汽油中铅的作用.ppt

含铅汽油中的铅 主要内容 1. 含铅汽油的概述 2. 含铅汽油的发明 3. 含铅汽油的优点及铅的作用机理 4. 含铅汽油存在的问题及解决方法 5. 小结 1.1 含铅汽油 含铅汽油：(leaded gasoline) 指在车用汽油中加入一定量的四乙基铅的汽油，四乙基铅是一种高效的汽油抗爆震添加剂。含铅汽油于20世纪20年代被发现，在美国广泛使用，很快就全世界推广开来。 1.2 什么是爆震 爆震：当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后，在进行压缩冲程时，由于燃油中混有低燃点物质，会导致燃气混合物在火花塞点火前自动爆燃，使汽缸震动，称为爆震。 爆震现象：爆震是不正常燃烧所导致的燃烧室内压力失常。 爆震会使气缸温度剧升，汽油燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损。 1. 点火角过于提前;　　 2. 发动机过度积碳;　　 3. 发动机温度过高;　　 4. 空燃比不正确; 5. 燃油辛烷值过低。 1.3 发动机工作四步骤 进气：是把燃料和气体吸进发动机的气缸内的燃烧室。 压缩：是把吸进来的混合物用活塞进行压缩。 做功：是可燃混合气点火燃烧，膨胀推动活塞实现对 外作功，从而使汽车运动起来。 排气：是燃料燃烧完排出废气。 2. 含铅汽油的发明 1916年米基利加入通用汽车旗下的戴顿(Dayton)实验室，在查尔斯·凯特灵（Charles Kettering）手下工作。由于要研究新的汽油抗爆震剂，因此米基利自学了几年化学。 2. 含铅汽油的发明 1921年12月，米基利发现了一个优良的汽油抗爆剂——四乙基铅。 四乙基铅可由氯乙烷与钠铅合金反应制取： Na4Pb+4C2H5Cl→(C2H5)4Pb+4NaCl 四乙基铅合成容易，价格便宜，而且汽油中只要加入少量的四乙基铅，就能大大提高汽油的抗爆性能。 含铅汽油也被看作是比乙醇和乙醇混合燃料性能更好且更为便宜的燃料。 3.1 含铅汽油的优点 含铅汽油的优点： （1）从它的高能量含量和贮藏品质较高表现 出来，最终成为普遍使用的燃料添加剂。 （2）四乙基铅比其他抗爆震剂或使用高辛烷 值的汽油混合剂比例比较，仅需要非常 低的浓度，就达到提高燃料的辛烷值。 3.2 四乙基铅的作用机理 抗爆震机理：四乙基铅结构中的四个C-Pb键的引力相当弱，内燃机燃烧的温度可使其分解。分解时，会先转变为三乙基铅(CH3CH2)3Pb和乙基自由基，这些自由基会清除其他自由基。通过自由基反应，从而不致过早开始燃烧，使点燃适当地延迟，预防爆震。 3.3 衡量抗爆震能力的指标 辛烷值：衡量汽油在汽缸内抗爆震燃烧能力的一种数字指标，其值高表示抗爆性好。异辛烷的抗爆性较好，辛烷值给定为100。正庚烷的抗爆性差，给定为0。 4.1 含铅汽油的缺点 1．长期运行会提高耐辛烷值的要求 2．腐蚀发动机零件 3．增加发动机磨损 4．降低火花塞寿命 5. 铅毒性大 4.2 解决方法 含铅汽油 - 禁止销售和使用： 20世纪70年代末，世界上加入汽油中的铅每年多达35万t ，大气中铅总含量的97%是汽车排放的铅。人们认识到含铅汽油的危害后，多个国家开始限制含铅汽油的使用。 日本、加拿大、美国分别在1983、1990、1993年禁止销售含铅汽油。我国也与2000年1月1日全国停止生产含铅汽油，并与2000年7月1日全国停止销售和使用含铅汽油。世界上大多数国家都积极进行汽油无铅化，推广使用无铅化汽油。 非铅系抗爆剂主要有：锰系抗爆剂 、二茂铁、胺系抗爆剂 、醚系抗爆剂等。 5. 小结 （1）汽油发动机产生爆震很大程度上与燃料性质有关，如果汽油很易氧化，形成的过氧化物不易分解，自燃点低，就很容易发生爆震现象。所以汽油抗爆性是汽油质量最重要的指标之一，通常用辛烷值来衡量。 5. 小结 （2）随着我国新的车用汽油标准的逐步实施，各炼油厂正面临如何提高汽油辛烷值以满足对无铅、高辛烷值汽油需求的问题。由于汽油机中的爆震是一种链反应，可以采用在汽油中加入添加剂，使反应链中断，以提高汽油的辛烷值。这是目前最经济、最行之有效的方法之一。 * * 2013.5.15 特性：四乙基铅为无色、具黏性的液体，因为该化合物不带电荷，且外围由四个烷基包围，使其具有亲脂性，可溶于汽油。 /wiki/Tetraethyllead 点火前爆燃 造成爆震最主要有以下几点原因： 改进措施：添加抗爆抗震剂 一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后，火焰尚未完全扩