АНТИФРИЗЫ на основе этилен- и пропиленгликолей и ВОДА. Температуры замерзания. Вязкости. Плотности. Теплоемкости.
Антифризы это - жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронной аппаратуры, промышленных теплообменников и других установок, работающих при температурах ниже 0°С. Основные требования к антифризам: низкая температура замерзания, высокие теплоемкость и теплопроводность, небольшая вязкость при низких температурах, малая вспениваемость, высокие температуры кипения и воспламенения. Кроме того, антифризы не должны вызывать разрушения конструкционных материалов, из которых изготовлены детали систем охлаждения.
Наиболее распространены антифризы на основе водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля (см.ниже). Однако такие растворы вызывают значительную коррозию металлов, поэтому в них добавляют ингибиторы коррозии - Na2HPO4, Na2MoO4, Na2B4O7, KNO3, декстрин, бензоат К, меркаптобензотиазол и другие. В ряде случаев, в качестве антифризов используют водные растворы солей; наиболее широко распространен раствор СаСl2. Недостатки таких антифризов – исключительно высокая коррозионная активность и кристаллизация солей при испарении воды.
СВОЙСТВА АНТИФРИЗОВ НА ОСНОВЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ (справочная таблица для интереса, такие антифризы практически вышли из употребления)
Соль Содержание соли, % по массе Температура замерзания, °С NH4Cl 18,7 -15,8 NaCl 22,4 -21,2 MgCI2*6H2O 20,6 -33,6 CaCl2*6H2O 29,9 -55,0 К2С03*1,5Н20 39,9 -16,5
ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (1,2-этандиол) НОСН2СН2ОН, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость без запаха, сладковатого вкуса; температура плавления -12,7 °С, температура кипения 197,6 °С. При растворении этиленгликоля в воде выделяется теплота и происходит уменьшение объема. Водные растворы замерзают при низких температурах. Этиленгликоль токсичен при попадании внутрь, действует на центральную нервную систему и почки; смертельная доза 1,4 г/кг. ПДК в воздухе рабочей зоны 5 мг/м 3 .
ПРОПИЛЕНГЛИКОЛИ (пропандиолы) С3Н6 (ОН)2 Известны 2 изомера: 1,2-П. СН3СНОНСН2ОН (1,2-пропандиол) и 1,3-П. СН2ОНСН2СН2ОН. Пропиленгликоли бесцветные вязкие гигроскопичные жидкости сладковатого вкуса, без запаха. Для 1,2-П. температура плавления -60 °С, температура кипения 189 °С. Для 1,3-П. температура плавления -32°С, температура кипения 213,5°С. 1,2-П. растворим в воде, диэтиловом эфире, одноатомных спиртах, карбоновых кислотах, альдегидах, аминах, ацетоне, этиленгликоле, ограниченно растворим в бензоле. При смешении его с водой или аминами резко снижается температура замерзания растворов. Токсичность 1,2-П. (ЛД50 34,6 мг/кг, крысы) ниже, чем у этиленгликоля.
Уровни безопасности для усредненных сроков хранения (биохимической активности) продуктов при добавлении в них 0,2% массового количества хладоносителя приведены ниже. Показатель оценивается по пятибалльной шкале. Пятерка не означает, что продуктом нельзя отравиться в принципе.
Антифриз Показатель Расшифровка Вода 5 Нейтрален Этанол 5 Нейтрален Пропиленгликоль 5 Нейтрален Хлорид натрия 5 Нейтрален Формиат калия 4 Слабо опасен Ацетат калия 4 Слабо опасен Метанол 3 Умеренно опасен Этиленгликоль 3 Умеренно опасен Глицерин 3 Умеренно опасен Аммиак 3 Умеренно опасен Хлорид магния 2 Опасен Хлорид кальция 1 Очень опасен
Температура замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля
Массовая концентрациягликоля % ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЬ ° C ° C 10 -3 -3 15 -5 -5 20 -8 -7 25 -11 -10 30 -14 -13 40 -22 -21 50 -34 -33 60 -48 -51
Физические свойства водного раствора этиленгликоля. Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.
Физические свойства водного раствора пропиленгликоля ( 1,2-Пропиленгликоль C3H6(OH)2) Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.
Физические свойства воды. Присадки водоподготовки (и санитарные) могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.