Dos produtos obtidos no refino do petróleo, um dos mais importantes é a gasolina utilizada em automóveis. Ela representa uma mistura de hidrocarbonetos, que possuem de 6 a 10 carbonos em suas fórmulas estruturais.
A gasolina representa, em média, 15% do petróleo refinado por meio do processo de refino normal que é a destilação fracionada. Porém, este percentual é considerado pouco, pois essa é a fração de maior demanda mundial de consumo. Desse modo, os cientistas buscaram meios de aumentar o seu rendimento.
Um processo descoberto nos Estados Unidos é o chamado cracking ou craqueamento, ou ainda pirólise (esse termo vem do inglês to crack que significar “quebrar”). Nesse processo, quebra-se frações mais pesadas, isto é, constituídas de hidrocarbonetos de moléculas maiores que as da gasolina, como o querosene, óleos lubrificantes, etc. Submetidas à aquecimento (cracking térmico) de uns 500°C e pressão de 80 atm, as cadeias maiores são rompidas e transformadas em cadeias menores, correspondentes às moléculas da gasolina. Observe esse processo abaixo:
Observe que também são produzidos hidrocarbonetos gasosos de cadeias carbônicas pequenas. Estes são submetidos à reação de polimerização, ou seja, a junção de moléculas pequenas para a formação de moléculas maiores, para gerar mais gasolina. Outros produtos originados podem ser utilizados como matéria-prima em indústrias.
Existe o cracking catalítico também, que envolve o aquecimento a altas temperaturas em que são utilizadas algumas substâncias como catalizadores e na ausência de oxigênio. Isto produz uma gasolina com temperatura e pressão bem menores, barateando o processo.
A gasolina é normalmente utilizada em motores de explosão de quatro tempos, conforme mostrado abaixo:
Para o melhor rendimento possível, o combustível deve explodir no momento correto, que é quando a vela solta a faísca. Se a gasolina for sensível à compressão e explodir ao ser comprimida, ou seja, antes do pistão atingir o ponto do motor, o motor ficará desregulado; o sincronismo dos quatro tempos ficará comprometido e o carro começará a “bater pino”.
| A qualidade da gasolina está diretamente relacionada a quanto essa gasolina pode resistir à compressão sem sofrer explosão. |
Para medir essa resistência, criou-se o termo índice de octanagem. O isoctano (que na verdade é o 2,2,4 – trimetil –pentano), explode exatamente na hora certa, por isso ele recebeu o índice de octanagem igual a 100. Já o n- heptano possui octanagem igual a zero. Assim, se uma gasolina tem octagem de 70%, significa que tem o mesmo rendimento de uma mistura de 70% de isoctano e 30% de heptano.
Para aumentar a resistência da gasolina, adicionam-se substâncias chamadas antidetonantes. Algumas delas são: metil-t-butil-éter ou MTBE e o etanol.