Экспресс-тесты качества топлива, разработанные в России, позволят мгновенно узнать о наличии в бензине веществ, способных навредить машине. Тесты представляют собой полоски из картона, на которые достаточно капнуть оставшимся на заправочном пистолете топливом. Если оно содержит свинец, железо и другие вредные для автомобиля соединения, полоска в считаные секунды изменит цвет, тем самым предупредив водителя о низком качестве горючего. На такой АЗС можно будет залить минимальное количество бензина, чтобы доехать до следующей. Вооружившись тестом, «Известия» провели свое расследование качества бензина на московских заправках.
Пистолет в помощь
Многие водители предпочитают заправляться на станциях, которые им хорошо известны. Однако во время долгой поездки по трассе или в другом городе иногда приходится заезжать на незнакомые заправки.
Чтобы понять, не повредит ли бензин автомобилю, ученые из РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина создали два уникальных экспресс-теста на его качество. Первый, уже запатентованный, определяет превышение максимально допустимой концентрации в топливе железа и свинца, а второй — серо- и азотсодержащих соединений.
Согласно ГОСТ 32513-2013, в бензине не допускается содержание перечисленных выше металлов, в дизельном топливе их просто не бывает из-за особенностей производства. В бензине свинец и железо появляются, когда недобросовестный производитель повышает октановое число, например, меняя АИ-92 на АИ-95. И это топливо потом попадает на АЗС, как правило, несетевые.
Давно известно, что свинец опасен для здоровья –– он выделяется вместе с выхлопными газами и накапливается в организме быстрее, чем выводится. Кроме того, органические соединения свинца мешают работе особых фильтров, стоящих на выхлопных трубах автомобилей, чтобы уменьшить количество вредных веществ, выбрасываемых в воздух. Железо не вредит организму, но от него автомобильные свечи покрываются красным налетом, а постоянно менять их накладно. Если не уделять внимание нагару, на электроде образуется слой, из-за которого снижается вероятность появления искры, что ведет к нестабильной работе двигателя.
–– Слова в ГОСТе о полном отсутствии железа и свинца в топливе не совсем корректны, –– сообщил заведующий кафедрой общей и неорганической химии НИУ им. И.М. Губкина, академик Алексей Дедов. –– С научной точки зрения правильно говорить о максимально допустимой концентрации для конкретного класса топлива. Этот параметр присваивается согласно содержанию различных веществ в выхлопах машины. При разработке тестов мы ориентировались на пятый класс топлива (К5 или Евро-5), так как классы меньшего порядка на данный момент запрещены в России. За отсутствие железа и свинца принимают концентрацию менее 10 мг/л, и тест реагирует на превышение этого количества.
Тест на железо и свинец представляет собой полоску из плотного картона, на который нанесен полимерный композитный материал, меняющий цвет при взаимодействии с металлами. Чтобы воспользоваться тестом, необходимо прикоснуться к нему заправочным пистолетом, на конце которого всегда остается капля топлива. Чем больше в бензине железа или свинца, тем насыщеннее становится цвет полоски, варьируясь от желто-зеленого до темно-зеленого.
Цвет серы
Второй тест показывает превышение концентрации серо- и азотсодержащих веществ в топливе. Сернистые соединения изначально содержатся в нефти, избавляются от них на стадии получения топлива. Данные вещества сокращают срок службы моторного масла и форсунок, впрыскивающих дизельное топливо, а также оказывают негативное воздействие на окружающую среду. Азотсодержащие соединения применяются для поднятия октанового числа, но при сгорании дают канцерогенные вещества, наносящие вред экологии и каталитическому дожигателю выхлопных газов.
Тест, определяющий наличие и концентрацию серо- и азотсодержащих соединений, пока на стадии разработки. На данный момент создан просто реагент, который можно насыпать, например, в пробирку и капнуть туда образцом топлива.
–– Чем больше серы в бензине, тем более интенсивным становится цвет теста, он меняется от бледно-желтого до розового, –– пояснила научный сотрудник кафедры общей и неорганической химии НИУ им. И.М. Губкина Екатерина Исаева. –– Массовая доля серы в топливе зависит от его класса, и изготовитель обязан указывать данную информацию в кассовых чеках на заправке. В соответствии с постановлением правительства РФ массовая доля серы для автомобильного бензина пятого класса должна быть не более 10 мг/кг. Для дизеля эти цифры аналогичны. Поэтому созданные нами тесты улавливают наличие серы в образце, если ее массовая доля более 10 мг/кг.
Концентрация азотсодержащих соединений, в частности монометиланилина, применяемого для поднятия октанового числа, также строго ограничена ГОСТ 32515-2013. Она должна быть не более 0,1% объема. Если она превышена, тестовая полоска начинает приобретать слабый голубой цвет, становящийся более насыщенным при увеличении количества этих соединений.
Хорошо, но мало
Авторы работы подчеркивают, что данные тесты не будут иметь юридической силы, если с автомобилем что-либо случится после заправки. Однако такая проверка топлива может предостеречь водителя от заправки или побудить залить минимальное количество бензина, чтобы доехать до следующей АЗС.
–– Я считаю, что разрабатываемые экспресс-тесты должны занять достойную нишу в области быстрого анализа моторных топлив, –– заявил доцент кафедры теоретических основ теплотехники НИУ МЭИ Иван Бураков. –– Правда, разработанные тесты в сумме позволяют определить лишь четыре наиболее значимых показателя, характеризующие моторные топлива. Согласно соответствующему ГОСТу, существуют порядка 15 показателей, которые требуется контролировать: концентрация смол, промытых растворителем, индукционный период, объемные доли бензола и углеводородов и т.д. Поэтому использование экспресс-тестов позволит оценить качество предлагаемого бензина или дизеля достаточно поверхностно.
«Известия» провели собственное исследование наличия в топливе московских заправок металлов. Были взяты образцы бензина на АЗС компаний «Татнефть», «Лукойл», «Роснефть», EKA, Shell, BP и «Газпром», расположенных на МКАД и некоторых вылетных магистралях. Топливо проверили с помощью тестов, предоставленных НИУ им. И.М. Губкина. Выяснилось, что ни одна из перечисленных заправок не продает бензин с металлосодержащими присадками.
В ближайшее время ученые планируют наладить производство удобных для пользователей тестов на серо- и азотсодержащие вещества в виде картонных полосок.