Διαφορά μεταξύ αιθανόλης και βενζίνης

Κύρια διαφορά – Αιθανόλη έναντι Βενζίνης

Το καύσιμο είναι πηγή ενέργειας. Η καύση καυσίμου παράγει ενέργεια. Η αιθανόλη και η βενζίνη είναι δύο τύποι καυσίμων που χρησιμοποιούνται κυρίως στα οχήματα. Η κύρια διαφορά μεταξύ της αιθανόλης και της βενζίνης είναι ότι Η αιθανόλη αποτελείται μόνο από μόρια αιθυλικής αλκοόλης ενώ η βενζίνη αποτελείται από διάφορους τύπους οργανικών μορίων.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η αιθανόλη
      – Ορισμός, Χημική δομή, Ιδιότητες, Πηγή
2. Τι είναι η βενζίνη
      – Ορισμός, Σύνθεση, Ιδιότητες
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αιθανόλης και βενζίνης
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:C₂ H₅ OH, Χημικός τύπος, Καύση, Ακατέργαστο Πετρέλαιο, Αιθανόλη, Αιθυλική Αλκοόλη, Καύσιμο, Βενζίνη,

Τι είναι η αιθανόλη

Η αιθανόλη είναι αιθυλική αλκοόλη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για την παραγωγή ενέργειας. Ο χημικός τύπος της αιθανόλης είναι C₂ H₅ OH . Η ατομική διάταξη της αιθανόλης (αιθυλική αλκοόλη) δίνεται παρακάτω.

Εικόνα 1:Χημική δομή της αιθυλικής αλκοόλης

Η καύση της αιθανόλης είναι εύκολη επειδή είναι μια εύφλεκτη ένωση. Αυτή η καύση λαμβάνει χώρα παρουσία μοριακού οξυγόνου (O₂ ). Η υγρή μορφή της αιθανόλης δεν είναι καλό καύσιμο αφού το οξυγόνο δεν μπορεί να εισέλθει στο υγρό λόγω της σφιχτής συσκευασίας των μορίων που προκαλείται από τον ισχυρό δεσμό υδρογόνου τους. Ως εκ τούτου, η αιθανόλη πρέπει να υποβάλλεται σε αεροζόλ πριν από την καύση, προκειμένου να επιτευχθεί πλήρης καύση. Η αντίδραση για την καύση της αιθανόλης δίνεται παρακάτω.

Γ₂ H₅ OH              +       3O₂ →     2CO₂ +       3Η₂ O         +       θερμότητα

Η αιθανόλη είναι χρήσιμη ως καύσιμο λόγω της ιδιαίτερα εύφλεκτης ιδιότητάς της και της ευκολίας μεταφοράς της. Η κύρια πηγή αιθανόλης είναι το καλαμπόκι. Άλλα φυτικά υλικά που περιέχουν γλυκόζη, όπως το ζαχαροκάλαμο, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για το σκοπό αυτό.

Η αιθανόλη έχει ισοδυναμία 1,5 γαλονιού βενζίνης. Αυτό σημαίνει ότι, για να αντικατασταθεί ένα γαλόνι βενζίνης, απαιτείται 1,5 γαλόνι αιθανόλης. Αυτό δείχνει ότι η ποσότητα ενέργειας που παράγεται από μια μονάδα αιθανόλης είναι μικρότερη από εκείνη της βενζίνης.

Η αιθανόλη μπορεί να παραχθεί από βιομάζα. Επιπλέον, η αιθανόλη μπορεί επίσης να παραχθεί μέσω ενυδάτωσης αιθυλενίου σε βιομηχανική κλίμακα. Εδώ, το μόριο αιθυλενίου ενυδατώνεται από το H₂ O παρουσία κατάλληλων συνθηκών θερμοκρασίας και πίεσης μαζί με καταλύτες.

Τι είναι η βενζίνη

Η βενζίνη είναι ένα σύνθετο μείγμα πολλών τύπων υδρογονανθράκων και χρησιμοποιείται ως καύσιμο που παράγει ενέργεια. Η βενζίνη μπορεί να περιέχει έως και 500 τύπους υδρογονανθράκων. Η βενζίνη αποτελείται κυρίως από ενώσεις υδρογονανθράκων γραμμικής αλυσίδας. Υπάρχουν όμως και αρωματικοί υδρογονάνθρακες στη βενζίνη.

Η κύρια πηγή βενζίνης είναι το αργό πετρέλαιο. Η παραγωγή βενζίνης γίνεται σε διυλιστήρια πετρελαίου. Ο τρόπος παραγωγής είναι η κλασματική απόσταξη. Η βενζίνη που διατίθεται στο εμπόριο προστίθεται με πολλά πρόσθετα προκειμένου να ενισχυθούν οι ιδιότητές της. Μετά από αυτή την ανάμειξη, το μείγμα ονομάζεται μείγμα βενζίνης.

Εικόνα 2:Διυλιστήριο αργού πετρελαίου

Σύνθεση

Η τυπική σύνθεση της βενζίνης μπορεί να δοθεί όπως παρακάτω.

• αλειφατικές γραμμικές δομές όπως το επτάνιο
• Αλιφατικές διακλαδισμένες δομές όπως το ισοοκτάνιο
• Αλιφατικές κυκλικές δομές όπως το κυκλοπεντάνιο
• Αρωματικές δομές όπως το αιθυλοβενζόλιο

Μεταξύ αυτών των κλασμάτων, το υψηλότερο ποσοστό προέρχεται από αλειφατικές δομές και όχι από αρωματικούς υδρογονάνθρακες. Ωστόσο, η παρουσία βενζολίου κάνει τη βενζίνη να είναι καρκινογόνος.

Τα πρόσθετα βενζίνης περιλαμβάνουν ολεφίνες, διολεφίνες, αντιοξειδωτικά, απορρυπαντικά και απενεργοποιητές μετάλλων. Προστίθενται αντιοξειδωτικά για την πρόληψη της αυτοοξείδωσης της βενζίνης. Οι φαινυλενοδιαμίνες είναι τα πιο κοινά αντιοξειδωτικά που χρησιμοποιούνται. Προστίθενται απενεργοποιητές μετάλλων για να αποφευχθεί η οξειδωτική αποικοδόμηση της βενζίνης από μεταλλικά ιόντα. Τα απορρυπαντικά χρησιμοποιούνται για την ελαχιστοποίηση των εναποθέσεων των αιωρούμενων σωματιδίων.

Διαφορά μεταξύ αιθανόλης και βενζίνης

Ορισμός

Αιθανόλη: Η αιθανόλη είναι ένα καύσιμο που αποτελείται από μόρια αιθυλικής αλκοόλης.

Βενζίνη: Η βενζίνη είναι ένα καύσιμο που αποτελείται από διαφορετικούς τύπους υδρογονανθράκων.

Σύνθεση

Αιθανόλη: Η αιθανόλη αποτελείται από μόρια αλκοόλης (αιθυλική αλκοόλη).

Βενζίνη: Η βενζίνη αποτελείται από περίπου 500 υδρογονάνθρακες όπως επτάνιο, αιθυλοβενζόλιο κ.λπ.

Παραγωγή ενέργειας

Αιθανόλη: Ένα γαλόνι αιθανόλης παράγει λιγότερη ποσότητα ενέργειας από τη βενζίνη.

Βενζίνη: Ένα γαλόνι βενζίνης παράγει το ένα τρίτο περισσότερη ενέργεια από την αιθανόλη.

Πηγές

Αιθανόλη: Η αιθανόλη παράγεται κυρίως από βιομάζα καλαμποκιού και ζαχαροκάλαμου.

Βενζίνη: Η βενζίνη παράγεται από αργό πετρέλαιο.

Επιπτώσεις στο περιβάλλον

Αιθανόλη: Η αιθανόλη είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον λόγω της πλήρους καύσης της.

Βενζίνη: Η βενζίνη είναι λιγότερο φιλική προς το περιβάλλον λόγω της ατελούς καύσης της που παράγει άνθρακα και μονοξείδιο του άνθρακα.

Ζημιά σε κινητήρες

Αιθανόλη: Η αιθανόλη μπορεί να προκαλέσει ζημιές στον κινητήρα.

Βενζίνη: Η βενζίνη δεν προκαλεί ζημιές στον κινητήρα.

Συμπέρασμα

Η κύρια διαφορά μεταξύ αιθανόλης και βενζίνης βρίσκεται στη σύνθεσή τους και στις επακόλουθες ιδιότητές τους. Αν και η αιθανόλη είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον από τη βενζίνη, η αιθανόλη δεν είναι 100% φιλική προς το περιβάλλον. Αυτό συμβαίνει επειδή η καύση της αιθανόλης σχηματίζει διοξείδιο του άνθρακα το οποίο απελευθερώνεται στο περιβάλλον. Αυτή η έκδοση προκαλεί O₂ -CO₂ ανισορροπία της ατμόσφαιρας.

Αναφορές

1. «Η αιθανόλη ως καύσιμο». EasyChem – Οι καλύτερες σημειώσεις για τη χημεία HSC, σημεία με τελείες, προηγούμενες εργασίες και βίντεο. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 03 Ιουλίου 2017. 
2. "Συχνές ερωτήσεις για τη μηχανική κινητήρων και καυσίμων." Φόρουμ μηχανικών για επαγγελματίες. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 03 Ιουλίου 2017. 
3. «Χημεία βιοκαυσίμων:Πώς καίγονται;» Biofuel.org.uk. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 03 Ιουλίου 2017. 

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Ethanol-3d-stick-structure" Από Keenan Pepper στην Αγγλική Wikipedia -(Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
2. "Anacortes Refinery 31911" Από  MS Turmel, Πανεπιστήμιο της Μανιτόμπα, Τμήμα Επιστήμης Φυτών (Δημόσιος Τομέας ) μέσω του Commons Wikimedia