21.07.1994 — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Состав и свойста антифризов

Содержание

Функции охлаждающей жидкости в ДВС.
Состав антифриза и свойства его базовых компонентов.
Состав пакета присадок и свойства антифриза, зависящие от них.
Итого.

Функции охлаждающей жидкости в ДВС.

Давным-давно (кажется, в прошлую пятницу©) я заинтересовался, каков же состав антифриза и какими свойствами обладает. Для того, чтобы упорядочить полученные в процессе получения ответа представления, и написана эта статья. Пользуйтесь. Если кого-то интересуют отличия тосола и антифриза, добро пожаловать на страницу, посвящённую разновидностям и классификации антифризов. А здесь будут рассмотрены вопросы, общие для всех видов автомобильных охлаждающих жидкостей.

Итак, для начала вспомним, а зачем вообще мы заливаем антифриз в автомобиль? Конечно же для того, чтобы отвести тепло от стенок камеры сгорания. Эта основная функция и выглядывает из-под термина «охлаждающая жидкость» (по-английски «coolant»). При этом выравнивается температурный режим деталей двигателя. Плохо, если в одной точке деталь имеет температуру 200 градусов, а в другой всего 50. Об этом говорит тот факт, что при поломке системы охлаждения часто «ведёт» головку блока цилиндров, именно из-за большой разности температур в разных частях детали и, соответственно, разного теплового расширения.

Ну и второстепенная, но тоже очень полезная функция, подогрев некоторых узлов автомобиля. Например, салона или дроссельного узла.

Схема системы охлаждения автомобиля

Раньше в качестве охлаждающей жидкости использовалась вода (про воздушное охлаждение говорить здесь не будем:)), которая имела несколько недостатков. Во-первых, вода замерзает при 0°C, а поскольку при замерзании она расширяется, то велика вероятность разрыва каналов циркуляции охлаждающей жидкости. Что и наблюдалось повсеместно лет 50 назад во время первых заморозков у машин, стоящих на улице с не слитой из системы водой.

Второй недостаток воды – кипение при 100°С. Конечно, в те стародавние времена моторы не были сильно форсированными, и в нормальных условиях мотор не нагревался до таких температур, но в жаркий день где-нибудь на подъёмах в гору машины «закипали» довольно часто.

И третий недостаток – высокая коррозионная активность воды. То есть мотор внутри попросту ржавел. При этом ухудшалась теплопроводность стенок деталей (у ржавчины примерно в 50 раз хуже, чем у металла), что со временем приводило к их перегреву. К тому же из-за частиц ржавчины могут засориться каналы системы охлаждения, или выйти из строя насос или термостат.

Состав антифриза и свойства его базовых компонентов.

Вышеуказанные недостатки воды заставили искать ей замену. Сейчас автомобильные антифризы состоят из двух базовых элементов – воды и этиленгликоля. В некоторых случаях (не в автомобилях) вместо этиленгликоля может использоваться пропиленгликоль, или соли.

Этиленгликоль — двухатомный спирт, в чистом виде имеющий температуру замерзания около -13°С и температуру кипения 197°С. Удивительное свойство водного раствора этиленгликоля заключается в более низкой температуре замерзания, чем каждого вещества в чистом виде. Так, смесь в пропорции 1 к 1 будет иметь температуру замерзания -38°С.

У ЭГ (или МЭГ – устоявшееся в среде производителей сокращение от слова моноэтиленгликоль, он же этиленгликоль) также есть недостатки. Во-первых, он токсичен, полстакана внутрь будут смертельны человека. Во-вторых, он более вязкий. Об этом свойстве мы поговорим ниже.

Однако, несмотря на недостатки водный раствор МЭГ решает две проблемы применения воды из трёх: температура замерзания при приемлемой вязкости гораздо ниже нуля, причём, в отличие от воды, замерзая, раствор практически не расширяется, что даёт гарантию сохранения в целости системы охлаждения автомобиля. Температура кипения того же раствора 1:1 выше ста градусов (около 106°С), а если учесть, что система герметична и в ней повышенное давление, то эта температура будет ещё выше. В общем, для обычного ДВС хватает с запасом.

Пропиленгликоль тоже штука хорошая, однако более вязкая, нежели МЭГ и на порядок более дорогая. Его основным достоинством является нетоксичность (отравиться им настолько непросто, что его используют в том числе и как пищевую добавку под номером E1520). Поскольку у автолюбителей нет привычки пить охлаждающую жидкость, то и в автомобильной системе охлаждения он не используется. К тому же высокая вязкость ухудшает теплоотведение (жидкость медленнее протекает по системе) и дополнительно нагружает насос, снижая его ресурс.

Говоря о вязкости нельзя не упомянуть ещё об одном компоненте, из которого иногда делают дешёвые отечественные тосолы (кстати, ТОСОЛ – это ставшее нарицательным название марки советского антифриза, изобретённого в 1969 году). Это глицерин. Вещество тоже не токсичное, по вязкости сравнимое с пропиленгликолем, однако существенно дешевле даже этиленгликоля. Отсюда и смысл его использования в производстве охлаждающих жидкостей для производителей. Как правило, глицериновый тосол имеет бо́льшую плотность (примерно 1.12-1.17г/см3 в отличие от МЭГовского 1.07-1.08 г/см3). Разброс значения плотности получается из-за того, что нередко производители смешивают этиленгликоль и глицерин в различных пропорциях балансируя между параметром плотности, температуры замерзания и себестоимости. О вреде высокой вязкости написано выше, хотя на этот параметр, как правило, никто внимания не обращает (в основном, просто не зная о нём). С себестоимостью всё понятно, чем дешевле, тем лучше, плотность желательно держать поближе к этиленгликолевой потому что потребитель может проверить тосол ареометром. При более высокой плотности он покажет фантастические цифры температуры замерзания в минус 54°С и ниже, что, естественно, не соответствует действительности. Саму же температуру замерзания проверить в бытовых условиях сложно. Нужен либо доступ к промышленным холодильникам, либо место жительства в Сибири с морозами ниже -40.

Ещё один негативный момент с глицерином в том, что он высокого качества достаточно дорог, поэтому в тосолах используется дешёвый и некачественный продукт, в котором обязательно выпадет осадок в процессе работы. Нерастворимые частицы осадка могут забить или сузить каналы системы охлаждения и привести как минимум к ухудшению теплоотведения, а как максимум (в случае с забитыми каналами) – к перегреву и поломке двигателя.

Состав пакета присадок и свойства антифриза, зависящие от них.

Остаётся проблема коррозии, которая МЭГом не только не решается, а и ещё больше усугубляется, поскольку МЭГ более активен в этом отношении, чем вода.

Для её решения в раствор добавляют присадки-ингибиторы коррозии, которые практически сводят на нет эту активность. Существуют несколько различных технологий производства антифризов, которые отличаются именно добавляемыми антикоррозионными присадками (базовые элементы, вода и моноэтиленгликоль, в составе антифризов почти у всех одинаковые). Подробнее об этом написано в этой статье.

Кроме этого в антифризы добавляют антикавитационные, антипенные и цветовые добавки. Первые минимизируют образование кавитационного износа (кавитация – это образование и схлопывание пузырьков с паром, в процессе которого образуется ударная волна, постепенно разрушающая твёрдые поверхности вплоть до сквозных дыр в гильзах), они особенно нужны в дизельных двигателях с гильзами цилиндров мокрого типа, а вот с антипенными присадками нас ждёт сюрприз: оказывается, их наличие или отсутствие в антифризе никак не сказывается на работе охлаждайки в двигателе по той простой причине, что при повышенном до 2-3 атмосфер давлении в замкнутой системе охлаждения (читай, в любом обычном автомобиле), пена не образовывается в принципе. А присадку эту добавляют для нужд производителя антифриза или завода-производителя автомобилей. При различных технологических манипуляциях антифриз и может запениться, усложняя работу конвейера.

Ну а цветовые добавки используются для «опознания» жидкости определённого вида (например, в некоторых странах цвета конкретных разновидностей тосола прописаны в законах), чтобы не залить случайно не то, что положено.

Однако в России таких нормативов нет, поэтому на практике у нас любой антифриз может быть любого цвета (обычно гибридный антифриз красят «под карбоксилатный» в красный цвет, опять же из экономических соображений).

Смешивать охлаждающие жидкости разных типов совсем не рекомендуется (нельзя, короче), потому что в этом случае присадки различных групп нейтрализуют друг друга, и вы получаете в моторе простой водный раствор этиленгликоля, иногда с осадком. На коррозионную активность такого раствора можно посмотреть в табличке выше по тексту.

Также цвет помогает понять, где протечка именно антифриза, а не моторного масла, или жидкости ГУРа, да просто уровень окрашенной жидкости лучше видно в расширительном бачке (без красителя антифриз был бы бесцветным). Кроме этого снижение интенсивности цвета и его изменение может говорить об истощении присадок в объёме антифриза. А это означает, что пора проводить его замену. Ну и для повышения лояльности потребителя тоже цвет можно использовать. Например, начать производить серо-буро-малиновый антифриз и использовать его для первой заливки на автозаводе. Автовладелец, исходя из соображения, что можно мешать зелёный с зелёным, красный с красным и т.д., будет искать именно серо-буро-малиновый антифриз. Ну и найдёт у одного единственного производителя, там и купит. За хорошие деньги, ибо эксклюзив:).

Чуть не забыл, иногда в состав антифризов добавляют вкусовую горькую присадку Bitrex, чтобы отбить охоту у детей и животных пить его. Напомню, этиленгликоль является ядом, при этом имеет сладковатый вкус. Кстати, этиловый спирт нейтрализует действие этиленгликоля (чем быстрее выпьете, тем больше вероятность, что останетесь в живых).

Итого.

Антифриз – это вода, смешанная с этиленгликолем (пропиленгликолем, глицерином) в пропорции примерно 1 к 1 с добавлением антикоррозионных, антикавитационных, антипенных и цветовых присадок.
Водный раствор этиленгликоля даёт низкую температуру замерзания и повышенную температуру закипания.
Коррозионная агрессивность этого раствора нейтрализуется антикоррозионными присадками.
В дешёвом тосоле часто применяют глицерин, имеющий большую вязкость. Иногда такой тосол имеет более высокую температуру замерзания (при смешивании с этиленгликолем для подгонки плотности).
Цвет антифризов ничего не говорит об их совместимости.

P.S.: Если кому интересно, вот статья о составе незамерзайки.

Виды антифриза: свойства, состав, цвет

Полезная информация
Виды антифриза: свойства и состав

Что такое антифриз?

Охлаждающая жидкость для системы охлаждения автомобиля, незамерзающая при низких температурах и не закипающая свыше 100 градусов Цельсия.

Зачем нужен антифриз в машине?

Основная функция антифриза — это охлаждение двигателя. Охлаждающая жидкость циркулирует по системам благодаря помпе и охлаждает мотор, а также поддерживает его требуемую оптимальную температуру.

Какая разница в цвете антифриза?

Многие ошибочно полагают, что цвет антифриза причастен к его рабочим качествам. Ведь это не так. Производители добавляют краситель для того, чтобы отличить антифриз от других технических жидкостей в случае протечек, и цвет выбирают чаще всего на свое усмотрение.

Главное отличие антифризов кроется в технологии присадок. Присадки – это специальные добавки, которые защищают от коррозии, кавитации и накипи.

Несмотря на то, что в процентном соотношении присадки занимают всего лишь 2–5 %, именно состав присадок и полнота композиции определяют конечные эксплуатационные свойства, срок службы и, соответственно, стоимость продукта.

Каких цветов бывает антифриз?

Основные цвета антифриза – это красный, зеленый и синий. Также бывают фиолетовые, розовые, оранжевые и т.д.

Какая разница между антифризом и тосолом?

Тосол — устаревший вариант антифриза. Антифриз имеет большее количество видов присадок, которые нужны для той или иной цели: термостойкость, температура замерзания, окисляемость с металлами и т.д.

Виды антифризов

Неорганический антифриз (IAT). Традиционный

Неорганические охлаждающие жидкости подходят для старых автомобилей, выпущенных с начала 1920-х до конца 1990-х годов.

Неорганический антифриз разработан с использованием технологии неорганических кислот (IAT). Он также содержит силикаты и фосфаты, которые могут вызвать коррозию, если их не промыть после пробега в 30 000 км.

Неорганические присадки – это соли неорганических кислот: нитриты, нитраты, силикаты, фосфаты, молибдаты, амины, бораты. Они покрывают всю систему охлаждения защитной пленкой, разделяя коррозионную активную жидкость и металл.

Органический антифриз (OAT)

Органический антифриз производится с использованием технологии органических кислот (OAT). Фосфаты(неэкологичные) и амины(токсичные) удаляются из жидкости, а в состав жидкости добавляются ингибиторы коррозии для предотвращения ржавчины. Содержат исключительно органические присадки, моноэтиленгликоль и деминерализованную воду. Используются для всех систем охлаждения (для чугунных и алюминиевых деталей). Испарение во время эксплуатации практически отсутствует.

Карбоксилатные присадки точечно покрывают защитным слоем только очаги коррозии, а остальные металлические поверхности эффективно отдают тепло. Как следствие: снижается тепловая нагрузка на двигатель. Кроме того, органические присадки не образуют осадка.

Гибридный антифриз (HOAT). Лобридный

HOAT — это органические кислоты, которые включают в себя силикаты в качестве добавок. Силикаты препятствуют коррозии деталей двигателя из различных сплавов.

Антифриз защищает головку блока цилиндров и систему охлаждения от кавитационной эрозии. Высокая температура кипения обеспечивает очень низкое испарение при эксплуатации.

Не содержит нитритов, аминов, боратов и фосфатов (экологически чистый и малотоксичный). Увеличенный интервал замены охлаждающей жидкости.

В нашем онлайн-магазине вы можете подобрать антифриз для своего автомобиля.

Что такое антифриз?Охлаждающая жидкость, которая спасает ваш двигатель от перегрева при высоких и низких температурах. Антифриз обычно представляет собой смесь воды и гликоля, которая действует как смазка и антикоррозионное средство, чтобы поддерживать радиатор в хорошем состоянии. Почему нельзя заливать воду вместо антифриза?Антифризы были созданы, чтобы преодолеть недостатки воды как о..

Двигатель в автомобиле со временем загрязняется от длительной эксплуатации. Большинство автолюбителей даже и не подозревает, что может происходить в двигателе автомобиля.Зачем нужно промывать двигатель? В двигателе существуют два типа загрязнений масляной системы.Первый тип загрязнений – лакообразованиеОтложения, формирующиеся при высоких температурах, называются лаки, и они образуются н..

Топливный насос отвечает за подачу топлива из бака в двигатель. Является важной деталью любого автомобиля, будь то бензиновый или дизельный. В силу своей ответственной роли требует к себе бережного отношения. Как определить неполадки в работе топливного насоса и к каким последствиям они могут привести?Симптомы неисправности топливного насосаАвтомобиль дергается на высокой скоростиЕсли насос не мож..

Зачем нужен термостат в автомобиле?Закрытый термостат пропускает охлаждающую жидкость по малому кругу. При открытии антифриз направляется по большому круг к радиатору.Что будет, если термостат заклинит?Заклинивший в полностью закрытом положении термостат приводит к перегреванию двигателя практически в любом режиме движения, при любой положительной температуре и даже в небольшой мороз. Термост..

Охлаждающие жидкости различаются в первую очередь используемыми при их производстве присадками. Или в случае с дешевым суррогатом — не используемыми. Именно с помощью присадок антифризам и тосолам придаются необходимые для эксплуатации в моторах потребительские свойства.

Любой двигатель внутреннего сгорания имеет КПД не более 60-65%. Остальное уходит на тепло, и его надо эффективно отводить. Вообще, с точки зрения охлаждения с этой задачей лучше всего могла бы справиться, как ни странно, обыкновенная вода. У нее самая высокая теплопроводность из всех существующих на планете жидкостей.

Но, к сожалению, у воды есть ряд существенных недостатков, из-за которых на современных автомобилях она не используют. В первую очередь мешает низкая температура замерзания вкупе с высоким, около 10%, увеличением объема воды после превращения в лед.

Второе, вода это лучший растворитель, который растворяет практически все. В том числе — металлы, которые быстро коррозируют при соприкосновении с ней. Из-за этих неприятных свойств в охлаждающие жидкости приходится добавлять специальные добавки. Главная задача которых устранить описанные выше недостатки воды. Ну и плюс, увеличить температуру кипения, а также придать продукту ряд дополнительных свойств.

В этом качестве используются различные составы на гликолевой основе: моноэтиленгликоль, этиленгликоль, глицерин и другие. На долю базы приходится более 90% всего объема концентрата охлаждающей жидкости. Ее задача обеспечить морозостойкость антифриза и тосола. При этом теплопроводность базовой жидкости неминуемо будет ниже теплопроводности воды.

Обычно в составе охлаждающей жидкости их объем составляет 5-7%. Их задача — компенсировать второе нежелательное свойство воды, ее коррозионную активность. Обычно присутствует и сама вода. Для того, чтобы растворить присадки.

Однако одной только защитой от коррозии задача присадок не ограничивается. Их функции гораздо более широкие. Благодаря присадкам охлаждающие жидкости приобретают способность противостоять образованию отложений на внутренней поверхности элементов системы охлаждения.

Еще одно важное предназначение присадок — борьба с кавитацией. Неприятным явлением, способным в короткий срок разрушать металлические детали. То есть любая качественная охлаждающая жидкость должна включать целый набор присадок. Тщательно подобранных между собой таким образом, чтобы они не вступали в конфликт друг с другом, но при этом каждая выполняла какую-то свою особую функцию.

В составе антифриза и тосола могут быть и другие вспомогательные компоненты. Так, в качественные составы обязательно добавляется еще и горький компонент. Для того, чтобы никто не отважился пить антифриз, это особенно актуально, если в гараж захаживают дети.

Кстати, вопреки расхожему мнению, одним из элементов, никак не влияющих на эксплуатационные свойства охлаждающей жидкости, является краситель. Он используется исключительно для того, чтобы никто не смог перепутать охлаждающую жидкость с обычной водой и ей отравиться.

Единственный связанный с окраской момент, который может приниматься в расчет при выборе антифриза, в последнее время производители стали использовать флюоресцентные красители для удобства диагностики утечек из системы охлаждения автомобиля.

Говоря о том, что охлаждающие жидкости имеют антикоррозийные свойства, надо иметь в виду, что большинство применяемых для этого ингибиторов способны защищать лишь определенный тип металла. Для другого же они, напротив, могут оказаться катализаторами коррозии.

Поэтому все охлаждающие жидкости имеют определенный диапазон своего применения. Вот именно поэтому на разных автомобилях используются разные охлаждающие жидкости. Различия между ними могут затрагивать саму технологию их изготовления. Поэтому подбирать охлаждающие жидкости необходимо в соответствии с рекомендациями автопроизводителя.

Итак, в основе одной из распространенных формул лежат фосфаты. В чистом виде они очень хорош о защищают черный металл, но обычно разрушают алюминий. Тем не менее в Японии умудрились создать охлаждающие жидкости на основе фосфатов, которые не только нейтральны к алюминию, но и защищают его. Это чисто восточная технология, которая в Европе нс применяется.

Вторая технология — сравнительно молодая, на основе солеорганических кислот. Она применяется в карбоксилатных и гибридных охлаждающих жидкостях. Ее придумали в корпорации Shevron. Ford в свое время попросил их разработать охлаждающую жидкость, которую не требовалось бы часто менять. Разработчики с задачей справились, создав карбоксилатную технологию.

Третья — силикатная гибридная технология. Она предназначена для защиты цветных металлов и применяется в европейских и американских рецептурах. Силикаты быстро создают тонкий, но при этом очень прочный защитный слой, который оберегает внутреннюю поверхность системы охлаждения от коррозии, кавитации и накипи. Правда, их проблемой оказывается то, что они не бессрочно стабильны в растворах. Но сейчас появилась разработанная Basf технология присадок для стабилизации силикатов.

Гибридная технология создаст прочный защитный слой изнутри, но срок ее годности — три года. А это мало, поскольку производитель дает 5-летнюю гарантию на машины. Карбоксилатные жидкости более долговечны, но создаваемый их ингибиторами защитный слой чрезвычайно тонок. За счет этого, собственно, они и расходуются медленнее. А это снижает эффективность защиты.

Поэтому ученые стали искать возможность объединить гибридную и карбоксилатную технологии. И преуспели в этом. Сегодня самой новой технологией является кремниевая. Где разработчики состава попытались объединить карбоксилатную и гибридную рецептуры. Но она очень дорогая, поэтому развитие в этом направлении идет достаточно медленно. Кстати, ее родоначальник — тоже Basf.

У каждой из технологий есть свои плюсы и минусы. Каждая живет параллельной жизнью, независимо от других. Каждая применяется для своих моторов. Смешивать охлаждающие жидкости разных типов между собой нельзя, точно так же как и использовать не рекомендованный производителем тип жидкости.

Это только для информации, а не для использования в лечении или лечении фактического отравления. Если вы заразились, вам следует позвонить по местному номеру службы экстренной помощи (например, 9).11) или в Национальный токсикологический центр по телефону 1-800-222-1222.

9003 КОЖА
Синие губы и ногти
ЖЕЛУДОК И ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ
Тошнота и рвота
Немедленно обратитесь за медицинской помощью. ЗАПРЕЩАЕТСЯ вызывать у человека рвоту, если только токсикологический центр или поставщик медицинских услуг не скажет вам об этом.
Используйте стандартную первую помощь и сердечно-легочную реанимацию при признаках шока или отсутствия сердцебиения (остановка сердца). Позвоните в местный токсикологический центр или по телефону 911 для получения дополнительной помощи.
Подготовьте следующую информацию:
Возраст, вес и состояние человека
Название продукта (а также состав, если он известен)
Время проглатывания
Проглоченное количество
Ваш местный токсикологический центр может связаться напрямую, позвонив на бесплатную национальную горячую линию Poison Help (1-800-222-1222) из любой точки США. Они дадут вам дальнейшие инструкции.
Это бесплатная и конфиденциальная услуга. Все местные токсикологические центры в США используют этот национальный номер. Вам следует позвонить, если у вас есть какие-либо вопросы об отравлении или профилактике отравления. Это НЕ должно быть чрезвычайной ситуацией. Звонить можно по любому поводу, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.
Возьмите контейнер с собой в больницу, если это возможно.
Медицинский работник будет измерять и контролировать основные показатели жизнедеятельности человека, включая температуру, пульс, частоту дыхания и кровяное давление. Человек может получить:
Анализы крови и мочи
Дыхательная поддержка, включая кислород, трубку через рот в горло и дыхательный аппарат
Рентген грудной клетки
КТ (расширенная визуализация головного мозга)
ЭКГ (электрокардиограмма или кардиограмма)
Внутривенные жидкости (через вену)
Лекарства для снятия действия яда
Трубка, введенная через нос и в желудок (иногда)
Диализ (аппарат для почек) может потребоваться во время выздоровления. Эта потребность может быть постоянной, если повреждение почек тяжелое.
Для этиленгликоля: смерть может наступить в течение первых 24 часов. Если пациент выживает, выделение мочи может быть незначительным или вообще отсутствовать в течение нескольких недель, прежде чем почки восстановятся. Поражение почек может быть необратимым. Любое повреждение головного мозга также может быть необратимым.
Для метанола: Метанол чрезвычайно токсичен. Всего 2 столовые ложки (1 унция или 30 миллилитров) могут убить ребенка, а от 4 до 16 столовых ложек (2–8 унций или 60–240 миллилитров) могут быть смертельными для взрослого человека. Исход зависит от того, сколько было проглочено и как скоро была оказана соответствующая помощь. Потеря зрения или слепота могут быть постоянными
Может произойти необратимое повреждение нервной системы. Это может вызвать слепоту, снижение умственной деятельности и состояние, похожее на болезнь Паркинсона.
Храните все химикаты, чистящие средства и промышленные продукты в их оригинальных упаковках с пометкой «Ядовитые вещества» и в недоступном для детей месте. Это снизит риск отравления и передозировки.
Отравление охлаждающей жидкости двигателя
Нельсон ME. Токсичные спирты. В: Walls RM, Hockberger RS, Gausche-Hill M, eds. Неотложная медицина Розена: концепции и клиническая практика . 9-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2018: глава 141.
Томас ШЛ. Отравление. В: Ralston SH, Penman ID, Strachan MWJ, Hobson RP, ред. Принципы и практика медицины Дэвидсона . 23-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2018: глава 7.
Обновлено: Джесси Борке, доктор медицинских наук, CPE, FAAEM, FACEP, лечащий врач в Kaiser Permanente, округ Ориндж, Калифорния. Также рассмотрены Дэвидом Зивом, доктором медицины, MHA, медицинским директором, Брендой Конауэй, редакционным директором, и A.D.A.M. Редакционная коллегия.
17.1: Опасность антифриза
Последнее обновление
Сохранить как PDF
Идентификатор страницы
47038
Антифриз – это добавка, снижающая температуру замерзания жидкости на водной основе. Смесь антифризов используется для снижения температуры замерзания в холодных условиях, а также для повышения температуры кипения, что позволяет повысить температуру охлаждающей жидкости. Температуры замерзания и кипения являются коллигативными свойствами раствора, которые зависят от концентрации растворенного вещества. Поскольку вода обладает хорошими охлаждающими свойствами, вода в сочетании с антифризом используется в двигателях внутреннего сгорания и других устройствах теплопередачи. Целью антифриза является предотвращение разрыва жесткого корпуса из-за расширения при замерзании воды. Коммерчески и присадка (чистый концентрат), и смесь (разбавленный раствор) называются антифризом, в зависимости от контекста. Тщательный выбор антифриза может обеспечить широкий диапазон температур, в котором смесь остается в жидкой фазе, что имеет решающее значение для эффективной теплопередачи и правильного функционирования теплообменников.
Флуоресцентный антифриз зеленого цвета виден в расширительном бачке радиатора, когда крышка радиатора автомобиля снята. (CC BY-SA 2.0; EvelynGiggles)
Растворы этиленгликоля стали доступны в 1926 году и продавались как «постоянные антифризы», поскольку более высокие температуры кипения давали преимущества для использования в летнее время, а также в холодную погоду. Сегодня они используются для различных целей, в том числе в автомобилях, но постепенно их заменяют пропиленгликолем из-за его меньшей токсичности.
Когда этиленгликоль используется в системе, он может окисляться до пяти органических кислот (муравьиная, щавелевая, гликолевая, глиоксалевая и уксусная кислота). Доступны смеси антифриза с ингибированным этиленгликолем с добавками, которые регулируют pH и сохраняют щелочность раствора для предотвращения окисления этиленгликоля и образования этих кислот. Нитриты, силикаты, теодин, бораты и азолы также могут использоваться для предотвращения коррозионного воздействия на металл.
Гликолевая кислота является основным метаболитом этиленгликоля, ответственным за токсичность. (Всеобщее достояние).
Этиленгликоль ядовит для людей и других животных[4][5], с ним следует обращаться осторожно и утилизировать надлежащим образом. Его сладкий вкус может привести к случайному проглатыванию или преднамеренному использованию в качестве орудия убийства. Этиленгликоль трудно обнаружить в организме, и он вызывает симптомы, включая интоксикацию, сильную диарею и рвоту, которые можно спутать с другими заболеваниями или заболеваниями. В результате его метаболизма образуется оксалат кальция, который кристаллизуется в головном мозге, сердце, легких и почках, повреждая их; в зависимости от уровня воздействия, накопление яда в организме может длиться недели или месяцы, прежде чем вызвать смерть, но смерть от острой почечной недостаточности может наступить в течение 72 часов, если человек не получит надлежащего лечения отравления. Некоторые смеси антифризов на основе этиленгликоля содержат раздражающий агент, такой как денатоний, для предотвращения случайного или преднамеренного употребления.
Токсический механизм отравления этиленгликолем в основном связан с метаболитами этиленгликоля. Первоначально он метаболизируется алкогольдегидрогеназой до гликолевого альдегида, который затем окисляется до гликолевой кислоты. Увеличение количества метаболитов может вызвать энцефалопатию или отек мозга.[13] Метаболические эффекты проявляются через 12-36 часов после приема внутрь, вызывая в первую очередь метаболический ацидоз, который в основном связан с накоплением гликолевой кислоты. Кроме того, в качестве побочного эффекта первых двух стадий метаболизма возникает повышение концентрации молочной кислоты в крови, что способствует лактоацидозу. Образование кислых метаболитов также вызывает ингибирование других метаболических путей, таких как окислительное фосфорилирование.[7]
Почечная токсичность этиленгликоля проявляется через 24–72 часа после приема внутрь и вызвана прямым цитотоксическим действием гликолевой кислоты. Затем гликолевая кислота метаболизируется в глиоксиловую кислоту и, наконец, в щавелевую кислоту. Щавелевая кислота связывается с кальцием с образованием кристаллов оксалата кальция, которые могут откладываться и вызывать повреждения во многих частях тела, включая мозг, сердце, почки и легкие. [7] Наиболее значительным эффектом является накопление кристаллов оксалата кальция в почках, что вызывает повреждение почек, ведущее к олигурической или анурической острой почечной недостаточности.[7] Ограничивающей скорость стадией в этом каскаде является превращение гликолевой кислоты в глиоксиловую [14]. Накопление гликолевой кислоты в организме в основном является причиной токсичности.[15]
17.1: The Danger of Antifreeze распространяется по лицензии CC BY-SA, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.
Наверх
Была ли эта статья полезной?
Тип изделия
Раздел или страница
Лицензия
СС BY-SA
Показать страницу TOC
нет на странице
Метки
На этой странице нет тегов.
Антифризная композиция — U S IND CHEMICALS INC
Настоящее изобретение относится к композициям, обычно называемым «антифризом», и особенно к таким композициям, предназначенным для подавления коррозии и образования ржавчины в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания.
В течение многих лет было принято смешивать этиленгликоль с водой, используемой в системах охлаждения двигателей автомобилей, с целью снижения температуры замерзания. Добавление масел, таких как касторовое масло, к гликолю, используемому в качестве антифриза, с целью ингибирования коррозии хорошо известно. Поскольку масла, предназначенные для этой цели, нерастворимы в гликоле, в контейнерах, используемых для дозирования этого материала, происходит разделение. Для достижения поставленной цели в системе охлаждения следует использовать однородный продукт с соответствующим содержанием элементов, замедляющих коррозию и ржавчину.
Целью настоящего изобретения является создание композиции гликолевого антифриза, в которой элементы, ингибирующие коррозию и ржавчину, тщательно и равномерно распределены и механически неразделимы.
Другой целью изобретения является создание гликолевой антифризной композиции, не содержащей мыла и других пенообразующих элементов, чтобы избежать потери жидкости из системы охлаждения из-за пенообразования.
Другие цели и преимущества изобретения будут очевидны, если их лучше понять из следующего описания, в котором описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Касторовое масло, которое является превосходным антикоррозионным средством, но не растворяется в гликоле, может быть объединено с ним в подходящих условиях для получения смешанного монорицинолеата, состоящего, насколько можно определить, из одной части глицерилмонорицинолеата и двух частей гликоля монорицинолеат. Эта смесь монорицинолеатов растворима в гликоле, имеет антикоррозионные свойства, практически эквивалентные свойствам касторового масла, и практически не содержит мыла или других пенообразующих элементов, так что растворы продукта в гликоле можно добавлять в воду двигателя. -системы охлаждения без опасности потери на пенообразование. Будучи растворимым в гликоле, продукт не расслаивается механически, как касторовое масло, и раствор остается однородным при транспортировке и хранении. Кроме того, продукт совместим с другими желательными компонентами антикоррозионной композиции, которые дополняют и улучшают его качество.
В практике изобретения необходимо приготовить смешанный монорицинолеат путем объединения касторового масла с гликолем. Реакцию можно проводить путем нагревания, но можно ускорить реакцию, применяя подходящие агенты, т. е. щелочные катализаторы, такие как гидроксиды щелочных металлов. Предпочтительно для этой цели используют гидроксид натрия, но можно использовать и другие агенты.
Например, реакцию можно проводить в нагреваемом котле, оборудованном мешалкой подходящего размера, например, для работы с 100-галлонной емкостью. обвинение. Конечно, желательно использовать оборудование любой выбранной мощности. Я добавляю в котел 66% галлонов гликоля и нагреваю его примерно до 1000°С. Начальный нагрев желателен, так как он имеет тенденцию уменьшать развитие цвета. Когда гликоль достигает нужной температуры, я добавляю 1,17 галлона 40% (по весу) водного раствора гидроксида натрия и тщательно перемешиваю. Твердый гидроксид натрия можно добавлять непосредственно в гликоль, но его растворение утомительно, а применение тепла для облегчения растворения может привести к нежелательному окрашиванию. Еще один момент, который следует соблюдать, заключается в том, что существует определенная переносимость воды, и, следовательно, количество добавляемой воды должно быть ограничено. Вода может быть использована до примерно 2%.
Когда раствор гидроксида натрия тщательно перемешан, я добавляю 331/3 галлона касторового масла и продолжаю перемешивание, постепенно повышая температуру, пока смесь не перейдет в однофазное состояние. Это резкое изменение соответствует реакции, в результате которой образуется смесь монорицинолеатов глицерина и гликоля. В этот момент я добавляю 11,13 фунта борной кислоты, т. е. количество, немного превышающее количество, необходимое для нейтрализации гидроксида натрия. Гидроксид натрия используют в пропорции 1 грамм или 1,75 см3. 40% раствора на 100 мл. гликоля, а количество борной кислоты должно быть примерно вдвое больше веса добавленного гидроксида натрия.
После добавления борной кислоты продолжают перемешивание и нагревание, а температуру повышают до тех пор, пока температура помутнения жидкости не достигнет +13°С или ниже. Обычно эта точка достигается при температуре 1450°С, но значительно более высокая температура не оказывает серьезного влияния, кроме небольшого усиления окраски. В результате реакции образуется смесь монорицинолеата глицерина и гликоля, практически не содержащая мыла, которое является нежелательным компонентом антифриза из-за его склонности к пенообразованию.
Продукт растворим в гликоле.
Чтобы приготовить антифриз, я растворяю в гликоле соответствующую пропорцию смешанного монорицинолеата. Используемое количество может варьироваться. Достаточно относительно небольшого количества, обычно от 1 до 3% по объему. Могут быть использованы меньшие или большие количества, как, например, от 0,5% до 5%. 6 Однако более высокая пропорция не служит никакой полезной цели при применении изобретения.
При приготовлении антифриза для коммерческих целей желательно добавлять другие ингредиенты, дополняющие смешанный рицинолеат в качестве ингибитора коррозии. Продукт реакции соединения щелочного металла, такого как гидроксид натрия и борная кислота, является желательной добавкой, поэтому я могу добавить дополнительное количество гидроксида натрия вместе с достаточным количеством борной кислоты, чтобы довести смесь до желаемой степени нейтральности. Пропорции могут варьироваться, хотя в коммерческом продукте желательны относительно небольшие количества этих ингредиентов. Также желательно включать небольшое количество нитрита натрия, который обладает выраженными свойствами ингибитора коррозии.
В качестве примера коммерческого антифриза подходит следующий состав. Пропорции, как указано, подвержены значительным изменениям. Гликоль ————- ——галлоны- 97,35 40% (по весу) водный раствор гидроксида натрия ————— do— — 0,655 Борная кислота (предпочтительно в виде порошка) —фунты._ 5,45 40% (по весу) водный нитрит натрия ——————галлоны- 0,095 Смешанный монорицинолеат (как описано ранее ) ——- сделать.- 1.50 Можно добавить подходящий краситель для придания раствору любого желаемого цвета в требуемых пропорциях.
При приготовлении композиции предпочтительно следовать следующей процедуре. Сначала размешайте раствор гидроксида натрия в гликоле. Растворяют в ней борную кислоту при активном перемешивании. Для ускорения растворения можно прибегнуть к нагреву примерно до 70°С. После этого вмешайте раствор нитрита и смесь монорицинолеата.
Описанный состав не воздействует на резину и при смешивании с водой в обычных пропорциях, применяемых в системах охлаждения двигателей, не склонен к пенообразованию. При разбавлении водой в соотношении 1:1 или с большей долей воды монорицинолеат выбрасывается из раствора в виде устойчивой эмульсии. Он действует как защитный пленкообразующий агент для покрытия поверхностей, подверженных коррозии. Испытания, проведенные в таких системах, показали, что антифриз в соответствующих пропорциях снижает температуру замерзания в соответствии с требованиями и обеспечивает превосходное антикоррозийное и антикоррозийное средство. Более того, смешанный рицинолеат не отделяется от гликоля при транспортировке или хранении, и, следовательно, его можно отпускать без каких-либо специальных мер предосторожности, чтобы обеспечить доставку потребителю однородного продукта с желаемыми свойствами.
Различные изменения могут быть внесены в состав и детали процедуры, как описано, без отхода от изобретения и его преимуществ.
I п.1: 1. Композиция для использования в качестве антифриза в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, состоящая по существу из раствора в этиленгликоле от 0,5% до 5% смеси монорицинолеатов глицерина и гликоля, практически не содержащих мыла .
2. Композиция для использования в качестве антифриза в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, состоящая в основном из раствора в этиленгликоле приблизительно от 1 до 3% по объему смеси монорицинолеатов глицерина и гликоля, практически не содержащей мыла.

День: 21.07.1994

Состав антифриза: Состав антифриза. Разберем красный, зеленый и синий варианты

Состав и свойста антифризов

Функции охлаждающей жидкости в ДВС.

Состав антифриза и свойства его базовых компонентов.

Состав пакета присадок и свойства антифриза, зависящие от них.

Итого.

Виды антифриза: свойства, состав, цвет

17.1: Опасность антифриза

Антифризная композиция — U S IND CHEMICALS INC

Состав антифриза: Состав антифриза. Разберем красный, зеленый и синий варианты

Состав и свойста антифризов

Функции охлаждающей жидкости в ДВС.

Состав антифриза и свойства его базовых компонентов.

Состав пакета присадок и свойства антифриза, зависящие от них.

Итого.

Виды антифриза: свойства, состав, цвет

Рекомендуемые статьи

Охлаждающая жидкость. 5 явных преимуществ

Промывка масляной системы

Топливный насос. Причины и признаки неисправности

Признаки неисправности термостата

Охлаждающие жидкости, состав, значение цвета антифриза и тосола

Охлаждающие жидкости, антифризы и тосолы для системы охлаждения автомобиля, состав, базовая жидкость, присадки, значение цвета антифриза и тосола, свойства.

Каков состав имеют охлаждающие жидкости, антифризы и тосолы.

Базовая жидкость в антифризе и тосоле.

Присадки в антифризе и тосоле.

В частности, охлаждающие жидкости должны включать в себя:

Цвет антифриза и тосола.

Защита от коррозии.

Технологии изготовления антифриза и тосола.

Свойства различных антифризов и тосолов.

Отравление антифризом: Медицинская энциклопедия MedlinePlus