灯油

灯油は室温付近（25 °C (77 °F)）で液体です。灯油の引火点は37 °C (99 °F)から65 °C (149 °F)の間であり、自己発火温度は220 °C (428 °F)です。^{[ 18 ]}灯油の凝固点はグレードによって異なり、商用航空燃料は−47 °C (−53 °F)に標準化されています。          

グレード1-K灯油は、約-40  ℃（-40  °F、233K）で凍結します。^{[ 19 ]}

石炭油は、少なくとも1700年代には石炭ガスやコールタールの製造の副産物として工業化学者の間ではよく知られていましたが、煙の多い炎で燃えるため、室内照明には使えませんでした。都市部では、多くの室内照明はパイプで供給される石炭ガスによって提供されていましたが、都市部以外や都市部内のスポット照明では、より明るくきれいに燃える鯨油、特にマッコウクジラの油が、室内ランプの燃料として収益性の高い市場を支えていました。^{[ 23 ] [ 24 ]}

カナダの地質学者アブラハム・ピネオ・ゲスナーは、1846年にプリンスエドワード島のシャーロットタウンで、自身が発見した新しい製法を公開実演したと主張した。 ^{[ 23 ] [注1 ]}彼は石炭を蒸留器で加熱し、そこから透明で薄い液体を蒸留し、それが優れたランプ燃料になることを示した。彼はこの燃料に「ケロシン」という名前を付けたが、これは「ケロセライオン」 （蝋油）の短縮形である。^{[ 25 ]}石炭からケロシンを抽出するコストは高かった。

ゲスナーは、ニューブランズウィックの地質に関する広範な知識から、アルバータイトと呼ばれる天然のアスファルトを思い出した。ニューブランズウィックの石炭コングロマリットは州の石炭採掘権を持っていたため、ゲスナーはそれを使用することを阻止され、彼らの専門家がアルバータイトは石炭の一種であると主張したため、ゲスナーは裁判で敗訴した。^{[ 26 ]} 1854年、ゲスナーはニューヨーク州ロングアイランドのニュートンクリークに移住した。そこで彼は実業家グループから支援を得た。彼らはノースアメリカンガスライトカンパニーを設立し、ゲスナーは特許を同社に譲渡した。

発見の優先権は明らかであったにもかかわらず、ゲスナーが最初の灯油特許を取得したのは、ジェームズ・ヤングの米国特許から2年後の1854年であった。^{[ 27 ] [ 28 ]}ゲスナーの蒸留生成物の精製方法はヤングの方法よりも優れていたようで、よりクリーンで香りの良い燃料が得られた。ゲスナーの特許に基づく灯油の製造は、1854年にニューヨークで始まり、その後ボストンでも開始された。瀝青炭と油頁岩から蒸留された。^{[ 25 ]}ゲスナーは1854年に「灯油」という言葉を商標登録し、数年間、米国ではノースアメリカン・ガスライト社とダウナー社（ゲスナーが権利を付与していた）のみがランプ油を「灯油」と呼ぶことが許されていた。^{[ 29 ]}

1848年、スコットランドの化学者ジェームズ・ヤングは、炭鉱で発見された油を潤滑油や照明燃料の原料として実験した。油が枯渇すると、彼は石炭、特に樹脂質の「ボグヘッド炭」（トルバナイト）の乾留実験を行った。彼はそこから多くの有用な液体を抽出し、そのうちの1つを低温でパラフィンワックスに似た物質に凝固することからパラフィン油と名付けた。ヤングは1850年に自身の製法と製品に関する特許を取得し、1851年には地元で採掘されたトルバナイト、頁岩、瀝青炭から抽出した油を使用して、世界初の本格的な商業用石油工場をバスゲートに建設した。1852年には、同じ発明について米国特許を取得した。これらの特許はその後、一連の訴訟で両国で有効とされ、他の生産者は彼に使用料を支払う義務を負った。^{[ 25 ]}

1851年、サミュエル・マーティン・キアは「カーボンオイル」という名前で地元の鉱夫にランプオイルの販売を始めた。彼はこれを、彼自身が発明した製法で原油から蒸留した。彼はまた、この製品を燃やすための新しいランプも発明した。 ^{[ 30 ]}歴史家たちは彼をアメリカ石油産業の祖父と呼んでいる。 ^{[ 31 ]} 1840年代、キアの塩井戸は石油で汚染され始めた。当初、キアは単にその油を無駄な廃棄物として近くのペンシルベニア本線運河に捨てていたが、後にペンシルベニア東部の化学者とともに、原油のいくつかの蒸留物で実験を始めた。^{[ 32 ]}

リヴィウに住むポーランド人薬剤師イグナツィ・ウカシェヴィチとパートナーのヤン・ツェーは、ゲスナーの灯油製造法を改良しようと、地元の油田から採れる油を使って様々な蒸留技術を研究していた。彼の研究は多くの人に知られていたが、ほとんど注目されていなかった。1853年7月31日の夜、地元の病院の医師たちは、ろうそくの明かりではほぼ不可能な緊急手術を行う必要に迫られた。そこで彼らはウカシェヴィチと彼の新しいランプを求めて使者を送った。ランプは非常に明るく、きれいに燃えたため、病院関係者は複数のランプと大量の燃料を注文した。ウカシェヴィチは自分の研究の可能性に気づき、薬局を辞めてビジネスパートナーを探し、その後ウィーンへ旅立ち、政府に技術を登録した。ルカシェヴィチは1854年にポーランドのゴルリツェ地方に移り住み、その後10年間でポーランド南部各地に複数の油井を掘り、1859年にはヤスウォ近郊に製油所を設立した。 ^{[ 33 ]}

1859年、エドウィン・ドレークがペンシルベニア州西部でドレーク油井を掘削した際に石油が発見されたことで、ペンシルベニア州だけでなく、1858年にオンタリオ州オイル・スプリングスで石油が発見されていたカナダや、1852年からイグナツィ・ウカシェヴィチが石油の湧出からランプ油を蒸留していたポーランド南部でも、大きな世間の興奮と新たな油井への投資が巻き起こった。石油の供給量が増加したことで、石油精製業者はヤングとゲスナーの石炭油特許を完全に回避し、誰にもロイヤリティを支払うことなく石油から照明油を生産できるようになった。その結果、1860年代には米国の照明油産業は完全に石油に切り替わった。石油を原料とする照明油は「ケロシン」として広く販売され、その商標はすぐに独占権を失い、小文字の一般名称「ケロシン」となった。^{[ 34 ]}ゲスナーのオリジナルの灯油は「石炭油」としても知られていたため、石油由来の一般的な灯油は、20世紀に入ってもアメリカ合衆国の一部地域では一般的に「石炭油」と呼ばれていました。

英国では、石炭（または油頁岩）からの石油製造は20世紀初頭まで続けられたが、次第に石油製品の台頭によって影を潜めていった。

灯油の生産が増加するにつれて、捕鯨は衰退した。 50年間着実に成長を続けてきたアメリカの捕鯨船団は、1858年に過去最高の199隻に達した。わずか2年後の1860年には、船団は167隻にまで減少した。南北戦争は一時的にアメリカの捕鯨を阻害したが、完全な平和の最初の年である1866年に海に戻った捕鯨船はわずか105隻で、その数は減少し続け、1876年にはわずか39隻のアメリカの船が捕鯨に出航した。^{[ 35 ]}灯油は、最初は石炭と油頁岩から、次に石油から作られ、捕鯨の儲かるランプ油市場をほぼ完全に奪った。

19世紀後半、特に都市部では、照明器具として灯油に代わって電灯が使われるようになった。しかし、灯油は1909年に自動車燃料に追い抜かれるまで、米国で精製された石油の主要な商業用途であり続けた。20世紀初頭のガソリン自動車の台頭により、より軽い炭化水素留分の需要が生まれ、精製業者はガソリンの生産量を増やし、灯油の生産量を減らす方法を考案した。さらに、以前は灯油に使われていたより重い炭化水素の一部はディーゼル燃料に組み込まれた。灯油は、ストーブや携帯用ヒーターでの使用が増えることで、一定の市場シェアを維持した。^{[ 36 ]}

チューリッヒ工科大学によるパイロットプロジェクトでは、2022年7月に太陽光発電を用いて二酸化炭素と水から灯油を生産した。この製品は既存の航空用途に使用できるほか、「化石燃料由来の灯油と混合することもできる」。^{[ 37 ] [ 38 ]}

脂肪族灯油は、芳香族炭化水素含有量が低い灯油の一種です。原油の芳香族含有量は油田によって大きく異なりますが、溶媒抽出によって芳香族炭化水素を脂肪族（アルカン）炭化水素から分離することが可能です。一般的な方法としては、メタノール、DMSO、またはスルホランを用いた溶媒抽出があります。芳香族灯油は、芳香族炭化水素の濃度が高い灯油の一種で、エクソンのソルベッソ150などがその例です。

灯油は金属抽出において希釈剤として一般的に使用される。例えば、 LIX-84による銅抽出では、ミキサーセトラーで使用できる。^{[ 55 ]}

PUREX抽出プロセスでは灯油が希釈剤として使用されていますが、ドデカンやTPH（水素化プロピレントリマー）などの他の人工炭化水素に置き換えられつつあります。従来、英国のセラフィールド工場では、TBPの放射線分解を抑制するために芳香族灯油が使用されていましたが、フランスの原子力産業では芳香族含有量が非常に少ない希釈剤を使用する傾向がありました。フランスの核燃料再処理工場では、通常、希釈剤としてTPHを使用しています。最近では、チャルマース工科大学のマーク・フォーマンによって、脂肪族灯油は、ネステ社製の第2世代バイオディーゼルであるHVO100で溶媒抽出において代替できることが示されました。^{[ 56 ]}

X線結晶学では、灯油を結晶の保存に用いることがある。水和結晶を空気中に放置すると、ゆっくりと脱水が起こり、結晶の色がくすんでしまうことがある。灯油は結晶を空気から遮断する役割を果たす。

また、沸騰した液体に空気が再溶解するのを防ぐため^{[ 57 ]} 、カリウム、ナトリウム、ルビジウムなどのアルカリ金属を保管するためにも使用できます（ただし、灯油よりも密度が低いため浮いてしまうリチウムは除きます）。^{[ 58 ]}

灯油は、火吹き、火のジャグリングやポイ、ファイヤーダンスなどの火を使ったパフォーマンスで、エンターテイメント業界でよく使用されます。灯油は空気中で燃焼する際の炎の温度が低いため、演者が炎に触れても危険性は低くなります。しかし、灯油は（人によっては）不快な臭いを発し、濃度が高くなると有毒になるため、屋内でのファイヤーダンスの燃料としては一般的に推奨されません。エタノールが代わりに使われることもありますが、エタノールで発生する炎は灯油ほど印象的ではなく、引火点が低いため危険性が高くなります。

灯油は多くの工業用液体と混和する石油製品であるため、チェーングリースなどの他の石油製品を除去できる溶剤として、またガソリンを使用する場合と比較して燃焼のリスクが少ない潤滑剤として使用できます。また、金属の製造および処理（無酸素条件下）における冷却剤としても使用できます。^{[ 59 ]}

石油業界では、灯油は、現場の原油の状態をシミュレートするための腐食実験において、合成炭化水素としてよく使用される。

灯油は、ガラス面（店舗のショーウィンドウなど）に残った、剥がしにくい粘着剤やステッカーの接着剤を除去するのに使用できます。 ^{[ 57 ]}

ガラス面に垂れたろうそくのロウを取り除くのに使用できます。灯油を塗布する前に、布やティッシュペーパーに染み込ませて余分なロウをこそぎ落とすことをお勧めします。^{[ 57 ]}

再潤滑の前に、自転車やオートバイのチェーンから古い潤滑剤を洗浄するために使用できます。^{[ 57 ]}

油絵具を薄めるのにも使えます。中には筆を洗うのに使う画家もいますが、毛先がベタベタする感じが残ります。

オーストラリアでは、水槽の蚊対策に利用されており、水面に一時的に薄い浮層を作ることで、欠陥のある水槽が修理されるまで水槽を保護している。^{[ 60 ]}