ガソリン

ガソリンの比重は0.71から0.77の範囲であり^{[ 21 ]} 、比重が高いほど芳香族の体積分率が大きくなります^{[ 22 ]} 。完成品の市販ガソリンは、(ヨーロッパでは) 1リットルあたり0.755キログラム(6.30ポンド/USガロン)、(7.5668ポンド/インプガロン)の標準参照で取引されています。その価格は、実際の密度に応じて増減します。ガソリンは密度が低いため水に浮き、そのため、細かい霧状にしてかけない限り、水でガソリン火災を消火することは一般的にできません。  

良質なガソリンは適切に保管すれば6か月間は安定しているはずですが、時間の経過とともに劣化する可能性があります。 ^{[ 23 ]} 1年間保管したガソリンは、おそらく大きな問題なく内燃機関で燃焼できるでしょう。^{[ 23 ]} ガソリンは、理想的には気密容器（酸化や水蒸気がガソリンに混入するのを防ぐため）に、ガソリンの蒸気圧に耐えられる容器（揮発性の高い成分の損失を防ぐため）に、安定した低温で保管し、液体の膨張による過剰な圧力を減らし、分解反応の速度を低下させる必要があります。^{[ 23 ]}

ガソリンが適切に保管されないと、ガムや固形物が生じ、システム部品を腐食させたり、湿った表面に蓄積したりして、「劣化燃料」と呼ばれる状態になることがあります。エタノールを含むガソリンは特に大気中の水分を吸収しやすく、ガム、固形物、または二相（炭化水素相が水-アルコール相の上に浮いている状態）を形成します。^{[ 23 ]}

燃料タンクや燃料ライン、キャブレターや燃料噴射部品にこれらの劣化生成物が存在すると、エンジンの始動が困難になったり、エンジンの性能が低下したりします。^{[ 24 ]}エンジンを通常通り使用し始めると、堆積物は新鮮なガソリンの流れによって最終的に洗い流される場合とされない場合があります。ガソリンに燃料安定剤を添加すると、適切に保管されていない、または保管できない燃料の寿命を延ばすことができます。エンジン、機械、または車両の長期保管の問題に対する唯一の真の解決策は、燃料システムからすべての燃料を取り除くことです。^{[ 11 ]}

一般的な燃料安定剤は、ミネラルスピリット、イソプロピルアルコール、1,2,4-トリメチルベンゼン、またはその他の添加剤を含む独自の混合物です。燃料安定剤は、芝刈り機やトラクターのエンジンなどの小型エンジンによく使用され、特に使用頻度が散発的または季節的（1年のうち1つ以上の季節でほとんど使用しない）な場合に使用されます。使用者には、空気への曝露を減らすためにガソリン容器を半分以上満たし、適切に蓋をすること、高温での保管を避けること、保管前にエンジンを10分間運転して安定剤をすべてのコンポーネントに循環させること、およびキャブレターから古い燃料を排出するために一定間隔でエンジンを運転することが推奨されています。^{[ 11 ]}

ガソリンの安定性に関する要件は、 ASTM D4814規格によって定められています。この規格は、火花点火式エンジンを搭載した地上車両において、幅広い運転条件下で使用される自動車用燃料の様々な特性と要件を規定しています。

ガソリンを燃料とする内燃機関は、ガソリンに含まれる様々な炭化水素と周囲の空気中の酸素との燃焼によってエネルギーを得て、二酸化炭素と水を排気ガスとして排出する。代表的な成分であるオクタンの燃焼では、以下の化学反応が起こる。

2C8H18 + _25O2 → _{16CO2 +} 18H2O_​​_​​

重量比では、ガソリンの燃焼により、 1キログラムあたり約46.7メガジュール（13.0 kWh /kg、21.2 MJ/ lb ）、体積比では、1リットルあたり33.6メガジュール（9.3 kWh/L、127 MJ/USガロン、121,000 BTU/USガロン）のエネルギーが放出される（低位発熱量に基づく）。^{[ 25 ]}ガソリンのブレンドは異なるため、実際のエネルギー含有量は季節や生産者によって平均より最大1.75パーセント増減する。^{[ 26 ]}平均して、原油1バレルから約74リットル（20 USガロン）のガソリンが得られる（体積比で約46パーセント）。これは原油の品質とガソリンのグレードによって異なる。残りはタールからナフサまでの製品である。^{[ 27 ]}         

液化石油ガス（LPG）などの高オクタン価燃料は、ガソリン燃料用に最適化されたエンジン設計の一般的な圧縮比10:1では、全体的な出力が低くなります。LPG燃料用に圧縮比を高く（一般的に12:1）調整したエンジンは、出力が向上します。これは、高オクタン価燃料を使用することでノッキングを起こさずに高い圧縮比を実現でき、シリンダー温度が上昇して効率が向上するためです。

圧縮比を高めることで、動力行程における膨張比も高くなり、結果として機械効率が向上します。この膨張比の向上は、圧縮比の向上による効果をはるかに大きくしています。膨張比が高いほど、燃焼プロセスによって生成された高圧ガスからより多くの仕事を引き出すことができます。アトキンソンサイクルエンジンは、バルブの作動タイミングを調整することで、圧縮比が高いことによるデメリット（主にノッキング）を回避しつつ、膨張比が高いことによるメリットを享受します。また、膨張比が高いことは、吸気流量の絞り込みによるポンピング損失の排除と並んで、ディーゼルエンジンの効率性を高める2つの重要な理由の1つでもあります。

LPGの液量当たりのエネルギー含有量がガソリンよりも低いのは、主にその密度が低いためです。この密度の低さは、 LPGの主成分であるプロパンの分子量が、プロパンよりも分子量の大きい様々な炭化水素化合物の混合物であるガソリンよりも低いことに起因する特性です。逆に、LPGの重量当たりのエネルギー含有量は、水素と炭素の比率が高いため、ガソリンよりも高くなっています。

_{代表的なオクタン燃焼における各成分の分子量は、C 8} H ₁₈、O ₂、CO ₂、H ₂ Oに対してそれぞれ 114、32、44、18 です。したがって、 1 キログラム (2.2ポンド)の燃料は3.51 キログラム (7.7ポンド)の酸素と反応して、 3.09 キログラム (6.8ポンド)の二酸化炭素と1.42 キログラム (3.1ポンド)の水を生成します。    

ガム状の粘着性樹脂沈殿物は、ガソリンを長期保管中に酸化分解することによって生じます。これらの有害な沈殿物は、ガソリン中のアルケンやその他の微量成分の酸化によって発生します（乾燥油を参照）。精製技術の進歩により、ガソリンがこれらの問題に陥りやすくなりました。以前は、触媒分解または熱分解されたガソリンが最も酸化されやすかった。ガムの形成は銅塩によって促進されますが、銅塩は金属不活性化剤と呼ばれる添加剤によって中和することができます。

この劣化は、フェニレンジアミンやその他のアミンなどの抗酸化剤を 5～100 ppm 添加することで防止できます。^{[ 11 ]}臭素価が 10 以上の炭化水素は、立体障害のないフェノールまたは部分的に立体障害のあるフェノールと、立体障害のあるフェノールなどの油溶性強アミン塩基の組み合わせで保護できます。「劣化した」ガソリンは、ガソリンの酸化によって生成される有機過酸化物の比色酵素試験によって検出できます。 ^{[ 49 ]}

ガソリンには金属不活性化剤も添加されます。これは、粘着性の残留物の形成を促進する金属塩を捕捉（不活性化）する化合物です。金属不純物は、エンジン自体から発生する場合もあれば、燃料中の汚染物質として発生する場合もあります。

ガソリンスタンドで販売されるガソリンには、エンジン内部のカーボン堆積を減らし、燃焼を改善し、寒冷地での始動を容易にするための添加剤も含まれています。トップティア洗剤ガソリンには、高濃度の洗剤が含まれています。トップティア洗剤ガソリンの規格は、GM、ホンダ、トヨタ、BMWの4つの自動車メーカーによって開発されました。この公報によると、米国環境保護庁の最低限の要件では、エンジンを清潔に保つには不十分です。^{[ 50 ]}一般的な洗剤には、50～100 ppmの濃度のアルキルアミンとアルキルリン酸エステルが含まれます。 ^{[ 11 ]}

ガソリンは本来無色の液体ですが、多くのガソリンは成分や許容される用途を示すために様々な色に着色されています。オーストラリアでは、最低グレードのガソリン（RON 91）は薄い赤/オレンジ色に着色されていましたが、現在は中グレード（RON 95）や高オクタン価（RON 98）と同じ色で、これらは黄色に着色されています。^{[ 59 ]}

米国では、航空ガソリン（avgas）はオクタン価を識別し、無色のままの灯油ベースのジェット燃料と区別するために着色されている。^{[ 60 ]}カナダでは、船舶用および農業用ガソリンは赤色に着色されており、ほとんどの州で燃料物品税の対象ではない。^{[ 61 ]}

酸素添加物混合では、メタノール、MTBE、ETBE、TAME、TAEE 、エタノール、バイオブタノールなどの酸素含有化合物が添加されます。これらの酸素添加物の存在により、排気ガス中の二酸化炭素と未燃焼燃料の量が減少します。米国各地では、スモッグやその他の大気汚染物質を削減するために、EPA規制により酸素添加物の混合が義務付けられています。たとえば、南カリフォルニアでは、燃料に重量比で2%の酸素を含まなければならず、その結果、ガソリンに5.6%のエタノールが混合されます。結果として得られる燃料は、改質ガソリン（RFG）または酸素添加ガソリン、またはカリフォルニアの場合はカリフォルニア改質ガソリン（CARBOB）として知られています。RFGに酸素を含まなければならないという連邦政府の要件は、業界が追加の酸素を必要としないVOC制御RFGを開発したため、2006年5月に撤廃されました。 ^{[ 62 ]}

MTBEは、地下水汚染とそれに伴う規制や訴訟のため、米国では段階的に廃止されました。エタノール、そして程度は低いもののエタノール由来のETBEが一般的な代替品です。ガソリンに10%のエタノールを混合した一般的なエタノール・ガソリン混合物はガソホールまたはE10と呼ばれ、ガソリンに85%のエタノールを混合したエタノール・ガソリン混合物はE85と呼ばれます。エタノールの最も広範な使用はブラジルで行われており、エタノールはサトウキビから作られています。2004年には、燃料用として米国で130億リットル（3.4 × 10 ^ ⁹米ガロン）を超えるエタノールが生産され、そのほとんどはトウモロコシから作られ、E10として販売されました。E85は米国の多くの地域で徐々に利用可能になりつつありますが、E85を販売している比較的少数のガソリンスタンドの多くは一般には開放されていません。^{[ 63 ]}   

バイオエタノールとバイオメタノールは、輸送用バイオ燃料およびその他の再生可能燃料の使用促進に関する欧州連合指令によって、直接的または間接的に、エタノールをバイオETBEに、あるいはメタノールをバイオMTBEに変換する形で利用することが奨励されている。しかし、発酵させた糖類やデンプンからバイオエタノールを製造するには蒸留が必要となるため、現在、ヨーロッパの多くの地域では、一般の人々が合法的にバイオエタノールを発酵・蒸留することはできない（1973年の石油危機以来、 BATFの蒸留許可証の取得が容易になっている米国とは対照的である）。

2003年のテキサス州産無鉛ガソリンの安全データシートには、ベンゼン（体積比で最大5%）、トルエン（体積比で最大35%）、ナフタレン（体積比で最大1%）、トリメチルベンゼン（体積比で最大7%）、メチルtert-ブチルエーテル（MTBE）（一部の州では体積比で最大18 % ）、その他約10種類の有害化学物質が様々な量で含まれていることが示されている。^{[ 64 ]}ガソリン中の炭化水素は一般的に急性毒性が低く、単純な芳香族化合物のLD50_は700～2700mg /kgである。^{[ 65 ]}ベンゼンと多くのアンチノック添加剤は発がん性がある。 

職場では、ガソリンを飲み込んだり、蒸気を吸い込んだり、皮膚に接触したり、目に接触したりすることで、ガソリンに曝露される可能性があります。ガソリンは有毒です。米国国立労働安全衛生研究所（NIOSH）は、ガソリンを発がん性物質に指定しています。^{[ 66 ]}物理的に接触したり、摂取したり、吸入したりすると、健康上の問題を引き起こす可能性があります。大量のガソリンを摂取すると、主要臓器に永久的な損傷を与える可能性があるため、地域の毒物管理センターに電話するか、救急外来を受診する必要があります。^{[ 67 ]}

よくある誤解とは異なり、ガソリンを飲み込んだ場合、通常は特別な緊急治療は必要なく、嘔吐を誘発しても効果はなく、悪化する可能性があります。毒物専門家のブラッド・ダール氏によると、「たとえ2口分でも、胃に届いてそこに留まるか、流れ続ける限り、それほど危険ではない」とのことです。米国疾病予防管理センターの毒性物質疾病登録局は、嘔吐を誘発したり、胃洗浄をしたり、活性炭を投与したりしないようにと勧告しています。^{[ 68 ] [ 69 ]}

ガソリン蒸気の吸入（吸引）は一般的な酩酊剤である。使用者は、製造元が意図していない方法でガソリン蒸気を濃縮して吸入し、陶酔感や酩酊状態を引き起こす。ガソリン吸入は、オーストラリア、カナダ、ニュージーランド、および一部の太平洋諸島の貧困層や先住民族の間で蔓延している。^{[ 70 ]}この行為は、知的障害やさまざまな癌などの他の影響に加えて、深刻な臓器損傷を引き起こすと考えられている。^{[ 71 ] [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ]}

カナダでは、1993年にラブラドール北部の孤立したコミュニティ、デイビス・インレットの先住民の子供たちがガソリンを吸引しているのが多数発見され、全国的な懸念の対象となった。カナダ連邦政府とニューファンドランド・ラブラドール州政府は何度か介入し、多くの子供たちを治療のために送った。2002年に新しいコミュニティ、ナトゥアシシュに移住したにもかかわらず、深刻な吸入剤乱用問題は続いている。同様の問題は2000年にシェシャツィウでも、またピカンギカム・ファースト・ネーションでも報告されている。^{[ 75 ]} 2012年には、この問題が再びカナダのニュースメディアで取り上げられた。^{[ 76 ]}

オーストラリアでは、孤立した貧困な先住民コミュニティでガソリン吸引の問題が長年続いています。一部の情報源は、第二次世界大戦中にオーストラリア北部に駐留していた米軍兵士によって吸引が持ち込まれたと主張していますが^{[ 77 ]}、1940年代のコバーグ半島の製材所労働者による実験によるものだという説もあります^{[ 78 ]}。一方、接着剤の吸入などの吸入剤乱用は、1960年代後半にオーストラリアで発生したという説もあります^{[ 79 ]} 。ガソリンの入手が容易なため、ガソリンが乱用される一般的な物質となっている遠隔地の貧困な先住民コミュニティでは、慢性的な重度のガソリン吸引が見られるようです。

オーストラリアでは、ガソリン吸引は現在、ノーザンテリトリー、西オーストラリア、南オーストラリア北部、クイーンズランドの遠隔地のアボリジニコミュニティで広く行われている。^{[ 80 ]}ガソリン吸引者の数は、若者が実験したり、時々吸引したりするため、時間の経過とともに増減する。「ボス」、つまり常習的な吸引者はコミュニティに出入りすることがあり、若者にガソリン吸引を始めるよう促す責任を負っていることが多い。^{[ 81 ]} 2005年、オーストラリア政府とBPオーストラリアは、ガソリン吸引が蔓延している遠隔地でオパール燃料の使用を開始した。 ^{[ 82 ]}オパールは吸引できない燃料であり、ハイになる可能性がはるかに低く、一部の先住民コミュニティで変化をもたらしている。

ガソリンは可燃性で、最低引火点は-38 ℃（-36 °F）から-43 ℃（-45 °F）です。^{[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ]} ガソリンの爆発下限は体積比で1.4%、爆発上限は7.6%です。濃度が1.4%未満の場合、空気とガソリンの混合気は希薄すぎて着火しません。濃度が7.6%を超えると、混合気は濃すぎて着火しません。しかし、ガソリン蒸気は空気と急速に混ざり合って拡散するため、拘束されていないガソリンはすぐに可燃性になります。    

ガソリン燃焼によって発生する排気ガスは、環境と人体の両方に有害です。COが人体に吸入されると、血液中のヘモグロビンと容易に結合し、その親和性は酸素の300倍です。そのため、肺のヘモグロビンは酸素の代わりにCOと結合し、人体が低酸素状態になり、頭痛、めまい、嘔吐などの中毒症状を引き起こします。重症の場合は死に至ることもあります。^{[ 86 ] [ 87 ]}

炭化水素は濃度がかなり高い場合にのみ人体に影響を与え、その毒性レベルは化学組成によって異なります。不完全燃焼によって生成される炭化水素には、アルカン、芳香族炭化水素、アルデヒドなどがあります。これらのうち、メタンとエタンの濃度が35 g/m³ ⁽ 0.035 oz/cu ft)を超えると意識喪失または窒息を引き起こし、ペンタンとヘキサンの濃度が45 g/m³ ⁽ 0.045 oz/cu ft)を超えると麻酔作用があり、芳香族炭化水素は健康、血液毒性、神経毒性、癌に対してより深刻な影響を及ぼします。ベンゼンの濃度が40 ppmを超えると白血病を引き起こす可能性があり、キシレンは頭痛、めまい、吐き気、嘔吐を引き起こす可能性があります。大量のアルデヒドに曝露すると、眼の刺激、吐き気、めまいを引き起こす可能性があります。発がん性作用に加えて、長期曝露は皮膚、肝臓、腎臓、白内障に損傷を与える可能性がある。^{[ 88 ]}      

NO _{x が}肺胞に入ると、肺組織に強い刺激作用を及ぼします。目の結膜を刺激し、涙目やピンクアイを引き起こす可能性があります。また、鼻、咽頭、喉などの臓器にも刺激作用を及ぼします。急性喘鳴、呼吸困難、目の充血、喉の痛み、めまいを引き起こし、中毒症状を引き起こす可能性があります。^{[ 88 ] [ 89 ]}微粒子も健康に危険です。^{[ 90 ]}

エタノールを含まないガソリンを燃焼させると、 1リットルあたり約2.353キログラム（19.64ポンド/USガロン）の二酸化炭素（CO2 _{）が発生します。} ^{[ 93 ]}現在米国で販売されているガソリンのほとんどは、体積比で約10パーセントの燃料用エタノール（またはE10）を含んでいます。^{[ 93 ]} _{E10を燃焼させると、}化石燃料成分から排出されるCO2が1リットルあたり約2.119キログラム（17.68ポンド/USガロン）発生します。エタノール燃焼による_{CO2排出量を考慮すると、E10を燃焼させたときに}1リットルあたり約2.271キログラム（18.95ポンド/USガロン）のCO2が_発生します。^{[ 93 ]}      

世界中で、乗用車 やバンが100km走行するごとに7リットルのガソリンが消費される。^{[ 106 ]}

2021年、国際エネルギー機関は「燃費とCO2排出基準が効果的であることを保証するためには、各国政府は実燃費と定格性能の差を監視し縮小するための規制努力を継続しなければならない」と述べた_。^{[ 106 ]}

ガソリンは土壌、地下水、地表水、空気を通して環境に放出されます。そのため、人間は呼吸、食事、皮膚接触などの方法でガソリンに曝露される可能性があります。例えば、芝刈り機などのガソリン入り機器の使用、ガソリンの流出や土壌への漏洩の近くでガソリンで汚染された水を飲むこと、ガソリンスタンドで働くこと、ガソリンスタンドで給油する際にガソリンの揮発性ガスを吸入することは、ガソリンに曝露される最も簡単な方法です。^{[ 107 ]}

ヨーロッパ諸国は、米国と比較してガソリンなどの燃料にかなり高い税金を課している。この違いにより、ヨーロッパのガソリン価格は一般的に米国よりも高くなっている。^{[ 108 ]}

米国では、ガソリンの小売価格には税金が含まれています。これは、消費財のほとんどが販売税が加算される前に広告されるのとは異なります。ガソリンの小売価格は、主に原油価格、税金、精製コストと利益、流通およびマーケティングコストによって決定されます。^{[ 109 ]} 2025年のレギュラーガソリンの全国年間平均価格は1リットルあたり0.82ドル（1ガロンあたり3.10ドル）でした。EIAは、原油が小売価格の約51%を占め、残りは税金、精製、流通およびマーケティングによるものだと推定しました。^{[ 109 ]} 

ガソリン価格は時間の経過とともに大きく変動してきました。1998年から2004年にかけて、価格は概ね1リットルあたり0.26ドルから0.53ドル（1ガロンあたり1ドルから2ドル）の範囲でした。^{[ 110 ]} 2008年半ばには1リットルあたり約1.09ドル（1ガロンあたり4.11ドル）に達しましたが、2000年代後半の不況で下落しました。 ^{[ 110 ]} 2010年代初頭に再び高値となった後、2020年のCOVID-19パンデミックで価格は下落し、その後2022年半ばには名目上1リットルあたり約1.3ドル（1ガロンあたり5ドル）の高値まで上昇しました。^{[ 111 ]}   

連邦税、州税、地方税はガソリン価格に影響を与えます。2026年1月現在 連邦自動車ガソリン税は、連邦物品税と地下貯蔵タンク漏洩手数料を含めて1リットルあたり0.049ドル（1ガロンあたり0.184ドル）であり、州税と手数料は平均で1リットルあたり0.0886ドル（1ガロンあたり0.3355ドル）であった。^{[ 109 ]}連邦自動車燃料物品税は高速道路信託基金に預けられる。^{[ 112 ]}  

価格は地域によっても異なります。カリフォルニア州の価格は、州が定める配合のガソリンを生産する製油所が比較的少ないこと、カリフォルニア州の改良ガソリンプログラムが連邦政府のプログラムよりも厳格であること、そしてガソリン税が他のほとんどの州よりも高いことから、一般的に他のほとんどの州よりも高く、価格変動も大きくなっています。^{[ 113 ]}

ガソリンはレギュラー、ミッドグレード、プレミアムの3種類で販売されており、主な違いはオクタン価です。オクタン価の高いガソリンはエンジンのノッキングに強く、一般的に価格も高くなります。2025年には、プレミアムガソリンの全国平均価格はレギュラーガソリンより1リットルあたり約0.25ドル（1ガロンあたり0.93ドル）高くなりました。 ^{[ 109 ]} 

ガソリンの価格は季節によって変動します。夏用ガソリンは蒸気圧が低く、暖かい季節の蒸発、オゾン生成、スモッグを軽減しますが、冬用ガソリンは蒸気圧が高く、寒い季節の始動性を向上させます。^{[ 114 ]}