Todos os combustíveis (Parte 1)

1 de junho de 2018

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Recebi pedidos para escrever sobre combustíveis. Neste post, serão mostrados os principais combustíveis derivados de petróleo usados atualmente, suas propriedades e aplicações.

Gasolinas automotivas

A gasolina é composta por moléculas de hidrogênio e carbono, que podem ter de 4 a 12 átomos de carbono. A maior parte tem a fórmula química $C_8H_{18}$ , mas pode ter impurezas de enxofre, nitrogênio e metais. A gasolina automotiva é classificada entre regular, aditivada e premium. Toda gasolina é incolor e usa-se corantes para distinguir os diferentes tipos, as cores são definidas pela empresa e legislação, geralmente é amarelada.

A gasolina aditivada tem lubrificante para o motor e uma substância detergente. O detergente é um hidrocarboneto que dissolve a quantidade de resíduos no motor, melhorando a eficiência da combustão e a economia. Cada empresa tem sua fórmula de detergente.

A gasolina premium também tem detergentes e um nível de octanagem entre 91 e 93, enquanto a comum tem 87. Octanagem mede a quantidade de ramificações na molécula de hidrocarboneto. Quanto maior a octanagem, maior a resistência à combustão por compressão. O heptano tem octanagem 0.

Enquanto o isoctano tem octanagem 100.

Por quê a octanagem é importante? Pois o combustível deve queimar na hora certa para o funcionamento do motor. Uma gasolina com 87 de octanagem significa que se comporta como se tivesse 87% de isoctano e 13% de heptano, não que realmente tenha esta composição.

Gasolina para aviação ou AV-Gas

A gasolina para aviação tem cor azul.

As moléculas têm de 5 a 10 átomos de carbono, tem octanagem de 100, é pouco reativo, que permite armazenagem por longo tempo e é menos volátil que a gasolina, para não soltar vapores em alta altitude e baixa pressão. Contém chumbo tetratila ( $Pb(C_2H_5)_4$ ) para evitar combustão espontânea e por isso não pode ser usado em automóveis, pois o chumbo vai acumular no escapamento e no motor do carro.

O AV-Gas é usado em pequenos aviões que têm motores a pistão.

Querosene para aviões

Este é para grandes aviões a jato ou turboélice. Tem moléculas de 10 a 16 átomos de carbono. Permanece líquido até chegar na câmara de combustão, tem volatilidade (capacidade de formar vapores) menor que a da gasolina e tem aditivos para impedir corrosão, oxidação, congelamento e formação de microrganismos.

É dividido em três tipos: Jet-A, Jet-A1 e Jet-B e a diferença é o ponto de congelamento. O Jet-A é usado somente nos EUA e tem o ponto de congelamento de -40ºC, o Jet-A1 é o mais usado no mundo, com ponto de congelamento de -47°C. O Jet-B, um destilado com frações de nafta e querosene, é o melhor para regiões frias, pois congela a -50ºC.

Diesel

Usado em caminhões, ônibus, navios, submarinos, tratores e grandes máquinas. Tem hidrocarbonetos de 10 a 20 átomos de carbono, é mais viscoso, menos volátil e mais denso que a gasolina comum. S-10, S-15, S-500 mostram a quantidade de enxofre no combustível. Um diesel S-10 significa que tem uma quantidade de 10 partes por milhão (ppm) de enxofre no máximo . O diesel pode ter várias cores, dependendo das normas e da quantidade de enxofre.

O número de cetano mede a capacidade de combustão do diesel, quanto maior o número, mais rápida é a ignição. O cetano ( $CH_3-(CH_2)_{14}-CH_3$ ) tem este número igual a 100.