Номер 3, страница 190 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 26. Топливо. Глава 5. Химия в жизни и обществе - номер 3, страница 190.

Условие.

3. Какой бензин называют прямогонным? Почему его в чистом виде не используют в качестве топлива?

Решение.

Решение 2.

Какой бензин называют прямогонным?

Прямогонным бензином (также известным как нафта) называют бензиновую фракцию, которую получают непосредственно из сырой нефти в процессе её первичной переработки — прямой перегонки (атмосферной дистилляции). Этот процесс заключается в нагревании нефти и её разделении на компоненты (фракции) в зависимости от их температур кипения. Бензиновая фракция является одной из самых лёгких, она испаряется при относительно низких температурах (примерно от 35°C до 200°C) и конденсируется в верхней части ректификационной колонны. Название «прямогонный» указывает на то, что этот продукт получен «напрямую» из нефти, без применения вторичных химических процессов, таких как крекинг или риформинг, которые изменяют его химическую структуру.

В его состав входят преимущественно предельные углеводороды (алканы) линейного строения, а также циклоалканы (нафтены) и, в небольшом количестве, ароматические углеводороды.

Ответ: Прямогонный бензин — это бензиновая фракция, получаемая при прямой перегонке (первичной дистилляции) сырой нефти. Он не подвергается дальнейшей химической переработке для улучшения свойств и является, по сути, полупродуктом.

Почему его в чистом виде не используют в качестве топлива?

Прямогонный бензин не используется в чистом виде в качестве моторного топлива для современных двигателей внутреннего сгорания по основной причине — из-за его крайне низкого октанового числа.

Октановое число — это основной показатель детонационной стойкости топлива, то есть его способности противостоять самовоспламенению от сжатия в цилиндрах двигателя до появления искры. Современные двигатели, для достижения высокой мощности и экономичности, работают с высокой степенью сжатия и требуют топлива с октановым числом не ниже 92.

Октановое число прямогонного бензина обычно находится в диапазоне 40–60 единиц. Это связано с тем, что в его составе преобладают алканы нормального (линейного) строения, которые имеют очень низкую детонационную стойкость. Использование такого низкооктанового топлива в современном двигателе приведёт к тяжёлым последствиям:

• Детонация: преждевременное, взрывоподобное сгорание топливовоздушной смеси. Это явление сопровождается характерным металлическим стуком, приводит к резкому росту давления и температуры в цилиндре.
• Снижение мощности и перегрев двигателя: детонация нарушает нормальный рабочий цикл, что ведёт к потере мощности, неэффективному сгоранию топлива и перегреву деталей двигателя.
• Повреждение двигателя: длительная работа в режиме детонации может вызвать серьёзные механические поломки, такие как прогар поршней, повреждение клапанов и разрушение стенок цилиндров.

Поэтому прямогонный бензин является не товарным топливом, а ценным сырьём. Его направляют на процессы вторичной переработки, такие как каталитический риформинг и изомеризация, в ходе которых углеводороды с низкой детонационной стойкостью преобразуются в высокооктановые компоненты (изоалканы и ароматические углеводороды). Эти компоненты затем смешивают (компаундируют) для получения товарного автомобильного бензина с требуемыми характеристиками.

Ответ: Прямогонный бензин не используют в чистом виде как топливо из-за его очень низкого октанового числа (40-60), что вызывает детонацию в современных двигателях. Это приводит к потере мощности, перегреву и серьёзным поломкам двигателя. Вместо этого он служит сырьём для производства высокооктановых компонентов бензина.