Estas son algunas de las operaciones unitarias químicas:COMBUSTIÓN es el proceso de oxidación rápida de una sustancia, acompañado de un aumento de calor y frecuentemente de luz. En el caso de los combustibles comunes, el proceso consiste en una combinación química con el oxígeno de la atmósfera que Ileva a la formación de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua, junto con otros productos como dióxido de azufre, que proceden de los componentes menores del combustible.
HIDRATACION.- Cuando un cuerpo seco (anhídrido), absorbe agua, aunque sea en forma de humedad, se dice que este cuerpo está hidratado o que ha sufrido el fenómeno de hidratación.
OXIDACION.- Es la operación de introducir oxígeno en un cuerpo de manera que forme parte de su constitución íntima, tal sería el agua (H20) agregar un átomo de oxígeno y formar agua oxigenada ( H202 ) también Llamada peróxido de hidrógeno 0 dióxido de hidrógeno. La combustión es También un proceso típico de oxidación pues toma el oxígeno del aire para quemar el carbono.
REDUCCION.- Consiste en separar oxigeno de un cuerpo para que este resulte puro. En la metalurgia del hierro, por ejemplo se reduce el mineral formado por óxidos y al eliminarse el oxígeno queda el metal puro. Un cuerpo reductor es el carbono; así tenemos que el carbono en caliente con ayuda de la flama reduce el óxido de plomo, de cobre, etc. al estado de plomo y cobre puro.
SAPONIFICACION.- Cuando una sustancia grasa es tratada en caliente por medio de una lejía fuertemente alcalina, se transforma en jabón y se dice que se ha producido la saponificación.
HIDROGENACION, reacción que implica la combinación de hidrógeno con ciertos compuestos orgánicos no saturados, especialmente con los hidrocarburos. Por ejemplo, al hidrogenar el eteno (C2H4) se obtiene etano (C2H6). La hidrogenación se usa también con moléculas más complicadas, obteniéndose gran variedad de productos sintéticos importantes en el laboratorio y en la industria.
La reacción de hidrogenación se aplica a escala industrial en numerosos procesos, como la hidrogenación de los aceites vegetales para producir numerosas grasas comestibles, por ejemplo la margarina El proceso de hidrogenación se aplica también en la producción de gasolina sintética.
CRAQUEO O CRACKING, proceso químico por el cual un compuesto químico, normalmente orgánico, se descompone o fracciona en compuestos más simples. El craqueo se realiza ya sea por la aplicación de calor y alta presión, mediante el proceso conocido como craqueo térmico, o bien por el craqueo catalítico, que es la combinación de calor y una catálisis. En las refinerías modernas, primero se separa el petróleo por destilación fraccionada. A continuación, casi todas las fracciones más pesadas son sometidas a craqueo. En el proceso siempre se forma hidrógeno y carbono.
FERMENTACIÓN proceso en el que ocurren cambios químicos en las sustancias orgánicas producidos por la acción de enzimas Ilamadas fermentos, producidas por organismos diminutos tales como el moho, las bacterias y la levadura. Por ejemplo, la lactasa, un fermento producido por una bacteria que se encuentra generalmente en la leche, hace que ésta se agrie, transformando la lactosa (azúcar de la leche) en ácido láctico. El tipo de fermentación más importante es la fermentación alcohólica, en donde la acción de la simaza segregada por la levadura convierte los azúcares simples, como la glucosa y la fructosa, en alcohol etílico y dióxido de carbono. Hay otros tipos de fermentación que se producen de forma natural, como la formación de ácido butanoico cuando la mantequilla se vuelve rancia, y de ácido etanoico (acético) cuando el vino se convierte en vinagre.
POLIMERIZACIÓN. es el proceso que se realiza al unir varias moléculas más pequeñas (monómeros) en otras más grandes Polímeros. El número de unidades que se repiten en una molécula grande se Ilama grado de polimerización. Los materiales con un grado elevado de polimerización se denominan altos polímeros. Los homopolímeros son polímeros con un solo tipo de unidad que se repite. En los copolímeros se repiten varias unidades distintas. La mayoría de las sustancias orgánicas presentes en la materia viva, como las proteínas, la madera, la quitina, el caucho y las resinas, son polímeros; también lo son muchos materiales sintéticos como los plásticos, las fibras, los adhesivos, el vidrio y la porcelana.
En esta parte nos referiremos principalmente a las Operaciones de COMBUSTIÓN Y POLIMERIZACIÓN.
COMBUSTIÓN
Es la reacción química entre un combustible (sustancia que quema) y un comburente, (oxígeno) en donde se produce energía calórica, y productos sólidos como cenizas y gases. Entre los compuestos más comunes que producen combustión se encuentran los Hidrocarburos, sustancias formadas por carbón e hidrógeno, que al reaccionar con el oxígeno forman dióxido de carbono y agua (sí la reacción es completa) o monóxido de carbono y agua sí es incompleta. En estas reacciones y dependiendo de la composición del combustible, se pueden generar otros productos resultantes de la unión de azufre, sílice, hierro con oxígeno originan do otros compuestos altamente contaminantes que van a la atmósfera (aire).
El aire es la fuente de oxígeno más económica, (pero tiene nitrógeno y este forma tres cuartos del aire en volumen) y es el principal componente de la combustión, produciendo menor temperatura que en el caso de realizarse la combustión con oxígeno puro. Teóricamente, en toda combustión se necesita agregar una mínima porción de aire al combustible para completar el proceso. Sin embargo, con una mayor cantidad de aire, la combustión se efectúa con mayor eficacia y aprovechamiento de la energía liberada. Para lograr altas temperaturas puede utilizarse aire rico en oxígeno, o incluso oxígeno puro, como en el caso de la soldadura oxiacetilénica, también se consigue aumento añadiendo más aire para proporcionar más oxígeno al combustible. Cuando se necesita liberar energía de modo instantáneo, como en el caso de los cohetes, se puede incorporar el oxidante directamente al combustible durante su elaboración.
CLASES DE COMBUSTIÓN.
La combustión se puede realizar en forma total, parcial y débil.
Combustión total Los combustibles cuando queman, liberan energía es decir son reacciones exotérmicas, debido a que las moléculas que los constituyen se rompen para formar dióxido de carbono y agua. Cuando una sustancia desprende energía en una reacción exotérmica, su entalpía disminuye. (la entalpía es una medida del intercambio energético entre una sustancia y su entorno). Si el hidrocarburo posee mayor número de carbones mayor energía desprende.
CH4 + 2O2 CO2 +2 H2O + 211 Kcal
CH3-CH2-CH3 +5O2 CO2 + 4 H2O + 526 Kcal
C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + 673 Kcal
Caloría (cal), unidad que sirve para medir las cantidades de calor. La caloría pequeña, o caloría-gramo, se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado centígrado. Ejemplo 14,5 a 15,5 °C. La definición más habitual en termoquímica es que 1 caloría es igual a 4,18julios (J) La caloría grande o kilocaloría (Kcal.), es la cantidad de calor necesario para elevar en 1 °C la temperatura de 1 Kg. de agua. También es igual a 1.000 calorías gramo, y 4186 J.
Unidad térmica Británica (Btu), es la cantidad de calor necesario para elevar en 1°F la temperatura de 11b de agua
Combustión parcial, los combustibles no siempre se queman totalmente, a veces se desprende menos calor del que debería, y se producen productos secundarios como hidrocarburos parcialmente quemados y el gas tóxico monóxido de carbono. Estas sustancias todavía contienen energía que podría desprenderse si se quemaran de nuevo.
2 CH4 + 3 O2 2 CO + 4 H2O
2 C8H18 +17 O2 16 CO + 18 H2O
gasolina
Combustión débil, se produce cuando la cantidad de oxígeno es mínima y las sustancias reactantes no alcanzan a oxidarse.
2 CH4 + 2 O2 2 C + 4 H2O
Los combustibles los podemos encontrar en los tres estados sólidos, líquidos y gaseosos:
COMBUSTIBLES SÓLIDOS
Los combustibles sólidos más comunes son: el carbón, el coque, la madera, el bagazo de caña de azúcar y la turba. La combustión de estos materiales produce la descomposición del combustible y la formación de materias volátiles como gas, que arde con una Ilama tiznosa. Los residuos de sólidos carbónicos arden dependiendo de la difusión de oxígeno en su superficie. Esta combustión requiere de una temperatura entre 400 y 800 °C, que puede conseguirse por la radiación del calor procedente de un objeto o medio de temperatura elevada. AI quemar combustible en una chimenea, el aire debe ir atravesando el combustible sólido, manteniéndose la temperatura necesaria entre las partículas. Para lograr una combustión más rápida, al carbón se le añade aire y se le trata en un horno. La relación aire-combustible necesaria dependerá fundamentalmente del tipo de combustible empleado; así 1 Kg. de carbón común bituminoso requiere un mínimo de 11 Kg., de aire para completar la combustión. En el caso del carbón activado, la temperatura de las Ilamas puede Ilegar a los 1.540 °C . Si se quema carbón en polvo fino (polvo de carbón) u otro hidrocarburo en circunstancias no controladas, la combustión se produce con gran rapidez, casi como una explosión. Ejemplos de estos procesos de combustión acelerada son los incendios en minas causados por el polvo de carbón.
Los carbones se pueden clasificar de acuerdo al contenido de carbón, hidrógeno, poder calórico, y contenido de material volátil así:
Rango
% Carbono
% Hidrógeno
% Mat.Volátil
Cal /g
Antracita
93,3
3,0 –3,8
5 –10
8560
Semiantracita
93,3- 91,2
3,8 –4,4
10 –14
9370
Semibituminoso
93,3- 91,2
4,4 –5
14 –20
8790
Bituminoso
91,2 –84
4.4 –5,7
20 –36
8730
Lignitosos
84 –80
5,7 –5
36 –49
7950 –7390
Lignitos
75
5,7 -5
49 -59
6500
Antracita (del griego anthrax, 'carbón'), es un carbón duro que tiene el mayor contenido de carbono fijo y el menor contenido de material volátil de todos los tipos de carbón, es de color negro brillante y estructura cristalina. Se utiliza en la industria como combustible aunque quema con más dificultad que otros carbones, libera una gran cantidad de energía y desprende poco humo y hollín.
Lignito, otra variedad de carbón, de origen reciente. Tiene color negro pardo y estructura fibrosa o leñosa. Su capacidad calórica esta muy por debajo a la del carbón común debido al gran contenido de agua (43,4%).
Carbón bituminoso, variedad de carbón cuya constitución y propiedades son intermedias entre la antracita y el lignito.
Existen otros combustibles sólidos como el coque, la madera, el bagazo...
Coque, es el residuo duro y poroso que resulta de la destilación destructiva del carbón. El coque se emplea como agente reductor para la fundición de hierro y como combustible; tiene un color gris negruzco y brillo metálico. Contiene fundamentalmente carbono, alrededor del 92%. El valor calorífico del coque es muy elevado, era considerado como un subproducto de la fabricación de gas de alumbrado. Sin embargo, el crecimiento de la industria siderúrgica Ilevo a un aumento de la demanda de coque metalúrgico, con lo que paso a fabricarse como producto principal. El coque puede ser :
Coque de alta temperatura, es el utilizado en la metalurgia. Coque de baja y media temperatura, es el que produce alquitrán como subproducto.( Alquitrán, líquido negro y viscoso producido en la destilación destructiva del carbón para fabricar coque y gas. El alquitrán de hulla es una mezcla de compuestos orgánicos, sobre todo hidrocarburos. Cuando se forma a temperaturas por debajo de 600 °C, el alquitrán de hulla se compone de hidrocarburos como parafinas y olefinas, además de alcoholes, fenoles y agua. El coque se produce a unos 1.000 °C, y el alquitrán de hulla formado a esas temperaturas esta compuesto de hidrocarburos aromáticos, fenoles y algunos compuestos de nitrógeno, azufre y oxígeno. Esta variación de la composición indica que la mayoría de los compuestos del alquitrán de hulla se forman durante el proceso de coquefacción, y no existen como tales en el carbón original.)
Coque de petróleo y brea, el coque de brea se hace de alquitrán de carbón y tiene 1 % de material volátil y 0,5% de azufre. El coque de petróleo se elabora de sus residuos durante la refinación posee alto contenido de azufre y sales de vanadio. Coque inferior, es el residuo del proceso de carbonización a bajas temperaturas y del proceso de gasificación del carbón, este coque produce mayor cantidad de cenizas que el carbón original.
Maderas, Puede quemarse directamente como combustible o transformarla a carbón de madera o en gasóleo o Gasoil, (mezcla de hidrocarburos obtenida por destilación fraccionada del petróleo crudo. Se emplea como combustible para motores de compresión (diesel) y para la calefacción doméstica), los componentes principales de la madera son la celulosa ( es el componente principal de la pared de todas las células vegetales formado por carbohidratos. En las plantas, la celulosa aparece combinada con sustancias leñosas, grasas o gomosas), resinas y ceras.
Carbón de madera, Es el residuo de la destilación destructiva de la madera. Bagazo, Es el residuo que queda después de extraer el azúcar de la caña, el poder calorífico es poco debido al alto grado de humedad.
Otros combustibles, se pueden tomar como combustibles los desechos o basuras de las ciudades.
REACCIONES GENERALES DE LA COMBUSTIÓN DEL CARBON
C(s) + O2(g) CO2 (g)
C(s) + ½ O2(g) CO (g)
H2 (g) + ½ O2(g) H2O (g)
2CO(g) + H 2 O (g) CO2 (g) + H2 (g)
CH4 (g) + 2 O2 (g) 2 CO2(g) + H2O(g)
S (s) + O2 (g) SO2 (g)
N2(g) + O2 (g) NO(g)
NO(g) + ½ O2(g) NO2 (g)
Volátiles Brea
COMBUSTIBLES GASEOSOS
Están formados principalmente por hidrocarburos. Las propiedades de los diferentes gases dependen del número y disposición de los átomos de carbono e hidrógeno de sus moléculas. Todos estos gases son inodoros en estado puro, igual que ocurre con el monóxido de carbono (tóxico) que a veces contienen. En algunas ocasiónese agrega azufre al gas comercial; porque tienen un olor desagradable y sirven para advertir un escape en las tuberías o en los aparatos de gas. Además de sus componentes combustibles, la mayoría de los combustibles gaseosos contienen cantidades variables de nitrógeno y agua.
Los dispositivos empleados para quemar gas y producir calor o iluminación constan de una tobera de combustión y de algún sistema para mezclar aire con el gas antes de Ilegar a la tobera. Los combustibles gaseosos empleados en la actualidad son el gas de hulla, obtenido por destilación destructiva del carbón, los gases de productor y de alto horno, resultado de la interacción de vapor de agua, aire y carbón, el gas natural, extraído de yacimientos subterráneos de gas, y los gases embotellados, compuestos por los hidrocarburos más ligeros.
Gas natural, los yacimientos de petróleo Ilevan una cantidad de gas natural, que sale a la superficie junto con él cuando se perfora un pozo. Sin embargo, hay pozos que proporcionan solamente gas natural. Éste contiene elementos orgánicos importantes como materias primas para la industria petrolera y química. Antes de emplear el gas natural como combustible se extraen los hidrocarburos más pesados, como el butano y el propano. El gas que queda, el Ilamado gas seco, se distribuye a usuarios domésticos e industriales como combustible. Este gas, libre de butano y propano, también se encuentra en la naturaleza. Está compuesto por los hidrocarburos más ligeros, metano y etano, y también se emplea para fabricar plásticos, fármacos y tintes.
Gas natural licuado (GNL), Posee las mismas características del gas natural seco, pero su diferencia radica en el almacenamiento y transporte porque 1 pie3 de metano líquido,( -127°C y 1atm) equivale a 630 pie3 de metano gaseoso.
Gas licuado de petróleo (GLP), son gases que a temperatura y presión normales se pueden licuar, son el propano, propileno, butano, butileno, isobutano, también son Ilamados gases embotellados, porque se almacenan en bombonas o tanques metálicos, pueden utilizarse cocinas o estufas. Estos gases embotellados se producen a partir del gas natural y el petróleo.
Otros gases
Gas reformado, es el obtenido por pirolisis (rompimiento) tiene valor térmico menor. Gases de aceite, son los obtenidos de aceites pesados como naftas y poseen alto contenido de carbón.
Gas de agua, gas venenoso, inflamable e incoloro, mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono, y en general con pequeñas cantidades de nitrógeno, metano y dióxido de carbono. Se produce haciendo pasar vapor a través de coque al rojo vivo.
Gas pobre, se produce al lanzar continuamente chorros de aire y vapor a un lecho caliente profundo de carbón o coque, los productos formados son CO, N2 , H2 y C02 por tener elevado porcentaje de N2 el poder calorífico es bajo.
Gas de hornos de fundición, este gas es subproducto en hornos de fundición del hierro y se usa para calentamiento.
Acetileno, es usado en operaciones que necesita elevada temperatura de la Ilama como corte de metales y soldadura.
Hidrógeno, utilizado en forma limitada como combustible en operaciones especiales de corte y soldadura.
COMBUSTIBLES LIQUIDOS
Los combustibles líquidos más comunes son los derivados del petróleo mediante la destilación fraccionada como el fuel-oil, la gasolina y las naftas. Les siguen en importancia el alquitrán de hulla, el alcohol y el benzol obtenido en el proceso de elaboración de coque. En un motor de combustión intema, los combustibles volátiles como la gasolina o las mezclas de alcohol y gasolina (gasolina reformada) se evaporan y la mezcla penetra en el cilindro del motor, donde la combustión se provoca con una chispa. En el caso de estos combustibles es necesario entre 16 y 23 Kg., de aire para la combustión de 1 Kg., de combustible. En los motores diesel, el combustible se introduce en forma de Iluvia atomizada en la cámara de combustión, donde el aumento de temperatura asociado con el nivel de compresión de dichos motores, es suficiente para provocar el encendido. Entre los combustibles líquidos encontramos:
Aceites ligeros o esencias, son los combustibles adecuados para motores de combustión interna, así como hornos domésticos e industriales.
Aceite combustible para motores , ACPM, es un producto que se obtiene de la destilación fraccionada del petróleo, es una mezcla de hidrocarburos de color ámbar, es moderadamente inflamable, bajo condiciones normales es estable, el principal producto que se forman de la combustión incompleta es el Monóxido de carbono.(CO).
Aceites pesados, son los adecuados para la combustión de hornos, especialmente que necesiten altas temperaturas.
Combustoleo, es un gas obtenido a partir de productos residuales obtenidos de la refinación del petróleo, se debe tener cuidado al calentarlo por encima de 70°C por los vapores que produce y posibilidad de incendio, al quemar forma CO y CO2 . fuel-oil y crudo de castilla, son hidrocarburos , usados en la industria como combustibles.
Gasolina, es el subproducto del petróleo más importante esta formada por hidrocarburos alifáticos de cadena abierta, cuyo número de carbonos varia entre 5 y 9. Los primeros componentes son hexano, heptano y octano con sus isómeros. Cuando se obtiene a través de la destilación directa del petróleo bruto, se habla de gasolina de destilación, se refina para quitarle impurezas de azufre debido a que estas le disminuyen la capacidad del combustible. Según el tipo de petróleo, la cantidad producida de gasolina durante este proceso puede ser de un 1 a un 50%. La gasolina de alto grado se consigue mediante un proceso conocido como hidrofinado, es decir, la hidrogenación de petróleo refinado a alta presión y con un catalizador, como por ejemplo el óxido de molibdeno. El hidrofinado no sólo convierte el petróleo de bajo valor en gasolina de mayor valor, sino que al mismo tiempo purifica químicamente el producto eliminando elementos no deseados, como el azufre.
Índice de Octano
El índice de octano indica el rendimiento de un combustible, comparándolo con el de un combustible que contiene un porcentaje determinado de isooctano (2,2,4 trimetilpentano) y heptano. Cuanto mayor sea este índice, menor es la probabilidad de que el combustible produzca detonaciones. La gasolina obtenida mediante craqueo tiene mejores propiedades antidetonantes que la de destilación, y cualquier gasolina puede mejorarse mediante la adición de sustancias como el tetraetilplomo. Sin embargo, desde que se descubrió que las emisiones de plomo de muchas gasolinas son peligrosas (entre otros efectos, producen el incremento de la presión sanguínea) se ha intensificado la investigación de nuevas formas de reducir su detonación. La gasolina sin plomo aparece a principios de la década de 1970 como resultado del aumento de la concientización pública acerca de la contaminación atmosférica. Desde 1975 todos los automóviles nuevos, fabricados en Estados Unidos cuentan con catalizadores que reducen las emisiones contaminantes. Dado que el plomo estropea el catalizador, se empezó a producir gasolina sin plomo.
C15H32 Catalizador C8H18 + C7H14
Pentadecano Octano Heptano
CH3
CH2=C-CH3 + CH3-C-CH3 CH3-C-CH2-CH-CH3
CH3 CH3 CH3 CH3
Metilpropeno Isobutano 2,2,4-trimetilpentano
Isooctano o gasolina.
La combustión es reacción de oxidación en donde se unen el combustible con el oxígeno desprendiendo gas carbónico, agua y energía.
2 C8H18 +25 O2 16 CO2 + 18 H2O
gasolina
2 C7H14 + 21 O2 14 CO2 + 14 H2O
Heptano
Para que se produzca la combustión en los cilindros del motor la gasolina se mezcla previamente con el aire y luego se somete a compresión, una vez comprimida la mezcla se enciende por medio de la chispa eléctrica proveniente de las bujías, como consecuencia los gases se expanden accionando el pistón.
Algunos hidrocarburos, una vez mezclados con el oxígeno se encienden con la compresión es decir que producen explosiones prematuras, este fenómeno se conoce como pistoneo que produce mal funcionamiento del motor, estos hidrocarburos son inadecuados como combustibles. El 2,2,4-trimetilpentano es muy poco detonante y solo forma combustión mediante la chispa eléctrica de la bujía. A este compuesto se le asigno un índice de octano de 100.
CH3
CH3-C-CH2 -C-CH3 CH3-CH2-CH2--CH2-CH2--CH2-CH3
CH3 CH3 n- Heptano
2,2,4-trimetilpentano
El octanaje del combustible corresponde al porcentaje por volumen del 2,2,4 trimetilpentano en una mezcla con n-heptano, que iguale las características detonantes del combustible en cuestión. Sí una gasolina tiene un índice de octano de 90 es porque se comporta de manera similar a una mezcla de 90% de 2,2,4 trimetilpentano y 10% de n-heptano en volumen. El octanaje para una gasolina corriente para automóvil es de 85% y la extra de un 90%. La gasolina para aviones debe tener el índice de octano cerca de 130.
HIDROCARBURO
FORMULA
Ind.Octan sin TEP
Ind.Octan, +3ml TEP
N-pentano
C5H12
62
89
2-Metil-butano
C5H12
93
102
N-Hexano
C6H14
25
65
Metil ciclo pentano
C6H12
91
105
N-Heptano
C7H18
0
44
Metil ciclo hexano
C5H12
75
88
Tolueno
C7H8
103
112
N-Octano
C8H10
-19
25
2,2,4-trimetil pentano
C8H18
100
116
2,2,4-trimetil
2-pentano
C58H18
104
106
EFICIENCIA: Para mejorar el octanaje de los combustibles existen varios procesos como agregar aditivos antidetonantes como el tetraetilo de plomo (CzHs )4 Pb., en cantidades de 2 a 3 ml/gal. Para remover el Pb. porque si no se hace quedaría depositado dentro del motor se adiciona mezclado con 1,2, dibromoetano ( Br-CH2CH2-Br) y 1 ,2 dicloroetano (CI-CH2-CH2-CI) quienes toman el Plomo liberado y lo transforman en bromuro y cloruro de plomo, estos son volátiles y salen por el exhosto. Las gasolinas que tienen el 2,2,4-trimetilpentano son conocidas como gasolina etílica y se colorean de azul, naranja o verde para diferenciarlas. Como el 2,2,4 trimetilpentano contamina el ambiente se esta investigando con otros compuestos como aditivos como el Metil Ter-butiléter CH3-O-C4.H9, la tendencia es a no usar aditivos.
CH3
CH3-O- C -CH3 Metil ter-butiéter
CH3
La Reformación o reforming es otro proceso para dar mayor eficiencia a la gasolina y consiste en transformar los hidrocarburos de cadena recta o normal en isómeros de cadena o sea compuestos de cadena ramificada cuyo índice de octano es más alto.
CH3-CH2 - CH2-CH3 CH3-CH -CH3
n-Butano
CH3 Metil propano o isopropano
Aromatización es una de las formas de reformación que ocurre en hidrocarburos de 6 a 9 átomos de carbono, estos compuestos con un catalizador adecuado puede deshidrogenarse y cerrar la cadena para formar los aromáticos de mas alto índice de octano.
CH3
CH3-CH2-CH2--CH2-CH2--CH2-CH3
+ 4 CH2
n- Heptano Tolueno
Índice Octanaje = 0 Índice Octanaje = 103
INDICE DE CETANO
Para los combustibles diesel existe el índice de cetano de igual forma que para la gasolina en índice de octano. La escala del cetano tiene como patrón el Alfa metil naftaleno y el cetano a los cuales se les asigno 0 y 100 respectivamente;
CH3
CH3-(CH2 )14-CH3
n- Hexadecano o CETANO
Alfa Metil Naftaleno
Índice de cetano = 0 Índice de Cetano = 100
Los combustibles diesel están formados por cadenas de hidrocarburos NO ramificadas con moléculas de 15 a 20 átomos de carbono. El índice de Cetano oscila entre los 35 y 65.
ALGUNAS DIFERENCIAS ENTRE EL ACPM Y LA GASOLINA
Tanto el ACPM como la gasolina son los combustibles más utilizados para los automotores y de cada uno puede decirse que existen dos clases bien definidas.
ACPM
GASOLINA
° Contiene menor índice de cetano por tanto es mas frecuente su uso en las ciudades.
° Gasolina Corriente para automóvil posee menor octanaje (85% ) y se utiliza más en la ciudad
° Se usa en motores DIESEL
° Se usa en motores de combustión interna
° La combustión es progresiva, es decir hasta el final de la carrera, no hay explosión
° Se realiza explosión dentro del cilindro
° Las piezas o partes de estos motores deben ser más fuertes por tanto duran más.
° Las partes del motor son menos resistentes (pistones, anillos...)
° Necesita varios filtros para el combustible
° Posee menos filtros de combustión
° Posee filtros con trampa de agua
° No tiene filtros con trampa de agua
° Tiene mayor tamaño y número de filtros de aire.
° Tiene 1 filtro de aire que retiene partículas sólidas superiores a 28 micras.
° No necesita electricidad para el encendido ya que el ACPM combuste por presión.
° Necesita de la chispa eléctrica para iniciar la combustión.
° Necesita mayor compresión que la gasolina relación de 10 a 1
° Menos relación de compresión debido a la explosión.
° La inyección necesita 100lb/ pulgada2
° Para la inyección necesita 40lb/ pulgada2
° Menos consumo de combustible y menos contaminación con productos residuales.
° Mayor consumo de combustibles y mayor cantidad de productos contaminantes.
