Química Integral

ENEM - Química dos combustíveis

Combustível Líquido

Os combustíveis líquidos empregados nos motores são constituídos de:

• hidrocarboneto,

• benzol ou

• álcoois

Hidrocarbonetos

São agrupados em quatro classes:

• parafinas

• olefinas

• aromáticos

• naftenos

- Família Parafínica

A séries parafinica dos hidrocarbonetos começa com o CH 4 (metano) e os termos sucessivos têm um átomo a mais de carbono ligados a dois átomos de hidrogênio e recebem os seguintes nomes de acordo com o número de cabono:

1 carbono - METANO

2 carbonos - ETANO

3 carbonos - PROPANO

4 carbonos - BUTANO

5 carbonos - PENTANO

6 carbonos - HEXANO

7 carbonos - HEPTANO

8 carbonos - OCTANO

9 carbonos - NONANO

10 carbonos - DECANO

- Família das Olefinas

A série das olefinas tem a cadeia aberta como a série parafínica, mas têm uma dupla ligação entre os átomos de carbono. Esta família é caracterizada pela terminação “ENO” e tem a fórmula geral C n H 2n . As olefinas podem unir-se com facilidade com o hidrogênio, formando a parafina, ou também pode se unir com o oxigênio, que neste caso formará resíduos indesejáveis comumente chamados de borras.

- Família dos Aromáticos

Possuem a fórmula geral C n H 2n-6 para a série benzênica e C 2 H 2(n-6) para a série dos naftalênicos.

- Família dos Naftenos

A fórmula geral é, evidentemente, C n H 2n . É uma família de compostos saturados com estruturas sólidas.

Cada átomo de carbono é ligado a outros dois átomos de carbono, formando assim uma estrutura em anel. Cada carbono tem dois outros elementos ligados a este, que podem ser o hidrogênio, outro carbono ou ambos. Os compostos são denominados, adicionando o prefixo “CICLO” ao nome da parafina correspondente.

Benzol

O benzol é obtido da destilação dos catrames de carbono.

Devido a sua alta octonagem (NO = 120) e alto poder calorífico (10000 kcal/kg), é muito indicado para ser usado nos motores à combustão interna.

A sua principal desvantagem é o alto ponto de solidificação (5ºC), que limita o seu emprego, principalmente em países frios.

Este inconveniente pode ser minimizado adicionando ao benzol alguns produtos químicos, como por exemplo, a gasolina.

Outro inconveniente é a dificuldade de se evaporar, portanto para que haja uma formação homogênea da mistura ar mais combustível, é necessário que esta sofra um preaquecimento.

Divisão dos combustíveis líquidos segundo a sua volatilidade

Os combustíveis se dividem em:

• carburantes,

• óleo combustíveis

- Carburantes

Possuem elevada volatilidade e são usados nos motores à ignição por centelha.

Os principais combustíveis que pertencem à classe dos carburantes são:

• gasolina

• benzol

• álcool

- Óleos combustíveis

Se dividem em:

• óleos combustíveis leves

• óleos combustíveis pesados

Os primeiros chamam-se óleo diesel e são empregados em motores de combustão por compressão de médias e altas rotações, enquanto que os segundos são os óleos APF (alto ponto de fluidez) e BPF (baixo ponto de fluidez), utilizados em motores de grande porte e de baixa rotação.

A diferença que existe entre os óleos combustíveis pesados e leves é sobretudo sua viscosidade, sendo a do óleo menor do que a do pesado.

Em linhas gerais, a características principal de um óleo combustível é o “retardo de ignição”, e, quando menor for, melhor será o óleo combustível.

Retardo de ignição é o tempo decorrido entre o início do combustível na câmara de combustão e o início da ignição do óleo de combustível.

Álcool

Podem ser obtidos de produtos agrícolas ou da oxidação parcial do petróleo.

Eles são compostos orgânicos que podem considerar-se divididos de um hidrocarboneto, saturado ou insaturado, mediante substituição de um ou mais átomos de hidrogênio com uma mais oxidrilas OH, quando os álcoois contém um ou mais oxidrilas, distinguem-se em monovalentes, bivalentes, etc.