Противоморозная добавка в раствор: рейтинг лучших моделей и производителей в 2020 году, комментарии владельцев – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Назначение и область применения

Принцип действия ПМД основан на свойствах комплекса присадок, которые при соединении с водой меняют температуру замерзания, опуская её ниже нуля. У бетона или раствора с добавкой ускоряется процесс схватывания и набора марочной прочности.

Свойства противоморозных составов регламентируются ГОСТ 21411-2008, ГОСТ 31384-2008.

Цементные растворы с ПМД применяются в случаях:

• строительства в холодное время при минусовых температурах окружающего воздуха;
• транспортировки в зимнее время;
• необходимости повышения прочности бетона;
• снижения расхода раствора.

Активно применяются добавки в северных регионах, в зимнее время по всей территории России. Используются при потребности в срочном ремонте железобетонных конструкций. При температуре +1…+5 °С ПМД применяется с целью улучшения показателей прочности, однородности, удобства в укладке бетона.

Состав и как сделать самому

Добавки различаются по свойствам и бывают трёх видов:

• Антифризы – понижают температуру кристаллизации, нормализуют процесс застывания;
• Ускорители схватывания – сокращают время до приобретения заданной прочности;
• Растворители – растворяют в воде целые частицы бетона.

В состав ПМД входят неорганические соли: нитраты, хлориды, сульфаты, карбонаты, формиаты, и органические вещества: мочевина.

Аммиачная вода – простая и универсальная добавка. Её добавляют в раствор в количестве, рассчитанном в зависимости от окружающей температуры (таблица 1).

Таблица 1 – Количество ПМД при разных температурах

Противоморозные пластификаторы делают бетонную смесь пластичной и удобной в укладке. Уменьшают расход воды, увеличивают водонепроницаемость и прочность конструкции. В составе полиакрилаты, сульфаты нафталина и меламиновой смолы.

Упрочняющие добавки ускоряют твердение бетона. Состоят из хлорида кальция, сульфата железа, алюминия, нитрата кальция.

Присадки, повышающие стойкость к коррозии, применяются для уменьшения окисления железобетонных конструкций и защиты от морозов.

Незамерзайка для бетона и раствора: рейтинг

Рынок предлагает широкий спектр противоморозных добавок с разными эксплуатационными характеристиками и свойствами (таблица 2).

Таблица 2 – Производители ПМД для бетона, цементного раствора

Наименование	Вид, назначение	Температура окружающей среды	Форма выпуска
Плантикор-П (Юг-Промхимтех)	Универсальные пластификаторы для товарного бетона, штукатурного и кладочного раствора	-25°С	Готовый раствор в канистрах
Пуфас (PUFAS) (ПФ Спектр под контролем Pufas — Германия)	Добавки для бетона, строительных растворов	-10°С, -15°С	Жидкая в канистрах 5, 10 л
NEOMID STOPMOROZ (Neomid)	Ускоритель схватывания, модификатор характеристик для бетона, растворов и сухих строительных смесей	-25°С	Сухой порошок 1. 5, 3, 12 кг
Гидротекс-ПМД (ПК Гидротекс)	Пластифицирующая жидкость для предотвращения замерзания товарного бетона и растворов	-25°С	Жидкая в пластиковой упаковке 1 и 5 л
MEDERA 170 Anti-Frost-10	Пластифицирующая добавка в строительные растворы и бетон	-10°С	Жидкая в канистрах 20 л
Формиат натрия жидкий 25% (Goodhim)	Противоморозная добавка для бетонов, растворов, монолитных железобетонных конструкций, стыков	-15°С	Жидкая в канистрах 5,10,20 л
Кратасол Крио-П (NovaTech)	Антифриз, пластификатор для цементных растворов	-25°С	Сухой порошок, жидкая
ВТВ (Черноземстрой)	Модификатор для сухих смесей, готовых растворов и бетонов	20°С	Жидкая в канистрах 10 л
Лакра (ХимТоргПроект)	Противоморозный модификатор для бетона	-15°С	Жидкая в канистрах 10 л
Барьер (Черноземстрой)	Противоморозный пластификатор в бетон и растворы	-15°С	Жидкая в канистрах 12 кг

Способ применения

Добавка смешивается с водой перед добавлением в теплый (при +10…+20 °С) или в холодный раствор, в зависимости от цели использования.

Важно: нельзя использовать для приготовления бетона замёрзший заполнитель.

Температура готовой смеси должна быть на 5 градусов выше, чем заданная точка замерзания водного раствора с антиморозной присадкой. Иначе необходимо утепление.

Пример приготовления зимнего бетона в индивидуальном строительстве:

1. В работающем миксере смешиваются вода и незамерзающая жидкость.
2. Добавляется половина песка.
3. Вводится цемент.
4. Оставшийся песок.
5. В конце засыпается крупный заполнитель (щебень, гравий) и хорошо промешивается.

Заливка в опалубку происходит стандартными способами, работы ведутся непрерывно. Сразу после укладки поверхность укрывается теплоизоляционными материалами. На этапе ухода не потребуется дополнительного утепления в случае правильного применения ПМД определённого вида в нужной концентрации.

Антифризы добавляют в количестве 10-15%, ускорители – до 5% от объёма раствора.

В случае увеличения концентрации добавки раствор теряет марочную прочность и разрушается.

Влияние пластификатора на цементный состав

Применение противоморозных (морозостойких) пластификаторов приводит к повышенному отделению воды в цементном растворе. В качестве мер для борьбы с этим явлением используется корректировка состава бетона путём увеличения количества песка с пониженным модулем крупности, введения минеральных добавок.

Смеси хлорида кальция с нитритом и хлоридом натрия, соли кальция используются в качестве пластификатора со слабым действием. За счёт этого снижается соотношение воды и цемента до 5% при сохранении коэффициента подвижности раствора.

Карбамид в комплексных морозных добавках увеличивает время схватывания цемента, повышает подвижность бетона. Эффект пластификатора проявляется более чётко.

При производстве строительных работ в холодное время года с успехом используются зимние добавки. Соблюдение регламентов и технологии применения морозостойких составов позволяет без простоев и прерываний создавать прочные бетонные конструкции.

О себе: Специалист широкого профиля. Опыт работы редактором и автором статей в должности журналиста более 12 лет. Закончил филологический факультет Белорусский государственного университета (Отделение русского языка и литературы) и получил диплом по специальности «Филология. Преподаватель русского языка и литературы».

Руководство по охлаждающим жидкостям и присадкам к двигателям

Теперь, когда температура повышается и мой двигатель, кажется, становится все горячее, я читаю в Интернете много всякой всячины о различных охлаждающих жидкостях. Я также видел заявления о присадках, которые можно просто влить, и двигатель будет охлаждаться. Что-нибудь из этого работает?

Д.П.

Джефф Смит: За эти годы я потратил больше времени, чем следовало бы, на исследование и тестирование охлаждающих жидкостей двигателя , присадок и их рабочих характеристик. И, как вы обнаружили, существует множество дезинформации и возмутительных заявлений о производительности. Но если мы применим немного науки и немного покопаемся, вы можете обнаружить, что традиционный, упрощенный подход часто оказывается лучшим — оставляя «чудодейственные» жидкости преследователям сновидений.

Начнем с неопровержимого факта. Обычная пресная вода — удивительная жидкость. Он обладает способностью поглощать больше тепла на единицу измерения, чем любой другой хладагент, и сопоставляет это со способностью передавать это тепло радиатору более эффективно, чем любой другой хладагент.Так что сразу может показаться, что лучшая охлаждающая жидкость, которую вы можете использовать, — это чистая вода.

Но, очевидно, нам понадобится добавка для контроля коррозии, а также что-то для защиты от замерзания в холодные месяцы. Здесь, в Южной Калифорнии, если в разгар зимы температура опускается ниже 50 градусов по Фаренгейту, это становится заголовком новостей. Тем, кто живет в более мягком климате, можно обойтись чистой водой только с антикоррозийной добавкой. Существует масса этих добавок, и многие из них отлично справляются со своей задачей.

Наш опыт работы с различными антикоррозийными продуктами за последние 20 лет привел нас к компании под названием Applied Chemical Specialties (APS). Они предлагают пару продуктов, которые будут работать. Недавно компания представила высокоэффективную присадку под названием Hyper-Kuhl, которая выполняет антикоррозийную работу, но также повышает эффективность системы охлаждения. В течение многих лет мы использовали их добавку No-Rosion, и она отлично себя зарекомендовала. Он рассчитан на использование около года, а затем его следует укрепить.Другие аналогичные продукты, которые я также использовал в этой же категории, — это Royal Purple’s Purple Ice и Driven’s Coolant System Protector (CSP).

На протяжении многих лет мы обсуждали проблему уменьшения коррозии с владельцем APS Джеем Россом, и я довольно много узнал о том, что происходит в системе охлаждения. Главный шаг, который вы можете предпринять для повышения производительности системы охлаждения, — это начать с правильной воды. Как вы понимаете, не вся вода одинакова. Мы проверили водопроводную воду в нашей местной Южной Калифорнии и были потрясены уровнем примесей.Мы не будем вдаваться в подробности, но в воде был шокирующе высокий уровень так называемых общих растворенных твердых веществ, а также металлов, таких как железо, что только усложняло работу антикоррозионной присадки. Ясно, что использование воды, которая удаляет все эти загрязнения, было бы хорошо. Но будь осторожен.

Вы, наверное, слышали, как и мы, что лучше всего использовать дистиллированную воду. Но Росс предупреждает, что дистиллированная вода не так идеальна, как кажется. Да, процесс дистилляции удаляет почти 100 процентов примесей, но процесс удаления этих материалов также приводит к химическому дисбалансу воды.

Хотя мы мало что узнали в химии в старших классах, мы сохранили один факт: любой химический раствор будет пытаться уравновесить себя. Таким образом, когда дистиллированная вода заливается в систему охлаждения, она немедленно запускает процесс отрыва электронов от мягких металлов в системе. К ним относятся цинк, магний и алюминий. Таким образом, вы можете видеть, что использование дистиллированной воды, смешанной с любыми антикоррозийными присадками, сразу же увеличивает нагрузку на антикоррозионные присадки.

Есть несколько различных версий очищенной воды, которые являются гораздо лучшими альтернативами. Так называемая мягкая вода — это процесс, при котором хлорид натрия (NaCl) смешивается с водой для удаления тех же примесей. Этот процесс использует ион натрия для создания сбалансированного раствора. Поскольку вода химически сбалансирована, она не отрывает электроны от мягких металлов в системе охлаждения, а это именно то, что нам нужно. Хотя некоторые энтузиасты возражают против этого, потому что утверждают, что он добавляет соли в воду, если вы когда-нибудь пробовали мягкую воду, вы знаете, что это не так. Мягкая вода — отличный выбор.

Если невозможно получить мягкую воду, ищите питьевую воду, очищенную методом обратного осмоса. Мы нашли компанию под названием Glacier Water , которая размещает диспенсеры для воды возле продуктовых магазинов и продает эту воду по тридцать центов за галлон. Мы протестировали эту воду и обнаружили, что она удаляет практически все растворенные металлические примеси. Это то, что мы используем исключительно во всех наших системах охлаждения. Если не считать этого, любая бытовая система очистки водопроводной воды, безусловно, лучше, чем обычная водопроводная вода.

В условиях гонок на многих кольцевых трассах и драг-полосах запрещено использование этиленгликоля и других охлаждающих жидкостей с антифризом для использования на трассе, поскольку эти охлаждающие жидкости очень затрудняют очистку. Это еще одна ситуация, когда фильтрованная вода с антикоррозийной добавкой, такой как вышеупомянутый Hyper-Kuhl, была бы отличным выбором. Hyper-Kuhl предлагает как защиту от коррозии, так и улучшающие теплопередачи характеристики. Это относится к категории химикатов, называемых поверхностно-активными веществами.

Поверхностно-активное вещество — это химическое вещество, которое снижает поверхностное натяжение воды. Если вы когда-нибудь наполняли стакан с водой до самого края, вы заметите, что вода будет немного выше края стакана. Это связано с очень высоким поверхностным натяжением воды. Высокое поверхностное натяжение воды создает большие пузыри, которые вы видите на дне глубокой кастрюли с водой, когда она кипит. Если вы внимательно посмотрите на процесс кипячения, вы заметите, что эти пузырьки остаются на дне кастрюли на мгновение, прежде чем вырваться наружу и подняться на поверхность воды.Эти большие пузыри создаются высоким поверхностным натяжением воды. Теперь представьте, что большие пузыри, вероятно, возникают также на стороне водяной рубашки камеры сгорания, когда ваш двигатель вырабатывает большую мощность. Когда образуются эти большие пузыри, они снижают характеристики теплопередачи воды и образуют горячие точки. Эти горячие точки могут вызвать детонацию в камере сгорания.

В результате этого выпуска была создана целая линейка продуктов, снижающих поверхностное натяжение воды и обеспечивающих лучшую теплопередачу.Идея состоит в том, что если тепло передается охлаждающей жидкости в головной части, оно также будет более эффективно передаваться охлаждающим трубкам радиатора, что приведет к снижению общей рабочей температуры. Теория есть, но если вы не гонщик по круговой трассе или шоссейный гонщик, не бежите со скоростью 140 с лишним миль в час на гонке Silver State Open Road или гонщик Bonneville, эти добавки могут незначительно повлиять на температуру охлаждающей жидкости. . Но по крайней мере теперь вы знаете, как они работают. Это не просто волшебство.

Среди продуктов, которые работают как поверхностно-активные вещества, можно назвать Water Wetter от Red Line, Hyper-Kuhl Applied, Purple Ice от Royal Purple и Lucas Super Coolant и многие другие.

Если вы ищете антикоррозионную присадку, которая действительно работает с чистой водой, а также потенциально может немного снизить температуру охлаждающей жидкости, то Hyper-Kuhl от Applied Chemical Specialties или Purple Ice от Royal Purple — отличные продукты.

Итак, теперь, когда мы знаем, с какой воды начинать, появилось много дезинформации о незамерзании в качестве охлаждающей жидкости. Несомненно, старый резервный этиленгликоль работал десятилетиями. При смешивании в соотношении 50/50 с мягкой или фильтрованной водой это отличный способ добавить антикоррозионные присадки и предотвратить замерзание зимой.Но обычный энтузиазм: «Если что хорошо, тем лучше!» здесь не работает. Любая жидкость, используемая в качестве хладагента, зависит от физического фактора, называемого удельной теплоемкостью. Это определяется как способность жидкости отводить тепло от двигателя — она ​​конкретно определяется как количество БТЕ на фунт жидкости. Нет ничего удивительного в том, что прямая вода является отличной жидкостью с точки зрения отвода тепла от двигателя.

Но когда мы смешиваем вместе антифриз (этиленгликоль) и воду, способность охлаждающей жидкости отводить тепло от двигателя уменьшается.Мы создали диаграмму (взятую с веб-сайта engineeringtoolbox.com ), которая показывает, что при смеси воды и антифриза 50/50 удельная теплоемкость этой смеси всего на 86 процентов эффективнее, чем у чистой воды.

Я также читал заявления гонщиков, использующих 100-процентный антифриз из-за его температуры кипения 387 градусов F. Проблема с этим подходом заключается в том, что удельная теплоемкость прямого незамерзания составляет 0,66, как показано в прилагаемой таблице. Согласно вышеупомянутому сайту, система охлаждения потеряла 20 процентов своей мощности.Это означает, что вы должны увеличить поток жидкости, по крайней мере, на это, а может быть, и больше. Главное, что нужно запомнить: бесплатного обеда не бывает. И, для справки, точка замерзания прямого антифриза составляет примерно 10 градусов по Фаренгейту — это выше нуля, в то время как смесь 50/50 ближе к -35 градусов F.

Прошу прощения, что этот ответ длился дольше, чем вы, вероятно, хотели (золотая звезда тем из вас, кто прошел через весь этот кусок!). Это сложная тема, и я постарался сделать ее менее запутанной.Надеюсь это поможет.

Что такое антифриз?

Антифриз — это добавка, которая может использоваться для понижения точки замерзания, а также повышения температуры кипения любой жидкости на водной основе. Одним из распространенных примеров является автомобильная промышленность, где антифриз в виде этиленгликоля добавляется к воде в качестве охлаждающей жидкости двигателя в транспортных средствах и предотвращает замерзание двигателя при низких температурах.

Если было использовано мало или совсем не было антифриза, а вода замерзла в двигателе, это создало бы огромное внутреннее давление из-за расширения, что привело бы к серьезному повреждению двигателя. Точно так же перегретый двигатель может иметь разрушительные (и дорогостоящие) последствия. Забота о охлаждающей жидкости для вашего автомобиля является ключевым фактором!

Из чего сделан антифриз?

Антифриз можно приготовить с использованием любого из этих четырех основных агентов, смешанных с водой: метанола, глицерина, этиленгликоля и пропиленгликоля. У каждого агента есть свои преимущества и недостатки, в зависимости от того, как вы хотите его использовать.

• Метанол: легковоспламеняющаяся, токсичная жидкость, метанол используется в жидкости для омывателя лобового стекла и в антиобледенителях.
• Глицерин (также называемый глицерином): нетоксичный и способный выдерживать более высокие температуры, чем его аналоги, глицерин был первым антифризом, используемым в автомобильных двигателях. Иногда его называют «природным антифризом». Его производят из животных и растительных веществ.
• Этиленгликоль: наиболее распространенный автомобильный антифриз, используемый вместо глицерина из-за его более низкой точки замерзания, хотя он токсичен для человека.Этиленгликоль также является лучшим антифризом для защиты как от низких, так и от высоких температур благодаря своим характеристикам теплопередачи.
• Пропиленгликоль: менее токсичен, чем этиленгликоль, но для достижения того же результата его необходимо использовать в больших количествах. Идеально подходит для использования там, где этиленгликоль может быть опасен, например, в пищевой промышленности.

Эти составы могут продаваться в виде концентрата или разбавленного водой. Разбавление 50%: 50%, что дает температуру замерзания примерно -37 ° C (-34.6 ° F), как правило, используется в Великобритании, но в более теплом или холодном климате при необходимости используются более слабые или более сильные разведения.

Антифриз может также содержать другие добавки, такие как фосфаты и силикаты, которые помогают защитить от коррозии и роста биологических веществ. Преимущество этого заключается в том, что если позволить коррозии или биологическим веществам накапливаться, они могут ограничить действие антифриза и вызвать повреждение.

Почему антифриз бывает разных цветов?

Возможно, вы знаете, что антифризы бывают разных цветов, от красного и синего до зеленого и оранжевого, которые создаются путем добавления красителя.Почему? В основном по историческим причинам — разные цвета отражали либо место изготовления продукта, марку, которая его производила, либо тип содержащегося в нем химиката для предотвращения коррозии.

Например, в старых антифризах использовалась технология неорганических присадок, и они были либо синими, либо зелеными. По мере развития технологий антифризы перестали содержать силикаты и использовали технологию органических кислот. Эти антифризы с увеличенным сроком службы обычно были оранжевого цвета. В наши дни цвет не отражает сам продукт, поэтому нелегко определить, какие химические вещества содержит антифриз, просто посмотрев, синий, зеленый, желтый или оранжевый.

Антифриз — это то же самое, что охлаждающая жидкость?

Когда речь идет о жидкости в системе охлаждения двигателя, антифриз и охлаждающая жидкость — это слова, которые могут использоваться как синонимы, поскольку оба они описывают жидкость, которая помогает двигателю работать при нужной температуре.

Разница между антифризом и охлаждающей жидкостью заключается в том, что двигатель необходимо охлаждать до нужной температуры 365 дней в году независимо от погоды, а это означает, что охлаждающая жидкость требуется двигателю в любое время. В холодное время года антифризные свойства охлаждающей жидкости должны предотвращать замерзание жидкости.

История антифриза

Шарль Адольф Вюрц, французский химик, открыл этиленгликоль в конце 1850-х годов, но не смог найти ему применения. Примерно пятьдесят лет спустя было обнаружено, что этиленгликоль является отличным хладагентом, а также использовался в качестве замены глицерина при взрывах во время Первой мировой войны. После войны он производился в больших масштабах для охлаждающих жидкостей двигателей и был революционным в развитии как автомобильной, так и авиационной промышленности.У антифриза, каким мы его знаем сейчас, есть множество применений.

Характеристики антифриза

Антифриз синий — готовый к использованию

Нетоксичный антифриз

Описание	Пределы
Соответствует ASTM D3306 Тип II, ASTM D 4985, SAE J 1034 , BS 6580 (1992), AFNOR NF R15-601
S. G. @ 15 ° C (ASTM D 4052)	1.030 — 1.065	г / мл
Равновесная точка кипения с обратным холодильником ° C (ASTM D 1120)	> 152	° C
pH ( 50% об.)	7,5 — 9,5
Точка замерзания, разбавление водой на 50% об.	-34	° C
Точка замерзания 33% об. Разбавление водой	-15	° C

Паспорт безопасности антифриза (MSDS)

В паспорте безопасности антифриза перечислены соединения, которые считаются серьезными опасностями при использовании в соответствии с рекомендациями, включая силикат натрия, борат натрия и бензоат денатония.

Паспорта безопасности антифризов приведены ниже. В этих паспортах безопасности перечислены потенциальные опасности (включая опасность для здоровья, пожар, реактивность и опасность для окружающей среды) антифриза, а также способы безопасного использования или работы с ним.

И, наконец,… Производство антифриза, чтобы оставаться теплым

Невероятно, но в 2014 году ученые объявили, что они обнаружили пять семейств антарктических обитающих рыб, которые естественным образом производят «антифриз» белки, что позволяет им выжить в холодном Южном океане.Эта способность делает их настолько успешными, что эти рыбы составляют более 90% всей биомассы рыб в этом районе.

Хотя мы не можем предоставить возможность оставаться в тепле в Антарктике, мы поставляем широкий спектр готовых к использованию и изготовленных на заказ антифризов, включая нетоксичные варианты.

Antifreeze

Antifreeze — это средство для предотвращения замерзания, используемое в двигателях внутреннего сгорания и других системах теплопередачи, таких как чиллеры HVAC и солнечные водонагреватели.

Назначение антифриза — предотвратить катастрофическую деформацию жесткого корпуса из-за расширения, когда вода превращается в лед. Антифризы — это химические соединения, добавляемые в воду для снижения точки замерзания смеси ниже самой низкой температуры, с которой может столкнуться система. Либо присадка , либо смесь может называться антифризом.

Смесь антифриза обеспечивает снижение точки замерзания для холодной окружающей среды, а также повышает точку кипения, чтобы обеспечить более высокие температуры жидкости.Это описывается как действие коллигативного агента, который может правильно называться как антифриз, так и «антискип», когда используется для обоих свойств. 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.

Использование в автомобилях и двигателях внутреннего сгорания

Большинство автомобильных двигателей имеют водяное охлаждение для отвода отработанного тепла, хотя на самом деле «вода» представляет собой смесь антифриза и воды, а не обычную воду. Термин охлаждающая жидкость двигателя широко используется в автомобильной промышленности, поскольку охватывает его основную функцию конвективной теплопередачи для двигателей внутреннего сгорания. При использовании в автомобильной промышленности ингибиторы коррозии добавляются для защиты радиаторов автомобилей, которые часто содержат ряд электрохимически несовместимых металлов (алюминий, чугун, медь, латунь, припой и т. Д.). Также добавляется смазка для уплотнения водяного насоса.

Antifreeze был разработан для устранения недостатков воды как теплоносителя.В некоторых двигателях замораживающие пробки размещаются в областях блока цилиндров, через которые протекает охлаждающая жидкость, чтобы защитить двигатель от замерзания, если температура окружающей среды упадет ниже точки замерзания смеси антифриз / вода. Их не следует путать с пробками керна, цель которых — обеспечить удаление песка, используемого в процессе литья блоков цилиндров (однако при замерзании охлаждающей жидкости пробки керна будут вытолкнуты).

С другой стороны, если охлаждающая жидкость двигателя становится слишком горячей, она может закипать внутри двигателя, вызывая пустоты (карманы пара), что приводит к локальным горячим точкам и катастрофическому отказу двигателя.Если бы обычная вода использовалась в качестве охлаждающей жидкости двигателя, это привело бы к гальванической коррозии. Правильная охлаждающая жидкость двигателя и система охлаждающей жидкости под давлением могут помочь избежать проблем, из-за которых обычная вода несовместима с автомобильными двигателями. При наличии подходящего антифриза охлаждающая жидкость двигателя может выдерживать широкий диапазон температур, например от -34 ° F (-37 ° C) до +265 ° F (129 ° C) для 50% (по объему) пропиленгликоля, разбавленного водой и система охлаждающей жидкости под давлением 15 psi. ^{[1] [2]}

Ранним антифризом охлаждающей жидкости двигателя был метанол (метиловый спирт), который до сих пор используется в жидкости для омывателя лобового стекла. Поскольку крышки радиаторов были вентилируемыми, а не закрытыми, метанол терялся при испарении, что требовало частого пополнения, чтобы избежать замерзания охлаждающей жидкости. Метанол также ускоряет коррозию металлов, особенно алюминия, используемых в двигателях и системах охлаждения. Был разработан этиленгликоль, который вскоре заменил метанол в качестве антифриза для системы охлаждения двигателя. Он имеет очень низкую летучесть по сравнению с метанолом и водой.

Другое применение

Наиболее распространенными растворами антифризов на водной основе, используемыми для охлаждения электроники, являются смеси воды и этиленгликоля (EGW) или пропиленгликоля (PGW).Использование этиленгликоля имеет более давнюю историю, особенно в автомобильной промышленности. Однако растворы EGW, разработанные для автомобильной промышленности, часто содержат ингибиторы ржавчины на силикатной основе, которые могут покрывать и / или забивать поверхности теплообменников. Использование PGW в качестве хладагента становится все более распространенным, прежде всего потому, что он экологически чистый и нетоксичный. Этиленгликоль указан как токсичное химическое вещество, требующее осторожности при обращении и утилизации.

Этиленгликоль имеет желаемые термические свойства, включая высокую температуру кипения, низкую температуру замерзания, стабильность в широком диапазоне температур, а также высокую удельную теплоемкость и теплопроводность.Он также имеет низкую вязкость и, следовательно, снижает потребность в перекачке. Хотя EGW имеет более желательные физические свойства, чем PGW, последний хладагент используется там, где токсичность может быть проблемой. PGW обычно считается безопасным для использования в пищевых продуктах или пищевой промышленности, а также может использоваться в закрытых помещениях.

Первичные агенты

Большинство антифризов получают путем смешивания дистиллированной воды с каким-либо спиртом.

Метанол

Метанол (также известный как метиловый спирт, карбинол, древесный спирт, древесный нафта или древесный спирт) представляет собой химическое соединение с химической формулой CH ₃ OH. Это простейший спирт, легкая, летучая, бесцветная, легковоспламеняющаяся, ядовитая жидкость с характерным запахом, который несколько мягче и слаще, чем этанол (этиловый спирт). При комнатной температуре он является полярным растворителем и используется в качестве антифриза, растворителя, топлива и денатурирующего агента для этилового спирта. Он не популярен для машин, но может быть найден в жидкости для омывателя лобового стекла, антиобледенителях и добавках к бензину.

Этиленгликоль

Растворы этиленгликоля стали доступны в 1926 году и продавались как «устойчивые антифризы», поскольку более высокие температуры кипения давали преимущества как для летнего использования, так и в холодную погоду.Сегодня они используются в самых разных областях, в том числе в автомобилях.

Отравление

Этиленгликоль токсичен для людей, а также для других животных, ^[3] , поэтому с ним следует обращаться и утилизировать надлежащим образом. У него сладкий вкус, который может способствовать его случайному проглатыванию или преднамеренному использованию в качестве орудия убийства, как приписывают сенсационные сообщения в СМИ о нем. ^{[4] [5] [6] [7]} Такое отравление трудно идентифицировать без специального тестирования, поскольку оно часто имитирует другие заболевания, и в результате такого отравления могут возникать различные симптомы, включая тяжелую диарею и т. рвота. ^{[8] [4] [5] [6] [7]} Некоторые антифризы на основе этиленгликоля содержат горький агент, например денатоний, который помогает предотвратить случайное или преднамеренное употребление.

Глицерин

Когда-то использовавшийся в автомобильных антифризах, глицерин обладает тем преимуществом, что он не токсичен и может быть использован в будущем для некоторых приложений. ^[9]

Пропиленгликоль

Пропиленгликоль, с другой стороны, значительно менее токсичен и может быть обозначен как «нетоксичный антифриз». Он используется в качестве антифриза там, где этиленгликоль не подходит, например, в системах пищевой промышленности или в водопроводных трубах в домах, где возможно случайное проглатывание.

Пропиленгликоль окисляется при воздействии воздуха и тепла с образованием молочной кислоты. ^{[10] [11]} Если не ингибировать должным образом, эта жидкость может быть очень коррозийной, ^{[требуется ссылка ]} , поэтому к пропиленгликолю часто добавляют буферные агенты для pH, чтобы предотвратить кислотную коррозию металлических компонентов.

Помимо выхода из строя системы охлаждения, происходит также биологическое загрязнение. Как только начинается бактериальная слизь, скорость коррозии системы увеличивается. Техническое обслуживание систем с использованием раствора гликоля включает регулярный контроль защиты от замерзания, pH, удельного веса, уровня ингибитора, цвета и биологического загрязнения.

Пропиленгликоль следует заменить, когда он станет красноватым. ^{[ почему? ]}

Измерение точки замерзания

После того, как антифриз был смешан с водой и введен в эксплуатацию, его необходимо периодически обслуживать.Если охлаждающая жидкость двигателя протекает, закипает или если радиатор необходимо слить и снова залить, необходимо учитывать защиту от замерзания антифриза. В других случаях может потребоваться эксплуатация транспортного средства в более холодной окружающей среде, требующей больше антифриза и меньше воды. Для определения точки замерзания раствора обычно используются три метода: ^[12]

1. Удельный вес — (с использованием ареометра или другого плавающего индикатора),
Рефрактометр
2. , который использует оптические свойства раствора, и
3. Тест-полоски — специализированные одноразовые индикаторы, предназначенные для этой цели.

Хотя ареометры на основе этиленгликоля широко доступны и продаются на массовом рынке для тестирования антифриза, они дают ложные показания при высоких температурах, поскольку удельный вес изменяется с температурой. ^[12] Растворы пропиленгликоля нельзя тестировать с использованием удельного веса из-за неоднозначных результатов (40% и 100% растворы имеют одинаковый удельный вес). ^[12]

Ингибиторы коррозии

Большинство коммерческих антифризов включают соединения, ингибирующие коррозию, и цветной краситель (обычно зеленый, красный, оранжевый, желтый или синий флуоресцентный) для облегчения идентификации. ^[13] Обычно используется разбавление водой 1: 1, что приводит к температуре замерзания около -34 ° F (-37 ° C), в зависимости от состава. В более теплых или более холодных областях используются более слабые или более сильные разбавления соответственно, но часто указывается диапазон от 40% / 60% до 60% / 40% для обеспечения защиты от коррозии и 70% / 30% для максимального предотвращения замерзания вплоть до -84 ° F (-64 ° C). ^[2]

Традиционные ингибиторы

Традиционно в транспортных средствах использовались два основных ингибитора коррозии: силикаты и фосфаты. В автомобилях американского производства традиционно использовались силикаты и фосфаты. ^[14] Европейские марки содержат фосфаты и другие ингибиторы, но не силикаты. ^[14] В Японии традиционно используются фосфаты и другие ингибиторы, но не силикаты. ^[14]

Технология органических кислот

Некоторые автомобили построены с использованием антифриза на основе органических кислот (OAT) (например, DEX-COOL ^[15] ) или с составом на основе гибридных органических кислот (HOAT) (напр.g., Zerex G-05 ^[16] ), оба из которых, как утверждается, имеют увеличенный срок службы в пять лет или 240 000 км (150 000 миль).

DEX-COOL конкретно вызвал споры. Судебный процесс связал это с отказами прокладки впускного коллектора в двигателях General Motors (GM) 3,1 л и 3,4 л, а также с другими неисправностями в двигателях 3,8 и 4,3 л. Групповые иски были зарегистрированы в нескольких штатах и ​​в Канаде для рассмотрения некоторых из этих исков. Первым из них было принято решение в Миссури, где в начале декабря 2007 года было объявлено об урегулировании. ^[17] В конце марта 2008 г. GM согласилась выплатить компенсацию истцам в остальных 49 штатах. ^[18] GM (Motors Liquidation Company) подала заявление о банкротстве в 2009 году, в результате чего оставшиеся претензии были ограничены до тех пор, пока суд не определит, кто получит деньги. ^[19]

По словам производителя DEX-COOL, «смешивание« зеленой »охлаждающей жидкости [без OAT] с DEX-COOL сокращает интервал замены партии до 2 лет или 30 000 миль, но в противном случае не приведет к повреждению двигателя». ^[20] Антифриз DEX-COOL содержит два ингибитора: себацинат и 2-EHA (2-этилгексановая кислота), последний хорошо работает с жесткой водой, имеющейся в США, но является пластификатором, который может вызвать протекание прокладок. ^[14]

Согласно внутренним документам GM, ^{[требуется ссылка ]} , по всей видимости, главная причина заключается в эксплуатации транспортных средств в течение длительных периодов времени с низким уровнем охлаждающей жидкости. Низкий уровень охлаждающей жидкости вызван выходом из строя герметичных колпачков в открытом положении. (Новые крышки и емкости для восстановления были выпущены одновременно с DEX-COOL). Это подвергает горячие компоненты двигателя воздействию воздуха и паров, вызывая коррозию и загрязнение охлаждающей жидкости частицами оксида железа, что, в свою очередь, может усугубить проблему герметичной крышки, поскольку загрязнение постоянно удерживает крышки открытыми. ^[21]

Honda и Toyota используется OAT с себацинатом, но без 2-EHA. Некоторые добавленные фосфаты обеспечивают защиту при накоплении ОАТ. ^[14] Honda специально исключает 2-EHA из своих формул.

Обычно антифриз ОАТ содержит оранжевый краситель, чтобы отличать его от обычных охлаждающих жидкостей на основе гликоля (зеленого или желтого). Некоторые из новых охлаждающих жидкостей на основе ОАТ заявляют, что они совместимы со всеми типами ОАТ и охлаждающими жидкостями на основе гликоля; обычно они зеленого или желтого цвета (см. таблицу цветов ^[13] )

Технология гибридных органических кислот

HOAT обычно смешивают OAT с традиционным ингибитором, таким как силикаты или фосфаты.

G05 — это формула с низким содержанием силикатов и фосфатов, включающая бензоатный ингибитор. ^[14]

Добавки

Все составы автомобильных антифризов, включая новые составы органических кислот (антифризы OAT), опасны для окружающей среды из-за смеси присадок (около 5%), включая смазочные материалы, буферы и ингибиторы коррозии. ^[22] Поскольку добавки в антифризы являются собственностью компании, в паспортах безопасности материалов (MSDS), предоставленных производителем, перечислены только те соединения, которые считаются серьезными опасностями при использовании в соответствии с рекомендациями производителя.Обычные добавки включают силикат натрия, динатрийфосфат, молибдат натрия, борат натрия и декстрин (гидроксиэтилкрахмал). Красители динатрий-флуоресцеин добавляются к антифризу, чтобы помочь отследить источник утечек, а также в качестве идентификатора, поскольку некоторые другие составы несовместимы. ^[13]