VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I
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<strong>VO</strong> <strong>Organische</strong> <strong>Chemie</strong> I 12. Erdöl und Erdgas<br />
Schmieröl 300 – 350 Schmiermittel<br />
Rückstand über 350 Paraff<strong>in</strong>e, Bitumen, Petrolkoks Straßenbelag<br />
Verwendung<br />
1. Gew<strong>in</strong>nung thermischer Energie (Verbrennung)<br />
2. Kraftstoffe zum Betrieb verschiedener Motoren (ebenfalls Verbrennung)<br />
3. Ausgangsstoffe für die chemische Industrie (Petrochemikalien)<br />
12.2 Octanzahl<br />
Anfor<strong>der</strong>ungen an Kohlenwasserstoffe als Kraftstoffe:<br />
• Physikalisch betrachtet ist e<strong>in</strong>e ausreichende Flüchtigkeit, d.h. e<strong>in</strong> niedriger<br />
Siedebereich (bei heterogenen Flüssigkeiten kann man kaum von e<strong>in</strong>em Siedepunkt<br />
sprechen) erfor<strong>der</strong>lich. Weiters werden an den Schmelzpunkt bei Keros<strong>in</strong> (garantiert<br />
bis -50 °C flüssig) und bei Diesel (W<strong>in</strong>terdiesel bis -20 °C) gestellt.<br />
• Chemisch betrachtet müssen Benz<strong>in</strong>e im 4-Takt-Ottomotor e<strong>in</strong>e gute Brennbarkeit<br />
aufweisen. Dazu s<strong>in</strong>d verzweigte KW beson<strong>der</strong>s geeignet, während n-Alkane zu<br />
unangenehmen Ersche<strong>in</strong>ungen wie dem Klopfen (vorzeitige Zündung) führen können.<br />
Ihre mittlere Flammengeschw<strong>in</strong>digkeit beträgt 15 – 30 m/s.<br />
Die guten Verbrennungseigenschaften <strong>der</strong> iso-Alkane kann man nur quantitativ d.h. an ihrem<br />
Ergebnis verstehen: Die Verbrennung hat (wie oben erwähnt) e<strong>in</strong>en sehr komplizierten<br />
Radikalmechanismus (Kettenreaktion).<br />
So ist das 2,2,4-Trimethylpentan (iso-Octan, l<strong>in</strong>ks) für den Betrieb des<br />
Ottomotors e<strong>in</strong> hervorragen<strong>der</strong> Stoff: Bei <strong>der</strong> Thermolyse entstehen sehr<br />
stabile tertiäre Alkylradikale, die e<strong>in</strong>en relativ gemäßigten Ablauf <strong>der</strong> Verbrennung<br />
ermöglichen; bei n-Alkanen (primäre Radikale) ist dies nicht <strong>der</strong> Fall.<br />
Die Verbrennungseigenschaften werden durch die Octanzahl (OZ) angegeben.<br />
• Dazu erhält iso-Octan die OZ 100<br />
• n-Heptan als Vergleichssubstanz mit sehr schlechten Verbrennungseigenschaften<br />
bekommt die OZ 0.<br />
• Bestimmung: Der zu testende Benz<strong>in</strong>treibstoff wird mit e<strong>in</strong>er Mischung aus iso-Octan<br />
und n-Heptan <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em speziell dafür konstruierten Motor verglichen.<br />
Die Verbrennungseigenschaften e<strong>in</strong>es Treibstoffs mit OZ 85 entsprechen z.B. e<strong>in</strong>er<br />
Mischung von 85 % iso-Octan und 15 % n-Heptan.<br />
• Handelsübliche OZ liegen über 90: Benz<strong>in</strong> 91, Super 95, Super plus 98<br />
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