Kenapa Lead Digunakan untuk Ditambah Kepada Petrol

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 09:39

"Tetraethyl lead" digunakan pada kereta model awal untuk membantu mengurangkan mesin mengetuk, meningkatkan penarafan oktana, dan membantu dengan haus dan lusuh pada tempat duduk injap dalam motor. Disebabkan kebimbangan terhadap pencemaran udara dan risiko kesihatan, jenis gas ini perlahan-lahan dihapuskan bermula pada akhir tahun 1970-an dan diharamkan sama sekali dalam semua kenderaan di jalan raya di A.S. pada tahun 1995.

Untuk penjelasan yang lebih terperinci mengenai mengapa plumbum digunakan untuk ditambah kepada petrol, ia perlu memahami sedikit lebih lanjut tentang petrol dan apa sifat menjadikannya bahan pembakaran yang baik dalam enjin kereta. Petrol sendiri adalah produk minyak mentah yang terbuat dari atom karbon yang bergabung bersama menjadi rantai karbon. Panjang rantai yang berbeza menghasilkan bahan bakar yang berlainan. Sebagai contoh, metana mempunyai satu atom karbon, propana mempunyai tiga, dan oktana mempunyai lapan atom karbon dirantai bersama-sama. Rantaian ini mempunyai ciri-ciri yang bersifat berbeza di bawah pelbagai keadaan; ciri-ciri seperti titik mendidih dan suhu pencucuhan, misalnya, boleh berubah di antara mereka. Kerana bahan api dimampatkan dalam silinder motor, ia dipanaskan. Sekiranya bahan api mencapai suhu pencucuhan semasa mampatan, ia akan menyala secara automatik pada masa yang salah. Ini menyebabkan kehilangan kuasa dan kerosakan pada enjin. Bahan api seperti heptane (yang mempunyai 7 atom karbon dicampur bersama) boleh menyala di bawah tekanan yang sangat sedikit. Walau bagaimanapun, Octane cenderung untuk menangani mampatan dengan sangat baik.

Semakin tinggi pemampatan dalam silinder motor motor boleh menghasilkan, lebih besar kuasa yang dapat keluar dari setiap stroke omboh. Ini menjadikannya perlu untuk mempunyai bahan api yang boleh mengendalikan pemampatan yang lebih tinggi tanpa pembakaran secara automatik. Semakin tinggi penarafan oktana, semakin banyak pemampatan bahan bakar dapat dikendalikan. Penarafan oktan sebanyak 87 bermaksud bahan api adalah campuran 87% oktana dan 13 peratus heptane, atau sebarang campuran bahan api atau aditif yang mempunyai prestasi yang sama 87/13.

Pada tahun 1919, Dayton Metal Products Co. bergabung dengan General Motors. Mereka membentuk satu bahagian penyelidikan yang bertujuan untuk menyelesaikan dua masalah: keperluan untuk enjin mampatan yang tinggi dan bekalan bahan api yang tidak mencukupi yang akan mengalirnya. Pada 9 Disember 1921 ahli kimia yang diketuai oleh Charles F. Kettering dan pembantunya Thomas Midgley dan T.A. Boyd menambah Tetraethyl membawa kepada bahan api dalam enjin makmal. Ketukan yang selalu berlaku, disebabkan oleh penyalaan bahan api yang dimampatkan melepasi suhu pencucuhannya, telah dibungkam sepenuhnya. Kebanyakan kereta pada masa itu tertakluk kepada enjin ini mengetuk sehingga pasukan penyelidikan sangat gembira. Dari masa ke masa, pengeluar lain mendapati bahawa dengan menambah membawa kepada bahan api, mereka dapat meningkatkan penarafan oktan gas dengan ketara. Ini membolehkan mereka menghasilkan gred bahan api yang lebih murah dan masih mengekalkan penilaian oktana yang diperlukan bahawa enjin kereta diperlukan.

Manfaat lain yang diketahui sepanjang masa adalah bahawa Tetraethyl memimpin mengekalkan tempat duduk injap daripada menjadi letih awal. Injap ekzos, dalam kereta model awal, yang tertakluk kepada mesin mengetuk cenderung untuk mendapatkan kimpalan mikro yang akan dibuang pada pembukaan. Ini mengakibatkan kerusi injap kasar dan kegagalan pramatang. Lead membantu bahan api menyala apabila sesuai dengan strok kuasa, dengan itu membantu menghilangkan haus injap dan lusuh.

Masalah dengan Tetraethyl memimpin diketahui walaupun sebelum syarikat minyak utama mula menggunakannya. Pada tahun 1922, sementara rancangan untuk pengeluaran petrol yang diterajui sedang berjalan, Thomas Midgley menerima surat dari Charles Klaus, seorang saintis Jerman, yang menyatakan bahawa "ia adalah racun yang menjalar dan berniat jahat" dan memberi amaran bahawa ia telah membunuh seorang ahli sains. Ini tidak kelihatan seperti Midley, yang sendiri datang dengan keracunan plumbum semasa fasa perancangan. Semasa pulih di Miami, Midgley menulis kepada seorang jurutera industri minyak bahawa keracunan awam adalah "hampir mustahil, kerana tidak ada yang akan berulang kali mendapatkan tangan mereka diliputi dalam petrol yang mengandungi timbal …" Lain-lain pembangkang memimpin datang dari pengarah makmal untuk Perkhidmatan Kesihatan Awam ( Sebahagian daripada Jabatan Kesihatan Amerika Syarikat dan Perkhidmatan Manusia) yang menulis kepada penolong pakar bedah yang menyatakan secara umum adalah "ancaman serius kepada kesihatan awam".

Walaupun amaran, pengeluaran pada petrol yang diterajui bermula pada tahun 1923. Ia tidak mengambil masa lama untuk pekerja mula berkecamuk untuk keracunan plumbum. Di kilang pembuatan DuPont di pekerja Deepwater New Jersey mula jatuh seperti domino. Seorang pekerja meninggal dunia pada musim gugur 1923. Tiga orang mati pada musim panas tahun 1924 dan empat lagi pada musim sejuk tahun 1925. Walaupun demikian, kontroversi masyarakat tidak bermula sehingga lima pekerja mati dan empat puluh empat dimasukkan ke hospital pada Oktober 1924 Loji Minyak Standard di Bayway NJ.

Perkhidmatan Kesihatan Awam mengadakan persidangan pada tahun 1925 untuk menangani masalah petrol yang dipimpin. Seperti yang anda jangkakan, Kettering memberi keterangan untuk penggunaan plumbum, menyatakan bahawa syarikat minyak boleh menghasilkan bahan api alkohol yang mempunyai manfaat yang disediakan oleh plumbum, namun jumlah yang perlu untuk membekalkan masyarakat yang lapar bahan bakar yang semakin meningkat tidak dapat dipenuhi. Alice Hamilton dari Universiti Harvard menyangkal penyokong petrol yang dipimpin dan memberi keterangan bahawa bahan api jenis ini berbahaya kepada manusia dan alam sekitar. Pada akhirnya, Perkhidmatan Kesihatan Awam membenarkan petrol yang dipimpin untuk kekal di pasaran.

Pada tahun 1974, selepas bahaya alam sekitar mula menjadi jelas, EPA (Agensi Perlindungan Alam Sekitar) mengumumkan fasa yang dijadualkan daripada kandungan plumbum dalam petrol. Satu cara pengeluar memenuhi piawaian pelepasan ini dan lain-lain adalah dengan menggunakan penukar katalitik. Penukar katalitik menggunakan tindak balas kimia untuk menukar bahan pencemar, seperti karbon monoksida dan hidrokarbon berbahaya yang lain, kepada karbon dioksida, nitrogen dan air. Tetraethyl memimpin akan cenderung menyumbat penukar ini menjadikannya tidak boleh digunakan. Oleh itu, petrol tanpa plumbum menjadi bahan bakar pilihan bagi mana-mana kereta dengan penukar pemangkin.

Keperluan oleh EPA, mekanisme kawalan pelepasan ke atas kereta, dan kemunculan alternatif alternatif oktana yang lain mengakhiri penggunaan petrol yang digunakan secara meluas. Pengeluar tidak lama lagi mendapati bahawa kereta tidak dapat lagi mengendalikan bahan api seperti itu; toleransi awam mengenai bahaya alam sekitar dan kesihatan tidak akan membenarkannya; dan ia menjadi mahal untuk terus menghasilkannya. Pada 1 Januari 1996, Akta Udara Bersih sepenuhnya mengharamkan penggunaan bahan api timbal untuk mana-mana kenderaan jalan raya. Sekiranya anda didapati memiliki petrol yang dipimpin di dalam kereta anda, anda boleh dikenakan denda $ 10,000.

Ini tidak sepenuhnya menghilangkan petrol yang dipimpin. Anda masih dibenarkan untuk menggunakannya untuk kenderaan luar, pesawat, kereta lumba, peralatan ladang, dan enjin marin, di Amerika Syarikat.

Fakta Bonus:

• Memandangkan larangan petrol yang diterajui untuk kegunaan majoriti di Amerika Syarikat, tahap purata timbalan dalam darah rakyat Amerika telah menurun sebanyak 75%. Ini amat penting kerana kesan negatif memimpin apabila diperkenalkan ke dalam tubuh manusia jauh menjangkau, amat teruk, dan berpotensi kekal. Separuh hayat memimpin dalam badan juga cukup lama dalam minggu darah anda, bulan dalam tisu lembut anda, dan bertahun-tahun di tulang anda. Selanjutnya, tidak seperti banyak racun lain, menurut Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit, "Tiada tahap plumbum darah yang selamat telah dikenalpasti."
• Pada tahun 1985, EPA menganggarkan bahawa lebih 5,000 orang Amerika meninggal setiap tahun akibat penyakit jantung yang disebabkan oleh keracunan plumbum.
• Pada tahun 1988, laporan telah diberikan kepada Kongres oleh Agensi Bahan Toksik dan Penyakit Penyakit pada keracunan plumbum kanak-kanak di Amerika. Ia menyimpulkan bahawa setiap tahun dari tahun 1970-1987, apabila fasa EPA daripada plumbum dalam petrol sedang berlaku, 2 juta kanak-kanak setahun telah menurunkan tahap plumbum darah mereka ke tahap toksik. Laporan itu menganggarkan bahawa, dari 1927-1987, sejumlah 68 juta kanak-kanak mempunyai pendedahan toksik untuk membawa dari petrol yang dipimpin.
• Memandangkan plumbum adalah logam berat yang semulajadi, tidak seperti karsinogen seperti racun perosak, minyak sisa dan bahan radioaktif, ia tidak akan rosak dari masa ke masa. Ia tidak menguap atau hilang.
• Hanya kerana anda kelihatan sihat tidak bermakna anda tidak mempunyai paras tinggi dalam darah anda. Tanda-tanda dan gejala biasanya tidak muncul sehingga pengumpulan timbal telah mencapai jumlah berbahaya. Tanda-tanda dan gejala-gejala ini termasuk: Tekanan darah tinggi, penurunan fungsi mental, rasa sakit, rasa sakit dan kesemutan pada kaki, kelemahan otot, sakit kepala, sakit perut, kehilangan ingatan, gangguan mood, mengurangkan jumlah sperma, sperma yang tidak normal, dan keguguran atau kelahiran pramatang pada wanita hamil.
• Rawatan untuk keracunan plumbum terdiri daripada rawatan untuk gejala dan penggunaan asid Dimercaptosuccinic, yang merupakan sebatian organosulfur, atau Dimercaprol, juga dikenali sebagai anti-Lewisit British.
• Pada 27 Oktober 2011, Program Alam Sekitar Pertubuhan Bangsa-Bangsa mengumumkan bahawa penggunaan global petrol yang dipimpin akan dibasmi menjelang tahun 2013. Penggunaan petrol yang diterajui masih dibenarkan di 6 buah negara. Negara-negara ini adalah Afghanistan, Algeria, Iraq, Korea Utara, Myanmar dan Yaman. U.N. membantu negara-negara tersebut dalam fasa keluar dari penggunaannya.