Embora apenas o refinador saiba a composição exata de sua gasolina, você pode determinar um ponto de congelamento aproximado com base na composição geral do combustível que você selecionar. Além das opções de regular, sem chumbo, premium ou diesel, a composição também pode variar regionalmente e com as estações.
A que temperatura a gasolina congela? A gasolina congela a temperaturas entre -40 ° F e -200 ° F (-40 ° C e -129 ° C). A temperatura exata depende do seu nível de octanas, se contém ou não etanol, e quais hidrocarbonetos estão no combustível. Quando congelada, a gasolina se torna mais uma substância gelatinosa do que um bloco de gelo.
O ponto de congelamento dos hidrocarbonetos
A gasolina contém vários hidrocarbonetos como octano, heptano e hexano que congelam a temperaturas mais baixas do que outros elementos. O ponto de congelamento do octano é -70 ° F (57 ° C), enquanto o do heptano é -130 ° F (-90 ° C) e o hexano congela em algum lugar de -141 ° F a -137 ° F (-96 ° C a -94 ° C). Os hidrocarbonetos pentano (-202 ° F / -130 ° C) e butano (-220 a -209 ° F ou -140 a -134 ° C) têm pontos de congelamento muito baixos e são usados como aditivos em áreas com climas mais frios (Santner , Z., 2019).
Hidrocarbonetos mais pesados solidificam mais cedo do que os hidrocarbonetos aromáticos. Hidrocarbonetos mais pesados e espessos, como a parafina ou o alcano no diesel, tornam-se sólidos em temperaturas atmosféricas. Alguns aromáticos requerem temperaturas de -129 ° C a -184 ° C (-200 ° F a -300 ° F) para solidificar (faqs.org, 2004).
O congelamento geralmente envolve uma mudança na estrutura onde as moléculas formam cristais ordenados. As moléculas da gasolina apenas diminuem a velocidade em baixas temperaturas e permanecem desordenadas e mais parecidas com gel. No entanto, se resfriado lentamente o suficiente, alguns cristais de hidrocarboneto se formam (Ask the Van, 2007).
Classificação de octanagem
Isooctano é a base para uma classificação de octanagem da gasolina em 100, enquanto n- heptano marca o ponto zero de octanagem. O ponto de congelamento do isooctano é −161,28 ° F (−107,38 ° C), enquanto o do n-heptano é −131 ° F (−91 ° C). Estes são isômeros de octano simples (n-octano), que tem uma octanagem negativa de -18,5 e um ponto de congelamento de -70 ° F (-57 ° C). A gasolina pura de alta octanagem terá um ponto de congelamento muito baixo. Novamente, vários aditivos têm o potencial de causar congelamento acima dessas temperaturas.
As classificações de octanagem mais comuns são de 85 a 93, representando o Índice Anti-Knock do combustível. Isso fornece uma referência para medir quanta pressão e calor são necessários para o combustível entrar em combustão. Novamente, a variação na classificação de octanas é causada por aditivos de combustível usados para reduzir o risco de pré-detonação ou batida e evitar danos ao motor (Santner, 2019).
A classificação recomendada para a maioria dos veículos é 87 octanas. A ocorrência de pré-detonação de gás de 87 octanas é mais provável do que 91 octanas porque inflama a uma temperatura mais baixa (Joan, 2012).
A gasolina comum e sem chumbo têm níveis de octanas mais baixos (85-87) do que prêmio (91). Os elementos restantes no combustível são formulados para ajudar a limpar seu motor ou evitar batidas / pré-detonação (Advanced Technology Institute, 2017; Santner, Z., 2019).
O ponto de congelamento da gasolina sem chumbo
O gás sem chumbo inclui aditivos de hidrocarbonetos aromáticos, como benzeno, tolueno, xileno e naftaleno. Estes solidificarão 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) C) respectivamente. Uma rápida comparação revela que o tolueno tem a menor temperatura de congelamento ou ponto de fusão, enquanto o naftaleno tem o mais alto; portanto, altos níveis de tolueno reduzirão o ponto de congelamento da gasolina.
Apesar da crença de que o governo federal proíbe o chumbo na gasolina automotiva, a gasolina sem chumbo ainda contém traços de chumbo. O regulamento impede a adição intencional de chumbo, mas permite que a gasolina sem chumbo dos veículos motorizados contenha até 0,05 gramas por galão. O chumbo tetraetila era um aditivo antidetonante utilizado na gasolina com chumbo, mas a gasolina sem chumbo passa por um processo de refino que minimiza a necessidade de aditivos antidetonantes (Cabrera, 2017). As pequenas quantidades de chumbo terão um efeito mínimo no ponto de congelamento, exceto para aumentá-lo ligeiramente.
Ponto de congelamento da gasolina
Petrol é o equivalente do Reino Unido e dos países da Comunidade Britânica à gasolina americana. Como tal, tem as mesmas propriedades e ponto de congelamento da gasolina. A gasolina comum no Reino Unido é vendida com uma classificação de octanas tão alta ou mais alta do que a de classe média nos EUA (RON 95 ou AKI 90). Em vez de a octanagem ser classificada no Índice Anti-Kock (AKI), ela é classificada com uma taxa de compressão chamada Research Operating Number (RON). Com seu alto teor de octanas, é quase impossível congelar a gasolina durante os invernos mais rigorosos da Grã-Bretanha.
Ponto de congelamento da gasolina pura
Alguns postos de gasolina anunciam a venda de “óleo sem etanol”, também conhecido como “óleo puro”. Há um debate em andamento sobre se o gás feito de etanol 100%, gasolina 100% ou alguma mistura é o melhor (Regoli, 2016).
As vantagens do gás sem etanol são:
- Melhoria na milhagem
- Menos danos ao motor
- Menos dependência de safras de etanol
As desvantagens são:
- Mais emissões prejudiciais
- Mais confiança em outros países para o óleo
- Não é ideal para motores de alta compressão
A referência à gasolina “pura” não diz muito além do fato de que ela não contém etanol. Por não ter etanol, o ponto de congelamento da gasolina pura será superior ao de uma mistura de etanol. uma ideia melhor do ponto de congelamento da gasolina pura, será útil saber seu nível de octanas e quaisquer aditivos de combustível.
Ponto de congelamento da gasolina com etanol
O etanol produzido a partir de biomassa é preferido como combustível alternativo para motores a gasolina devido ao seu alto índice de octanas e baixas emissões (Bahattin Celik, 2008) . Vários tipos de álcool podem aumentar sua octanagem. O etanol tem um ponto de congelamento médio muito baixo, em torno de -173,45 ° F (-114,14 ° C). Várias misturas de gasolina e etanol estão disponíveis, como E10, E25, 350 e E100, representando a porcentagem de etanol (Bahattin Celik, 2008).
Álcool metílico ou metanol (-143,7 ° F ou -97,6 ° C) é outra forma de aditivo de álcool comumente usada para evitar que o gás congele quando as temperaturas são muito baixas. O álcool isopropílico (−128 ° F ou −89 ° C) também é um aditivo adequado. Uma das desvantagens do etanol é que ele pode entupir o carburador (Cannon, 2019).
Por ser higroscópico, o etanol atrai a água do combustível e evita a precipitação e a formação de gelo abaixo de 32 ° F. Apesar disso, o etanol não se mistura com água, mas se mistura com a gasolina. Em vez de se ligar, as moléculas de etanol preenchem os espaços entre as moléculas maiores de água. A água irá afundar no seu tanque de gasolina e com parte do etanol ainda preso nele.
Se o oxigênio for introduzido na gasolina que contém água e etanol, você acabará com ferrugem. Outro resultado de o etanol puxar água para o tanque é que a bomba de combustível puxará água do fundo do tanque para o motor. Como resultado, o motor morre de modo que custa muito dinheiro secá-lo. A solução usual para armazenar etanol combustível é adicionar um estabilizador que contém uma alta concentração de isopropanol. Forma uma mistura azeotrópica com água. Conforme o isopropanol evapora, a água vai com ele (KeithS, 2013).
Como evitar que a gasolina congele
Uma vez que a gasolina congela em algum lugar abaixo de -40 ° F a -58 ° F a no máximo, geralmente não é gasolina em um veículo que congela. A água congela a apenas 32 ° F, e o vapor de água no sistema ou linha de combustível tem maior probabilidade de congelar (Cannon, 2019).
Certifique-se de que a linha de combustível não tenha vazamentos, pois o espaço vazio nas linhas pode causar condensação. Mantenha o tanque tão cheio quanto possível para reduzir o risco de condensação e para manter uma temperatura geral mais alta no tanque (Cannon, 2019). Um tratamento chamado gás seco manterá a água no combustível para que queime.
Se suas linhas já estão congeladas, uma garagem aquecida é a melhor solução. Certifique-se de manter as latas de gás longe da exposição direta a qualquer fonte importante de calor. Você também pode comprar tratamentos anticongelantes da linha de combustível que funcionam em poucas horas (Cannon, 2019).
O gás pode ser congelado e usado mais tarde?
Em temperaturas extremas, ocorre a coagulação e a cristalização de alguns elementos da gasolina. Quando descongela, é novamente utilizável, mas o congelamento tem o potencial de causar uma mudança química permanente na gasolina. Em vez de um bloco de gelo, o gás se transforma em uma substância gelatinosa quando congela (Cannon, 2019).
Evite usar gasolina até que ela aqueça um pouco. Se estiver em um recipiente, descongele o gás colocando a lata em um local fechado que permita que fique acima de -45 ° F (-43 ° C), mas onde você não seja afetado por quaisquer vapores, como o seu cave ou garagem. Use um recipiente vedado para evitar a propagação de tais gases perigosos (Cannon, 2019).
Ponto de congelamento do diesel
Devido à presença de alcano ou parafina no diesel, o combustível é tem tendência a formar gel ou cera no tempo frio. Um alcano é um hidrocarboneto saturado e hexadecano ou cetano é um alcano altamente viscoso usado no diesel. Em vez do nível de octanagem, o diesel é medido pelo seu nível de cetano. Abaixo do que é conhecido como ponto de nuvem, partículas de cera sólida começam a se formar no combustível em condições mais frias.
O acúmulo de cera no combustível irá eventualmente obstruir os filtros e injetores. O CFPP (Cold Filter Plugging Point) é uma medida para determinar a taxa de fluxo de combustível diesel através de um dispositivo de sistema de filtragem. Isso leva em consideração o tempo e a temperatura. O diesel de verão pode ter um CFFP de 23 ° F a 19 ° F (-7 ° C a -5 ° C), enquanto o diesel de inverno pode ter um CFFP de 5 ° F (-15 ° C). A maioria dos veículos a diesel tem filtros aquecidos que permitem que o veículo funcione em condições ainda mais frias (combustível diesel de inverno, 2019). Um aquecedor do bloco do motor é usado para manter a bateria aquecida e evitar que o óleo engrosse.
Ponto de inflamação da gasolina
O ponto de inflamação da gasolina é a temperatura na qual os vapores se acendem. Isso também pode ser definido como a temperatura mais baixa necessária para o fluido formar uma concentração de gás que é combustível. No caso da gasolina, o ponto de inflamação é -45 ° F (-43 ° C) (Ukropina, 2014).
A temperatura mais baixa que faz com que os vapores de gasolina queimem após a remoção da fonte de ignição é o ponto de fogo. Nem o ponto de fulgor nem o ponto de incêndio dependem diretamente da temperatura da fonte de ignição. A temperatura da fonte de ignição é mais alta do que o ponto de incêndio ou de fulgor. Por exemplo, a temperatura de autoignição da gasolina é 536 ° F (280 ° F) (Ukropina, 2014).
O ponto de inflamação é uma característica que distingue os combustíveis inflamáveis dos combustíveis, como gasolina e diesel respectivamente. Os combustíveis com um ponto de inflamação abaixo de 37,8 ° C (100 ° F) são inflamáveis. Combustíveis com um ponto de inflamação acima dessas temperaturas são combustíveis (Flash Point, 2019).
Um estudo conduzido por Al-Abdullah, Kalghatgi e Babiker mediu os pontos de inflamação da gasolina comercial e do diesel. Eles descobriram que um aumento de gasolina na mistura fez com que o ponto de fulgor caísse rapidamente. Uma mistura com 16% de gasolina atinge um ponto de inflamação de -40 ° F / C. As misturas que tiveram um volume de 50% ou mais tiveram um ponto de inflamação de -45 ° F (-43 ° C), igual ao da gasolina padrão (Al-Abdullah et al, 2015).
Conclusão
Visto que a gasolina é composta de vários produtos químicos, o ponto de congelamento do gás pode variar consideravelmente. Elementos de água ou álcool em sua gasolina congelarão muito mais cedo do que alguns hidrocarbonetos, especialmente hidrocarbonetos aromáticos. Como resultado, as estimativas para o ponto de congelamento da gasolina podem ser tão altas quanto -40 ° F a -58 ° F (-40 ° C a -50 ° C) e tão baixas quanto -200 ° F (-129 ° C) ( (Ask the Van, 2007).
As misturas de gasolina variam de acordo com a região do mundo e a época do ano. Eles são formulados de forma diferente para suportar as temperaturas frias no inverno ou os dias de cachorro de verão. A temperatura muito baixa necessária para congelar a gasolina torna improvável a ocorrência de solidificação ou gelificação. Na maioria das áreas, a água nas mangueiras de combustível congela bem antes da gasolina.
Para evitar que as mangueiras de combustível congelem, mantenha o veículo armazenado em um local aquecido e não deixe o nível de combustível subir muito baixo. Armazenar gasolina em um recipiente de armazenamento de gás padrão é seguro e, se a gasolina congelar, certifique-se de descongelá-la completamente antes de tentar usá-la. Tratamentos anticongelantes especialmente formulados estão disponíveis se a gasolina congelar em seu veículo. No entanto, a menos que você more em uma área excepcionalmente fria, isso provavelmente não será uma preocupação para você.
