Octane là gì? Chỉ số octane có ảnh hưởng như thế nào?

1. Hóa chất octane là gì?

Octan (còn gọi octane) vốn là một hiđrocacbon nằm trong nhóm ankan có công thức C8H18. Nó là một hiđrocacbon không no, không tạo thành mạch vòng. Điều đó cũng có nghĩa là mỗi phân tử trong ankan này chứa số nguyên tử hidro cực đại, không chứa các liên kết đôi.

Ảnh 1: Nguyên tử octane

Công thức tổng quát của Ankan: CnH2n+2 (với n là số dương)

2. Những đồng phân của OCtane là gì?

Các nguyên tử cacbon trong một phân tử ankan (phải chứa hơn 3 nguyên tử cacbon) có khả năng sắp xếp theo nhiều cách khác nhau. Từ đó, dễ dàng tạo ra các đồng phân khác nhau.

Ankan “thông thường” có cấu trúc thẳng và không phân nhánh. Số lượng các đồng phân tăng nhanh theo số lượng nguyên tử các bon mà phân tử sở hữu.

Hóa chất octane hiện tại đã được xác định là có 18 đồng phân. Bao gồm:

1. 2,2,3,3-Tetramethylbutan
2. 2,2,3-Trimethylpentan
3. 2,2,4-Trimethylpentan (isooctan)
4. 2,2-Dimethylhexan
5. 2,3,3-Trimethylpentan
6. 2,3,4-Trimethylpentan
7. 2,3-Dimethylhexan
8. 2,4-Dimethylhexan
9. 2,5-Dimethylhexan
10. 2-Methyl-3-ethylpentan
11. 2-Methylheptan
12. 3,3-Dimethylhexan
13. 3,4-Dimethylhexan
14. 3-Ethylhexan
15. 3-Methyl-3-ethylpentan
16. 3-Methylheptan
17. 4-Methylheptan
18. Octan mạch thẳng (n-octan)

3. Tính chất đặc trưng

• Tên gọi: Octane
• Công thức hóa học: C8H18
• Không màu
• Số CAS: [111-65-9]
• Tỷ trọng pha: 0,703 g/ml, lỏng
• Nhiệt độ nóng chảy: 216 độ K
• Độ nhớt: 0,542 cP ở 20 °C
• Có tính chống nổ kém
• Không tan trong nước

Ảnh 2: Octane không màu, có tính chống nổ kém

4. Ứng dụng của Octane

Octane có đặc tính chống nổ kém, không bị hòa tan trong nước và có mặt trong dầu mỏ. Riêng đồng phân 2,2,4-trimetylpentan của nó được tìm thấy trong xăng, có khả năng chống nổ.

Chính vì vậy nó thường được sử dụng như một chất chuẩn trong đánh giá tính chống nổ của xăng khi lưu hành trên các thị trường. Nhờ việc không tan, tính chống nổ kém, octane không gây ảnh hưởng đến chất lượng của xăng khi tiếp xúc với xăng.

5. Chỉ số octane được tính như thế nào?

Chỉ số này được xác định theo cách đơn giản là theo % thể tích của iso-octan có chứa trong hỗn hợp chung với n-heptan – thành phần chính của xăng. Trong thực tế, chỉ số octane được tính theo thang điểm từ 0 – 200.

Ví dụ: Xăng RON92 có chỉ số octane là 92, xăng RON 95 có chỉ số octane là 95.

• Isooctane tinh khiết được xem là có chỉ số octane  là 100.

6. Chỉ số octane ảnh hưởng như thế nào đến động cơ xăng?

Động cơ xăng hoạt động dựa trên nguyên tắc đánh lửa của nhiên liệu nén, không khí với nhau như một hỗn hợp. Được đốt cháy ở phần cuối cùng của pha nén bằng cách sử dụng bugi.

Trong động cơ đốt trong, hỗn hợp xăng và không khí nén có xu hướng bốc cháy nhanh, sớm nên khi sử dụng nhiên liệu chó chỉ số octane thấp sẽ khiến hiện tượng đánh lửa nguy hiểm hơn. Trong một số trường hợp nó có thể gây nên tình trạng nổ động cơ, khiến nhiên liệu phát nổ trước khi ngọn lửa từ bugi đánh ra có thể tiếp cận nhiên liệu.

Việc kích nổ này được xem là nguy hiểm, khi nó tạo ra áp suất cao hơn hẳn so với mức áp suất mà động cơ có thể chịu được. Lúc này sẽ xuất hiện tiếng gõ động cơ, âm thanh lạch cạch liên tục, bất thường hoặc tiếng “ping” phát ra từ 1 hoặc nhiều xi lanh cùng 1 lúc.

Ảnh 4: Xăng có chỉ số octane lớn hơn giúp bảo vệ động cơ xe tốt hơn

Chính vì điều này, việc sử dụng xăng có chỉ số octane lớn hơn sẽ giúp bảo vệ động cơ tốt hơn. Ngược lại, xăng có chỉ số octane thấp khiến giảm công suất hoạt động, làm nóng động cơ hoặc làm hệ thống kiểm soát khí thải bị hỏng.