Почему в бензин раньше добавляли свинец: Простая история о решении проблемы

Представьте себе автомобиль столетней давности. Он ездит, но не так гладко и мощно, как современные машины. В чем же дело? Оказывается, у бензина того времени были серьезные недостатки.

 
Главная проблема заключалась в его низком октановом числе. Что это значит простыми словами? Октановое число – это показатель того, насколько хорошо топливо сопротивляется самовоспламенению. Если бензин воспламеняется слишком рано, это приводит к неприятным "стукам" в двигателе, снижает его мощность и срок службы. Можно сказать, что двигатель работал "на пределе", не раскрывая весь свой потенциал.

 
И вот, около века назад, один находчивый инженер из компании General Motors нашел решение. Он понял, что если добавить в бензин специальную присадку – свинец, то октановое число значительно возрастет.

Выпускник Корнеллского университета, Миджли начал свою карьеру в 1916 году в компании General Motors под началом знаменитого Чарльза Кеттеринга. Проблема, которой в начале 1920-х занимался Кеттеринг, была связана с детонацией — преждевременным (до поджигания искрой) самовоспламенением бензо-воздушной смеси в цилиндрах ДВС. Это вредное явление, которое проявляется как «стук» или «звон» в двигателе, приводит к неэффективной работе, повышенному износу и быстрому выходу двигателя из строя. Миджли выяснил причину: к детонации приводил быстрый рост давления смеси — и предложил… добавить в бензин красный краситель, чтобы повысить поглощение тепла и улучшить испарение топлива. Это решение выглядело нелепым, но Томасу повезло: субботним вечером магазины уже были закрыты, и единственным растворимым в бензине красителем, который он смог раздобыть, был йод, добавка которого полностью прекратила детонацию. Вскоре выяснилось, что цвет тут ни при чем, а настоящей причиной стали молекулярные свойства топлива. Вооружившись таблицей Менделеева, Миджли начал эксперименты и обнаружил закономерность: антидетонационный эффект усиливался по группам сверху вниз, а по периодам — справа налево. Многие из возможных кандидатов были отсеяны, и в итоге в 1921 году он остановился на тетраэтилсвинце (ТЭС).

Томас Миджли решил две важные задачи своего времени, и не его вина, что позже его детища были признаны главными загрязнителями воздуха на планете. Токсичность соединений свинца была известна, но Миджли и Кеттеринг посчитали, что эффекты будут незначительны из-за низкого содержания присадки в бензине, и вскоре для производства ТЭС было создано совместное предприятие GM, DuPont и Standard Oil — Ethyl Gasoline Corporation. Однако с 1923 по 1925 год на производстве погибли два десятка рабочих и многие стали инвалидами.

Сам Миджли, работавший в лаборатории с ТЭС и даже демонстрировавший на пресс-конференции безопасность присадки, вдыхая ее пары, заработал отравление свинцом, от которого потом долго лечился. Тем не менее производство ТЭС удалось наладить, хотя из маркетинговых соображений присадку называли просто Ethyl, без упоминания свинца. А чтобы не пугать потребителей, его назвали «тетраэтилсвинец» (далее ТЭС).

И это действительно сработало! Октановое число горючего буквально взлетело настолько, что теперь его можно было использовать даже в деликатных авиационных двигателях того времени. Данная тонкость, кстати, скажет не последнее слово во время Второй мировой войны. Однако у этой, как и у любой другой медали, было две стороны.

Как несложно догадаться – свинец ядовит для человека. А потому и бензин такой стал откровенно опасным. Надышавшись даже незначительным объёмом паров горючего, можно было серьезно подорвать свое здоровье. Вещество оказалось таким едким, что проникало в организм, даже через кожу. В первую очередь от подобного страдали работяги-производители. Доставалось, само собой, и автомобилистам. В начале 1970-х стартовала кампания против использования ТЭС в бензине.

Однако, поделать с этим долгое время ничего было невозможно. Автомобили нуждались в «нормальном» горючем с высоким октановым числом. Запретили бензин с ТЭС получилось только в 1976 году. Первыми это сделали его же создатели – американцы, которые смогли «по достоинству» оценить все негативные качества свинца. В Европейском Союзе бензин со свинцом был запрещен в 2000 году, а еще чуть позже – в 2002, его запретили и в России.

Сегодня в странах Старого и Нового Света горючее с ТЭС используется только в авиации и спортивных гонках.