Hvorfor bly brukes til å bli lagt til bensin

2023 Forfatter: Darleen Leonard | [email protected]. Sist endret: 2023-09-25 22:42

"Tetraetyl-bly" ble brukt i tidlige modellbiler for å redusere motorens banke, øke oktan-klassifiseringer og hjelp med slitasje på ventilseter i motoren. På grunn av bekymringer over luftforurensning og helserisiko, ble denne typen gass langsomt faset ut fra slutten av 1970-tallet og ble helt forbudt i alle kjøretøyer i USA i 1995.

For en mer detaljert forklaring på hvorfor bly pleide å bli tilsatt bensin, er det nødvendig å forstå litt mer om bensin og hvilke egenskaper gjør det til et godt forbrenningsmateriale i bilmotorer. Bensin i seg selv er et produkt av råolje som er laget av karbonatomer knyttet sammen i karbonkjeder. Den forskjellige lengden av kjedene skaper forskjellige drivstoff. For eksempel har metan et karbonatom, propan har tre og oktan har åtte karbonatomer sammenkalt. Disse kjedene har egenskaper som oppfører seg forskjellig under ulike forhold; Egenskaper som kokepunkt og tenntemperatur kan for eksempel variere sterkt mellom dem. Når drivstoffet komprimeres i en motors sylinder, blir det oppvarmet. Hvis brennstoffet når sin antennelsestemperatur under kompresjon, vil den antennes automatisk på feil tidspunkt. Dette medfører tap av strøm og skade på motoren. Brensel som heptan (som har 7 karbonatomer kjedet sammen) kan antennes under svært lite kompresjon. Octan har imidlertid en tendens til å håndtere kompresjon ekstremt godt.

Jo høyere kompresjonen i sylindrene en bilens motor kan produsere, jo større kraft kan den komme ut av hvert stempel av stempelet. Dette gjør det nødvendig å ha drivstoff som kan håndtere høyere kompresjon uten automatisk antennelse. Jo høyere oktanverdien, jo mer komprimering brennstoffet kan håndtere. En oktantal på 87 betyr at brennstoffet er en blanding av 87% oktan og 13% heptan, eller en blanding av drivstoff eller tilsetningsstoffer som har samme ytelse på 87/13.

I 1919 fusjonerte Dayton Metal Products Co. med General Motors. De dannet en forskningsavdeling som satte opp for å løse to problemer: behovet for høytrykksmotorer og utilstrekkelig tilførsel av drivstoff som ville kjøre dem. 9. desember 1921 ble kjemikere ledet av Charles F. Kettering og hans assistenter Thomas Midgley og T.A. Boyd lagde Tetraetyl-bly til drivstoffet i en laboratoriemotor. Den allment eksisterende knocken, som skyldes automatisk antennelse av drivstoff som komprimeres forbi dens antennelsestemperatur, ble fullstendig tømt. De fleste alle biler på den tiden var utsatt for denne motoren banke, så forskerteamet var fornøyd. Over tid fant andre produsenter at ved å legge til bly til drivstoff, kunne de forbedre gassens oktantal. Dette tillot dem å produsere mye billigere brennstoffgrader og fortsatt opprettholde de nødvendige oktanverdiene som en bils motor krever.

En annen fordel som ble kjent over tid var at Tetraethyl-bly holdt ventilseter fra å bli slitt ned for tidlig. Eksosventiler, i tidlige modellbiler, som var utsatt for motorbocking, hadde en tendens til å få mikrosveis som ville bli trukket fra hverandre ved åpningen. Dette resulterte i grove ventilseter og for tidlig feil. Bly hjulpet med brennstoffet bare når det er hensiktsmessig på strømpen, og dermed bidra til å eliminere avtrekksventilen slitasje.

Problemene med Tetraetyl bly var kjent selv før store oljeselskaper begynte å bruke det. I 1922 mottok Thomas Midgley et brev fra Charles Klaus, en tysk forsker, som stod for ledelsen, "det er et krypende og ondsinnet gift", mens planer for produksjon av blyfri bensin var i gang. Og advarte om at den hadde drept en medforsker. Dette syntes ikke å falle Midley, som selv kom ned med blyforgiftning i planleggingsfasen. Mens han gjenvunnet i Miami, skrev Midgley til en oljeindustri ingeniør at offentlig forgiftning var "nesten umulig, da ingen vil gjentatte ganger få hendene dekket av bensin som inneholder bly …" Andre opposisjon mot bly kom fra en labdirektør for Public Health Service ( En del av det amerikanske departementet for helse og menneskelige tjenester) som skrev til assisterende kirurg generelt som leder var en "alvorlig trussel mot folkehelsen".

Til tross for advarslene begynte produksjonen på blyfri bensin i 1923. Det tok ikke lang tid for arbeidere å begynne å bukke for å føre forgiftning. På DuPonts fabrikk i Deepwater New Jersey begynte arbeidere å falle som dominoer. En arbeidstaker døde høsten 1923. Tre døde sommeren 1924 og fire mer om vinteren 1925. Til tross for dette begynte den offentlige kontroversen ikke før fem arbeidere døde og fire og firti ble innlagt i oktober 1924 ved Standardoljer plante i Bayway NJ.

Helsetjenesten holdt en konferanse i 1925 for å løse problemet med blyfri bensin. Som du forventer, vitner Kettering for bruk av bly, og sier at oljeselskapene kunne produsere alkoholbrensel som hadde fordelene som ble levert av bly, men volumene som trengs for å levere et voksende brensel sultent samfunn, kunne ikke oppfylles. Alice Hamilton of Harvard University motvirket fortalere av blyfri bensin og vitnet om at denne typen drivstoff var farlig for mennesker og miljø. Til slutt lovet helsevesenet blybensin å forbli på markedet.

I 1974, etter at miljøfarer begynte å bli overveldende åpenbart, utlyste EPA (Environmental Protection Agency) en planlagt fase av blyinnhold i bensin. Enveis produsenter møtte disse og andre utslippsstandarder var å bruke katalysatorer. Katalysatorer bruker en kjemisk reaksjon for å forandre forurensninger, som karbonmonoksid og andre skadelige hydrokarboner, til karbondioksid, nitrogen og vann. Tetraetyl bly ville ha en tendens til å tette opp disse omformerne som gjør dem ubrukelige. Dermed ble blyfri bensin valgt drivstoff for enhver bil med en katalysator.

Kravene fra EPA, utslippskontrollmekanismer på biler og adventen av andre oktanforsterkningsalternativer stavet slutten for utbredt bruk av blyant bensin. Produsenter fant snart at biler ikke lenger kunne håndtere et slikt drivstoff; Offentlig toleranse for miljø- og helsefare ville ikke tillate det; og det ble kostbart uønsket å fortsette å produsere det. Den 1. januar 1996 utestengte Clean Air Act fullstendig bruk av blyfritt drivstoff for alle på kjøretøy. Skulle du bli funnet å ha blyfri bensin i bilen, kan du bli utsatt for en $ 10.000 bøter.

Dette har ikke helt blitt kvitt blybensin. Du er fortsatt lov til å bruke den til kjøretøyer, fly, racerbiler, landbruksmaskiner og marine motorer i USA.

Bonus Fakta:

• Siden forbuddet mot blybensin for de fleste bruksområder i USA, har det gjennomsnittlige nivået av bly i blodet av amerikanere redusert med over 75%. Dette er spesielt viktig da de negative effektene av bly når det innføres i menneskekroppen er vidtgående, ekstremt alvorlig og potensielt permanent. Halveringstiden for bly i kroppen er også ganske lange uker i blodet ditt, måneder i myke vev og år i beinene dine. Videre, i motsetning til mange andre giftstoffer, ifølge Senter for sykdomskontroll og -forebygging, er det ikke identifisert noe sikkert blodledningsnivå.
• I 1985 anslått EPA at over 5000 amerikanere døde hvert år fra hjertesykdom forårsaket av blyforgiftning.
• I 1988 ble det gitt en rapport til Kongressen av Byrået for giftige stoffer og sykdomsregister på barndomsforgiftning i Amerika. Det konkluderte med at hvert år fra 1970-1987, da EPAs fase av bly i bensin fant sted, hadde 2 millioner barn i året deres blodledningsnivåer redusert til under giftige nivåer. Rapporten anslår at fra 1927-1987 hadde totalt 68 millioner barn en giftig eksponering for bly fra blyfri bensin.
• Siden bly er et naturlig forekommende tungmetall, vil det i motsetning til kreftfremkallende stoffer som pesticider, avfallsoljer og radioaktive stoffer ikke bryte ned over tid. Det fordamper ikke eller forsvinner.
• Bare fordi du virker sunn betyr ikke at du ikke har høye nivåer av bly i blodet ditt. Tegn og symptomer presenterer vanligvis ikke seg selv før akkumulering av bly har nådd farlige mengder. Disse tegnene og symptomene inkluderer: Høyt blodtrykk, nedgang i mental funksjon, smerte, følelsesløp og kramper i ekstremiteter, muskelsvikt, hodepine, magesmerter, tap av magesmerter, humørsykdom, nedsatt sædcelle, unormal sperm og abort eller tidlig fødsel. hos gravide kvinner.
• Behandling for blyforgiftning består av behandling for symptomer og bruk av dimercaptosuccinsyre, som er en organosulfatforbindelse, eller Dimercaprol, også kjent som britisk anti-Lewisite.
• Den 27. oktober 2011 annonserte FNs miljøprogram at den globale bruken av blyfri bensin ville bli utryddet innen 2013. Bruken av blyfri bensin er fortsatt tillatt i 6 nasjoner. Disse nasjonene er Afghanistan, Algerie, Irak, Nord-Korea, Myanmar og Jemen. U.N. er å bistå de nasjonene i en utfasning av dens bruk.