Benzin Nedir? Özellikleri Nelerdir?

Benzin, 32-204 °C’ler arasında kaynayan, özgül ağırlığı 0,680-0,760 g/cm3 olan renksiz ve kendine özgü kokusu bulunan bir hidrokarbonlar karışımıdır. Benzini oluşturan HC’lerdeki karbon sayısı 4-10 arasında değişir. Çok az olmakla beraber ağır ve hafif HC’ler ile petrolden gelen S (kükürt) ve N (azot) bulunduran, normal şartlar altında sıvı bir HC’dir. Benzinin içinde parafinik, etilenik, naftanik ve benzenik hidrokarbonlar bulunur.

Benzin XIX. yüzyılın son çeyreğinde Otto çevrimine göre çalışan motorlarda kullanılmıştır. Petrolün bulunmasından sonra ilk rafineri işlemleri ile elde edilen yakıtlardandır.

Benzin, genel formülü CnHm kapalı formülü ile ifade edilen HC’lerden oluşur. Benzinin yapısında özelliklerini artırmak ve renk vermek için katkı maddeleri kullanılmaktadır. Bunun yanında petrolden kaynaklanan çok az miktarda ve istenmeyen kükürt ve azot gibi elementler de bulunmaktadır.

Benzinin HC yapısında;

• CnH2n+2 kapalı formülü ile gösterilen parafinik HC’ler,
• CnHn kapalı formülü ile gösterilen etilenik (hafif) HC’ler,
• CnH2n kapalı formülü ile gösterilen naftanik HC’ler,
• CnH2n-6 kapalı formülü ile gösterilen benzenik HC’ler bulunur.

Benzinli motorlarda en iyi çalışmayı sırasıyla; benzenik HC’ler, naftanik HC’ler, etilenik HC’ler ve son olarak da parafinik HC’ler sağlamaktadır. Bu cümleden anlaşılacağı gibi benzinin içindeki benzenik miktarı ne kadar yüksek ise benzin motorlar için o kadar iyi demektir. Bunu temel nedeni ise benzeniklerin yüksek oktan sayısına sahip olmalarıdır. Benzinin yapısında en az miktarda olması istenen HC grubu ise parafinlerdir. Parafinlerden en çok kullanılan heptanın, oktan sayısının sıfır olması parafinlerin benzin içindeki miktarının neden düşük tutulması gerektiğini açıklamaktadır (Öğrenme Faaliyeti-7’de bu hidrokarbonların genel yapıları ve özellikleri verilmiştir.).

Ham petrol 3800C’nin “üstünde ısıtılırsa hidrokarbonlar parçalanarak daha küçük moleküllü hidrokarbonlara dönüşürler. Bu olaya kraking denir. Örneğin, hekzadekan C16 H34 molekülü, oktan (C8 H18) ve oktan (C8 H16) moleküllerine parçalanır. Isı ve basınç altındaki bu kimyasal değişim petrolden daha fazla benzin üretilmesine imkân sağlar. Bunun için birinci artığı meydana getiren ağır hidrokarbonlara kraking uygulanır. Bu yolla petrolden elde edilen benzin oranı % 40 – % 60’a çıkar. Kraking işleminin diğer önemli bir yanı da benzinin vuruntuya karşı direncini yükseltmesidir. Ayrıca birçok yan ürünün alınmasını da sağlar.

Motorlarda kullanılan benzinin bazı özelliklere sahip olması gereklidir. Bu özelliklerden bazıları motorun performansını iyileştirirken bir kısmı motorun korunması bir kısmı da aracın emniyeti için gereklidir. Benzinde bulunması gereken özellikleri aşağıda sıralanmıştır.

• Soğukta motorun kolay çalışmasını sağlamalıdır.
• Buhar tamponunu önlemelidir.
• Motorun ani güç değişikliklerine cevap verebilmelidir.
• Ekonomik olmalıdır.
• Reçine teşekkülü olmamalıdır.
• Korozyona neden olacak yanma sonu artıkları olmamalıdır.
• Yağlama yağlarının özelliğini bozmamalıdır.
• Vuruntuya dayanıklı olmalıdır.

Benzinin ve diğer sıvıların, sıvı hâlden gaz hâline geçebilme yeteneklerine uçuculuk denir. Her sıvının uçuculuğu sıcaklığa bağlı olarak değişiklik gösterir. Örneğin suyu ele alacak olursak bu sıvının uçuculuğu kaynama noktasına yaklaştıkça daha da artmaktadır. Benzinin uçuculuk kabiliyeti suya göre çok yüksektir. Bunun nedeni benzinin kaynama noktasının 32 °C gibi düşük bir değerden başlamasıdır. Benzinin içinde farklı yapılarda HC bulunduğunu belirtmiştik. HC’lerin kaynama noktaları 32-180 °C arasında değişmektedir. Buji ile ateşlemeli motorlarda kullanılacak yakıtın düşük sıcaklıklarda buharlaşması istenir. Sıvının kaynama noktası düşükse uçuculuk yüksek, kaynama noktası yüksekse uçuculuk düşüktür.

Yakıtta bulunan hafif hidrokarbonların düşük sıcaklıklarda buharlaşması istenir. Özellikle soğuk motorlarda ilk hareket için yeterli miktarda yakıtın sağlanması, yakıtın uçuculuğu ile direkt olarak ilgilidir. Yakıtın uçuculuğu ne kadar iyi ise ilk hareket o oranda kolay olur. Benzinin uçuculuğu, motorun değişik çalışma koşullarına uygun bir yakıt olmasını sağlar