Antidetonatorlar

Antidetonatorlar — (antiknok agentləri) motor yanacaqlarının oktan ədədini artırmaq və mühərrikdə səs ehtimalını azaltmaq üçün onlara az miqdada əlavə olunan maddələrdir. Yanacaqların antidetonasiya qabiliyyətini artırmaq imkanı verən maddələrin siyahısı genişdir, lakin onların heç də hamısı texnoloji məhdudiyyət və ya ekoloji səbəblərdən istifadə edilə bilməz.

Metil-tret-butil efiri

Metil-tret-butil efiri (MTBE) hal-hazırda ən perspektiv antidetonator hesab olunur. Rusiyada onun avtomobil yanacağına 15% əlavə olunmasına icazə verilmişdir. Yol testlərinin nəticələrinə görə, tərkibində 7–8% MTBE olan qurğuşunsuz benzin bütün sürətlərdə etilləşdirilmiş benzindən yaxşıdır. MTBE kəskin qoxulu rəngsiz şəffaf bir mayedir. Qaynama temperaturu 54–55 °C, sıxlığı 0,74 q / sm3 — dir. Tədqiqat üsuluna görə oktan ədədi 115–135-dir. MTBE-nın ümumdünya illik istehsalı on milyon tonlarla ölçülür. Potensial antdetonator kimi etil-tret-butil efiri, tret-amil metil efiri və eləcə də C6-C7 olefinlərindən alınmış metil efirlərindən istifadə etmək mümkündür. Bundan əlavə, metil, etil, ikili-butil və üçlü-butil spirtləri də nəzərdən keçirilir. AI-95 və AI-98 benzinlərinin istehsalı üçün MTBE və ya onun tret-butillə qarışığı olan Feterol (ticarət adı Oktan-115) istifadə olunur. Bu tip oksigen tərkibli komponentlərin nöqsanı efirlərin isti havada buxarlanmasıdır, bu da oktan ədədinin azalmasına səbəb olur.

Qurğuşun birləşmələri

Ən effektiv və ucuz antidetonatorlar (oktan ədədini artıran) qurğuşunun üzvi birləşmələridir – geniş yayılmış tetraetilqurğuşun (TEQ) və tetrametilqurğuşun. TEQ qatı, rəngsiz, zəhərli və qaynama temperaturu 200 °C olan mayedir. TEQ karbohidrogenlərdə yaxşı və suda isə pis həll olur. O, yanacağın tərkibində peroksid birləşmələrinin meydana gəlməsinə mane olur, bununla da detonasiya ehtimalını azaldır. TEQ-in yanacağın antidetonasiya xassələri artırmaq qabiliyyəti 1921-ci ildə aşkar edilib, iki il sonra isə TEQ-in intensiv sənaye istehsalı başlanıb. TEQ təmiz formada istifadə olunmur, belə ki, əmələ gələn metal qurğuşun mühərrik silindrinin divarlarına çökür və onun dayanmasına səbəb olur. Bu səbəbdən, TEQ qarışığına metallik qurğuşunla uçucu birləşmələr əmələ gətirən təmizləyici maddələr əlavə olunur. Təmizləyicilər adətən xlor və ya brom tərkibli birləşmələrdir. TEQ və təmizləyiçi qarışıq etil maye adlanır və tərkibində etil maye olan benzin etilləşdirilmiş benzin adlanır. Etil maye yanacaqların antidetonasiya xassələrinin yaxşılaşdırılması üçün çox təsirlidir. Etil mayelərin yüzdə bir hissəsinin benzinə əlavə edilməsi oktan ədədini 5–10 bal artırmağa imkan verir. TEQ-in ən effektiv qatılığı 1 kiloqram benzinə 0,5–0,8 qr-dır. Daha yüksək qatılıqlar yanacağın toksikliyinin artmasına səbəb olur. Bu halda detonasiya davamlılığı az artır. TEQ-in artması ilə yanma kamerasında qurğuşunun yığılması ilə mühərriyin iş qabiliyyəti də azalır. Yanacaqda kükürd varsa TEQ-in effektliliyi kəskin azalır. Belə ki, əmələ gəlmiş qurğuşun sulfid peroksidlərin parçalanmasına mane olur. Etilləşdirilmiş benzinlərin saxlanması zamanı onların detonasiya davamlığı TEQ-in parçalanması səbəbindən azalır. Yanacaqda su və çöküntü olduqda bu prosess sürətlənir. TEQ çox zəhərlidir. İnsanın qanına düşdükdə o çox ağır xəstəliklərə səbəb ola bilər. Qidaya düşən hətta az miqdarda TEQ ağır zəhərlənmə verə bilər. Mühərrikdən zəhərli qazlarla çıxan qurğuşun birləşmələri torpağa çökür və bitkilərin üzərində yığılır. Rusiyada TEQ əsaslı antidetonatorlar qadağan olunmuşdur. ГОСТ Р 51105–97 yalnız etilləşdirilməmiş benzinin istehsalına icazə verir. Avropada və digər inkişaf etmiş ölkələrdə Avro-2В standartının daxil edilməsi ilə TEQ-dən imtina edilmişdir.

Manqan birləşmələri

Antidetonasiya aşqarları kimi manqan əsasında iki birləşmə effektlidir: tsiklopentadienil trikarbonilmanqan (TТМ) C₅H₅Mn(CO)₃ və metiltsiklopentadieniltrikarbonilmanqan (MTТМ) CH₃C₅H₅Mn(CO)₃.

Birinci sarı rəngli kristallik toz, ikinci –kəhrəba rəngli şəffaf az özlülüklü mayedir, qaynama temperaturu 233°С, sıxlığı 1,3884 г/см3 və donma temperaturu 1,5°С. MTТМ benzində yaxşı həll olur, suda isə həll olmur. İstismar keyfiyyətlərinə görə bu birləşmələr az fərqlənir və təxminən eyni effektliyə malikdir. Aşqarın ümumi miqdarına görə manqan birləşmələri effektliyinə görəTEQ-dən fərqlənmir. Eyni zamanda, manqan maddələrinin toksikliyi də 300 dəfə azdır. Onların çatışmayan cəhəti işıqda, parçalanmasıdır. Yüksək səmərəliyinə baxmayaraq, onların tətbiqi ekoloji baxımdan məhduddur.

Dəmir birləşmələri

Antidetonator kimi dəmir pentakarbonil, onun kompleksi və ferrosen maraq doğurur. Dəmir pentakarbonilin Fe(CO)₅

effektivliyi 1924-cü ildə aşkar edilmişdi. Bu, xarakterik iyli açıq-sarı rəngli mayedir (sıxlığı 1.457 g / cm³, qaynama temperaturu — 102,2 °C, ərimə temperaturu — 20 °C). 1930-cu ildə Almaniyada ondan 2–2,5 ml / kq qatılığında istifadə edirdilər, lakin sonra onun yanması nəticəsində dəmir oksidlərinin alınması mühərrik silindri divarlarının yeyilməsini artırdı. Ona görə də bunun istifadəsinə qadağa qoyuldu. Fe(CO)₅

istifadə edildiyi halda oktan ədədinin artması etil mayesinə nisbətən 15–20% az olur. Onun da nöqsanı işıqda parçalanmasıdır. Pentakarbonil dəmirin diizobutilen kompleksi [Fe(CO)5]3[C8H16]5 benzində yaxşı həll olan, sıxlığı 0,955 г/см3 və qaynama temperaturu 27–32°С olan mayedir. Antidetonasiya qabiliyyətinə görə dəmir pentakarbonilə yaxındır. Ferrosen (С5H5)2Fe asan alışan narinci rəngli kristallik tozdur — (qaynama temperaturu −249 °C, parçalanma temperaturu 474 °C və ərimə temperaturu — 174 °C) O, benzində tam həll olur və digər dəmir birləşmələrinə nisbətən daha çox antidetonasiya qabiliyyətinə malikdir. Ferrosen və onun törəmələrindən dəmirin 37 mq / ml-dən aşağı qatılığında bütün benzinlərin tərkibində istifadə etmək olar. Ferrosenin qatılığı iki səbəbdən məhdudlaşdırılır. Birincisi, əmələ gələn dəmir oksidləri mühərriyin hissələrində çöküntü şəklində qalır və həmçinin yağda yığılır. İkincisi, benzinin qatran əmələgətirmə meyli artır.

Amin birləşmələri

Anilin C₆H₅NH₂

rəngsiz yağvari mayedir, qaynama temperaturu 184°С və ərimə temperturu-6°С-dir. Anilin zəhərli birləşmədir və benzində tam həll olmur. Havada oksidləşir və qaralır. Aşağı temperaturda anilinin benzinlə qarışığı laylara ayrılır, ona görə də təmiz şəkildə anilin antidetonator kimi istifadə olunmur.

Aromatik aminlərin yüksək antidetonasiya qabiliyyəti var, lakin yalnız monometilanilinin (N-metilanilin) -C₆H₅NHCH₃

istifadə edilməsinə icazə verilir. O, sıxlığı 0.98 q / sm3 olan, benzin, spirt və efirlərdə həll olan, sarı rəngli yağlı mayedir. Tədqiqat üsulu ilə müəyyənləşdirilmiş oktan ədədi 280-dir. Lakin aromatik aminlərin də nöqsanı onların qatran əmələ gətirməsidir.

İstinadlar

• Е. В. Бойко. Химия нефти и топлив. Учебное пособие. — Ульяновск: УлГТУ, 2007. — 60 с. — ISBN 978-5-89146-900-0