Edgar a classé l'essence en la comparant à des mélanges de carburants de référence

À mesure que le taux de compression des moteurs augmentait dans les années 1910 et 1920, l'essence détonait de plus en plus dans les cylindres — un « cliquetis » violent qui faisait perdre de la puissance, surchauffait les moteurs et usait les pistons. Pourtant, il était impossible de chiffrer la résistance à la détonation : on ne pouvait que faire le plein d'une voiture et rouler pour savoir si un carburant détonait. Les raffineurs produisaient du carburant selon d'innombrables procédés non standardisés, et le seul moyen de savoir si une essence était bonne était de la tester dans un moteur en fonctionnement.

Il en résultait une industrie qui débattait d'une qualité qu'elle ne pouvait pas mesurer. Les raffineurs de pétrole, les constructeurs automobiles et les acheteurs échangeaient des affirmations vagues — « tourne rond », « premium » — sans unité commune pour comparer les carburants entre fournisseurs. La solution classique, qui consistait à cataloguer la composition chimique de l'essence, n'avait pas permis d'obtenir une prise utile sur la détonation, car la résistance à la détonation ne se lit pas dans la composition.

Graham Edgar, chimiste à l'Ethyl Gasoline Corporation (une entreprise commune de General Motors et de Standard Oil), a ancré une échelle à deux composés purs : l'iso-octane, qui ne détonait dans aucun moteur, fixé à 100 ; le n-heptane, qui détonait toujours, fixé à 0. En mélangeant les deux dans différentes proportions, il a construit une échelle de carburants de référence et a attribué à chaque essence le numéro du mélange iso-octane/n-heptane dont le comportement à la détonation correspondait au sien — l'indice d'octane.

Classer l'essence selon son comportement, et non selon sa composition : chaque carburant était associé à un mélange iso-octane/n-heptane qui détonait de façon identique, ce qui donnait un nombre stable et reproductible.

Le comportement est plus reproductible que la composition, si bien que le nombre reste valable d'un fournisseur et d'un moteur à l'autre.

Des ancrages purs et faciles à se procurer permettent à tout laboratoire de reconstruire l'échelle, ce qui rend le nombre reproductible et fiable.

Un nombre unique et opposable a fait passer le débat sur la qualité de mots vagues à une unité transactionnelle.

Lorsqu'une qualité ne peut pas être mesurée directement, on ancre une échelle à deux points de référence extrêmes et on classe chaque élément selon le barreau auquel il correspond.

L'indice d'octane est devenu la norme mondiale de la qualité des carburants et figure encore sur chaque pompe un siècle plus tard. L'échelle à deux carburants de référence d'Edgar a survécu à son créateur et à son entreprise. L'indice d'octane reste la monnaie universelle de la qualité des carburants — contesté, mais dans les chiffres plutôt que dans des affirmations incommunicables — et sa méthode consistant à ancrer une échelle à des extrêmes de référence est le modèle réutilisé depuis pour l'indice de cétane (diesel) et d'innombrables autres indices de qualité.