วันอาทิตย์ที่ 21 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2559

ในปัจจุบันมีความต้องการใช้น้ำมันเบนซิน \displaystyle (C_6-C_{12})และน้ำมันดีเซล\displaystyle (C_{14}-C_{19})ในปริมาณที่สูงมาก รวมทั้งผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นโดยตรงมีคุณภาพไม่เหมาะสมกับความต้องการ นักวิทยาศาสตร์จึงหาวิธีทำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลสูงและเป็นที่ต้องการน้อยให้เป็นสารที่มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกับน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล รวมทั้งปรับปรุงโครงสร้างของโมเลกุลให้เป็นเชื้อเพลิงหรือเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพตามต้องการ และใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารชนิดอื่นๆ ต่อไป ซึ่งทำได้หลายวิธีดังนี้

ก.    การทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่แตกออกเป็นโมเลกุลเล็ก โดยใช้ความร้อนสูงประมาณ 500   
องศาเซลเซียส และมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม วิธีนี้เรียกว่า  กระบวนการแตกสลาย  ดังตัวอย่าง

ข.     การเปลี่ยนสารประกอบไฮโดรเจนคาร์บอนแบบโซ่ตรงเป็นไอโซเมอร์แบบโซ่กิ่ง หรือการเปลี่ยนสาร
ประกอบไฮโดรคาร์บอนแบบวงให้เป็นสารอะโรมาติก โดยใช้ความร้อนสูงและตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีนี้เรียกว่า กระบวนการ     รีฟอร์มมิง ดังตัวอย่าง

   
ค.       การรวมสารประกอบของแอลเคนกับแอลคีนที่มีมวลโมเลกุลต่ำโดยมีกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เกิดเป็น
โมเลกุลของสารประกอบแอลเคนที่มีโครงสร้างแบบโซ่กิ่ง เรียกวิธีนี้ว่า  กระบวนการแอลคิเลชัน ดังตัวอย่าง
ง.        การรวมสารประกอบแอลคีนโมเลกุลเล็กเข้าด้วยกันโดยใช้ความร้อนหรือตัวเร่งปฏิกิริยา เกิดเป็น
สารประกอบไฮโดรเจนคาร์บอนที่มีจำนวนคาร์บอนเพิ่มขึ้นและมีพันธะคู่เหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์ เรียกวิธีนี้ว่า<b>กระบวนการโอลิโกเมอไรเซซัน</b>ดังตัวอย่าง

น้ำมันเบนซินมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ในโมเลกุลมีคาร์บอน 6 - 12 อะตอม สาร
เหล่านี้เมื่อได้รับความร้อนจะระเหยเป็นไอและลุกติดไฟได้ เมื่อผสมกับอากาศในกระบอกสูบและจุดด้วยประกายไฟ ทำให้เกิดการระเบิดขึ้นได้ แต่เนื่องจากในน้ำมันเบนซินประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนต่างชนิดและมีไอโซเมอร์ที่ต่างกัน ทำให้เกิดการติดไฟและระเบิดไม่พร้อมกัน จากการศึกษาพบว่าสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างแบบโซ่กิ่งหรืออะโรมาติก จัดเป็นน้ำมันเบนซินที่มีคุณภาพดีกว่าแบบโซ่ตรง เพราะว่าสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เป็นชนิดโซ่ตรงติดไฟได้ง่ายกว่าและเกิดการระเบิดเร็วกว่าจังหวะที่ควรเป็นในกระบอกสูบ ทำให้เครื่องยนต์เกิดอาการเดินไม่เรียบซึ่งเรียกว่า การชิงจุดระเบิดไอโซเมอร์ของออกเทนที่มีชื่อสามัญว่า ไอโซออกเทน เป็นเชื้อเพลิงที่เหมาะกับเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน เพราะจะช่วยป้องกันการชิงจุดระเบิดของเครื่องยนต์ ทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ไม่เหมาะสมเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ประเภทนี้คือแฮปเทนชนิดโซ่ตรง เพราะทำให้เครื่องยนต์เกิดการชิงจุดระเบิดง่าย จึงมีการกำหนดคุณภาพน้ำมันเบนซินด้วย เลขออกเทนโดยกำหนดให้น้ำมันเลขออกเทนเป็น 100 ส่วนน้ำมันเบนซินที่มีสมบัติในการเผาไหม้เช่นเดียวกับเฮปเทนโซ่ตรงมีเลขออกเทนเป็น 0 ดังนั้นน้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 95 จึงมีสมบัติในการเผาไหม้เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงที่ได้จากการผสมไอโซออกเทน ร้อยละ 95 กับเฮปเทนร้อยละ 5 โดยมวล

    
    เบนซิน   เป็นผลิตภัณฑ์น้ำมันที่ได้จากการกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบเหมาะสมที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์เบนซิน ปัจจุบันมีน้ำมันเบนซินออกเทน 91 (เติมสารให้มีสีแดง) และออกเทน 95 (เติมสารให้มีสีเหลือง) การที่เรียกชื่อตามค่าออกเทนและทำให้มีสีต่างกันเพื่อช่วยให้ผู้บริโภคเลือกได้ถูกต้องเหมาะสมกับประเภทของเครื่องยนต์


  น้ำมันเบนซินที่กลั่นได้และปรับปรุงคุณภาพแล้วส่วนใหญ่ยังคงมีเลขออกเทนต่ำกว่า 75 จึงไม่เหมาะที่จะนำมาใช้กับเครื่องยนต์เบนซินในยุคปัจจุบัน การเพิ่มค่าออกเทนในอดีตทำโดยเติมสารเคมีบางชนิด เช่น เตตระเมทิลเลดหรือเตตระเอทิล   เลดลงในน้ำมันเบนซินที่กลั่นได้ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2539 ได้เปลี่ยนมาใช้สารเคมีชนิดอื่น เช่น เมทิลเทอร์เชียรีบิวทิลอีเทอร์ (MTBE) เอทานอลหรือเมทานอลและเรียกน้ำมันเบนซินชนิดนี้ว่า น้ำมันไร้สารตะกั่ว
                      
  เมทิลเทอร์เชียบิวทิลอีเทอร์  (MTBE = Methyl Tertiary Butyl Etherมีสูตรโครงสร้าง

น้ำมันเบนซินเป็นสารระเหยง่ายและไวไฟ จึงไม่ควรเก็บหรือใช้งานใกล้กับแหล่งความร้อน ไอระเหยของน้ำมันเบนซินทำให้ผู้สูดดมมึนงง ปวดศีรษะและอาจหมดสติได้ ถ้าสัมผัสกับผิวหนังจะละลายไขมันออกจากผิวหนังทำให้เกิดเป็นโรคผิวหนังได้
สำหรับรถบรรทุกเล็ก รถแทรกเตอร์ เรือประมง เรือโดยสาร และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลต้องใช้น้ำมัน
ดีเซลต้องใช้น้ำมันดีเซลซึ่งเป็นกลุ่มของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดสูงกว่าน้ำมันเบนซิน ได้มีการกำหนดคุณภาพของน้ำมันดีเซลด้วย เลขซีเทน โดยกำหนดให้ซีเทน \displaystyle (C_{16}H_{34}    มีเลขซีเทน 100 และแอลฟาเมทิลแนฟทาลีน     \displaystyle (C_{11}H_{10}    มีเลขซีเทน 0 เลขซีเทนของน้ำมันดีเซลก็แปลความหมายได้เช่นเดียวกับเลขออกเทนของน้ำมันเบนซิน
 


                                     

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น