Бензи́н (франц. benzine, от араб. любан джави — яванское благовоние) — смесь различных углеводородов, выкипающая в пределах 30-205 °С. В состав бензина, кроме углеводородов (парафиновых, олефиновых, нафтеновых и ароматических), могут входить примеси-серо-, азот- и кислородсодержащие соединения.
Бензин готовят смешением компонентов, получаемых в основном переработкой нефти: прямой перегонкой, а также крекингом, риформингом, коксованием и др. Применяют главным образом в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания с принудительным воспламенением (карбюраторных и с непосредственным впрыском). Небольшие количества бензина используют как растворители и промывочные жидкости. Плотность бензина 700-780 кг/куб. м, температура замерзания — ниже -60 °С, температура вспышки — ниже 0°С. При концентрации паров бензина в воздухе 74-123 г/куб.м образуются взрывчатые смеси.
В зависимости от доли в составе бензина низкокипящих углеводородов бензин подразделяется на зимний и летний (в зимнем бензине низкокипящих углеводородов больше).
В России в настоящее время основными марками автомобильных бензинов с октановыми числами, измеренными исследовательским методом по ГОСТ 32513-2013 являются:
- АИ-80 — с октановым числом не менее 80.
- АИ-92 — с октановым числом не менее 92; для двигателей со степенью сжатия до 10.5.
- АИ-95 — с октановым числом не менее 95; для двигателей со степенью сжатия 10.5-12.
- АИ-98 — с октановым числом не менее 98; для двигателей со степенью сжатия 12-14.
- АИ-100, 101, 102 — с октановым числом соответственно не менее 100, 101, 102. Выпускаются по СТ.
Ранее, в нашей стране в годы СССР использовались следующие автомобильные бензины:
- А-56 — с октановым числом не менее 56; выпускался до начала 1960-х годов.
- А-66 — с октановым числом не менее 66, для двигателей со степенью сжатия до 6,5; выпускался до начала 1980-х годов.
- А-72 — с октановым числом не менее 72, для двигателей со степенью сжатия 6,5 — 7,0; выпускался до начала 1990-х годов.
- А-74 — с октановым числом не менее 74, для двигателей автомобилей высокого класса.
- А-76 — с октановым числом не менее 76, для двигателей со степенью сжатия свыше 7,0; в конце 1990-х заменен на бензин марки АИ-80.
- АИ-93 — с октановым числом по исследовательскому методу не менее 93; в конце 1990-х заменен на бензин марки АИ-92.
К авиационному бензину предъявляются более высокие требования к качеству. Октановое число авиационного бензина более высокое, чем автомобильного.
Авиационный бензин получают путем прямой перегонки нефти, каталитического крекинга или риформинга с добавлением в его состав высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок.
В соответствии с ГОСТ 1012-72 сорта авиационных бензинов маркируются в виде дроби: Б-91/115 и Б-95/130 (в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси).
Бензины-растворители используются в качестве растворителя при приготовления резиновых клеев при производстве печатных красок, мастик; для обезжиривания электрооборудования и различных поверхностей (ткани, кожи, металлов) перед склеиванием или нанесением различных покрытий; для промывки металлических деталей, в производстве искусственного меха; для изготовления быстросохнущих масляных красок и электроизоляционных лаков; С помощью растворителя также извлекают канифоль из древесины.
Экстракционные бензины, имеющие температуру кипения 70-95 °C используются как растворители в резиновой и лакокрасочной промышленности.
На практике широко применяется нефрас как растворитель при производстве искусственных кож, для химической чистки тканей, промывки деталей перед ремонтом и др.
В лакокрасочной промышленности широко распространен бензин-растворитель - уайт-спирит.
В нефтехимической промышленности используется фракция нефти с пределами выкипания до 180 °C, получаемой путем прямой перегонкой нефти с добавлением небольшого количества вторичных фракций. Нафта используется на нефтехимических предприятиях в качестве сырья при получения этилена. Товарные названия нафты: бензин газовый стабильный (БГС), бензин для химической промышленности, бензин прямогонный (БП) и дистиллят газового конденсата легкий (ДГКл)
Основные эксплуатационные характеристики бензина, применяемого как горючее: испаряемость, горючесть, воспламеняемость, химическая стабильность, склонность к образованию отложений, коррозионная активность.
Испаряемость в наибольшей мере определяется фракционным составом и давлением насыщенных паров. По этим показателям бензины могут существенно различаться, тогда как прочие показатели (коэффициент диффузии паров, вязкость, поверхностное натяжение, теплоемкость, плотность), как правило, для всех бензинов очень близки. От фракционного состава и давления насыщенных паров бензина зависят скорость прогрева двигателя, износ его деталей, расход горючего, а также такие эксплуатационные характеристики, как возможность пуска двигателя при низких температурах и склонность к образованию паровых пробок в системе питания. Применение бензина с большим содержанием низкокипящих фракций облегчает пуск двигателя, но вызывает образование паровых пробок. Кроме того, использование очень легких бензинов приводит к обледенению карбюратора при низких температурах, увеличению потерь горючего от испарения при хранении и транспортировке.
Важнейшее эксплуатационное свойство бензина — детонационная стойкость, то есть способность нормально сгорать в двигателе при различных условиях. Антидетонационные свойства бензина оцениваются октановым числом, а для авиационных бензинов — также и сортностью. Чем выше октановое число бензина или его сортность, тем лучше его антидетонационные свойства. Деление бензинов на марки основано на этих свойствах. Для улучшения детонационной стойкости базовых бензинов применяют высокооктановые компоненты (алкилат, алкилбензол и др.). Перспективно применение метил-трет-бутилового эфира — нетоксичной жидкости с октановым числом 117, не влияющей на другие эксплуатационные характеристики бензина; при содержании менее 11%. наиболее эффективный способ повышения детонационной стойкости — добавление антидетонаторов моторных топлив. Смесь свинцового антидетонатора с так называемыми выносителями продуктов сгорания, галогензамещенными углеводородами — называют этиловой жидкостью. Этилированные бензины токсичны, их обязательно окрашивают.
При сгорании рабочей смеси в двигателе может произойти самопроизвольное воспламенение независимо от времени подачи искры свечей зажигания. Это явление, вызывающее нарушение нормального сгорания, называется поверхностным воспламенением, или калильным зажиганием. Источниками его могут быть перегретые выпускные клапаны, свечи, кромки прокладок, тлеющие частички нагара и т.д. Калильное зажигание делает сгорание неуправляемым, приводит к снижению мощности и экономичности двигателя. Калильная стойкость бензина повышается с увеличением октановых чисел.
Бензин проникает в организм в основном через легкие. Опасность отравления существует на всех этапах его производства, транспортировки и особенно при его использовании. Предельно допустимая концентрация (ПДК) паров от 100 до 300 мг/куб.м. При остром отравлении парами появляются головная боль, неприятные ощущения в горле, кашель, раздражение слизистой оболочки глаз, носа, в тяжелых случаях — головокружение, неустойчивая походка, психическое возбуждение, замедление пульса, иногда — потеря сознания.
При хронических отравлениях обычны жалобы на головную боль, головокружение, расстройство сна, раздражительность, повышенную утомляемость, похудание, боли в области сердца и др. При острых отравлениях необходимы свежий воздух, кислород, сердечные и успокоительные средства. При попадании бензина в желудок принимают внутрь растительное масло (30-50 г). Лица, страдающие функциональными заболеваниями нервной системы и эндокринных органов, к работе с бензином не допускаются.