Bilangan oktan
Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan. Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara dan bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi "knocking" atau ketukan di dalam mesin. "Knocking" ini akan menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus dihindari.
Nama oktan berasal dari oktana (C), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.
Bilangan oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Penambahan tetraetil timbal ("tetraethyl lead" atau TEL, Pb(CH)) pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin "murah" dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan timbal ini. Untuk mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas pada bensin yang mengandung TEL dibutuhkan etilena bromida (CHBr). Celakanya, lapisan tipis timbal terbentuk pada atmosfer dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia. Di negara-negara maju, timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.
Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE ("methyl tertiary butyl ether", CHO), yang berasal dan dibuat dari etanol. MTBE murni berbilangan oktan setara 118. Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.
Etanol yang berbilangan oktan 123 juga digunakan sebagai campuran. Etanol lebih unggul dari TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan timbal. Selain itu, etanol mudah diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan sehingga bahan baku untuk pembuatannya cukup melimpah. Etanol semakin sering dipergunakan sebagai komponen bahan bakar setelah harga minyak bumi semakin meningkat.
Nilai oktan sebuah bahan bakar yang paling umum di seluruh dunia adalah nilai Research Octane Number (RON). RON ditentukan dengan mengisi bahan bakar ke dalam mesin uji dengan rasio kompresi variabel dengan kondisi yang teratur. Nilai RON diambil dengan membandingkan campuran antara iso-oktana dan n-heptana. Misalnya, sebuah bahan bakar dengan RON 88 berarti 88% kandungan bahan bakar itu adalah iso-oktana dan 12%-nya n-heptana.
Jenis bilangan oktan lainnya, disebut Motor Octane Number (MON), ditentukan pada kecepatan mesin 900 rpm dan bukan 600 rpm seperti pada RON. pengujian MON menggunakan mesin tes serupa dengan yang digunakan dalam pengujian RON, tetapi dengan campuran dipanaskan bahan bakar, kecepatan mesin yang lebih tinggi, dan variabel waktu pengapian untuk lebih menekankan mengetuk ketahanan bahan bakar. Tergantung pada komposisi bahan bakar, MON dari pompa bensin yang modern akan menjadi sekitar 8 sampai 12 oktan lebih rendah dari RON, tetapi tidak ada hubungan langsung antara RON dan MON. spesifikasi pompa bensin biasanya membutuhkan baik minimal RON dan MON minimum.
Di banyak negara, termasuk Australia, Selandia Baru, dan beberapa negara di Eropa, nilai oktan yang ditampilkan pada pompa adalah RON, namun di Kanada, Amerika Serikat, Brasil, dan beberapa negara lain, jumlah nilai utama yang ditampilkan adalah rata-rata dari RON dan MON, disebut Anti-Knock Index (AKI), dan terkadang dituliskan di pompa sebagai (R+M)/2. Terkadang nilai ini juga disebut sebagai Posted Octane Number (PON).
Nilai RON/MON dari n-heptana dan iso-oktana adalah bulat 0 and 100, berturut-turut, berdasarkan definisi bilangan oktan. Tabel berikut tercantum peringkat oktan untuk berbagai bahan bakar lainnya.