هر ماده قابل احتراق یک کمیت شیمیایی بنام «نقطه اشتعال»، Flash Point، داره. این نقطه حداقل درجه حرارتیه که در اون حداقل بخار لازم برای اشتعال ماده در هوا (توسط جرقه) ایجاد میشه. در زیر این حرارت فشار تبخیر ماده کمتر از اونیه که بتونه غلظت کافی از بخار ایجاد کنه:

بنزین: 43- درجه سانتیگراد
اتانول 70 درصد: 16.6 درجه سانتیگراد
گازوئیل: 62< درجه سانتیگراد
کروزن: 72-38 درجه سانتیگراد

نقطه اشتعال دلیل بر شعله ور شدن هست اما دلیلی بر ماندگاری شعله نیست. کمیت دیگه ای بنام «نقطه آتش»، Fire Point، هم وجود داره که ماندگاری شعله رو مشخص میکنه. بدین معنی که در نقطه آتش شعله ماده پس از احتراق شعله ای پایدار حداقل بمدت 5 ثانیه تولید میکنه. این کمیت کمتر مورد توجهه ولی معمولاً 10 درجه بالاتر از نقطه اشتعال ماده در نظر گرفته میشه.

کمیت آخر هم «دمای خوداشتعالی»، Autoignition Temperature، نامیده میشه که در این حرارت مخلوط بخار ماده و هوا بطور خودبخود بدون نیاز به جرقه شعله ور میشه:

بنزین: 246 درجه سانتیگراد
اتانول 70 درصد: 363 درجه سانتیگراد
گازوئیل: 210 درجه سانتیگراد
کروزن: 220 درجه سانتیگراد

همونطور که میبینی دمای خود اشتعالی بنزین از دمای خود اشتعالی گازوئیل بیشتره.

در کل از دیدگاه شیمیایی سوختن هم مانند سایر واکنش های شیمیایی به انرژی فعالسازی احتیاج داره. بدین معنی که شما برای شروع واکنش بین اکسیژن و ماده سوختنی باید ابتدا اونها رو در وضعیت مستعد واکنش قرار بدی. یعنی پیوند دو اتم اکسیژن بشکنه و همینطور پیوند های ماده سوختنی. نقطه اشتعال بنزین پایینتر از گازوئیله بدین معنی که بنزین چون نقطه جوش پایینتری داره بنابراین فشار تبخیر بیشتری داره و راحتتر غلظت کافی مناسب برای اشتعال توسط جرقه رو تأمین میکنه. اما در عوض دمای خود اشتعالی اون بیشتر از گازوئیله بدین معنی که گازوئیل برای شروع واکنش سوختن به انرژی فعالسازی کمتری احتیاج داره. هر دو هیدروکربن هستن و بنابراین به احتمال زیاد این تفاوت در انرژی فعالسازی به تفاوت ساختاری اونها مربوط میشه. گازوئیل مولکولهای طویلتر، کم شاخه تر و بزرگتری داره بنابراین در دمای بالا (جنبش مولکولی بالاتر) زنجیر کربنی اون برای شکسته شدن مستعد ترن (مثل یک زنجیر کوتاه در مقایسه با یک زنجیر بلند). از طرف دیگه سطح تماس مولکول اکسیژن با کربن های زنجیر باز گازوئیل بیشتر از کربن های شاخه دار بنزینه. بدین معنی که اتم های کربنی شاخه از تماس اکسیژن با پیوندهای کربنی مرکز انشعاب شاخه جلوگیری میکنن (خود کربن های شاخه هم با هیدروژن محافظت میشن). به همین دلیله که بنزین شاخه دار (عدد اکتان بالاتر) از بنزین بدون شاخه (عدد اکتان پایینتر) بهتره؛ چون پس از تماس با سیلندر داغ خودبخود مشتعل نمیشه.

عدد اکتان (نمایانگر مقدار انرژی فعالسازی):
بنزین عادی (شاخه دار): 100
بنزین بدون شاخه: 0
گازوئیل: 25-15

پاسخ 2