ガソリン

ガソリン（北米英語）またはペトロール（英連邦英語）は、透明で黄色がかった可燃性の液体で、通常は火花点火式内燃機関の燃料として使用される石油化学製品です。エンジン燃料として配合される場合、ガソリンは化学的に石油の分留から得られる有機化合物で構成され、後にガソリン添加剤で化学的に強化されます。ガソリンは原油精製所で生産される大量に利益を生む製品です。^[1]

特定のガソリン混合物の燃料特性は、早期着火を防ぐもので、その燃料混合物のオクタン価として測定されます。安定したオクタン価のガソリン混合物は、さまざまなタイプのモーター用にいくつかの燃料グレードで生産されています。オクタン価の低い燃料は、エンジンのノッキングを引き起こし、往復エンジンの効率を低下させる可能性があります。 テトラエチル鉛はかつてオクタン価を上げるために広く使用されていましたが、健康被害のため現代の自動車用ガソリンには使用されていません。航空機、オフロード車、レーシングカーのモーターでは、今でも有鉛ガソリンが使用されています。^{[2] [3]}

ガソリンのような燃料への関心は、輸送用途に適した内燃機関の発明とともに始まりました。いわゆるオットーエンジンは、19世紀最後の四半期にドイツで開発されました。これらの初期のエンジンの燃料は、石炭ガスから得られる比較的揮発性の高い炭化水素でした。沸点が約85℃（185℉）（n-オクタンの沸騰温度は125.62℃（258.12℉）^{[4] ）であるため、初期の}キャブレター（蒸発器）に適していました。「スプレーノズル」キャブレターの開発により、揮発性の低い燃料の使用が可能になりました。より高い圧縮比でエンジン効率をさらに向上させようとしましたが、初期の試みはノッキングと呼ばれる燃料の早期爆発によって妨げられました。 1891 年、シューホフ分解法は、原油中の重い炭化水素を分解して、単純な蒸留に比べて軽い製品の割合を増やす世界初の商業的方法となりました。

市販のガソリンやその他の液体輸送燃料は、炭化水素の複雑な混合物です。^[5]性能仕様も季節によって異なり、夏季には蒸発による損失を最小限に抑えるために揮発性の低い混合物が必要になります。

ガソリンは石油精製所で生産される。160リットル（42米ガロン）の原油バレルから約72リットル（19米ガロン）のガソリンが生成される。^[6]原油から蒸留によって分離された物質はバージンガソリンまたはストレートランガソリンと呼ばれ、現代のエンジンの仕様（特にオクタン価、下記参照）を満たしていないが、ガソリンブレンドに混ぜることはできる。

典型的なガソリンの大部分は、分子あたり4〜12個の炭素原子を持つ炭化水素の均質混合物で構成されています（一般にC4〜C12と呼ばれます）。^[7]これは、パラフィン（アルカン）、オレフィン（アルケン）、ナフテン（シクロアルカン）、芳香族の混合物です。標準的な化学命名法であるアルカンの代わりにパラフィンという用語を使用するのは、専門用語に大きく依存する石油業界特有のものです。ガソリンの成分は、次の要素に依存します。

• ガソリンを製造する石油精製所。すべての精製所が同じ処理ユニットを備えているわけではないため。
• 製油所で使用される原油供給物。
• 求めるガソリンのグレード（特にオクタン価）。

ガソリンを製造するために混合されるさまざまな精製ストリームには、それぞれ異なる特性があります。重要なストリームには次のものがあります。

• 直留ガソリンはナフサとも呼ばれ、原油から直接蒸留されます。かつては燃料の主要源でしたが、オクタン価が低いため鉛の添加物が必要でした。通常、芳香族が少なく（原油ストリームのグレードによって異なります）、シクロアルカン（ナフテン）が多少含まれ、オレフィン（アルケン）は含まれていません。このストリームの0〜20％が完成したガソリンにプールされます。これは、原油中のこの画分の量が燃料需要を下回り、画分のリサーチオクタン価（RON）が低すぎるためです。直留ガソリンの化学的性質（つまりRONとリード蒸気圧（RVP））は、改質と異性化によって改善できます。ただし、これらのユニットに供給する前に、ナフサを軽質ナフサと重質ナフサに分割する必要があります。直留ガソリンは、オレフィンを製造するための蒸気分解装置の原料としても使用できます。
• 触媒改質装置で直留ガソリンから生成される改質油は、オクタン価が高く、芳香族含有量が高く、オレフィン含有量が比較的低い。ベンゼン、トルエン、キシレン（いわゆるBTX炭化水素）のほとんどは化学原料としてより価値があるため、ある程度除去される。また、BTX 含有量も規制されている。
• 接触分解装置で製造される接触分解ガソリン、または接触分解ナフサは、中程度のオクタン価、高いオレフィン含有量、および中程度の芳香族含有量を備えています。
• 水素化分解装置で生成される水素化分解油（重質、中質、軽質）は、中～低オクタン価と中程度の芳香族レベルを持ちます。
• アルキレートは、イソブタンとC3-/C4-オレフィンを原料としてアルキル化ユニットで生産されます。完成したアルキレートには芳香族やオレフィンが含まれておらず、MON（モーターオクタン価）が高くなっています。アルキレートは、第二次世界大戦中に航空燃料として使用されました。^[8] 1980年代後半からは、燃焼エンジンを備えた（手持ち式の）園芸工具や林業用ツール用の特殊燃料として販売されています。^{[9] [10]}
• 異性化物は、低オクタン価の直留ガソリンをイソパラフィン（イソオクタンなどの非鎖アルカン）に異性化することで得られます。異性化物はRONとMONが中程度ですが、芳香族やオレフィンは含まれていません。
• ブタンは通常ガソリンプールに混合されますが、このストリームの量は RVP 仕様によって制限されています。

上記の用語は石油業界で使用される専門用語であり、用語はさまざまです。

現在、多くの国がガソリンの芳香族化合物全般、特にベンゼンとオレフィン（アルケン）含有量に制限を設けています。このような規制により、n-アルカンよりもオクタン価が高い異性体（異性化物やアルキレートなど）がますます好まれるようになりました。欧州連合では、自動車用ガソリンのすべてのグレードでベンゼン制限が1％に設定されています。これは通常、C6、特にシクロヘキサンを改質ユニットに供給しないようにすることで達成されます。改質ユニットではベンゼンに変換されます。したがって、（脱硫された）重質バージンナフサ（HVN）のみが改質ユニットに供給されます^[11]

ガソリンには、有機エーテル（意図的に添加）などの他の有機化合物や、特に有機硫黄化合物（通常は精製所で除去される）などの微量の汚染物質も含まれる場合があります。

平均して、米国の石油精製所は、原油1バレル42ガロン（152リットル）あたり、ガソリン約19～20ガロン、留出燃料（ディーゼル燃料）11～13ガロン、ジェット燃料3～4ガロンを生産しています。生産比率は、石油精製所での処理と原油分析によって異なります。^[12]

ガソリンの比重は0.71～0.77の範囲で、^[13]密度が高いほど芳香族の体積分率が大きくなります。^[14]完成した市場性のあるガソリンは（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/米ガロン）、（7,5668ポンド/英ガロン）の標準価格で取引されており、実際の密度に応じて価格が上昇または下落します。^{[説明が必要]}ガソリンは密度が低いため水に浮くため、細かい霧状にしない限り、水を使ってガソリンの火災を消火することはできません。

良質のガソリンは、適切に保管すれば 6 か月間は安定していますが、時間の経過とともに劣化する可能性があります。1 年間保管したガソリンは、おそらくそれほど問題なく内燃機関で燃焼できるでしょう。しかし、長期保管の影響は月を追うごとに顕著になり、古いガソリンを使い切るために、新しく作った燃料をどんどん増やしてガソリンを希釈する必要がある時期が来ます。希釈せずに放置すると、不適正な動作が発生し、失火や燃料噴射システム内の燃料の適切な動作の欠如、および (車両に該当する場合) 補正しようとするオンボード コンピューターによるエンジン損傷などが発生する可能性があります。ガソリンは、理想的には、ガソリンの蒸気圧に耐え、ガスを放出せずに (より揮発性の高い成分の損失を防ぐため)、安定した低温 (液体の膨張による過剰な圧力を減らし、分解反応の速度を減らすため) で、密閉容器 (酸化やガスへの水蒸気の混入を防ぐため) に保管する必要があります。ガソリンが適切に保管されていない場合、ガムや固形物が生じる可能性があり、これがシステム コンポーネントを腐食し、湿った表面に蓄積して、「古い燃料」と呼ばれる状態になります。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、ガム、固形物、または 2 つの相 (水アルコール相の上に浮かぶ炭化水素相) を形成しやすくなります。

燃料タンクや燃料ラインに加えて、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、エンジン性能が低下したりします^[15]。通常のエンジン使用を再開すると、蓄積物は新しいガソリンの流れによって最終的に除去される場合とされない場合があります。 燃料安定剤をガソリンに追加すると、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が、燃料システムからすべての燃料を除去することが、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実際の解決策です。 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、特に使用が散発的または季節的である場合（1年のうち1シーズン以上ほとんど使用されない、またはまったく使用されない）に使用されます。使用者には、ガソリン容器を半分以上満たし、適切にキャップをして空気への露出を減らすこと、高温での保管を避けること、保管前にエンジンを10分間稼働させて安定剤をすべての部品に循環させること、そして、キャブレターから古い燃料を排出するために定期的にエンジンを稼働させることが推奨されている。^[7]

ガソリンの安定性要件は、 ASTM D4814規格によって定められています。この規格では、火花点火エンジンを搭載した地上車両における幅広い動作条件で使用する自動車用燃料のさまざまな特性と要件について規定しています。

ガソリンを燃料とする内燃機関は、ガソリンに含まれるさまざまな炭化水素と周囲の空気中の酸素を燃焼させてエネルギーを得て、二酸化炭素と水を排気します。代表的な物質であるオクタンを燃焼させると、次の化学反応が起こります。

2C8H18 + 25O2 _→ 16CO2 + _18H2O​​_​​

ガソリンの燃焼により、重量で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/ポンド）、または体積で1リットルあたり33.6メガジュール（ 9.3 kWh/L、127 MJ/米ガロン、121,000 BTU/米ガロン）のエネルギーが放出され、低位発熱量を引用しています。^[16]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異なり、平均よりも最大1.75％増または減ります。^[17]平均して、1バレルの原油（体積で約46％）から約74リットル（20米ガロン）のガソリンが得られますが、原油の品質とガソリンのグレードによって異なります。残りはタールからナフサまでの製品です。^[18]

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 10:1 の圧縮比では、全体的な出力が低くなります。より高い圧縮比 (通常 12:1) によってLPG燃料用に調整されたエンジンは、出力が向上します。これは、オクタン価の高い燃料ではノッキングなしで圧縮比を高くできるため、シリンダー温度が高くなり、効率が向上するためです。また、圧縮比が高くなると、パワー ストロークでの同時膨張比が高くなり、機械効率が向上します。この効果の方がはるかに大きいです。膨張比が高いほど、燃焼プロセスで生成された高圧ガスからより多くの仕事を抽出します。アトキンソン サイクルエンジンは、バルブ イベントのタイミングを使用して、高圧縮比の欠点 (主にデトネーション) なしに、高膨張比の利点を生み出します。高い膨張比は、吸入空気流の絞りによるポンピング損失の排除とともに、 ディーゼルエンジンの効率を高める 2 つの主な理由の 1 つです。

ガソリンと比較した場合、LPG の液体体積あたりのエネルギー含有量が低いのは、主に密度が低いためです。この密度の低さは、ガソリンがプロパンよりも分子量の重いさまざまな炭化水素化合物の混合物であるのに対し、プロパン(LPG の主成分)の分子量が低いという特性によるものです。逆に、LPG の重量あ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ります。

_{代表的なオクタン燃焼における化学種の分子量は、C 8} H ₁₈、O ₂、CO ₂、H ₂ Oでそれぞれ 114、32、44、18 です。したがって、1 キログラム (2.2 ポンド) の燃料が 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) の水が生成されます。

火花点火エンジンは、デフラグレーションと呼ばれる制御されたプロセスでガソリンを燃焼するように設計されています。しかし、未燃焼の混合物は、正確なタイミングでスパークプラグから点火するのではなく、圧力と熱だけで自然発火する可能性があります。これにより、急激な圧力上昇が発生し、エンジンが損傷する可能性があります。これは、エンジンノッキングまたはエンドガスノックと呼ばれることがよくあります。ノッキングは、オクタン価で表される ガソリンの自然発火に対する耐性を高めることで軽減できます。

オクタン価は、 2,2,4-トリメチルペンタン（オクタンの異性体）とn-ヘプタンの混合物に対して測定されます。オクタン価の表現にはさまざまな慣習があるため、同じ物理燃料でも、使用される測定方法によってオクタン価が異なる場合があります。最もよく知られているものの1つは、研究用オクタン価（RON）です。

市販されている一般的なガソリンのオクタン価は国によって異なります。フィンランド、スウェーデン、ノルウェーでは、95 RON がレギュラー無鉛ガソリンの標準であり、より高価なオプションとして 98 RON も利用できます。

英国では、販売されているガソリンの95％以上がRON95で、無鉛またはプレミアム無鉛として販売されています。残りはRON97/98のスーパー無鉛と、RON99のブランドの高性能燃料（例：シェルVパワー、BPアルティメット）です。RON102のガソリンは、レース目的で入手できることはまれです。^{[19] [20] [21]}

米国では、無鉛燃料のオクタン価は、レギュラーでは85 ^[22]～87 AKI（91～92 RON）、ミドルグレード（欧州レギュラーに相当）では89～90 AKI（94～95 RON）、プレミアム（欧州プレミアム）では90～94 AKI（95～99 RON）までの範囲です。

南アフリカ最大の都市ヨハネスブルグは海抜1,753メートル（5,751フィート）のハイフェルトに位置しているため、南アフリカ自動車協会は低地では95オクタン価のガソリン、ヨハネスブルグでは93オクタン価のガソリンの使用を推奨している。その理由は「高度が高くなるほど気圧が低くなり、実際の性能向上がないため高オクタン価燃料の必要性が低くなる」ためである。^[23]

1920年代後半から1940年代にかけて、軍が航空機エンジンのより高い出力を求めたため、オクタン価が重要になった。オクタン価が高いほど、圧縮比や過給機のブーストが高くなり、温度と圧力が高くなり、出力が上がる。一部の科学者^{[誰? ]}は、高オクタンガソリンの供給が豊富な国が航空力で有利になるとさえ予測した。1943年、ロールスロイス マーリン航空エンジンは、27リットル(1,600立方インチ)の控えめな排気量から100ロン燃料を使用して980キロワット(1,320馬力)を生成した。オーバーロード作戦の頃には、イギリス空軍とアメリカ空軍の両社が、100オクタンの航空ガソリンに2.5%のアニリンを加えた150ロン燃料(100/150航空ガソリン)を使用してヨーロッパでいくつかの作戦を行っていた。^[24]この時までに、ロールスロイス・マーリン66はこの燃料を使用して1,500キロワット（2,000馬力）を発生していました。

ガソリンは、高圧縮の内燃機関で使用すると、自然発火または「爆発」を起こしやすく、エンジンにダメージを与えるノッキング（「ピンキング」または「ピンキング」とも呼ばれる）を引き起こします。この問題に対処するため、 1920 年代にはガソリンの添加剤としてテトラエチル鉛(TEL) が広く採用されました。しかし、鉛化合物によって引き起こされる環境および健康被害の深刻さ、および鉛と触媒コンバータとの非互換性に対する認識が高まるにつれて、政府はガソリンの鉛の削減を義務付け始めました。

米国では、環境保護庁が有鉛ガソリンの鉛含有量を段階的に削減する規制を公布した。この規制は1973年に開始される予定だったが、裁判所の控訴により1976年に延期された。1995年までに、有鉛燃料はガソリン総販売量のわずか0.6%、年間の鉛含有量は1,800メートルトン（2,000ショートトン、1,800ロングトン）未満となった。1996年1月1日から、米国大気浄化法により、米国では路上走行車用有鉛燃料の販売が禁止された。TELの使用には、ジブロモエタンなどの他の添加剤も必要となった。

欧州諸国は1980年代末までに鉛含有添加剤の置き換えを開始し、1990年代末までに一般航空用のAvgas 100LLを除いて欧州連合全域で有鉛ガソリンが禁止された。^[25] UAEは2000年代初頭に無鉛ガソリンへの切り替えを開始した。^[26]

人間の血液中の平均鉛含有量の減少は、南アフリカを含む世界中で暴力犯罪率が低下している主な原因である可能性があります^{[27] 。 [28]}ある研究では、有鉛ガソリンの使用と暴力犯罪の間に相関関係があることがわかりました（鉛犯罪仮説を参照）。^{[29] [30]}他の研究では相関関係は見つかりませんでした。

2021年8月、国連環境計画は、鉛入りガソリンが世界中で廃止され、アルジェリアが埋蔵量を枯渇させた最後の国になったと発表した。国連事務総長の アントニオ・グテーレスは、鉛入りガソリンの廃止を「国際的な成功物語」と呼んだ。また、「鉛入りガソリンの使用を終わらせることで、心臓病、脳卒中、がんによる年間100万人以上の早期死亡を防ぎ、鉛への曝露によってIQが損なわれた子供たちを守ることができる」と付け加えた。グリーンピースはこの発表を「有毒な時代の終わり」と呼んだ。^[31]しかし、有鉛ガソリンは航空、自動車レース、オフロード用途では引き続き使用されている。^[32] 100LLなどの一部の航空ガソリンの配合には、鉛添加物の使用が世界中で依然として許可されている。これは、鉛添加物を使用せずに必要なオクタン価に到達することが難しいためである。

さまざまな添加剤が鉛化合物に取って代わりました。最も人気のある添加剤には、芳香族炭化水素、エーテル（MTBEとETBE）、アルコール（最も一般的なのはエタノール）などがあります。

鉛代替ガソリン (LRP) は、有鉛燃料で走行するように設計された車両用に開発され、無鉛燃料とは互換性がありません。テトラエチル鉛の代わりに、カリウム化合物やメチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル(MMT) などの他の金属が含まれています。これらは、軟質の排気バルブとシートを緩衝し、無鉛燃料の使用による劣化を防ぐと言われています。

LRPは、英国、オーストラリア、南アフリカ、その他の国で有鉛自動車燃料の段階的廃止中およびその後に販売されました。^[曖昧]消費者の混乱により、無鉛よりもLRPが誤って好まれるようになり、^[33]無鉛導入から8～10年後にLRPは段階的に廃止されました。^[34]

有鉛ガソリンは、 EEC規制により加盟国で有鉛ガソリンを使用する自動車の生産終了が発表されてから7年後の1999年12月31日以降、英国での販売が中止された。この時点では、1980年代から1990年代初頭に製造された有鉛ガソリンを使用する自動車の大部分が、無鉛燃料で走行できる自動車とともに、まだ使用されていた。しかし、英国の道路を走るそのような自動車の数は減少し、多くのガソリンスタンドが2003年までにLRPの販売を中止した。^[35]

メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル（MMT）は、カナダと米国でオクタン価を高めるために使用されています。^[36]米国での使用は規制により制限されていますが、現在は許可されています。^[37]欧州連合での使用は、金属燃料添加剤の自動車の排出ガス性能への影響の評価に関する議定書に基づくテストに続いて、燃料品質指令の第8a条^[38]により制限されています。^[39]

ガム状の粘着性のある樹脂沈殿物は、ガソリンを長期保存中に酸化分解することで発生します。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^[要出典] (乾性油を参照)。精製技術の向上により、ガソリンがこれらの問題に悩まされることは一般的に減少しています。以前は、触媒分解ガソリンや熱分解ガソリンが最も酸化されやすかったです。ガムの形成は銅塩によって促進されますが、これは金属不活性化剤と呼ばれる添加剤によって中和できます。

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添加することで防ぐことができます。^[7]臭素価が10以上の炭化水素は、非立体障害または部分的立体障害フェノールと、立体障害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。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、「古くなった」ガソリンを検出できます。 ^[40]

ガソリンには金属不活性剤も使用されています。金属不活性剤は、粘着性残留物の形成を促進する金属塩を隔離（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、燃料内の汚染物質として発生する場合もあります。

ポンプで供給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。トップティア洗浄ガソリンには高濃度の洗浄剤が含まれています。トップティア洗浄ガソリンの仕様は、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。この公告によると、米国EPAの最小要件ではエンジンを清潔に保つのに不十分です。^[41]一般的な洗浄剤には、 50～100 ppmのアルキルアミンとアルキルリン酸が含まれます。 ^[7]

EUでは、共通ガソリン規格（EN 228）内で5パーセントのエタノールを追加できます。10パーセントのエタノール混合を許可する議論が進行中です（フィンランド、フランス、ドイツのガソリンスタンドで入手可能）。フィンランドでは、ほとんどのガソリンスタンドで95E10（エタノール10パーセント）と98E5（エタノール5パーセント）を販売しています。スウェーデンで販売されているガソリンのほとんどには、5～15パーセントのエタノールが添加されています。オランダでは、E5、E10、hE15の3種類のエタノール混合ガソリンが販売されています。最後のhE15は、ガソリンとの混合に従来使用されていた無水エタノールではなく、15パーセントの含水エタノール（つまり、エタノールと水の共沸混合物）で構成されている点で、標準的なエタノールとガソリンの混合ガソリンとは異なります。

ブラジル石油天然ガスバイオ燃料庁（ANP）は、自動車用ガソリンに27.5％のエタノールを添加することを義務付けている。^[42]純粋な水和エタノールも燃料として利用可能である。

法律により、小売業者はディスペンサーにエタノールを含む燃料のラベルを貼ることが義務付けられており、オーストラリアではエタノールの使用はガソリンの10%までに制限されている。このようなガソリンは、大手ブランドでは一般にE10と呼ばれており、通常の無鉛ガソリンよりも安価である。

連邦再生可能燃料基準(RFS) は、実質的に、精製業者と混合業者に、再生可能バイオ燃料(主にエタノール) をガソリンに混合することを義務付けており、混合する総ガロン数の年間目標値の増加に対応しています。この義務ではエタノールの具体的な割合は規定されていませんが、目標値の年間増加とガソリン消費量の減少により、ガソリンの一般的なエタノール含有量は 10 パーセントに近づいています。ほとんどの給油ポンプには、燃料に最大 10 パーセントのエタノールが含まれる可能性があることを示すステッカーが表示されていますが、これは実際の割合が変動することを反映した意図的な差異です。米国の一部地域では、エタノールが成分であることを示さずにガソリンに添加されることがあります。

2007年10月、インド政府はガソリンに5%のエタノールを混合することを義務付けることを決定した。現在、10%エタノール混合製品（E10）が国内各地で販売されている。^{[43] [44]}少なくとも1つの研究で、エタノールは触媒コンバーターを損傷することが判明している。^[45]

ガソリンは本来無色の液体ですが、多くのガソリンは、その成分や許容される用途を示すために様々な色に染められています。オーストラリアでは、最も低グレードのガソリン（RON 91）は薄い赤/オレンジ色に染められていましたが、現在では中グレード（RON 95）や高オクタン（RON 98）と同じ色で、黄色に染められています。^[46]米国では、航空ガソリン（avgas）はオクタン価を識別し、無色のままにされている灯油ベースのジェット燃料と区別するために染められています。^[47]カナダでは、船舶や農業用のガソリンは赤く染められており、ほとんどの州で燃料税の対象ではありません。^[48]

酸素化剤の混合では、 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る。これらの酸素化剤の存在により、排気ガス中の一酸化炭素と未燃焼燃料の量が減少する。米国全土の多くの地域では、スモッグやその他の空気中の汚染物質を削減するために、EPA規制により酸素化剤の混合が義務付けられている。たとえば、南カリフォルニアでは、燃料には重量で2%の酸素を含める必要があり、ガソリンに5.6%のエタノールが混合される。結果として得られる燃料は、改質ガソリン (RFG) または酸素化ガソリン、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) と呼ばれることが多い。RFGに酸素を含める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6日に廃止された。 ^[49]

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た。エタノールと、それほどではないがエタノール由来のETBEが一般的な代替品である。ガソリンにエタノールを10%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、ガソリンにエタノールを85%混合したエタノール・ガソリン混合物はE85と呼ばれる。エタノールが最も広く使用されているのはブラジルで、同国のエタノールはサトウキビから抽出されている。2004年には、 米国で燃料用に130億リットル（3.4 × 10 ^{9 US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E10として販売された。E85は米国の多くの地域で徐々に入手可能になりつつあるが、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向けには開放されていない。^[50]^

バイオエタノールとバイオメタノールの使用は、直接的、またはエタノールからバイオ ETBE への、またはメタノールからバイオ MTBE への変換による間接的な使用は、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奨励されています。ただし、発酵させた糖とデンプンからバイオエタノールを生産するには蒸留が必要なため、ヨーロッパの多くの国の一般の人々は、現時点では合法的に独自のバイオエタノールを発酵および蒸留することができません ( 1973 年の石油危機以来、 BATF蒸留許可証の取得が容易になった米国とは異なります)。

2003年テキサス州の無鉛ガソリンの安全データシートには、ベンゼン（最大5容量％）、トルエン（最大35容量％）、ナフタレン（最大1容量％）、トリメチルベンゼン（最大7容量％）、メチルtert-ブチルエーテル（MTBE）（一部の州では最大18容量％）、その他約10種類を含む、少なくとも15種類の有害化学物質がさまざまな量で含まれていることが記載されています。^[51]ガソリンに含まれる炭化水素は、一般的に急性毒性が低く、単純な芳香族化合物のLD50は700～2700 mg/kgです。^[52]ベンゼンと多くのノッキング防止添加剤は発がん性があります。

職場では、ガソリンを飲み込んだり、蒸気を吸い込んだり、皮膚に触れたり、目に入ったりしてガソリンにさらされることがあります。ガソリンは有毒です。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）もガソリンを発がん性物質に指定しています。^[53]物理的接触、摂取、吸入は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、主要な臓器に永久的な損傷を引き起こす可能性があるため、地元の中毒管理センターに電話するか、救急外来を受診してください。^[54]

よくある誤解に反して、ガソリンを飲み込んでも通常は特別な緊急処置は必要なく、吐かせても役に立たず、むしろ悪化させる可能性がある。毒物専門家のブラッド・ダールによると、「ガソリンが胃に落ちてそこに留まるか、胃から出続ける限り、2口分でもそれほど危険ではない」という。米国CDCの毒性物質・疾病登録局は、吐かせたり、洗浄したり、活性炭を投与したりしないようにとしている。^{[55] [56]}

吸入したガソリン蒸気は一般的な中毒物質である。使用者は、メーカーが意図した陶酔感や中毒状態を生じさせる方法ではなく、ガソリン蒸気を濃縮して吸入する。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、一部の太平洋諸島の貧困地域や先住民族の間で流行している。^{[57]この習慣は、}知的障害やさまざまな癌などの他の影響とともに、重度の臓器障害を引き起こすと考えられている。^{[58] [59] [60] [61]}

カナダでは、 1993年に孤立した北ラブラドール州のデイビス・インレットに住む先住民の子供たちの多くがガソリンを吸っているのが見つかり、全国的な関心を集めた。カナダ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り出した。 2002年にナトゥアシッシュの新しいコミュニティに移されたにもかかわらず、深刻な吸入剤乱用問題は続いている。同様の問題は2000年にシェシャシューで、またピカンギクム・ファースト・ネーションでも報告されている。^[62] 2012年、この問題はカナダで再び報道された。^[63]

オーストラリアは長い間、孤立した貧しい先住民コミュニティにおけるガソリン吸引の問題に直面してきた。一部の情報源は、ガソリン吸引は第二次世界大戦中にオーストラリアの北部に駐留していた米軍兵士によって、または1940年代のコーバーグ半島の製材所労働者による実験を通じて導入されたと主張しているが^{[64 ]} 、他の情報源は、吸入剤の乱用（接着剤の吸入など）がオーストラリアで1960年代後半に出現したと主張している。^{[66]慢性的で重度のガソリン吸引は、遠隔地の貧しい}先住民コミュニティで発生しているようで、ガソリンが容易に入手できることから、ガソリンが乱用の一般的な物質となっている。

オーストラリアでは、ガソリンを吸うことは、現在、ノーザンテリトリー、西オーストラリア州、南オーストラリア州北部、クイーンズランド州の辺境のアボリジニ社会で広く行われている。^[67]ガソリンを吸う人の数は、若者が試したり、時々吸ったりするため、時間の経過とともに増減する。「ボス」または常習的なガソリン吸者は、コミュニティに出入りする可能性があり、若者にガソリンを吸うように勧める役割を担っていることが多い。^[68] 2005年、オーストラリア政府とBPオーストラリアは、ガソリンを吸う傾向のある辺境地域でオパール燃料の使用を開始した。 ^[69]オパールは、吸わない燃料（ハイになる可能性がはるかに低い）であり、一部の先住民コミュニティで変化をもたらしている。

ガソリンは引火点が -23 °C (-9 °F)と低く、可燃性です。ガソリンの爆発下限は体積比で 1.4 パーセント、爆発上限は 7.6 パーセントです。濃度が 1.4 パーセント未満の場合、空気とガソリンの混合気は希薄すぎて発火しません。濃度が 7.6 パーセントを超える場合、混合気は濃すぎて発火しません。ただし、ガソリン蒸気は急速に空気と混ざり合って広がるため、制限のないガソリンはすぐに可燃性になります。

ガソリンを燃焼させることで発生する排気ガスは、環境にも人体にも有害です。人体に吸入されたCOは、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ではなくCOと結合し、人体は低酸素状態になり、頭痛、めまい、嘔吐などの中毒症状を引き起こします。重篤な場合には死に至ることもあります。^{[70] [71]}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、アルデヒドなどがあります。その中で、メタンとエタンの濃度が35 g/m ³ (0.035 oz/cu ft)を超えると意識喪失や窒息を引き起こし、ペンタンとヘキサンの濃度が45 g/m ³ (0.045 oz/cu ft)を超えると麻酔効果があり、芳香族炭化水素は健康、血液毒性、神経毒性、がんにさらに深刻な影響を与えます。ベンゼンの濃度が40 ppmを超えると白血病を引き起こし、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人体がさらされると、目の刺激、吐き気、めまいを引き起こす可能性があります。発がん性の影響に加えて、長期暴露は皮膚、肝臓、腎臓、白内障に損傷を引き起こす可能性があります。^[72] NOxは肺胞に入ると_、肺組織に重度の刺激効果をもたらします。目の結膜を刺激し、涙を流し、目が赤くなることがあります。また、鼻、咽頭、喉、その他の臓器に刺激を与えます。急性の喘鳴、呼吸困難、目の充血、喉の痛み、めまいを引き起こし、中毒を引き起こす可能性があります。^{[72] [73]} 微粒子も健康に危険です。^[74]

多くの大都市の大気汚染は、石炭燃焼による汚染から「自動車による汚染」へと変化した。米国では、輸送が最大の炭素排出源であり、米国の総炭素排出量の30％を占めている^{[75]。ガソリンの燃焼により、1リットルあたり2.35キログラム（19.6ポンド/米ガロン）の}温室効果ガスである二酸化炭素が排出される。^{[76] [77]}

未燃焼のガソリンとタンクからの蒸発物は、大気中にあると日光に反応して光化学スモッグを生成します。ガソリンにエタノールを少し加えると最初は蒸気圧が上昇しますが、増加率は10体積パーセントで最大になります。 ^[78]エタノールの濃度が10パーセントを超えると、混合物の蒸気圧は低下し始めます。エタノールが10体積パーセントの場合、蒸気圧の上昇により光化学スモッグの問題がさらに深刻化する可能性があります。この蒸気圧の上昇は、ガソリン混合物中のエタノールの割合を増減することで緩和できます。このような漏れの主なリスクは、車両ではなく、ガソリン配送トラックの事故や貯蔵タンクからの漏れです。このリスクのため、ほとんどの（地下）貯蔵タンクには現在、監視システム（Veeder-Root、Franklin Fueling）など、このような漏れを検出して防止するための広範な対策が講じられています。

ガソリンの生産には、走行距離1キロメートルあたり1.5リットル（0.63米ガロン/マイル）の水が消費されます。 ^[79]

ガソリンの使用は、人類と気候全般にさまざまな悪影響を及ぼします。その害には、大気汚染による早期死亡率や喘息などの病気の増加、一般市民の医療費の増加、農作物の収穫量の減少、病気による欠勤や欠席、地球規模の気候変動に関連する洪水や​​その他の異常気象の増加、その他の社会的コストなどがあります。社会と地球に課せられるコストは、ユーザーがポンプで支払う価格に加えて、ガソリン1ガロンあたり3.80ドルと推定されています。ガソリン車が引き起こす健康と気候へのダメージは、電気自動車が引き起こすダメージを大幅に上回ります。^{[80] [81]}

ガソリンは、その製造、取り扱い、輸送、配達の過程で漏れが生じ、未燃焼の液体燃料、可燃性液体、または蒸気として地球環境に放出される可能性がある。^[82]ガソリンには既知の発がん物質が含まれており、^{[83] [84] [85]}ガソリンの排気ガスは健康リスクである。^{[74]ガソリンは娯楽用の}吸入剤として使用されることが多く、そのように使用すると有害または致命的となる可能性がある。^[86]燃焼すると、ガソリン1リットル（0.26米ガロン）から約2.3キログラム（5.1ポンド）のCO2が排出され、温室効果ガス_となり、人為的な気候変動の一因となっている。^{[87] [88]}ガソリンを含む石油製品は、 2021年に世界のCO2排出量_の約32％を占めた。^[89]

エタノールを含まないガソリンを燃焼すると、1リットルあたり約2.353キログラム（19.64ポンド/米ガロン）の二酸化炭素（CO2 _{）が発生します。} ^[77]現在米国で販売されているガソリンのほとんどには、体積比で約10％の燃料用エタノール（E10）が含まれています。^[77] E10を燃焼すると、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/米ガロン）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を燃焼すると1リットルあたり約2.271キログラム（18.95ポンド/米ガロン）のCO2が_発生します。^[77]

世界中で自動車やバンが100km走行するごとに7リットルのガソリンが消費されている。 ^[90]

2021年、国際エネルギー機関は「燃費とCO2排出基準の有効性を確保するために、政府は実際の燃費と定格性能のギャップを監視し、縮小するための規制努力を継続する必要がある」と述べた。^[90]

ガソリンは土壌、地下水、表層水、空気を通じて環境中に放出されます。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さら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が入った機器の使用、土壌へのガソリンの流出や漏れの近くでガソリンに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ときにガソリンの揮発性ガスを吸入することは、ガソリンにさらされる最も簡単な方法です。^[91]

国際エネルギー機関は2021年に「道路燃料は人々の健康と気候への影響を反映した税率で課税されるべきだ」と述べた。^[90]

ヨーロッパ諸国では​​、ガソリンなどの燃料に対して米国に比べてかなり高い税金が課せられています。この違いにより、ヨーロッパのガソリン価格は米国よりも一般的に高くなっています。^[92]

1998年から2004年まで、ガソリン価格は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）の間で変動した。^[93] 2004年以降、ガソリン価格は上昇し、2008年半ばには平均ガソリン価格が1リットルあたり1.09ドル（1ガロンあたり4.11ドル）の高値に達したが、2009年9月までに1リットルあたり約0.69ドル（1ガロンあたり2.60ドル）まで下落した。^[93]米国では2011年を通じてガソリン価格の上昇が見られ、^[94] 2012年3月1日までに全国平均は1リットルあたり0.99ドル（1ガロンあたり3.74ドル）となった。カリフォルニア州の価格が高いのは、カリフォルニア州政府が独自のカリフォルニア州ガソリン配合と税金を義務付けているためである。^[95]

米国では、ほとんどの消費財は税抜き価格だが、ガソリン価格は税込みで表示されている。税金は連邦政府、州政府、地方自治体によって加算される。2009年現在、連邦税はガソリンが1リットルあたり0.049ドル（1ガロンあたり0.184ドル）、ディーゼル（赤ディーゼルを除く^{[アップデート]}）が1リットルあたり0.064ドル（1ガロンあたり0.244ドル）であった。^[96]

エネルギー情報局によると、2009年5月に米国で販売されたガソリンの約9%がプレミアムグレードだった。コンシューマー・レポート誌は「[オーナーズマニュアル]にレギュラー燃料を使うように書いてあるなら、それに従ってください。グレードの高いガソリンを使うメリットはありません」と述べている。 ^[97] AP通信は、プレミアムガソリンはオクタン価が高く、ガロン当たりのコストがレギュラー無鉛ガソリンよりも高いため、メーカーが「必要」と言っている場合にのみ使用すべきだと述べている。^[98]ターボチャージャー付きエンジンと高圧縮比の車は、オクタン価の高い燃料は「ノック」または燃料の事前爆発の発生を減らすため、プレミアムガソリンを指定することが多い。^[99]ガソリンの価格は夏と冬でかなり変動する。^[100]

夏用オイルと冬用オイルでは、ガソリンの蒸気圧（リード蒸気圧、RVP）にかなりの差があります。これは、特定の温度で燃料がどれだけ簡単に蒸発するかの尺度です。ガソリンの揮発性が高いほど（RVPが高いほど）、蒸発しやすくなります。2つの燃料の変換は年に2回、秋（冬用混合）と春（夏用混合）に行われます。冬用混合燃料のRVPは高くなります。エンジンが正常に作動するには、燃料が低温で蒸発する必要があるためです。寒い日にRVPが低すぎると、車の始動が困難になります。一方、夏用混合ガソリンのRVPは低くなります。これにより、屋外の温度が上昇したときに過剰な蒸発を防ぎ、オゾンの排出を減らし、スモッグレベルを低下させます。同時に、暑い天候ではベーパーロックが発生しにくくなります。^[101]

以下は、ガソリンと比較したさまざまな輸送燃料のエネルギー密度（体積あたり）と比エネルギー（質量あたり）の表です。総量と純量の行は、オークリッジ国立研究所の輸送エネルギーデータブックからの引用です。 ^[103]

• CNN/マネー: 世界のガソリン価格
• EEP: 欧州のガス価格
• 交通エネルギーデータブック
• エネルギー供給物流検索可能な米国ターミナルディレクトリ
• 高オクタン価燃料、有鉛ガソリン、LRPガソリン — robotpig.net の記事
• CDC – NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド
• 航空燃料マップ
• レギュラー、ミッドグレード、プレミアム燃料の比較

画像

• ガソリン道を下るハンディジャム組織、1935年（漫画）