25Апр

Антифриз состав химический: Химический состав антифриза g11, g12, g13

25 Апр 2023 alexxlab Комментировать

Химический состав антифриза g11, g12, g13

Главная / Антифриз / Химический состав антифризов g11, g12, g13

Александр 27.10.2018 Антифриз 1 комментарий 9,532 Просмотров

Антифриз — низкозамерзающая жидкость для охлаждения, очистки и смазки конструкционных элементов двигателя, тепловых установок, работающих при отрицательных температурах. Охлаждающие концентраты обладают низким коэффициентом расширения и снижают точку замерзания воды. Как итог: в момент кристаллизации лёд в трубопроводных каналах практически не расширяется и сохраняется целостность конструкции. Рассмотрим подробный химический состав антифриза.

Компонентный состав

Основу охлаждающих жидкостей (ОЖ) составляет дистиллированная вода в смеси с одно- и многоатомными спиртами в различных пропорциях. Также в концентрах вводят ингибиторы коррозии, а также флуоресцентные добавки (красители). В качестве спиртовой основы используется этиленгликоль, пропиленгликоль или глицерин (до 20%).

  • Водный дистиллят

Используется очищенная, умягчённая вода. В противном случае на радиаторной решётке и стенках трубопровода образуется накипь в виде карбонатных и фосфатных осадков.

  • Этандиол

Двухатомный насыщенный спирт без цвета и запаха. Токсичная маслянистая жидкость с температурой замерзания -12 °С. Обладает смазывающими свойствами. Для получения готового антифриза используют смесь из 75% этиленгликоля и 25% воды. Содержание присадок игнорируется (менее 1%).

  • Пропандиол

Он же пропиленгликоль — ближайший гомолог этандиола с тремя атомами углерода в цепи. Нетоксичная жидкость со слабым сладковато-горьким вкусом. Товарный антифриз может содержать 25%, 50% или 75% пропиленгликоля. В силу дороговизны, используется реже по сравнению с этандиолом.

Виды присадок

Этиленгликолевый антифриз для авто в процессе длительной эксплуатации окисляется и образует гликолевую, реже муравьиную кислоту. Таким образом, создаётся неблагоприятная для металла кислотная среда. Чтобы исключить окислительные процессы в охлаждающую жидкость вводят антикоррозионные присадки.

  • Неорганические ингибиторы коррозии

Или «традиционные» — смеси на основе силикатов, нитратных, нитритных или фосфатных солей. Подобные присадки выполняют роль щелочного буфера и образуют на поверхности металла инертную плёнку, которая препятствует воздействию спирта и его продуктов окисления. Антифризы с неорганическими ингибиторами маркируются обозначением «G11» и имеют зелёную либо синюю окраску. Неорганические ингибиторы включены в состав тосола — охлаждающей жидкости отечественного производства. Срок службы органичен 2-мя годами.

  • Органические ингибиторы

В силу ограниченного ресурса неорганических ингибиторов были разработаны более экологичные и химически стойкие аналоги — карбоксилаты. Соли карбоновых кислот экранируют не всю рабочую поверхность, а исключительно очаг коррозии, покрывая область тонкой плёнкой. Обозначаются как «G12». Срок службы — до 5-и лет. Имеют красную или розовую окраску.

  • Смешанные

В отдельных случаях «органику» смешивают с «неорганикой» с получением гибридных антифризов. Жидкость представляет смесь карбоксилатов и неорганических солей. Длительность использование составляет не более 3-х лет. Цвет — зелёный.

  • Лобридные

Состав концентрата в подобном случае включает минеральные реагенты и органические антикоррозионные присадки. Первые образуют наноплёнку по всей поверхности металла, вторые — защищают повреждённые участки. Срок использования достигает 20 лет.

Заключение

Охлаждающая жидкость снижает температуру замерзания воды и уменьшает коэффициент расширения. Химический состав антифриза представляет смесь дистиллированной воды со спиртами, а также включает ингибиторы коррозии и красители.

Похожие статьи

Предыдущий Цинкарь от ржавчины. Отзывы автовладельцев

След. «Быстрый старт». Увеличиваем шансы запуска двигателя

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.

17.1: Опасность антифриза

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    47038

    • Антифриз – это добавка, понижающая 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 с антифризом используется в двигателях внутреннего сгорания и других устройствах для 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 заменяются 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 правильно утилизировать. 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, автор, ремикс и/или куратор LibreTexts.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Лицензия
        CC BY-SA
        Показать страницу TOC
        № на стр.
      2. Теги
          На этой странице нет тегов.

      Отравление антифризом: Медицинская энциклопедия MedlinePlus

      URL этой страницы: //medlineplus.gov/ency/article/002751.htm

      Чтобы использовать функции обмена на этой странице, включите JavaScript.

      Антифриз — жидкость, используемая для охлаждения двигателей. Ее также называют охлаждающей жидкостью двигателя. В данной статье рассматриваются отравления, вызванные проглатыванием антифриза.

      Это только для информации, а не для использования в лечении или лечении фактического отравления. Если вы подверглись воздействию, вам следует позвонить в местный номер службы экстренной помощи (например, 911) или в Национальный центр контроля над отравлениями по телефону 1-800-222-1222.

      Ядовитые компоненты антифриза:

      • Этиленгликоль
      • Метанол
      • Пропиленгликоль

      Вышеуказанные ингредиенты содержатся в различных антифризах. Они также могут быть использованы в других продуктах.

      Ниже приведены симптомы отравления антифризом в различных частях тела.

      ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ПУТИ И ЛЕГКИЕ

      • Учащенное дыхание
      • Отсутствие дыхания

      ПУЗЫРЬ И ПОЧКИ

      • Кровь в моче
      • Отсутствие диуреза или сниженный диурез

      ГЛАЗА, УШИ, НОС И ГОРЛО

      • Затуманенное зрение
      • Слепота

      СЕРДЦЕ И КРОВЬ

      • Учащенное сердцебиение
      • Низкое кровяное давление

      МЫШЦЫ И СУСТАВЫ

      • Судороги ног

      НЕРВНАЯ СИСТЕМА

      • Кома
      • Судороги
      • Головокружение
      • Усталость
      • Головная боль
      • Невнятная речь
      • Ступор (отсутствие бдительности)
      • Потеря сознания
      • Неустойчивая походка
      • Слабость

        • 3

        3 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 эту 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.

        Медработник 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.