2.1. ¿QUÉ ES LA GASOLINA?

La gasolina es una nafta de bajo punto de ebullición, sin especificar (5). Es un término que describe a carburantes provenientes del petróleo, volátiles e inflamables, que se utiliza en motores de combustión interna de vehículos. Se trata de un líquido de color transparente a marrón claro o rosado, muy inflamable, que se evapora rápidamente formando mezclas explosivas con el aire.

Consta de una combinación compleja de hidrocarburos, constituida principalmente por alcanos o parafinas (compuestos orgánicos saturados de cadena lineal) con un número de carbonos entre C4 y C12, isoalcanos o isoparafinas (compuestos orgánicos de cadena ramificada) con el mismo número de carbonos, cicloalcanos (cicloparafinas o naftenos), alquenos u olefinas (compuestos orgánicos insaturados de cadena lineal o ramificada), compuestos aromáticos; todos con un número de carbonos en su mayor parte superior a C3 y con un intervalo de ebullición de 30 °C a 260 °C (5).

No se disuelve en agua, aunque alguno de sus componentes sí lo hace. La gasolina contiene una serie de aditivos que se añaden a la combinación de hidrocarburos para mejorar su estabilidad y prestaciones. Esos aditivos pueden ser agentes antidetonantes, antioxidantes, agentes anticorrosión, anticongelantes, lubricantes, detergentes o colorantes.

La gasolina de automoción se produce a partir del petróleo en el proceso de refinado y presenta varios cientos de componentes (6, 7, 8) incluyendo pequeñas cantidades de benceno, tolueno, xilenos, n-hexano, MTBE (éter metil-terc-butílico), ETBE (éter etil-terc-butílico), DIPE (éter diisopropílico), metanol, etanol, n-butanol, eltilmetilbenceno, etilbenceno, 1,2-dibromoetano, 1,3-butadieno, etc.

Los componentes mayoritarios se pueden agrupar, por tanto, en:

1 n-alcanos, cadenas de carbonos lineales saturadas: C4, C5, C6, C7, C9, C10, C11, C12, C13 (porcentaje total de n-alcanos aproximado: 18%). 1 alcanos de cadena ramificada: C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C13 (porcentaje total de alcanos de cadena ramificada aproximado: 32%). 1 cicloalcanos: C6, C7, C8 (porcentaje total de cicloalcanos aproximado 5%). 1 olefinas: C6 (porcentaje total de olefinas aproximado 2%). 1 aromáticos: benceno, tolueno, xilenos, etilbenceno, C3-bencenos, C4-bencenos, otros (porcentaje total de aromáticos aproximado 30%). 1 otros posibles componentes: MTBE, alcohol terc-butílico TBA, etanol, metanol, fenoles, aminas, alcohol isopropílico, alcoholes de cadena larga, ácidos carboxílicos de cadena larga, etc. (6).

Se indica en la tabla siguiente una serie de propiedades fisicoquímicas:

Tabla 1 Propiedades fisicoquímicas de la gasolina (6)

Peso molecular (medio) Color Estado físico Punto de ebullición

108

Incoloro, marrón claro, rosado Líquido Inicial 39 ºC Final 204 ºC

Densidad

Olor Solubilidad (agua a 20ºC) Presión de vapor

Temperatura de autoignición Punto de inflamabilidad

0,7-0,8 g/cm3

Característico

Insoluble

60 ºC 465 mmHg 56 ºC 518 mmHg 51 ºC 593 mmHg 47 ºC 698 mmHg 41 ºC 773 mmHg 280 - 486 ºC

-46 ºC

Intervalo de inflamabilidad Coeficiente de reparto octanol/agua1 (como log Po/w)

1,4 – 7,4% 2 - 7

El umbral olfativo de la gasolina es de 0,25 ppm (0,75 mg/m3) (9).

En España, las especificaciones de las gasolinas están reguladas en el anexo I del Real Decreto 61/2006, de 31 de enero, por el que se determinan las especificaciones de gasolinas, gasóleos, fuelóleos y gases licuados del petróleo y se regula el uso de determinados biocarburantes (10), alguna de las cuales se señalan en la tabla siguiente:

Nota 1: Según la Ficha Internacional de Seguridad Química de la gasolina, ICSC 1400 (11).

Tabla 2

Especificaciones de las gasolinas (anexo I RD 61/2006) (10) Características Límites Mínimos Límites Máximos

Densidad

Densidad a 15 ºC

Volatilidad

Presión de vapor (verano)2

Presión de vapor (invierno)3

Destilación

Evaporado a 70 ºC (verano)2

Evaporado a 70 ºC (invierno)3

Evaporado a 100 ºC Evaporado a 150 ºC Punto final Residuo

Análisis de los hidrocarburos

Olefinas Aromáticos

Benceno

Compuestos oxigenados

Metanol

Etanol Alcohol isopropílico Alcohol tert-butílico Alcohol iso-butílico Éteres que contengan 5 átomos o más de carbono por molécula Otros mono alcoholes y éteres

Azufre

Plomo4

Contenido de azufre

Aspecto

Contenido de plomo 720 kg/m3

45 kPa 50 kPa 775 kg/m3

60 kPa 80 kPa

20% v/v 22% v/v 46% v/v 75% v/v 54% v/v 56% v/v 74% v/v

210 ºC 2% v/v

18,0% v/v 35,0% v/v 1,0% v/v

3% v/v 10% v/v 12% v/v 15% v/v 15% v/v 22% v/v

15% v/v

10 mg/kg

Claro y brillante 0,005 g/l

Nota 2: Desde el 1 de mayo hasta el 30 de septiembre. Nota 3: Desde el 1 de octubre hasta el 30 de abril. Nota 4: Está prohibida la comercialización de gasolina con plomo con la excepción de la destinada al uso de vehículos antiguos de tipo especial cuya distribución debe hacerse a través de grupos de interés especial y con contenido máximo de plomo de 0,15 g/l.

El proceso de fabricación de la gasolina determina su composición y la proporción existente entre sus componentes. Su composición real varía según sea el origen del petróleo, los procesos llevados a cabo para su fabricación, el fabricante y otros factores.

De forma general, es importante destacar que la composición de los vapores de gasolina es diferente de la composición de la gasolina líquida, debido a que los hidrocarburos con un mayor número de carbonos presentan una menor volatilidad.

La concentración de compuestos aromáticos en el vapor de gasolina es mucho menor que en el líquido, mientras que el contenido en compuestos alifáticos es mayor que en la gasolina líquida.

En este sentido, según la bibliografía consultada (8), los vapores de gasolina pueden llegar a tener un 90% en volumen de hidrocarburos alifáticos C3 a C5, en comparación con el 26% en peso que pueden tener estos compuestos en el líquido y sobre un 2% de compuestos aromáticos C6 a C8 (estos compuestos representan el 31% en peso en el líquido).

Otros autores —Mc Dermott y Killiany, citados en el documento gasoline de la American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) (9)— indican que los vapores de gasolina están compuestos, de forma aproximada, por un 40% de butano (en volumen), 30% de pentano, sobre el 7% de hexanos (que incluyen un 1,5% de n-hexano), mientras que los isómeros de heptano y octano representan menos de un 2%. Cuatro olefinas (isobuteno y tres isómeros del penteno contribuyen al 5-6% del total, mientras que el benceno (0,7%), tolueno y xilenos en conjunto constituyen el 3%. Sobre el 8% del vapor consiste en otros compuestos de mayor punto de ebullición (C7 a C11).

Otros requerimientos legales de la formulación de la gasolina

En cuanto a las medidas preventivas para reducir o eliminar del riesgo, son fundamentales las relacionadas con la eliminación o disminución de la concentración de los componentes peligrosos así como la sustitución por otros compuestos menos peligrosos.

En este aspecto se pueden citar los cambios introducidos en la formulación de las gasolinas causados por requerimientos normativos, entre los que se encuentran a título de ejemplo:

1 La prohibición de la comercialización de gasolinas con plomo en todo el territorio nacional a partir del 1 de agosto de 2001, consecuencia de la aplicación de la Directiva 98/70/CE relativa a la calidad de la gasolina y el gasóleo (12) y su transposición en

España, en parte, por el Real Decreto 403/2000 por el que se prohíbe la comercialización de gasolinas con plomo (13) y Real Decreto 785/2001 por el que se adelanta la prohibición de comercialización de las gasolinas con plomo y se establecen las especificaciones de las gasolinas que sustituirán a aquéllas (14).

1 La disminución en el contenido en benceno en la gasolina con plomo a partir del 1 de enero del año 2000 a menos de 1% en volumen, por la aplicación de la Directiva 98/70/CE citada en España, transpuesta en parte por el Real Decreto 1728/1999 por el que se fijan las especificaciones de los gasóleos de automoción y de las gasolinas (15).

1 El contenido de benceno en las gasolinas se reduce a menos de 1% en volumen a partir del 25 de diciembre de 2003, dado por el Real Decreto 1700/2003 por el que se fijan las especificaciones de gasolinas (16) que transpone la Directiva 2003/17/CE por la que se modifica la Directiva 98/70/CE, relativa a la calidad de la gasolina y el gasóleo (17).

Degradación de los vapores de gasolina en el aire

Hay que señalar que los vapores de gasolina que se emiten a la atmósfera se transforman y se degradan de forma rápida debido a la oxidación fotoquímica. Los hidrocarburos se oxidan con el oxígeno del aire (que ataca la estructura de los anillos aromáticos), con el ozono (que reacciona rápidamente con alquenos y lentamente con los anillos aromáticos), y también sufren reacciones de oxidación en el aire debidas a los radicales hidroxilo y radicales nitrato. Los compuestos resultantes de estas reacciones son aldehídos, hidroxicompuestos, nitrocompuestos y peroxoacilanitratos (PAN).

De esta forma, al respecto de los componentes de los vapores de gasolina, los alcanos, isoalcanos y cicloalcanos tienen vidas medias del orden de 1 a 10 días, mientras que los alquenos y cicloalquenos y compuestos aromáticos derivados del benceno tienen vidas medias inferiores a 1 día (6).