История бензина, как любого другого химического вещества, начинается с догадок ученых и лабораторных экспериментов. Это очень интересный путь от первых пробирок с веществом до автозаправок по всему миру.
Кто первым изобрел бензин
Необходимость в бензине как веществе для питания моторов возникла после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Произошло это во второй половине XIX века. Однако ещё до этого события предпринимались существенные попытки налаживания промышленной переработки нефти. Так, в 1745 году в Российской империи открывается первый завод по перегонке черного золота купцом Фёдором Прядуновым. Правда, предприятие мало напоминало современный НПЗ, а сложности с транспортировкой вещества привели к тому, что у завода был ограниченный круг клиентов, нуждающихся в топливе для огня. Ф.С. Прядунов в основном продавал смеси для церковных нужд.
В 1825 году английский учёный Майкл Фарадей во время проведения научных экспериментов смог получить легковоспламеняемую смесь из углеводородов. Изобретение нашло ограниченное применение – оно идеально подходило для бытовых примусов, но так и не смогло полностью вытеснить керосиновые осветители.
Изобретение ДВС и появление в продаже первых личных автомобилей поставили вопрос о доступности горючего для моторов. В 1880-х годах немецкий ученый Готлиб Даймлер доказал, что бензин – самый подходящий вариант топлива для двигателей внутреннего сгорания. Когда возрос интерес к автомобилям, дельцы об этом вспомнили, и к 1907 году была открыта первая автозаправочная станция в мире. Опять же, это был не современный автозаправочный комплекс – поначалу бензин и вовсе отпускался обычным переливом из канистры в канистру и лишь позже к процессу заливки топлива были подключены ручные помпы.
Техническая революция, произошедшая в 1920-х годах на площадках по производству автомобиля Ford, значительно увеличила продажи личных авто. И снова потребовалось большое количество бензина, чтобы «прокормить» эти моторы. В это время российский технолог В.Г. Шухов при помощи другого исследователя – С. Гаврилова открывает новейший метод переработки нефтяного сырья. Это и есть известный нам крекинг в своей начальной форме – процесс обработки нефти при участии высоких температур, результатом которого становится получение вещества небольшой молекулярной массы.
На протяжении нескольких десятилетий главным вопросом в изготовлении бензинов становится увеличение октанового числа – числовому выражению сопротивляемости смеси самодетонации. Используемый в течение длительного времени тетраэтилсвинец показывает быстрые, но опасные результаты – работающие с ним сотрудники получают опасные отравления. Тогда мировое сообщество принимает решение полностью запретить использовать ТЭС как присадку для бензина. Первый запрет был введен в 1972, финальный – в 2021 году в Алжире.
Сегодня делается значительный акцент на экологичности бензина и других светлых нефтепродуктов. Действуют так называемые стандарты Евро-, обеспечивающие низкий уровень токсичности выхлопных газов. Также предъявляются требования к составу бензина в сторону уменьшения компонентов, влияющих на образование вредных газовых выбросов.
Аптеки, а не АЗС
В истории бензина есть немало интересных фактов.
- В конце XIX века бензин и лигроин продавали в аптеках. Считалось, что это сильно горючее, как спирт, вещество обладает антисептическим действием. Также жидкость использовалась для очищения поверхностей и выведения пятен. Считалось, что вещества помогают справиться и с недостатками кожи.
- Берта Бенц, супруга Карла Бенца, изобретателя одной из марок легковых автомобилей, однажды, в 1880-х годах, решила проехать на изобретении мужа более 100 км. Поездка прошла безопасно, за исключением одного нюанса – женщине приходилось постоянно заходить в аптеки, чтобы купить бензин. Использовала она его как топливо для двигателя. Именно этот случай подтолкнул к промышленному выпуску бензина.
- Бензин имеет специфический резкий запах. Удивительно, но Майкл Фарадей, работая с составом и отмечая его уникальный запах, назвал его в честь арабского слова «благовоние» (именно это и означает слово «бензин»). Ученый выбрал арабский язык, так как получал сырье из Ближнего Востока.
Бензин Ипатьева
Видный российский ученый Владимир Ипатьев дважды открывал новые страницы в истории бензина.
Впервые это произошло в первой четверти XX века, когда ученый создал высокотемпературную среду не в стеклянной колбе, как это было ранее, а в железных трубках – этот эксперимент стал прообразом каталитического крекинга. Период научных исканий Ипатьева выпал на 1920-е гг. – время массовых арестов. Поэтому свое второе изобретение – высокооктановый бензин – ученый получил уже в США.
Для создания бензина с высоким октаном Ипатьев как раз использовал свою установку, в которой при высоком давлении и температуре в +550 градусов происходили необходимые химические реакции. Уже в 1930-х годах осуществляется выпуск высокооктанового состава, а эффективность такого бензина была в полной мере оценена во время Второй мировой войны. Тогда обнаружилось, что военные самолеты гораздо быстрее поднимаются в воздух, если их заправить новым топливом, а не старым керосином. Это обеспечило, в частности, успешное противостояние британских воздушных сил налётам фашистских самолетов на территорию Англии – именно ипатьевский бензин поставлялся из США для нужд армии Британии, и британские самолеты были более маневренными.
В СССР повторить формулу ипатьевского бензина смогла Анна Межлумова – именно она выполнила с группой ученых заказ Сталина на высокооктановый бензин.
Современные технологии позволяют создавать бензины с ОЧ в 103, 106 и даже 110 единиц, что является ответом на создание высокофорсированных двигателей с максимальной степенью сжатия.