Antibankemidler ( antibanke-additiver , engelske antibankemidler ) er stoffer, der tilsættes i små mængder til motorbrændstoffer for at øge deres oktantal og reducere sandsynligheden for , at motoren banker . Listen over stoffer, der forbedrer brændstoffers antibankegenskaber, er ret omfattende, men ikke alle kan bruges på grund af teknologiske begrænsninger eller miljømæssige årsager.
Methyl tertiær butylether ( MTBE ) betragtes i øjeblikket som det mest lovende antibankemiddel. I Rusland er det tilladt at tilføje det til brændstof til biler i en mængde på op til 15%. Begrænsningerne er forårsaget af funktionerne i operationelle egenskaber - relativt lav brændværdi og høj aggressivitet over for gummier. Ifølge testresultater overgår blyfri benzin, der indeholder 7-8 % MTBE, bedre end blyholdig benzin ved alle hastigheder. MTBE er en farveløs gennemsigtig væske med en skarp lugt. Kogepunktet er 54-55°C, massefylden er 0,74 g/cm 3 . Forskningens oktantal er 115-135 point. Verdensproduktionen af MTBE anslås til titusinder af millioner tons om året.
Som potentielle antibankemidler er det muligt at anvende ethyl-tert-butylether, tert-amylmethylether, såvel som methylethere opnået fra C6 - C7 - olefiner . Derudover betragtes alkoholer: methyl, ethyl, sec-butyl og tert-butyl.
Egenskaber for nogle ethere [1] .
| Æter | Formel | MEGET | MHMM | PT ons | T balle , °С |
| MTBE | CH3 - OC( CH3 ) 3 | 118 | 110 | 114 | 55 |
| ETBE | C2H5 - OC ( CH3 ) 3 _ | 118 | 102 | 110 | 70 |
| MTAE | CH3 - OC ( CH3 ) 2C2H5 _ _ _ | 111 | 98 | 104,5 | 87 |
| DIPE | (CH3 ) 2CH -O - CH( CH3 ) 2 | 110 | 99 | 104,5 | 69 |
For at opnå AI-95 og AI-98 benzin anvendes normalt MTBE-additiver eller dets blanding med tert-butylalkohol, som kaldes Feterol - handelsnavn Octane-115. Ulempen ved sådanne iltholdige komponenter er fordampningen af ethere i varmt vejr, hvilket fører til et fald i oktantallet.
De mest effektive og billige anti-banke (oktan-forstærkende) additiver er organiske blyforbindelser - tetraethylbly (TES) og tetramethylbly , hvor førstnævnte bliver mere udbredt. TPP er en tyk, farveløs og giftig væske med et kogepunkt på 200°C. TPP er meget opløseligt i kulbrinter og dårligt i vand. Det hæmmer dannelsen af peroxidforbindelser i brændstoffet, hvilket reducerer sandsynligheden for detonation. TPP'ers evne til at øge brændstoffernes antibankeegenskaber blev opdaget i 1921, og to år senere begyndte TPP'er at blive intensivt produceret i industrien.
Termiske kraftværker bruges ikke i deres rene form, da det resulterende metalliske bly aflejres på motorcylindrenes vægge, hvilket fører til svigt af sidstnævnte. Af denne grund indføres såkaldte scavengers i blandingen med TPP, som danner flygtige forbindelser med metallisk bly. Scavengers er normalt klor- eller bromholdige forbindelser. En blanding af TES og scavenger kaldes ethylvæske, og benzin indeholdende tilsætningsstoffer af ethylvæske kaldes blyholdig.
Ethylvæske er meget effektiv til at forbedre brændstoffernes anti-bankeegenskaber. Tilføjelse af en brøkdel af en procent ethylvæske til benzin giver dig mulighed for at øge dets oktantal med 5-10 point. Den mest effektive koncentration af TPP er 0,5-0,8 g pr. 1 kg benzin. Højere koncentrationer fører til en stigning i brændstoftoksicitet, mens slagmodstanden stiger lidt. Med en stigning i indholdet af TPP kan motorens pålidelighed også falde på grund af akkumulering af bly i forbrændingskammeret. Hvis brændstoffet indeholder svovl, reduceres effektiviteten af det termiske kraftværk kraftigt, da det resulterende blysulfid forhindrer nedbrydning af peroxider. Under opbevaring af blyholdige benziner falder deres detonationsmodstand som følge af nedbrydning af termiske kraftværker. Denne proces fremskyndes af tilstedeværelsen af vand, nedbør, harpiks i brændstoffet, opbevaring ved forhøjede temperaturer osv.
TPP er dog meget giftigt og er kræftfremkaldende. Det kan trænge ind i det menneskelige blod gennem hudens porer og gradvist ophobes i det. Det er også muligt at komme ind i kroppen gennem luftvejene, hvilket kan forårsage alvorlig sygdom. I fødevarer forårsager selv små doser af TES dødelig forgiftning. Blyforbindelser, der fjernes fra motoren med udstødningsgasser, sætter sig i jorden og aflejres i bladene på vegetationen i vejkanten. Et øget blyindhold blev fundet selv i pelsen på byhunde.
TPP-baserede antibanker i Den Russiske Føderation er forbudt af GOST R 51105-97, som kun regulerer produktionen af blyfri benzin. I Europa og andre udviklede lande blev termiske kraftværker også forladt med indførelsen af Euro-2- standarder .
To forbindelser baseret på mangan er effektive som antibank-additiver: cyclopentadienyltricarbonylmangan (CTM) C 5 H 5 Mn(CO) 3 og methylcyclopentadienyltricarbonylmanganese (MCTM) CH 3 C 5 H 4 Mn(CO) 3 . Den første er et gult krystallinsk pulver, den anden er en gennemsigtig, lavviskositet ravfarvet væske med en græsagtig lugt, kogepunkt 233 ° C, massefylde 1,3884 g / cm 3 og flydepunkt 1,5 ° C. MCTM er meget opløseligt i benzin og praktisk talt uopløseligt i vand.
Begge disse forbindelser adskiller sig lidt i ydeevneegenskaber og har omtrent samme effektivitet. Med hensyn til den samlede mængde additiver adskiller manganforbindelser sig ikke i effektivitet fra termiske kraftværker, men med hensyn til metalindhold er de mere effektive. Samtidig er toksiciteten af mangantilsætningsstoffer 300 gange lavere. Deres ulempe er imidlertid nedbrydning i lyset, hvilket fører til tab af anti-bank-egenskaber. På trods af deres høje effektivitet er deres anvendelse begrænset af miljøkrav.
Jernpentacarbonyl, jernpentacarbonyldiisobutylenkompleks og ferrocen er af interesse som antibankemidler . Effektiviteten af jernpentacarbonyl Fe(CO) 5 blev opdaget i 1924. Det er en lysegul væske med en karakteristisk lugt (densitet 1,457 g/cm3 , kogepunkt 102,2°C, smeltepunkt 20°C). Det blev brugt i 1930'erne i Tyskland i en koncentration på 2-2,5 ml/kg. Derefter blev dens brug imidlertid afbrudt på grund af det faktum, at der under dens forbrænding blev dannet jernoxider, som forstyrrede tændrørs drift. Samtidig steg sliddet på motorens cylindervægge. Stigningen i oktantal i tilfælde af Fe(CO) 5 er 15-20 % lavere end ved anvendelse af ethylvæske. Dens ulempe er også tendensen til hurtigt at nedbrydes i lyset til uopløseligt carbonyl Fe(CO) 9 .
Diisobutylenkomplekset af jernpentacarbonyl [Fe(CO) 5 ] 3 [ C8H16 ] 5 er en væske med en massefylde på 0,955 g/cm3 og et kogepunkt på 27-32°C, let opløselig i benzin. Med hensyn til anti-bankebestandighed er den tæt på jernpentacarbonyl.
Ferrocen (C 5 H 5 ) 2 Fe er et brændbart orange krystallinsk pulver (smeltepunkt 174°C, kogepunkt 249°C, nedbrydning 474°C). Det er fuldstændig opløseligt i benzin og har større modstand mod banke end andre jernforbindelser. Ferrocen og dets derivater kan bruges i sammensætningen af benzin af alle mærker ved en jernkoncentration på ikke mere end 37 mg / ml. Ferrocenkoncentrationen er begrænset af to årsager. For det første på grund af dannelsen af jernoxider, som forbliver i form af sod på motordele og også akkumuleres i olien. For det andet på grund af benzins øgede tendens til tyggegummidannelse.
Anilin C 6 H 5 NH 2 er en farveløs olieagtig væske med et kogepunkt på 184°C og et smeltepunkt på -6°C. Anilin er en giftig forbindelse og har begrænset opløselighed i benzin. I luften oxiderer det og bliver mørkere. Ved lave temperaturer er blandinger af anilin med benzin tilbøjelige til at adskille sig; derfor bruges anilin i sin rene form ikke som antibankemiddel.
Aromatiske aminer har en høj bankehæmmende effekt, men kun monomethylanilin (N-methylanilin) - C 6 H 5 NHCH 3 er tilladt til brug . Det er en gul olieagtig væske med en densitet på 0,98 g/cm 3 , opløselig i benzin, alkoholer og ethere. Oktantallet ifølge forskningsmetoden er 280. Aromatiske aminer har dog en væsentlig ulempe - de er tilbøjelige til at danne gummi og øger slid på motordele.
Uanset den kemiske natur af antibankemidlet er dets koncentration i brændstoffet begrænset af den ene eller anden grund, hvilket fører til en begrænset stigning i oktantallet. Derudover afhænger stigningen i oktantal ikke-lineært af koncentrationen af additivet, og for hvert antibankemiddel er der en maksimal koncentration, over hvilken det ikke længere udviser en yderligere effekt.
Sammenlignende egenskaber af antibankemidler [2]
| Additiv type | Maks. konc. | Årsag til begrænsning | Maks. stigning i SP |
| Ilter | femten% | Relativ lav brændværdi og høj aggressivitet over for gummier | 4-6 |
| Pb-holdig | 0,17 g Pb/l | Højt niveau af toksicitet og kulstofdannelse i forbrændingskammeret | otte |
| Mn-holdig | 50 mg Mn/l | Øget slid, kulstofdannelse på tændrør og i forbrændingskammeret | 5-6 |
| Fe-holdig | 38 mg Fe/l | Øget slid, kulstofdannelse på tændrør og i forbrændingskammeret | 3-4 |
| Aromatiske aminer | 1-1,3 % | Resinning af motordele og brændstofsystem. Øget slid på dele af cylinder-stempelgruppen | 6 |