Gasolina (hidrocarboneto)

Gasolina (hidrocarboneto)
Identificação
N o CAS	86290-81-5
N o ECHA	100.081.080
N o EC	289-220-8
Aparência	líquido móvel
Propriedades quimicas
Fórmula	parafinas, cicloparafinas, hidrocarbonetos olefínicos e aromáticos. C 3
Propriedades físicas
Fusão T °	< −60  ° C
T ° fervendo	20  a  200  ° C
Solubilidade	100 a 250  mg L -1 em água
Massa volumica	680 a 790  kg m -3 ( 15  ° C )
Temperatura de autoignição	cerca de 300  ° C
Ponto de inflamação	−40  ° C
Limites explosivos no ar	1,3 - 7,1  % vol
Pressão de vapor de saturação	350 a 900  hPa ( 37,8  ° C )
Termoquímica
PCS	33.600.000  J / L
Precauções
SGH
Perigo H304, H350, H304  : Pode ser mortal por ingestão e penetração nas vias respiratórias. H350  : Pode causar câncer (indique a via de exposição se for conclusivamente provado que nenhuma outra via de exposição causa o perigo)
Transporte
33    1203    Código Kemler: 33  : material líquido altamente inflamável (ponto de inflamação menor que 21  ° C ) Número ONU  : 1203  : GASOLINA Classe: 3 Código de classificação: F1  : Líquidos inflamáveis, com ponto de inflamação menor ou igual a 60 ° C Rótulo: 3  : Líquidos inflamáveis Embalagem: Grupo de embalagem II  : materiais de risco médio;
Ecotoxicologia
DL 50	14.000  mg kg −1
Limiar de odor	baixo: 0,12  ppm alto: 0,15  ppm
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário.

A gasolina é um líquido inflamável , derivado da destilação do petróleo , utilizado como combustível em motores de combustão interna . É um combustível para um motor de ignição por centelha (motor a gasolina). É uma mistura de hidrocarbonetos , aos quais podem ser adicionados aditivos de combustível . Muitos tipos de gasolina (incluindo gasolina especial) são produzidos e comercializados. Em média, encontramos:

• 20 a 30% de alcanos , hidrocarbonetos saturados de fmula C n H 2 n 2  ;
• 5% de cicloalcanos , hidrocarbonetos saturados cíclicos;
• 30 a 45% de alcenos , hidrocarbonetos insaturados;
• 30 a 45% de hidrocarbonetos aromáticos , da família do benzeno ,  etc.

A energia contida na gasolina é de aproximadamente 33.600.000  joules  por litro , ou 46.700.000 joules por quilograma ( maior poder calorífico ). É uma alta densidade de energia  : cerca de 2,9 vezes mais energia por quilo do que a madeira seca, por exemplo.

Funções particulares de componentes

Entre os alcanos, dois desempenham um papel particular: octano C 8 H 18e heptano C 7 H 16.

Na verdade, esses dois alcanos têm propriedades radicalmente diferentes do ponto de vista de sua tendência à autoignição .

• Uma mistura de ar e vapor de iso-octano dificilmente se acenderá espontaneamente, então será a vela que causará a ignição e criará no tempo esperado uma deflagração , ou seja, uma pré-chama. -Mistura que se propaga através do mistura a uma velocidade inferior à velocidade do som .
• Ao contrário, com o heptano, a autoignição é fácil: para altas taxas de compressão, a ignição ocorrerá em volume no cilindro antes de a vela de ignição operar. Esse fenômeno característico dos motores de ignição por centelha é chamado de batida e provoca a formação de ondas de choque no cilindro, daí o ruído característico. No pior dos casos, pode haver a criação de uma detonação que pode ir tão longe quanto derreter o pistão, a frente da chama movendo-se mais rápido do que o som por meio do acoplamento à onda de choque. Portanto, é bastante comum, especialmente na literatura anglo-saxônica, falar indevidamente em detonação, quando na realidade se fala apenas em estalidos.

No estado atual da tecnologia, um motor de detonação teria uma vida útil muito curta em comparação com os motores de combustão interna atuais. O termo popular na França explosão do motor é vago, porque as explosões como os tiros são explosões. Seria melhor usar o termo motor de combustão interna .

Os combustíveis “Premium” também contêm aditivos específicos para cada empresa de petróleo: detergentes , inibidores de corrosão, modificadores de fricção, antiespumantes, antioxidantes , desemulsificantes, reodorantes,  etc. .

Número octano

As tendências de autoignição de misturas de iso-octano (o isômero padrão de octano) e heptano são diferentes. Eles servem como referência para determinar o número de octanas de um combustível a ser testado. Se, por exemplo, a taxa de compressão necessária para o surgimento da batida de uma mistura de ar e este combustível em um motor de referência é a mesma que para uma mistura compreendendo 95% de iso-octano e 5% de heptano , então este combustível é disse ter um número de octanas de 95 . Claro, essa determinação deve ser feita sob condições padronizadas. Entende-se também que as misturas compostas exclusivamente de heptano e iso-octano terão todos números de octanas entre 0 e 100 .

As misturas com outros produtos, no entanto, permitem ter octanas superiores a 100, devendo então ser definidas por extrapolação: certas gasolinas de competição, conhecidas como “gasolinas de aviação” chegam a cerca de 110. Durante muitos anos, adicionámos à gasolina uma determinada quantidade de chumbo tetrametil Pb (CH 3 ) 4 ou melhor chumbo tetraetil Pb (C 2 H 5 ) 4 a fim de reduzir a tendência à detonação de gasolina contendo uma elevada percentagem de heptano. Era uma forma de aumentar artificialmente o índice de octanas (ganhamos dez pontos com 1  g / l de PTE) e de promover a lubrificação dos motores mas isso levou à dispersão no ambiente de grandes quantidades de chumbo , metal de conhecida toxicidade . Gasolinas contendo chumbo são agora proibidas na Europa (com algumas exceções, especialmente para veículos antigos), nos Estados Unidos e na maioria dos outros países do mundo. As alternativas também apresentam desvantagens, como alto teor de hidrocarbonetos aromáticos (muito mais tóxicos do que alcanos), incluindo benzeno , ou a necessidade de adicionar álcoois ,  etc.

Combustível com uma taxa de octanagem muito baixa tende a causar combustão repentina, mas também exibe uma tendência de auto-ignição após compressão nos cilindros do motor e batendo. Quanto maior a taxa de compressão do motor, maior a temperatura atingida durante a compressão do gás e mais próximo o índice de octanas deve estar de 100. Como já se sabe, o aumento da taxa de compressão melhora, de acordo com as leis da termodinâmica , a eficiência do motor, aumentando a diferença entre as temperaturas da fonte quente e da fonte fria. Um motor projetado para funcionar com um combustível de uma determinada classificação de octanas pode facilmente funcionar com outro combustível de classificação superior, mas não o contrário.

Existem dois valores do número de octanas:

• o número de octanagem de “pesquisa” (RON, Research Octane Number ) caracteriza o comportamento de um combustível em baixa velocidade ou durante a aceleração;
• O número de octanagem do motor (MON ) é uma medida da resistência de um combustível para bater em altas rotações.

Existem três tipos diferentes de gasolina automotiva disponíveis na França em 2010:

• premium sem chumbo 95 ou SP95 (RON 95, MON 85);
• premium sem chumbo 98 ou SP98 (RON 98, MON 87);
• premium sem chumbo 95-E10 ou SP95-E10 (RON 95, MON 85).

A comercialização da chamada gasolina premium “Super 97” (RON 97, MON 86) terminou no segundo semestre de 2006. Desde janeiro de 2000, não continha mais chumbo, mas potássio (para proteção das sedes das válvulas).

A gasolina 98 sem chumbo é mais detergente do que a gasolina 95 sem chumbo e, portanto, mais corrosiva, em particular para peças elastoméricas ( borrachas ). Ambos os combustíveis contêm grandes quantidades de solventes aromáticos que são muito tóxicos. Portanto, é necessário evitar a inalação de seus vapores e utilizá-lo como agente de limpeza ou desengordurante. Em França, os níveis de benzeno da gasolina sem chumbo (e do gasóleo ) foram reduzidos em 2000 (de 5 para 1% em volume) e a ANSES confirmou em 2014 a natureza altamente cancerígena e mutagénica (em particular devido à leucemia ) deste aditivo.

A partir de 12 de outubro de 2018 na União Europeia e alguns países vizinhos, a nomenclatura das espécies é:

• E5 (máximo de 5% de etanol, corresponde a SP95 e SP98);
• E10 (máximo de 10% de etanol, corresponde a SP95-E10);
• E85 (máximo de 85% de etanol).

Gasolina de aviação

Combustível específico usado em motores de aeronaves a pistão. É de octanagem muito elevada e tratada para ser menos volátil do que a gasolina normal, especialmente para voos de altitude. O mais utilizado na aviação leve é ​​o AVGAS 100LL ( Low Lead ). É de cor azul.

Esta gasolina ainda contém chumbo tetraetila, embora seja excluída para automóveis. Tendo em conta o preço atingido por este combustível para a aviação ligeira, várias tentativas são feitas para desenvolver motores de aviação diesel; Os motores diesel de pistão Clerget já eram usados ​​na aviação durante a Primeira Guerra Mundial, em particular para limitar o risco de incêndio. Mas muitos motores de ignição por centelha que usam gasolina automotiva são usados, por exemplo, motores Rotax e Jabiru. Eles são encontrados em particular para baixas potências e ultraleves.

No entanto, para aviões a jato, é o querosene (semelhante ao diesel) que é a base do combustível. Obtido diretamente pela destilação do petróleo bruto, é utilizado, entre outras coisas, na produção de combustíveis, JET-A e JET-B.

Outras espécies

Gasolina C, gasolina F (fluido de isqueiro), gasolina G ( éter de petróleo ), white spirit , etc. são encontrados em drogarias , que são misturas de hidrocarbonetos mais ou menos voláteis e pouco tóxicos. São produtos muito inflamáveis ​​que devem ser manuseados longe de qualquer fonte de calor e em locais bem ventilados.

Além do enchimento de isqueiros, que representa um uso muito marginal, as aguardentes de petróleo são principalmente solventes que são usados ​​para remover manchas de gordura ou diluentes de tinta.

A gasolina alquilada ajuda a reabastecer um cortador de grama sem liberar poluentes perigosos para o usuário, podendo eliminar 95% das substâncias nocivas. Este combustível é muito puro, pobre em benzeno , xileno , tolueno e outros hidrocarbonetos perigosos. Sua combustão também produz poucas partículas finas .

Em caso de escassez de petróleo, também se utilizava a destilação do xisto betuminoso , como se fazia há algumas décadas na exploração da mina Telots em Autun .

Toxicidade e ecotoxicidade

Quanto aos aditivos para gasolina  : a gasolina com chumbo contém vários compostos tóxicos e ecotóxicos em doses baixas. É mais conhecido por ter sido por cerca de um século a causa da poluição crônica do solo e do meio ambiente perto de vias de tráfego e, em particular, poeira e sedimentos de calhas, esgotos, vias navegáveis ​​próximas a vias de transporte (e às vezes postos de gasolina), e um principal fonte de envenenamento crônico por chumbo (em meados dos anos 1970, a liberação de chumbo da gasolina atingiu 380.000 toneladas por ano) até a proibição quase total na Europa e nos Estados Unidos. Aditivos de chumbo dos Estados Unidos (exceto exceções para aviões a hélice, veículos de corrida ou veículos antigos )
Ao contrário da crença popular, a gasolina com chumbo ainda é amplamente usada em todo o mundo, especialmente em muitos países pobres. Por exemplo :

• na Nigéria, por exemplo (um país densamente povoado), o teor de chumbo na gasolina às vezes excede os limites previamente autorizados nos Estados Unidos. No início dos anos 2000, até 7.000 ppm de chumbo foram encontrados neste país  ao longo das estradas (isso é quinze vezes mais do que o limite necessário para trazer um local poluído para o Superfund nos Estados Unidos). Em 2001, de uma dúzia de metais pesados medido em solos superficiais próximos estradas, em Ibadan ( 3 e  países da população da cidade), o chumbo era o presente mais anormalmente de metal, e de 60% procurados e detectados metais (Pb, Zn, Cd, Cu, Cr , Co e Ni) estavam presentes em uma forma biodisponível  ;
• no México , na capital ( Cidade do México ), cerca de metade das crianças testadas apresentam níveis perigosos de chumbo no sangue ;
• no Congo, onde a gasolina com adição de chumbo ainda é usada, em Kinshasa em 2010, 63% dos recém - nascidos e crianças menores de seis anos foram vítimas de envenenamento por chumbo (com nível de chumbo no sangue superior a 100  µg / L ), contaminado in utero , através da placenta e depois, através do leite materno e chumbo disperso no meio ambiente;
• na Venezuela , até recentemente, a petroleira estatal ( Petróleos de Venezuela SA ) vendia somente gasolina com muito chumbo em seu país (a 300  mg de chumbo por litro). Foi somente em 1999 que Hugo Chávez chegou ao poder com em seu programa o projeto de retomada do controle da indústria do petróleo em seu país que impôs a disponibilidade da gasolina sem chumbo. Esta foi realmente colocada no mercado, mas sem interromper o uso da gasolina com chumbo, porque continuou a ser produzida em massa, e comprada porque era vendida mais barata do que a gasolina sem chumbo. Esta situação continuou atéAgosto de 2005onde a Venezuela finalmente baniu o chumbo na gasolina, mas tarde demais: no país, todos os solos próximos às principais estradas e vias públicas estão agora poluídos pelo chumbo, que não é degradável nem biodegradável. Assim, em 2006 medimos na orla das principais ruas de Maracaibo mais de 3000  mg / kg de chumbo no solo superficial, e em Trujillo foi detectada uma ultrapassagem dos limiares de perigo para 55% das amostras de solo colhidas em frente das casas ou edifícios do lado da rua (com variações que podem ser explicadas por fatores de erosão e escoamento); e 200 vezes mais chumbo é encontrado no lado da rua do que no lado do jardim, o que indica claramente a responsabilidade pela poluição por chumbo dos automóveis . A poeira amostrada nas escolas de Caracas contém muito manganês (outro aditivo da gasolina) e níveis anormalmente elevados de chumbo na fração orgânica da poeira transportada pelo ar: 43 a 1.027  µg de chumbo por grama dessa fração de poeira, com um recorde registrado perto de uma rodovia ). E antes da proibição, os níveis de chumbo no solo aumentaram de 186% para 449% em quinze anos em quatro locais medidos, o que mostra a existência de um estoque de chumbo que ainda pode permanecer um contaminante para a água por muito tempo., Solo , ar e comida.

Em relação à fração “hidrocarboneto” da gasolina, os dados epidemiológicos disponíveis mostraram um aumento significativo de tumores e cânceres de rim , fígado e outros tecidos e órgãos em pessoas ou animais de laboratório expostos a vários tipos de gasolina., Com evidências de carcinogenicidade considerada "suficiente" pelos critérios internacionais de carcinogenicidade.

• O benzeno , um dos principais compostos tóxicos e da gasolina, foi classificado como substância definitivamente carcinogênica para humanos pela IARC , a EPA e a OMS .
• O 1,3-butadieno , outro componente da gasolina, também é um potente carcinógeno (em animais como em humanos).
• De alquilbenzenos também presentes em quantidades significativas na gasolina também foram considerados cancerígenos (evidência suficiente de carcinogenicidade).

Os estudos epidemiológicos feitos em humanos mostram aumentos significativos no risco de câncer de rim , estômago , cérebro , pâncreas , próstata , pulmão e pele e cânceres hematopoiéticos  ; um risco aumentado de leucemia linfocítica crônica também é relatado, após a exposição à gasolina (seus componentes e / ou seus vapores).

Preços do combustível

Devido à forte dependência de muitos países ocidentais dos países da OPEP , os hidrocarbonetos são fortemente tributados. A política europeia consiste em tributar a energia para:

• para garantir receitas consideráveis ​​para os estados;
• limitar ou reduzir a dependência dos países produtores;
• restringir o consumo de energia (salvaguardando os recursos planetários e em particular a atmosfera );
• garantir uma margem de preço que pudesse absorver ou atrasar um aumento excessivamente repentino do preço do petróleo.

Em França, o TICPE representa uma parte importante do preço da gasolina: em 2013, o TICPE mais IVA representava cerca de 130% do preço sem impostos, ou seja, uma percentagem de 57% do preço final e 50% do preço final do gasóleo. Esses impostos tinham, no entanto, assumido proporções bem maiores: em 1999, quando o barril atingiu o menor nível da década, a gasolina ( 95 sem chumbo ) passou a ser tributada em 500% do preço sem impostos, o que representava 83% do valor final. preço na bomba.

A evolução dos preços dos combustíveis é complexa; ela depende:

• o preço do petróleo bruto;
• a cotação do dólar norte-americano em relação à moeda do país em questão (as compras de petróleo no mercado internacional são sempre feitas em dólares norte-americanos);
• custos de refino;
• o valor dos impostos.

Na França, governos sucessivos mantiveram o preço do óleo diesel mais baixo do que o super 95 sem chumbo, usando uma taxa de imposto reduzida de 30% sobre o primeiro - enquanto os preços ao produtor (HT) desses dois combustíveis eram substancialmente os mesmos, e que um litro de diesel é mais eficiente em termos de energia do que um litro de gasolina. Desde 1990, a diferença tributária mudou pouco (variando entre 25% e 35%), no aumento do preço do diesel em relação ao super 95 sem chumbo (que se tornou mais barato de produzir do que o diesel devido à maior demanda mundial por este último ), de modo que esta diferença de preços diminuiu no primeiro semestre de 2008, depois teve um ligeiro aumento.

No que se refere ao preço do combustível, a atratividade dos motores a diesel diminuiu, mas esses veículos ainda se mantêm na maioria dada a melhor eficiência dos motores a diesel com a maior densidade energética do diesel que não é vendido a peso, mas a litro. Outros elementos são levados em consideração na atratividade (autonomia, publicidade, confiabilidade,  etc. ).

Preço médio do combustível na França

O preço médio varia com o tempo e o espaço, dependendo dos custos de transporte e distribuição. Além da tabela a seguir, podemos nos referir às séries de preços de longo prazo compiladas por Jean Fourastié e sua equipe que mostram que o progresso técnico baixou o preço da gasolina e outros combustíveis, durante um período muito longo, apesar da situação de oligopólio em quais produtores de petróleo se encontram.

Preço médio (em € / L ) dos combustíveis na França desde 1990
Fontes: 1990-2017, 2013

Ano	Diesel			95 sem chumbo			Preço sem chumbo 95 / Diesel (incl. Imposto) (%)
	HT	Imposto incl.	% De imposto	HT	Imposto incl.	% De imposto
1990	0,23	0,57	144	0,28	0,84	196	147
1991	0,21	0,55	159	0,23	0,78	239	143
1992	0,19	0,53	181	0,20	0,76	271	144
1993	0,19	0,56	195	0,19	0,78	308	139
1994	0,17	0,59	240	0,17	0,80	370	136
1995	0,16	0,59	261	0,17	0,86	406	146
1996	0,19	0,65	238	0,19	0,91	388	139
1997	0,20	0,68	233	0,20	0,94	363	139
1998	0,16	0,64	295	0,17	0,92	432	142
1999	0,19	0,69	261	0,20	0,96	371	138
2000	0,32	0,85	163	0,33	1.09	232	128
2001	0,29	0,80	173	0,29	1.03	253	129
2002	0,26	0,77	194	0,27	1.01	279	131
2003	0,27	0,79	192	0,26	1.02	290	128
2004	0,32	0,88	173	0,30	1.06	256	119
2005	0,44	1.03	132	0,39	1,17	202	113
2006	0,48	1.08	122	0,44	1,24	177	114
2007	0,49	1.09	123	0,46	1,28	174	116
2008	0,63	1,27	102	0,53	1,35	155	106
2009	0,41	1,00	144	0,40	1,21	199	121
2010	0,53	1,15	117	0,52	1,35	160	117
2011	0,68	1,34	97	0,64	1,50	134	112
2012	0,74	1,40	89	0,71	1,57	121	112
2013	0,69	1,35	96	0,67	1,54	129	114
2014	0,63	1,29	104	0,62	1,48	138	115
2015	0,48	1,15	141	0,50	1,35	172	118
2016	0,41	1,11	169	0,44	1,30	197	118
2017	0,48	1,23	157	0,49	1,38	182	112

Os preços dos combustíveis nos departamentos ultramarinos são sujeitos a um cálculo específico.

Informar o consumidor

Diferentes tipos informam os consumidores sobre a evolução dos preços dos combustíveis:

França Para melhor informar os consumidores e combater a inflação , o governo francês abriu o2 de janeiro de 2007o site “prix-carburants.gouv.fr” fornece informações sobre os preços dos combustíveis em toda a França, atualizadas a cada mudança de preço, pelos operadores das estações de serviço. Os principais combustíveis estão listados, assim como o bioetanol ( E85 ) e o GLP . Estados Unidos e Canadá A política é diferente, pois a baixa tributação possibilita oferecer gasolina barata; os respectivos governos privilegiam “o padrão de vida dos americanos, que não é negociável” ( George W. Bush , presidente dos Estados Unidos) com os recursos planetários.
Embora os Estados Unidos possuam recursos petrolíferos (os Estados Unidos eram o maior produtor mundial de petróleo em 1920 , fornecendo 80% do seu consumo), são principalmente importadores: exportação em 2003: 3,620 milhões de barris por dia principalmente para o Canadá, importações: 9,850 milhões barris por dia (importações líquidas: 6,230 milhões de bl / d, para consumo de 19 milhões de bl / d). Os Estados Unidos são, portanto, dependentes de energia de outros países, como Arábia Saudita , Venezuela ou Canadá . Como resultado da intervenção do exército americano no Iraque e da nova possibilidade de importar recursos deste país, os Estados Unidos importam cerca de 4% do petróleo iraquiano.

Consumo

Desde os primórdios do automóvel e principalmente a partir da década de 1970 e dos dois choques do petróleo que se seguiram, os fabricantes de automóveis têm trabalhado para reduzir o consumo de seus modelos.

Na França, o consumo médio da frota de veículos a gasolina e diesel combinados de acordo com o NEDC aumentou assim de:

• 8,25 L / 100 km em 1990  ;
• 7,49 L / 100 km em 2000  ;
• 7,02 L / 100 km em 2006  ;
• 6,82 L / 100 km em 2008.

Esses números são médios e um dos motivos para a redução do consumo é o aumento da proporção de veículos a diesel.

Entrega de combustíveis (diesel + super) na França

Fonte Insee.

Para o 4 º  ano consecutivo , O consumo global anual de super e diesel diminuiu em França para voltar ao nível de 29 milhões de metros cúbicos de 1996. Isso se deve principalmente a:

• uma diminuição nos quilômetros percorridos (398 bilhões de quilômetros em 2005 contra um pico de 404 bilhões em 2003) favorecida pela competição de outros transportes públicos (TGV) e pelo envelhecimento demográfico da população francesa (uma tendência ainda mais clara na Alemanha e na Grã-Bretanha) ;
• redução do consumo específico de combustível dos motores ( injeção eletrônica direta ou indireta e turbocompressor que favorecem o downsizing );
• o aumento do número de veículos elétricos e híbridos elétricos  ;
• a retirada de circulação de veículos mais antigos e de maior consumo (incentivos, prêmios de sucata);
• aumento dos preços dos combustíveis.

Em média no mundo , O consumo é de 10  L / 100  km por veículo motorizado.

Notas e referências

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Apêndices

Artigos relacionados

• E10 (combustível)
• Gasolina sintética
• Diesel
• Poder calórico

links externos

• Desenho detalhado de um dispensador de gasolina para automóvel .
• Artigo de imprensa: evolução do preço da gasolina entre 1968 e 2008 .

Bibliografia

• MSDS n o  96: Essências especiais (estabelecidas pelos serviços técnicos e INRS médica) [PDF] , notas informativas Cahiers - Higiene e Segurança n o  174, 1 st  trimestre de 1999.