We dwalen een beetje af.
Ik ben zelf geen natuurkundige en zeker op het gebied van brandstoffen geen expert.
Maar mijn ervaring met nitro is nu eenmaal zeer goed.
Dus ik heb Wikipedia geraadpleegd en dit staat er over nitro.
Dit bevestigde ook mijn ervaring.
Toepassingen[bewerken]
Organische synthese[bewerken]
Nitromethaan is een veel gebruikt
oplosmiddel in de organische en de
elektrochemie.
[3]
In de organische synthese wordt nitromethaan toegepast als
synthon voor 1 koolstofatoom. De zwak zure eigenschappen maken het mogelijk een
proton aan het molecule te onttrekken, waardoor een groot aantal reacties die voor de
carbonylgroep beschreven zijn mogelijk wordt. Zo kan, met een
basische katalysator, nitromethaan
adderen aan
aldehyden in een 1,2-additie: dit wordt de
Henry-reactie genoemd. Nitromethaan kan tevens gebruikt worden als Michaeldonor voor de
Michael-additie aan
alfa,bèta-onverzadigde carbonylverbindingen.
Motorbrandstof[bewerken]
Nitromethaan wordt als brandstof toegepast in de
dragrace,
motorsprint en als bestanddeel van brandstof voor bepaalde modelbouwmotoren. Het wordt bijna altijd gemengd met
methanol vanwege het koelende effect.
Met nitromethaan zijn zeer hoge specifieke vermogens te behalen: tot 750 pk per 1000 cc. Nitromethaan is echter niet in alle wedstrijdklassen toegestaan; soms moet handels
benzine worden gebruikt.
Het
zuurstofgehalte van nitromethaan is hoog genoeg om het (vrijwel) zonder
zuurstof uit de lucht te laten reageren - in tegenstelling tot
benzine:
4 C H 3 N O 2 + 3 O 2 ⟶ 2 N 2 + 4 C O 2 + 6 H 2 O {\displaystyle \mathrm {4\ CH_{3}NO_{2}\ +\ 3\ O_{2}\ \longrightarrow \ 2\ N_{2}\ +\ 4\ CO_{2}\ +\ 6\ H_{2}O} }
Om 1 kg benzine te verbranden is 14,6 kg lucht nodig, terwijl voor eenzelfde hoeveelheid nitromethaan slechts 1,7 kg lucht nodig is. Omdat een
cilinder per slag slechts een beperkte hoeveelheid gasmengsel kan bevatten kan er per slag 8,7 keer zoveel nitromethaan als benzine worden verbrand. Omdat de energie-inhoud van benzine 42 tot 44
MJ/kg bedraagt en nitromentaan niet verder komt dan 11,3 MJ/kg is het netto-effect dat nitromethaan ongeveer 2,3 keer zoveel energie levert als benzine.
Nitromethaan kan ook zonder zuurstof gebruikt worden. Zonder extra zuurstof
ontleedt nitromethaan in
koolstofmonoxide, water en
stikstofgas:
4 C H 3 N O 2 ⟶ 2 N 2 + 4 C O + 4 H 2 O + 2 H 2 {\displaystyle \mathrm {4\ CH_{3}NO_{2}\ \longrightarrow \ 2\ N_{2}\ +\ 4\ CO\ +\ 4\ H_{2}O\ +\ 2\ H_{2}} }
De verbrandingssnelheid van nitromethaan bedraagt ongeveer 0,5 m/s, wat iets hoger is dan benzine. Deze eigenschap maakt nitromethaan geschikt voor motoren met een hoger toerental. De verbranding vindt ook bij een iets hogere temperatuur plaats (ongeveer 2400 °C). De grote verdampingswarmte (0,56 MJ/kg) in combinatie met de relatief grote hoeveelheid brandstof, hebben een groot koelend effect op de motor als geheel (ongeveer twee keer zo groot als voor methanol). De motor blijft daardoor relatief koel.
Nitromethaan wordt doorgaans in rijke brandstof-luchtmengsels gebruikt. Een deel van de verklaring ligt bij de mogelijkheid van verbranden zonder zuurstof, een ander deel bij ernstige kloppen en vroegtijdige ontsteking van het brandstof-luchtmengsel. Rijkere mengsels ontsteken minder makkelijk (kloppen minder) en hebben een kleinere verbrandingssnelheid.
Als rijke brandstof-luchtmengsels worden gebruikt vormen
waterstofgas en koolstofmonoxide een deel van de verbrandingsproducten. Als deze reactieproducten, samen met onverbrand nitromethaan, aan het einde van de uitlaatpijp in contact komen met luchtzuurstof ontbranden ze vaak spectaculair.
Een nog hoger motorvermogen wordt bereikt door
hydrazine aan de nitromethaan toe te voegen. Het nadeel van dit mengsel is dat nitromethaan en hydrazine een zeer instabiel
zout vormen dat aan zuurstof in nitromethaan voldoende heeft om te ontbranden. Het grotere motorvermogen gaat bijgevolg gepaard met een sterk toegenoemen risico. Tevens is hydrazine een zeer giftige stof.
In modelvliegtuigjes en -auto's wordt een mengsel van nitromethaan en
methanol gebruikt als brandstof. Het nitromethaangehalte varieert van 0 tot 65%, maar komt doorgaans niet boven 30%, want nitromethaan is relatief duur in vergelijking met methanol. Daarnaast is 10 tot 20%
smeermiddel aanwezig (meestal
wonderolie of een synthetische olie). Zelfs kleine hoeveelheden nitromethaan hebben al een verhogend effect op het motorvermogen.
Nitromethaan is ook gebruikt als brandstof voor
raketten.
Ik denk dat we er nu wel uit zijn hoe het komt dat nitro meer motor vermogen geeft.
Dus ik kan concluderen dat nitro ook brandstof is.
Henk.
