Unterschied zwischen Ethanol und Benzin

Hauptunterschied - Ethanol gegen Benzin

Kraftstoff ist eine Energiequelle. Die Verbrennung von Brennstoff erzeugt Energie. Ethanol und Benzin sind zwei Arten von Kraftstoff, die meist in Fahrzeugen verwendet werden. Der Hauptunterschied zwischen Ethanol und Benzin ist das Ethanol besteht nur aus Ethylalkoholmolekülen, während Benzin aus verschiedenen Arten von organischen Molekülen besteht.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Ethanol?
      - Definition, chemische Struktur, Eigenschaften, Quelle
2. Was ist Benzin?
      - Definition, Zusammensetzung, Eigenschaften
3. Was ist der Unterschied zwischen Ethanol und Benzin?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: C₂H₅OH, Chemische Formel, Verbrennung, Rohöl, Ethanol, Ethylalkohol, Kraftstoff, Benzin,

Was ist Ethanol?

Ethanol ist Ethylalkohol, der als Brennstoff zur Energieerzeugung verwendet werden kann. Die chemische Formel von Ethanol lautet C₂H₅OH. Die atomare Anordnung von Ethanol (Ethylalkohol) ist unten angegeben.

Abbildung 1: Chemische Struktur von Ethylalkohol

Die Verbrennung von Ethanol ist einfach, da es sich um eine brennbare Verbindung handelt. Diese Verbrennung erfolgt in Gegenwart von molekularem Sauerstoff (O₂). Die flüssige Form von Ethanol ist kein guter Brennstoff, da Sauerstoff aufgrund der engen Packung der Moleküle aufgrund ihrer starken Wasserstoffbrückenbindung nicht in die Flüssigkeit gelangen kann. Daher sollte Ethanol vor dem Brennen aerosolisiert werden, um eine vollständige Verbrennung zu erreichen. Die Reaktion zur Verbrennung von Ethanol ist unten angegeben.

C₂H₅OH + 3O₂   → 2CO₂         +       3H₂O + Wärme

Ehtanol ist aufgrund seiner leichtentzündlichen Eigenschaft und des einfachen Transports als Kraftstoff nützlich. Die Hauptquelle für Ethanol ist Mais. Zu diesem Zweck können auch andere Pflanzenstoffe verwendet werden, die Glukose enthalten, wie Zuckerrohr.

Ethanol hat 1,5 Benzin-Gallonen-Äquivalenz. Das heißt, um eine Gallone Benzin zu ersetzen, sind 1,5 Gallonen Ethanol erforderlich. Dies zeigt an, dass die aus einer Einheit Ethanol erzeugte Energiemenge geringer ist als die von Benzin.

Ethanol kann aus Biomasse hergestellt werden. Darüber hinaus kann Ethanol durch Ethylenhydratation im industriellen Maßstab hergestellt werden. Hier wird das Ethylenmolekül aus H hydratisiert₂O in Gegenwart geeigneter Temperatur- und Druckbedingungen zusammen mit Katalysatoren.

Was ist Benzin?

Benzin ist ein komplexes Gemisch aus verschiedenen Arten von Kohlenwasserstoffen und wird als Kraftstoff verwendet, der Energie produziert. Benzin kann bis zu 500 Arten von Kohlenwasserstoffen enthalten. Benzin wird hauptsächlich aus linearen Kohlenwasserstoffverbindungen hergestellt. Es gibt aber auch aromatische Kohlenwasserstoffe im Benzin.

Die Hauptquelle für Benzin ist Rohöl. Die Herstellung von Benzin erfolgt in Erdölraffinerien. Die Methode der Herstellung ist fraktionierte Destillation. Im Handel erhältliches Benzin wird mit mehreren Additiven versetzt, um seine Eigenschaften zu verbessern. Nach diesem Mischen wird das Gemisch als Benzingemisch bezeichnet.

Abbildung 2: Eine Rohölraffinerie

Zusammensetzung

Die typische Zusammensetzung von Benzin kann wie folgt angegeben werden.

• Aliphatische lineare Strukturen wie Heptan
• Aliphatische verzweigte Strukturen wie Isooctan
• Aliphatische cyclische Strukturen wie Cyclopentan
• Aromatische Strukturen wie Ethylbenzol

Von diesen Anteilen stammt der höchste Anteil aus aliphatischen Strukturen und nicht aus aromatischen Kohlenwasserstoffen. Die Anwesenheit von Benzol führt jedoch dazu, dass Benzin krebserregend ist. 

Benzinzusätze schließen Olefine, Diolefine, Antioxidationsmittel, Detergenzien und Metalldesaktivatoren ein. Antioxidantien werden zugesetzt, um die Autooxidation von Benzin zu verhindern. Phenylendiamine sind die am häufigsten verwendeten Antioxidantien. Metalldesaktivatoren werden hinzugefügt, um den oxidativen Abbau von Benzin durch Metallionen zu vermeiden. Detergentien werden verwendet, um die Ablagerungen der suspendierten Partikel zu minimieren.

Unterschied zwischen Ethanol und Benzin

Definition

Ethanol: Ethanol ist ein Kraftstoff aus Ethylalkoholmolekülen.

Benzin: Benzin ist ein Kraftstoff, der aus verschiedenen Arten von Kohlenwasserstoffen besteht.

Zusammensetzung

Ethanol: Ethanol besteht aus Alkoholmolekülen (Ethylalkohol).

Benzin: Benzin besteht aus etwa 500 Kohlenwasserstoffen wie Heptan, Ethylbenzol usw.

Energie Produktion

Ethanol: Eine Gallone Ethanol produziert weniger Energie als Benzin.

Benzin: Eine Gallone Benzin produziert ein Drittel mehr Energie als Ethanol.        

Quellen

Ethanol: Ethanol wird hauptsächlich aus Biomasse von Mais und Zuckerrohr hergestellt.

Benzin: Benzin wird aus Rohöl hergestellt.

Auswirkungen auf die Umwelt

Ethanol: Ethanol ist aufgrund seiner vollständigen Verbrennung umweltfreundlicher.

Benzin: Benzin ist aufgrund seiner unvollständigen Verbrennung, die Kohlenstoff und Kohlenmonoxid produziert, weniger umweltfreundlich.

Schäden an Motoren

Ethanol: Ethanol kann den Motor beschädigen.

Benzin: Benzin verursacht keine Motorschäden.

Fazit

Der Hauptunterschied zwischen Ethanol und Benzin liegt in der Zusammensetzung und den nachfolgenden Eigenschaften. Obwohl Ethanol umweltfreundlicher ist als Benzin, ist Ethanol nicht zu 100% umweltfreundlich. Dies liegt daran, dass bei der Verbrennung von Ethanol Kohlendioxid entsteht, das in die Umwelt freigesetzt wird. Diese Freigabe verursacht O₂-CO₂ Ungleichgewicht der Atmosphäre.

Verweise

1. „Ethanol als Treibstoff“. EasyChem - Die besten HSC-Notizen für die Chemie, Syllabus-Punkte, frühere Papiere und Videos. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 03. Juli 2017. 
2. „FAQ zu Motoren und Kraftstofftechnik“. Technische Foren für Profis. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 03. Juli 2017. 
3. „Biokraftstoffchemie: Wie brennen sie?“ Biofuel.org.uk. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 03. Juli 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. "Ethanol-3d-stick-structure" Von Keenan Pepper in der Wikipedia auf Englisch - (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Anacortes Raffinerie 31911" Von MS Turmel, Universität Manitoba, Abteilung Plant Science (Public Domain) über Commons Wikimedia