С момента получения на заводе до попадания в топливную систему двигателя бензины проходят длинный путь. Они многократно перекачиваются, транспортируются, длительное время хранятся в различных условиях. При этом бензины контактируют с воздухом, в котором всегда находится определенное количество пыли и других твердых загрязнений. В бензины также попадают продукты коррозии металлов и другие загрязнения из отстоев резервуаров и топливных баков. Эти механические примеси постепенно накапливаются в бензинах.
Частицы механических примесей в бензинах имеют, как правило, неправильную форму и размер не более 60 мкм. Механические примеси большего размера отстаиваются в бензине под действием гравитации.
Основными причинами и источниками загрязнений бензинов механическими примесями являются:
— попадание загрязняющих примесей из атмосферы;
— образование нерастворимых продуктов в результате коррозии металлов и разрушения неметаллических материалов;
— образование нерастворимых продуктов в результате окисления малостабильных компонентов— олефиновых и непредельно-ароматических углеводородов и гетероорганических соединений;
— налив бензинов в плохо зачищенные резервуары и перекачка по грязным трубопроводам;
— накопление осевших загрязнений в отстойниках и на дне резервуаров.
Анализ многочисленных проб автомобильных бензинов, отобранных из баков автомобилей в разных климатических и дорожных условиях, показал, что загрязненность бензинов колеблется от 8 до 300 г/т.
основным загрязнителем бензинов является грунтовая пыль. Пыль всегда находится в атмосфере в тех или иных количествах. Она состоит из сухих частиц почвы, поднимаемых ветром. Запыленность воздуха в разных районах весьма различна и зависит от типа почвы, растительности и интенсивности ветров. Большое влияние на запыленность воздуха оказывает интенсивность движения транспорта по грунтовым дорогам. Движущиеся машины измельчают частицы почвы, и образующаяся пыль поднимается ветром в воздух. Чем выше дисперсность пыли, тем больше, как правило, запыленность воздуха. Особенно велико влияние запыленности воздуха на загрязнение топлив в районе нефтебаз.
Грунтовая пыль состоит из частиц разного размера и имеет различный состав. Основным компонентом грунтовой пыли являются окислы кремния (кварц). Содержание кварца в пыли — 65-98%.
Кварцевые частицы имеют плотность около 2600 кг/м3 и характеризуются высокой твердостью (1100— 1200 кг/мм2), которая значительно превышает твердость других частиц пыли.
В пыли содержатся также в небольших количествах окислы железа и алюминия, входящие в состав почвы и также являющиеся довольно твердыми веществами. Остальные составляющие пыли являются более мягкими и представляют собой смесь органических веществ с неорганическими. Плотность пыли — 2400—2600 кг/м3. Размер частиц пыли определяется структурой
и составом почвы.
Количество частиц пыли размером до 50 мкм (способных удерживаться в бензине во взвешенном состоянии) составляет в основном 20—95%. Лишь пыль Ливийской пустыни содержит 10% частиц размером до 50 мкм. Особенно мелкой пылью является лессовая, которая довольно распространена. Количество мелких частиц (до 50 мкм) в лессовой пыли достигает 80%.
Установлено, что при скорости восходящих потоков воздуха всего 0,5 м/с максимальный диаметр парящих частиц составляет 70—80 мкм, т.е. основная масса частиц пыли, попадающих в бензин из воздуха, будет находиться в продукте во взвешенном состоянии.
Другим важнейшим источником загрязнений бензина является коррозия резервуаров и трубопроводов, о чем свидетельствует повышенное содержание железа в механических примесях, выделенных из бензинов. Содержание железа в зольной части загрязнений в ряде случаев превышает концентрацию кремния. Железо, а также медь, цинк и некоторые другие металлы попадают в бензин в основном в виде продуктов коррозии заводской аппаратуры, резервуаров, деталей системы питания двигателя, а также за счет износа деталей перекачивающих средств. Обращает внимание относительно высокое содержание свинца в механических примесях бензина, что указывает на существенное влияние процесса разложения свинцовых антидетонаторов на загрязнение бензина.
Число частиц размером I мкм и менее в 1 см3 бензина достигает многих десятков тысяч. С увеличением размеров частиц их содержание в бензине уменьшается.
В южной климатической зоне загрязненность бензина в железнодорожных цистернах возрастает и в загрязнениях обнаруживаются частицы большего размера, чем в средней и северной зонах. Количество загрязнений в автомобильных бензинах при их хранении на нефтебазах может достигать 40— 60 г/т.