14Фев

Тосол состав и свойства: что это такое, для чего нужен и чем отличается от тосола, а также как разбавлять концентрат, плотность, состав и свойства

Как выбрать ТОСОЛ / Виды и свойства

КраснодарАрмавирГеленджикТуапсеСочиНовороссийскБелореченскМайкопРостов-на-ДонуСимферопольСтавропольАстраханьст. Каневскаяст.Выселкист.Динская ВолгоградВоронеж

  • ТСЦ № 13 пос. Верхнебаканский, ул. Баканская, 8А

    +7 (928) 331-07-76

    Круглосуточно

  • ТСЦ № 29 г. Волгоград, бул.30-летия Победы, 9

    +7 (937) 088-44-27

    пн-пт с 09.00 до 20.00, сб с 9.00 до 19.00, вс с 10.00 до 18.00

  • ТСЦ № 28 г. Ростов-на-Дону, ул. Доватора, 159

    + 7 (988) 997-61-11

    пн-пт с 09.00 до 20.00, сб с 9.00 до 19.00, вс с 10.00 до 18.00

  • ТСЦ № 18 г. Краснодар п.Березовый, ул.Карла Гусника 17

    + 7 (938) 538-53-11

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 27 г. Сочи у.Батумское шоссе 94/20

    +7 (928) 272-72-55

    пн-пт с 09.00 до 20.00, сб с 9.00 до 19.00, вс с 10.00 до 18.00

  • ТСЦ-26 г. Воронеж, ул. Волгоградская 30

    +7 (930) 406-78-84

    пн-пт с 9.00 до 18.00

  • ТСЦ № 25 г.Волгоград, ул.Бурейская,8

    8 (937) 088-42-78

    пн-пт с 9.00 до 18.00

  • ТСЦ №22 г. Ставрополь, просп. Кулакова, 18

    +7 (938) 517-77-03

    пн-пт с 9.00 до 18.00

  • ТСЦ №21 г. Армавир, Ефремова 319

    +7 (918) 322-76-38

    пн-пт с 09.00 до 20.00, сб с 9.00 до 19.00, вс с 10.00 до 18.00

  • ТСЦ № 19 г. Краснодар ул. Селезнева 197/5

    +7 (989) 169-34-16

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 17 г. Астрахань, 1-й проезд Рождественского 11а

    +7 (988) 172-66-88

    пн-пт с 9.00 до 18.00 сб-вс выходной

  • ТСЦ № 16 г. Ростов-на-Дону, ул. Доватора, 154/5

    +7 (989) 527-11-86

    пн-пт с 9.00 до 18.00 сб-вс выходной

  • ТСЦ № 15 ст. Выселки ул. Лунева, 29а

    +7 (918) 199-67-89

    пн-пт с 9.00 до 18.00, сб с 10.00 до 15.00, вс с 10.00 до 15.00

  • ТСЦ № 14 Крым, г. Симферополь, 11 км. московского шоссе

    +7 (938) 517-77-82

    пн-пт с 9. 00 до 18.00 сб, с 10.00 до 15.00, вс выходной

  • ТСЦ № 12 г. Геленджик, ул. Луначарского, 310А

    +7 (918) 027-88-99

    пн-пт с 09.00 до 20.00, сб с 9.00 до 19.00, вс с 10.00 до 18.00

  • ТСЦ №11 ст. Каневская, ул. Свердликова, 277д

    +7 (988) 312-97-70

    пн-пт с 09.00 до 20.00, сб с 9.00 до 19.00, вс с 10.00 до 18.00

  • ТСЦ №10 г. Краснодар ул. Российская, 339

    +7 (989) 298-90-17

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 9 г. Туапсе, с. Кроянское, ул. Солнечная, 1В

    +7 (918) 060-47-17

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 8 г. Краснодар ул. Ставропольская, 214/5

    +7 (918) 060-47-08

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 7 г. Краснодар ст. Динская, Федеральная трасса М4 1308 км, 3

    +7 (918) 060-47-07

    Круглосуточно

  • ТСЦ № 6 г. Белореченск, ул. Первомайская, 122

    +7 (988) 369-96-37

    пн-пт с 09.00 до 20.00, сб с 9.00 до 19.00, вс с 10.00 до 18.00

  • ТСЦ № 5 г. Майкоп, ул. Хакурате, 555

    +7 (918) 060-47-05

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 4 г. Краснодар Тургеневское шоссе, 6

    +7 (918) 060-47-13

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 3 г. Краснодар, ул.Бабушкина, 233

    + 7 (918) 060-47-03, + 7 (918) 060-47-03

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 2 г. Краснодар ул. Дзержинского 98/7

    +7 (918) 060-47-02

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

  • ТСЦ № 20 г. Краснодар ул.Сормовская 75

    +7 (989) 839-98-20

    пн-пт 9:00 — 20:00; сб 9:00 — 19:00; вс 10:00 — 18:00

Какого цвета тосол и какого антифриз: красный или зеленый

В случаях, когда необходимо определить, какой тип охлаждающей жидкости (ОЖ) используется, нельзя ориентироваться на её цвет. Этот параметр не регулируется международным стандартом, поэтому один и тот же продукт, произведенный в разных странах, может быть разного оттенка.

Тосол может быть синего или красного цвета, из-за чего его можно спутать с антифризом, где используются те же красители.

Содержание:

  • 1 Зачем подкрашивают ОЖ?
  • 2 Разница между антифризом и тосолом
    • 2.1 Состав тосола
    • 2.2 Состав антифриза
  • 3 Как отличить тосол от антифриза?
  • 4 Виды ОЖ
    • 4.1 G11 – cиний и зелёный цвета
    • 4.2 G12 и G12+ – красный цвет
    • 4.3 G12++ – малиновый и фиолетовый цвета
    • 4.4 G13 – жёлтый и оранжевый цвета
  • 5 Можно ли смешивать разные виды ОЖ?
    • 5.1 Видео-эксперимент: что будет, если смешать разные виды ОЖ

Зачем подкрашивают ОЖ?

Основные компоненты любой охлаждающей жидкости – очищенная вода и этилен. Поэтому состав прозрачный. Чтобы различать жидкости между собой, их окрашивают в разные цвета. В разных странах существуют свои цветовые стандарты для разных ОЖ.

Есть ещё несколько причин, по которым производители предпочитают подкрашивать охлаждающую жидкость:

  • Во-первых, так удобнее определять уровень жидкости в бачке.
  • Во-вторых, если жидкость цветная, то проще установить, протёк ли контур.

ВАЖНО: Краситель никак не влияет на функциональные свойства ОЖ.

Разница между антифризом и тосолом

Охлаждающие жидкости отличаются в первую очередь по составу, который определяет сферу их применения и основные свойства.

Состав тосола

Отечественный тосол состоит из дистиллированной воды, этиленгликоля, смеси неорганических кислот и присадок, в роли которых могут выступать силикаты, нитриты и фосфаты. Присадки добавляют для того, чтобы жидкость не пенилась. Кроме того, они придают ОЖ антикоррозийные свойства. Из-за наличия силикатов и фосфатов в составе тосола образуется нерастворимый осадок, из-за которого детали могут со временем выйти из строя.

Тосол необходимо менять примерно каждые 30 тыс. км пробега, так как он теряет охлаждающие свойства.

Состав антифриза

В основе антифриза те же компоненты, что и у тосола, но из добавок добавляют только антикоррозийные компоненты. Их особенность в том, что оксидная плёнка образуется только в местах, которые уже начали окисляться, в то время как от тосола образуется однородная оксидная плёнка. Благодаря этому свойству, при использовании антифриза не снижается эффективность работы охлаждающих систем. Кроме того, антифриз высокого качества не даёт нерастворимого осадка и рассчитан минимум на 100 тыс. км пробега.

Как отличить тосол от антифриза?

Самый быстрый способ определить, какая из жидкостей налита, – проанализировать запах и текстуру.

У антифриза аромат практически отсутствует, а у тосола – специфический сильный химический запах. Наощупь антифриз маслянистый и плохо смывается с рук. Тосол тоже имеет маслянистую текстуру, но она не так явно выражена.

  • Более безопасный вариант проверки – смешать в стакане жидкость с водой. Нужно сделать раствор, где ОЖ и вода будут смешаны в пропорции один к одному. Смесь тщательно перемешивается, после чего стакан на время нужно отставить. Если раствор расслоится, то в машине был использован тосол, потому что антифриз высокого качества хорошо перемешивается с водой.
  • Более сложный, но в то же время более точный способ – измерить плотность жидкости. Для этого потребуется специальный прибор. Эксперимент нужно проводить при комнатной температуре. Плотность антифриза находится в пределах 1,073 – 1,079 г/см³, а тосола – 1,065 г/см³.

Виды ОЖ

По цвету охлаждающей жидкости можно определить, к какому классу она относится. В Российской Федерации принята следующая классификация:

G11 – cиний и зелёный цвета

ОЖ класса G11 создают по силикатной технологии, именно этот вид присадок обеспечивает антикоррозийные свойства состава. Кроме силикатов, в антифриз синего или зелёного цвета могут добавлять фосфаты. Такая ОЖ образует защитную плёнку на участках, которые уже поражены коррозией.

Смесь имеет ограниченный срок использования, который обычно определяют в пределах 2-3 лет.

Тосол синего цвета – это Тосол А40, температура замерзания которого составляет -40 градусов.

G12 и G12+ – красный цвет

 

Для создания ОЖ класса G12 или G12+ используют карбоксилатную технологию. В состав таких смесей входят силикаты и механические примеси. Кроме этого, в ОЖ G12 добавляют карбоксилаты (органические элементы), чтобы защитить детали от коррозии. Антифриз красного цвета создаёт цельный защитный слой, который предотвращает появление очагов ржавчины. Такая ОЖ отличается хорошими смазывающими свойствами, к тому же она не пенится благодаря присадкам.

Срок службы составляет примерно 5 лет, после чего жидкость нужно менять, так как она теряет свои свойства.

Тосол красного цвета – это Тосол А65, температура замерзания которого составляет -65 градусов.

G12++ – малиновый и фиолетовый цвета

При изготовлении охлаждающих жидкостей класса G12++ используется лобридная (или биполярная) технология. Для профилактики коррозии металлов в смесь добавляют состав из минеральных компонентов и органических кислот. ОЖ G12++ содержат кремниевые соединения, которые защищают от повреждений детали, сделанные из алюминиевого сплава.

Срок эксплуатации у малиновых и фиолетовых антифризов в среднем составляет 10 лет. После этого ОЖ нужно менять, так как она теряет свои свойства.

G13 – жёлтый и оранжевый цвета

ОЖ с маркировкой G13 создаются на основе не этиленгликоля, а пропиленгликоля. Этот компонент безопасен для окружающей среды и для человека. В качестве присадок используются минеральные элементы и органические кислоты, основная задача которых – предотвратить коррозийные процессы.

Можно ли смешивать разные виды ОЖ?

Некоторые виды охлаждающих жидкостей можно смешивать между собой. Крайне важно, чтобы в составе у них были присадки одного типа, иначе велика вероятность, что машина быстро выйдет из строя.

Обычно автопроизводитель отдельно прописывает в сервисной документации, антифриз каких цветов и свойств нельзя смешивать.

Таблица 1 – Смешивание антифризов

Марки антифризаОхлаждающая жидкость в системе
ТосолG11G12G12+G12++G13
Охл. жидкость на доливТосолМожноМожноНельзяНельзяНельзяНельзя
G11МожноМожноНельзяНельзяНельзяНельзя
G12НельзяНельзяМожноНельзяНельзяНельзя
G12+МожноМожноМожноМожноНельзяНельзя
G12++МожноМожноМожноМожноМожноМожно
G13МожноМожноМожноМожноМожноМожно

Видео-эксперимент: что будет, если смешать разные виды ОЖ

Этиленгликоль — свойства и применение

Этиленгликоль, относящийся к группе соединений, называемых гликолями, является популярным компонентом хладагентов благодаря своим превосходным свойствам теплопередачи. Гликоли используются в самых разных областях применения для нагрева и охлаждения, таких как системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, изготовление пластиковых форм, пищевые и фармацевтические процессы. В связи с широким применением этиленгликоля во многих областях стоит познакомиться с этим соединением и его свойствами поближе.

Физико-химические свойства этиленгликоля

Этиленгликоль с формулой CH 2 OH 2 , также известный как 1,2-этандиол, является популярным органическим соединением. Паспорт безопасности на этиленгликоль, как и на другие вещества, является основным источником информации об их физических и химических свойствах. Этиленгликоль является основным компонентом антифризов в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и автомобильных системах. Формула гликоля ясно указывает на то, что он принадлежит к химической группе дигидроксиспиртов, также известных как диолы. Таким образом, гликоль в виде спирта представляет собой бесцветную жидкость с высокой вязкостью и сладким вкусом. Помимо отличной смешиваемости с водой, он также хорошо растворяется в альдегидах, кетонах и уксусной кислоте, но совсем не растворяется в четыреххлористом углероде. Он относительно дешев в производстве. Его недостатком является кристаллизация при низких температурах и более низкая (по сравнению с пропиленгликолем) способность к поглощению тепла (около 50% теплоемкости воды).

Этиленгликоль имеет высокую температуру кипения (197°C) при низкой молекулярной массе. Это связано с прочной ассоциацией молекул в жидкой фазе, вызванной образованием водородных связей. В чистом виде этиленгликоль замерзает примерно при -13°C, тогда как смесь этиленгликоля и воды может оставаться жидкой при гораздо более низких температурах. Например, смесь 40% воды и 60% гликоля может выдерживать температуры до -37°C. Следует отметить, что этиленгликоль смешивается с водой во всех соотношениях. Это связано с наличием в его структуре двух гидроксильных групп.

При просмотре литературы или предложений производителей можно встретить термин моноэтиленгликоль (МЭГ). Однако имейте в виду, что моноэтиленгликоль и этиленгликоль — это, по сути, одно и то же вещество.

Этиленгликоль – производство

Этиленгликоль, выпускаемый в промышленных масштабах, получают гидролизом окиси этилена, полученной при окислении этилена.

Производство окиси этилена

На первой стадии производства этиленгликоля в многоканальный реактор вводят этилен и кислород. Реакция протекает в газовой фазе в присутствии серебра в качестве катализатора на основе оксида алюминия. Реакция сильно экзотермична и выделяет большое количество тепла.

Производство и очистка этиленгликоля

Этиленоксид реагирует с CO 2 с образованием этиленкарбоната, который затем гидролизуется до этиленгликоля. Обе реакции проводят в жидкой фазе с использованием гомогенных кислотных катализаторов. Поток CO 2 с более ранних стадий реакции рециркулируют в реактор получения этиленкарбоната. Затем этиленгликоль очищают в двух дистилляционных колоннах, в которых из продукта удаляют воду. Катализатор отделяют и возвращают в замкнутые реакторы.

Этиленгликоль и пропиленгликоль – основные различия

Одним из основных различий между этиленгликолем и пропиленгликолем является уровень токсичности. Этиленгликоль токсичен, а пропиленгликоль — нет. В приложениях, где токсичность не имеет значения, этиленгликоль часто является лучшим выбором в качестве теплоносителя. Этиленгликоль не следует использовать, если есть вероятность его проглатывания или случайного контакта с пищей или питьевой водой. Его также не следует использовать в системах отопления или охлаждения в таких помещениях, как предприятия пищевой промышленности или другие предприятия, где производятся продукты, предназначенные для потребления. Когда требуется низкая токсичность, обычно используется пропиленгликоль из-за его низкой острой токсичности при пероральном введении.

Оба типа гликолей различаются по своим физическим свойствам. Их химические свойства также различны. Этиленгликоль широко используется там, где важна производительность и нет прямого контакта с людьми или животными. Этиленгликоль обладает отличной теплопроводностью и защитой от замерзания. Низкая вязкость гликоля способствует отличной эффективности теплопередачи, а транспортные свойства превосходят пропиленгликоль при более низких температурах. Однако, поскольку пропиленгликоль имеет более высокую удельную теплоемкость, необходимо циркулировать больше этиленгликоля для передачи того же количества энергии, что и пропиленгликоль. Растворы пропиленгликоля имеют более высокую вязкость и температуру застывания, чем этиленгликоль при тех же условиях. Прежде всего, при более низких температурах пропиленгликоль термически менее эффективен, чем этиленгликоль.

Этиленгликоль – применение

В связи с широким использованием в автомобильной промышленности стоит задаться вопросом: что такое этиленгликоль и каковы его применение и свойства. Этиленгликоль широко используется во многих промышленных и коммерческих целях. Этот продукт также присутствует в ряде популярных бытовых товаров, таких как моющие средства, косметика, краски и растворители для пластмасс.

Другие области применения гликоля:

  • производство стекловолокна для таких изделий, как водные скутеры, ванны и шары для боулинга.
  • производство чернил для ручек и других видов чернил. Этиленгликоль повышает вязкость чернил и снижает вероятность их испарения.
  • жидкие теплоносители, такие как промышленные охлаждающие жидкости для газовых компрессоров, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также катков. Этиленгликоль придает промышленным охлаждающим жидкостям свойства, которые помогают им проходить через системы охлаждения и выдерживать экстремальные температуры.

Этиленгликоль в охлаждающих жидкостях

Благодаря своим свойствам этиленгликоль (помимо пропиленгликоля) является популярным компонентом охлаждающих жидкостей для двигателей внутреннего сгорания.

Основная задача охлаждающей жидкости – эффективно собирать тепловую энергию двигателя и рассеивать ее через радиатор в окружающую среду. Таким образом, охлаждающая жидкость предотвращает замерзание двигателя зимой и в то же время действует как охлаждающая жидкость при высоких температурах летом. Помимо отвода тепла от двигателя охлаждающая жидкость должна выполнять ряд не менее важных функций, таких как:

  • защита от замерзания – этиленгликоль в составе антифризов влияет на улучшение теплопередающих свойств, в том числе на более низкую динамическую вязкость и более высокую теплопроводность
  • защита от кавитации – охлаждающая жидкость создает эффективный защитный слой от замерзания, закипания и кавитации, предотвращая образование кавитационных ямок
  • защита от коррозии различных элементов двигателя и всей системы охлаждения – этого можно добиться благодаря содержанию синергетических ингибиторов коррозии, защищающих металлы, которые обычно используются в системах такого типа.
    Это помогает обеспечить длительный срок службы и высокую тепловую эффективность
  • защита от образования и отложения примесей в системе

Этиленгликоль как компонент антифризов обладает улучшенными свойствами теплопередачи, включая более низкую динамическую вязкость и более высокую теплопроводность. Жидкости на основе этиленгликоля могут успешно использоваться в установках, изготовленных из металлов и их сплавов, таких как медь, латунь, сталь, чугун или алюминий. В таких системах охлаждения можно без проблем использовать все распространенные уплотнения.

Будущее охлаждающих жидкостей

Такие факторы, как растущий спрос на высокопроизводительные автомобили и более широкое использование высококачественных высокотехнологичных присадок, дополняют развитие мирового рынка автомобильных антифризов. Однако колебания цен на сырье (сырую нефть) и растущий спрос на электромобили с питанием от аккумуляторов несколько сдерживают развитие этого сектора.

Доступность новых экологически безопасных биотехнологических хладагентов и антифризов, несомненно, дополнит развитие рынка автомобильных антифризов в ближайшем будущем и повысит качество используемых в настоящее время.

Группа РСС предлагает этиленгликоль (CAS 9005-07-6). Доступный этиленгликоль действует как эмульгатор и смазочное масло, особенно в автомобильной промышленности. Это отличный компонент для производства охлаждающих жидкостей с особыми требованиями.

Вредность этиленгликоля

Этиленгликоль токсичен для человека и вызывает ряд физиологических проблем, включая смерть (по оценкам Центра контроля заболеваний, смертельная доза составляет от 1400 до 1600 мг/кг). Он всасывается через кожу (кожный путь), дыхательные и желудочно-кишечные тракты в организме человека. Следовательно, этиленгликоль не следует использовать там, где возможно загрязнение питьевой воды. Его также не следует использовать в системах отопления или охлаждения в таких помещениях, как предприятия пищевой промышленности или другие предприятия, где производятся продукты для потребления.

Пары этиленгликоля могут привести к потере сознания, а в низких концентрациях вызывают раздражение носа и горла. Гораздо более серьезными являются последствия приема внутрь этиленгликоля. Его токсичность в основном обусловлена ​​накоплением токсичных метаболитов. Этиленгликоль оказывает сильное воздействие на центральную нервную систему (ЦНС). Оказывает острое действие, сходное с действием этанола. Это влияние на центральную нервную систему преобладает в первые часы после воздействия. Недиагностированное или нелеченое потребление этиленгликоля может привести к серьезным телесным повреждениям и даже смерти.

Этиленгликоль – часто задаваемые вопросы

  1. Можно ли смешивать этиленгликоль с пропиленгликолем?

Ответ на этот вопрос ищет каждый автовладелец, который задается вопросом, можно ли смешивать охлаждающие жидкости на основе разных гликолей. Этого делать не следует. В случае с этиленгликолем и пропиленгликолем основное различие заключается в плотности этих веществ.

На практике измерить морозостойкость жидкости сложно, и это может обернуться неприятностями в зимнее время года.

  1. Как отличить этиленгликоль от пропиленгликоля?

Существует метод различения этих двух гликолей. Он использует различия в физических свойствах, удельной плотности и показателе преломления между этиленом и пропиленгликолем. Последнее является очень полезным параметром для определения того, с какими отношениями мы имеем дело. Несколько капель вещества помещаются на призму специального прибора, так называемого рефрактометра, и считывают показатель преломления, что позволяет провести идентификацию.

  1. Чем этиленгликоль отличается от глицерина?

Оба соединения относятся к одной химической группе, т. е. к спиртам. Они отличаются количеством гидроксильных групп -ОН в молекуле. Глицерин является производным пропана (пропантриола), а этиленгликоль — производным этана (этандиола). В водных растворах они понижают температуру замерзания, а также повышают температуру кипения. Имея выбор между глицерином и этиленгликолем, стоит подумать об использовании первого, потому что он более безопасен в использовании. Его негативное воздействие на окружающую среду также меньше.

  1. Где можно купить этиленгликоль?

Этиленгликоль можно легко купить в химических магазинах или у оптовиков. Цена этого вещества находится в относительно широком диапазоне. Стоит обратить внимание на приобретение товара самого высокого качества. Этиленгликоль также входит в ассортимент реагентов, предлагаемых Группой PCC (номер CAS 9005-07-6).

  1. Отравление этиленгликолем – каковы симптомы?

Отравление этиленгликолем очень часто напоминает состояние алкогольного опьянения. Отмечается заметная бессвязность движений, сонливость, учащенное дыхание, повышение артериального давления и, в некоторых случаях, судороги. Нельзя недооценивать отравление этиленгликолем. Через 24 часа появляются первые симптомы почечной недостаточности. Отравление вызывает недостаточность кровообращения и даже серьезное поражение центральной нервной системы.

  1. Как отличить этиленгликоль от глюкозы?

Мы можем различить эти два соединения, выполнив популярный тест Троммера. Глюкоза относится к так называемым альдозам, которые в свою очередь относятся к альдегидам. Известно, что альдегиды проходят тест Троммера, тогда как диолы (например, этиленгликоль) его не проходят. Весь эксперимент основан на восстановлении (испытуемым веществом) гидроксида меди (II) синего цвета CuOH 2 до оксида меди (I) кирпичного цвета Cu 2 O в щелочной среде.

Простое соединение с удивительными антифризными свойствами — ScienceDaily

Химическое соединение, используемое для стабилизации взвешенных частиц, доказало свою способность контролировать рост кристаллов льда. Этот вывод был сделан исследователями CNRS/Saint-Gobain в сотрудничестве с аффилированными с CNRS командами из INSA Lyon и Université Claude Bernard Lyon 1. Удивительно, но рассматриваемое соединение представляет собой простую молекулу, совсем не похожую на макромолекулы, ранее известные своими свойствами. антифризные свойства. Он предлагает множество преимуществ, в том числе низкие производственные затраты, стабильность и простоту использования, которые должны открыть путь к промышленному применению.

Эта работа, опубликованная в онлайн-журнале PLoS ONE , также предоставляет новые возможности для разработки синтетических эквивалентов белков-антифризов, отличных от производимых в настоящее время.

Образование кристаллов льда может иметь многочисленные и зачастую разрушительные последствия. Разрушение клеток в живых организмах, повреждение земли и дорог в холодном климате, кристаллы льда в мороженом… Все это примеры ситуаций, когда полезно контролировать рост льда. Многие организмы и виды, живущие в холодных условиях, приспособились контролировать рост льда. Их устойчивость к низким температурам основана на наличии белков-антифризов, которые состоят из очень длинных органических цепей с амфифильной структурой (частично гидрофильной, частично гидрофобной). Как эти белки взаимодействуют с кристаллами льда? Исследователи пытаются определить механизм, позволяющий белкам-антифризам идентифицировать эти кристаллы, но это явление до сих пор полностью не изучено. Кроме того, поскольку извлечение этих белков чрезвычайно дорого, предпочтительным решением является создание синтетических эквивалентов, вдохновленных природными структурами. Все белки, известные в настоящее время своими «антифризными» свойствами, являются макромолекулами (такими как гликопротеины, полисахариды и т. д.).

Группа под руководством Сильвена Девиля (1), исследователя CNRS в LSFC (Лаборатория синтеза и функционализации керамики, Лаборатория синтеза и функционализации керамики, CNRS/Saint-Gobain), в сотрудничестве с Matériaux, Ingénierie et Sciences ( Materials, Engineering and Sciences) (CNRS/INSA Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1) обнаружила, что ацетат циркония, химическое соединение, обычно используемое для стабилизации взвешенных частиц, может контролировать рост кристаллов льда. Соединение определяет морфологию кристаллов льда, полученных при замораживании раствора, в котором оно смешивается с водой. Кристаллы, полученные при добавлении ацетата циркония, очень однородны, тогда как кристаллы, полученные без него, не проявляют особой однородности.

Эти результаты весьма неожиданны, учитывая, что ацетат циркония представляет собой «соль» (2), простое соединение, которое радикально отличается от макромолекул, известных своими антифризными свойствами. Он не был известен как вещество, способное контролировать рост кристаллов льда. Такой контроль можно осуществлять несколькими способами: снижая скорость роста кристаллов (чтобы замедлить их образование), снижая температуру замерзания (чтобы замедлять их образование) или контролируя их морфологию, как в этом случае. Поскольку это подразумевает прямое взаимодействие с кристаллами льда, исследователи с удивлением обнаружили, что такие радикально разные молекулы, как ацетат циркония и белки, могут влиять на рост кристаллов.

Это соединение обладает значительными преимуществами по сравнению с существующими аналогами, природными или синтетическими. Он дешев в производстве, стабилен, «прост» и удобен в использовании, что служит хорошим предзнаменованием для множества будущих промышленных применений. Кроме того, поскольку он полностью отличается от всех ранее идентифицированных и/или разработанных веществ с той же функцией, дальнейшие исследования могут привести к разработке других молекул с антифризными свойствами.

Этот проект основывался на рентгеновской дифракции и визуализации. Эти работы стали возможными благодаря использованию рентгеновского синхротрона (линия пучка ID19) в ESRF в Гренобле, Франция. Они защищены двумя патентами, опубликованными 1 октября 2011 г.

Примечания:

  1. Лауреат гранта ERC Junior в 2011 г.
  2. В химии соль представляет собой ионное соединение, состоящее из катионов и анионов, образующих нейтральный продукт без чистого заряда.