Де застосовують ізооктан?
Ізооктан (2,2,4-триметилпентан) – це сполука органічної етимології, ізомер октану, граничний (насичений) вуглеводень аліфатичного ряду (ряду парафінів). Виглядає як прозора рідка речовина, що не має кольору. Запах – характерний бензиновий. Серед основних властивостей:
- значна теплотворна здатність;
- великий питомий електричний опір;
- легке займання (t самозаймання – 430 °С);
- змішування з вуглеводнями в різних співвідношеннях;
- часткове розчинення в бензені, спиртах (метанолі, етанолі та ін.) з утворенням азеотропних сумішей, а також у диметилкетоні й етоксиетані;
- відсутність розчинення у воді, гліцерині та гліколі;
- складне реагування, і лише за певних умов;
- взаємодія з киснем при великій t з формуванням CO2 і H2O (хімічна реакція, яка відбувається в двигунах).
Молярна маса – 114,23 г/моль, густина – 0,688 г/см³. Термовластивості: t плавлення – -107,38 °C, t кипіння – 99,3 °C, t спалаху – 4,5 °C. Формула: C8H18.
Отримання ізооктану в промислових масштабах відбувається в процесі гідрування диізобутилену над каталізатором, яким може виступати, наприклад, Cu + Cr. Ще один спосіб – алкілування ізобутану за допомогою ізобутилену. Популярні при цьому каталізатори: сульфатна кислота, AlCl3, BF3 тощо. Як і інші октанові ізомери, незначні обсяги ізооктану присутні в бензинах прямого відгону.
Розглянуті вище властивості пояснюють застосування цієї речовини в таких напрямках:
- виступає реагентом, еталонним пальним і елементом контрольного пального;
- входить до складу проміжних еталонних сумішей, що застосовуються при встановленні октанового числа бензинів, які використовуються в автомобільній і авіаційній галузях. Застосування у виготовленні авіаційних бензинів обумовлене високими антидетонаційними характеристиками 2,2,4-триметилпентану і підвищенням цих властивостей у бензині;
- бере участь у дослідженнях нафти на предмет наявності низки сполук, зокрема ХОС;
- є інертним неполярним розчинником, застосовується в екстракції розгалужених парафінів;
- задіюється у виробництві смол для пороутворення;
- виконує роль спінювального агента;
- використовується в наукових дослідженнях, аналітичній практиці та тонкому органічному синтезі.
До речі, антидетонаційні властивості розглянутого матеріалу прийняті за сто одиниць шкали октанових чисел. Тобто чисел, що визначають, наскільки хорошим є пальне. Цю величину також називають детонаційною стійкістю пального. Завдяки еталонному ізооктанові забезпечується стійкість до самозаймання при численному стисненні в камері згоряння двигуна.
Як відбувається визначення октанового числа?
Для цього необхідний не тільки ізооктан, але і н-гептан. У зв’язку з поганим займанням навіть при сильному стисненні 2,2,4-триметилпентан і вважають еталоном, рівним 100. А оскільки н-гептан займається легко вже при незначному стисненні, його октанове число приймають за нуль.
На першому етапі беруть 1-циліндровий двигун з можливістю регулювання ступеня стиснення, заливають в нього пальне, яке потрібно протестувати, і визначають детонацію. Другий етап передбачає заливку суміші ізооктан + н-гептан і доведення пропорцій цих компонентів до аналогічних тій же детонації. Який відсоток ізооктану виходить у підсумку, це і вказує на октанове число аналізованого пального.
