を防ぐために、密閉容器を使用してください(Cannon、2019)。

ディーゼルの凝固点

ディーゼルにはアルカンまたはパラフィンが含まれているため、燃料は寒い季節にはゲル化またはワックス化する傾向があります。アルカンは飽和炭化水素であり、ヘキサデカンまたはセタンはディーゼルで使用される高粘度のアルカンです。オクタン価の代わりに、ディーゼルはそのセタン価によって測定されます。曇点と呼ばれるものより下では、より低温の条件下で固体ワックスの粒子が燃料中に形成され始めます。

燃料にワックスが蓄積すると、最終的にフィルターとインジェクターが詰まります。 CFPP(Cold Filter Plugging Point)は、ろ過システム装置を通過するディーゼル燃料の流量を決定するための尺度です。これは時間と温度を考慮に入れています。夏のディーゼルのCFFPは23°Fから19°F(-7°Cから-5°C)であるのに対し、冬のディーゼルのCFFPは5°F(-15°C)です。ほとんどのディーゼル車には、車両がさらに低温の条件下で機能できるようにする加熱フィルターがあります(冬のディーゼル燃料、2019年)。エンジンブロックヒーターは、バッテリーを暖かく保ち、オイルが濃くなるのを防ぐために使用されます。

ガソリン引火点

ガソリンの引火点は、蒸気が発火する温度です。これは、流体が可燃性のガス濃度を形成するために必要な最低温度として定義することもできます。ガソリンの場合、引火点は-45°F(-43°C)です(Ukropina、2014年)。

発火源を取り除いた後にガソリン蒸気を燃焼させる最低温度は引火点。引火点も発火点も発火源の温度に直接依存しません。発火源の温度が発火点または引火点よりも高い。たとえば、ガソリンの自己発火温度は536°F(280°F)です(Ukropina、2014年)。

引火点は、可燃性燃料とガソリンなどの可燃性燃料を区別する特性です。それぞれディーゼル。引火点が37.8°C(100°F)未満の燃料は可燃性です。これらの温度を超える引火点を持つ燃料は可燃性です(Flash Point、2019)。

Al-Abdullah、Kalghatgi、およびBabikerが実施した調査では、市販のガソリンとディーゼルの引火点を測定しました。彼らは、ブレンド中のガソリンの増加が引火点を急速に低下させることを発見しました。 16%ガソリンとの混合物は、-40°F / Cの引火点に達します。体積が50%以上のブレンドの引火点は、標準ガソリンと同じ-45°F(-43°C)でした(Al-Abdullah et al、2015)。

結論

ガソリンはさまざまな化学物質で構成されているため、ガスの凝固点は大幅に異なる可能性があります。ガソリンに含まれる水やアルコールの元素は、一部の炭化水素、特に芳香族炭化水素よりもはるかに早く凍結します。その結果、ガソリンの凝固点の推定値は、-40°Fから-58°F(-40°Cから-50°C)まで高く、-200°F(-129°C)まで低くなります(ヴァンに聞いてください、2007年)。

ガソリンのブレンドは、世界の地域や時期によって異なります。それらは、冬の寒さや夏の犬の日に耐えるように異なって処方されています。ガソリンの凍結に必要な温度が非常に低いため、固化やゲル化が発生する可能性は低くなります。ほとんどの地域で、燃料ラインの水はガソリンよりもかなり前に凍結します。

燃料ラインの凍結を防ぐために、車両を暖かい場所に保管し、燃料レベルが高くなりすぎないようにしてください。低い。標準のガス貯蔵容器にガソリンを保管することは安全です。ガソリンが凍結した場合は、使用する前に必ず完全に解凍してください。ガソリンが車内で凍結する場合は、特別に配合された不凍液処理を利用できます。ただし、非常に寒い地域に住んでいない限り、これはあなたにとって心配になることはないでしょう。

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