Benzina este formată dintr-un amestec complex de hidrocarburi. Majoritatea acestora sunt alcani cu 4-10 atomi de carbon pe moleculă. Sunt prezente cantități mai mici de compuși aromatici. Alchinele și alchinele pot fi, de asemenea, prezente în benzină.
Benzina este produsă cel mai adesea prin distilarea fracționată a petrolului, cunoscută și sub denumirea de petrol brut (este produsă și din șistură de cărbune și petrol). Uleiul brut este separat în funcție de diferite puncte de fierbere în fracțiuni. Acest proces de distilare fracționat produce aproximativ 250 ml de benzină pentru fiecare litru de petrol brut. Randamentul benzinei poate fi dublat prin transformarea fracțiilor de punct de fierbere mai mari sau mai mici în hidrocarburi din gama benzinei. Două dintre principalele procese utilizate pentru a realiza această conversie sunt fisurarea și izomerizarea.
La fisurare, fracțiile și catalizatorii cu greutate moleculară mare sunt încălzite până la punctul în care legăturile carbon-carbon se rup. Produsele reacției includ alchene și alcani cu greutate moleculară mai mică decât au fost prezenți în fracția inițială. Alcanii din reacția de crăpătură sunt adăugați la benzina obișnuită pentru a crește randamentul benzinei din petrolul. Un exemplu de reacție de fisurare este:
alcalin C13H28 (l) → alcan C8H18 (l) + alchenă C2H4 (g) + alchenă C3H6 (G)
În procesul de izomerizare, alcanii cu catenă dreaptă sunt convertiți în izomeri cu catenă ramificată, care ard mai eficient. De exemplu, pentanul și un catalizator pot reacționa pentru a produce 2-metilbutan și 2,2-dimetilpropan. De asemenea, o anumită izomerizare are loc în timpul procesului de fisurare, ceea ce crește calitatea benzinei.
În motoarele cu combustie internă, amestecurile comprimate benzină-aer au tendința de a aprinde prematur, mai degrabă decât de a arde lin. Acest lucru creează motor cioc, un sunet caracteristic de zgomot sau pinging în unul sau mai mulți cilindri. Numărul octanic de benzină este o măsură a rezistenței sale la bătaie. Numărul octanului este determinat prin compararea caracteristicilor unei benzine cu izooctan (2,2,4-trimetilpentan) și heptan. Isooctanului i se atribuie un număr octanic de 100. Este un compus extrem de ramificat, care arde lin, cu o mică lovitură. Pe de altă parte, heptanului i se acordă un rating octanic de zero. Este un compus neegalat și bate prost.
Benzina cu tracțiune dreaptă are un număr octanic de aproximativ 70. Cu alte cuvinte, benzina cu tracțiune dreaptă are aceleași proprietăți de bătaie ca un amestec de 70% izooctan și 30% heptan. Cracarea, izomerizarea și alte procese pot fi utilizate pentru a crește gradul de octan al benzinei la aproximativ 90. Agenții anti-lovire pot fi adăugați pentru a crește în continuare gradul de octan. Plumbul tetraetilic, Pb (C2H5) 4, a fost un astfel de agent, care s-a adăugat la gaz cu o viteză de până la 2,4 grame pe litru de benzină. Trecerea la benzină fără plumb a necesitat adăugarea de compuși mai scumpi, cum ar fi aromatici și alcani puternic ramificați, pentru a menține un număr mare de octan.
Pompele pe benzină postează de obicei numere de octan ca medie în două valori diferite. Adesea este posibil să vedeți calificativul octanic cotat la (R + M) / 2. O valoare este cercetare număr octan (RON), care se determină cu un motor de testare care funcționează cu o viteză mică de 600 rpm. Cealaltă valoare este număr octan motor (MON), care este determinat cu un motor de testare care funcționează cu o viteză mai mare de 900 rpm. Dacă, de exemplu, o benzină are un RON de 98 și un MON de 90, atunci numărul octanei postate ar fi media celor două valori sau 94.
Benzina cu octan ridicat nu depășește benzina obișnuită de octan în prevenirea formării depozitelor motorului, în îndepărtarea lor sau în curățarea motorului. Cu toate acestea, combustibilii moderni cu octan ridicat pot conține detergenți suplimentari pentru a proteja motoarele cu compresie ridicată. Consumatorii ar trebui să selecteze cel mai mic grad octan la care motorul mașinii rulează fără să bată. Lovitura sau pinging-ul ocazional nu dăunează motorului și nu indică necesitatea unui octan mai mare. Pe de altă parte, o lovitură grea sau persistentă poate duce la deteriorarea motorului.