تكوين وخصائص وأنواع مضاد التجمد

مع ظهور محركات الاحتراق الداخلي ، تم استخدام الماء لتبريدها. بالنسبة لأي أنظمة تبريد ، يعد هذا سائلًا ممتازًا ، وسيولة عالية ، ولزوجة منخفضة ومستقرة ، ونقطة غليان عالية إلى حد ما. يستخدم التبريد المائي في تشغيل العديد من الأجهزة التقنية ، من الأفران العالية إلى المفاعلات النووية.

تمنع خاصيتان سلبيتان للماء استخدامه لاستخراج الحرارة أثناء تشغيل محركات الاحتراق الداخلي:

• عند التجميد ، يزيد حجم الماء بنسبة تصل إلى 9٪. يمكن للثلج الناتج أن يكسر أي وعاء تم سكب الماء فيه ؛
• يتسبب الماء في تآكل وتدمير المعادن والمواد التي تتلامس معه.

ما هو مضاد التجمد ولماذا هو مطلوب

كلمة "مضاد للتجمد" تأتي من مكافحة - ضد و تجمد - تجميد. مصطلح تقني للسوائل التي لا تتجمد في درجات حرارة منخفضة.

تُستخدم الانتفريزات في أنظمة التدفئة ، ومحركات الاحتراق الداخلي ، والطيران لإزالة الجليد ، ولتبريد أجهزة الليزر القوية وأجهزة الكمبيوتر الفائقة.

بالمناسبة: "غسالة بدون تجميد" ، التي تصبها في خزان الغسالة ، هي أيضًا مادة مضادة للتجمد.

المبردات الحديثة لها نقطة تجمد - 35 ... - 60⁰C ، ومعامل التمدد الصغير 1,5 ... 3,5٪.

تكوين المبرد

لقد حاولوا إنشاء سوائل مضادة للتجمد في وقت مبكر من بداية القرن التاسع عشر عن طريق إذابة الميثيل أو الكحول الإيثيلي في الماء. يغلي المحلول عند 82 درجة مئوية ، وكانت أبخرته قابلة للاشتعال ، ولم يتم استخدامه في أنظمة التبريد المفتوحة.

تم استخدام مزيج من 60-70 ٪ من الجلسرين مع الماء تقريبًا حتى نهاية الحرب العالمية الثانية. مجمدة عند -32⁰C ، ولكن في درجات حرارة أقل من 0⁰ج- كثيفة ، مما يتسبب في تكسر مضخات المياه وانكسار الأحزمة ومشاكل أخرى.

مركبات أساسها كلوريد الكالسيوم ، مجمدة عند -20⁰C ، فقد تطلبوا مراقبة مستمرة للكثافة باستخدام مقياس كثافة السوائل ، وإلا ، عندما يغلي الماء بعيدًا ، تترسب الأملاح وتسد المشعات.

جميع المبردات المماثلة في النصف الثاني من القرن العشرين. حلت محلها مضادات التجمد القائمة على الإيثيلين جلايكول.

المرجع: 60٪ من الإيثيلين جلايكول المنتج في العالم يتم إنفاقه على إنتاج مانع تجمد السيارات وسوائل الفرامل.

الإيثيلين جلايكول سائل صافٍ ، زيتي قليلاً ، عديم الرائحة. سام جدا. يمكن أن يؤدي تناول جرعة مقدارها 100 مل إلى الوفاة. طعمها حلو ، لذلك ، لمنع التسمم الغذائي ، يضيف العديد من الشركات المصنعة المواد المرة إلى الانتفريزر.

تحتوي مضادات التجمد على جلايكول الإيثيلين ، 35 إلى 50٪ ماء ومواد مضافة.

تحتوي العبوة المضافة على:

• مثبطات التآكل؛
• المواد التي تقضي على تجويف تدفق السائل وقمع الرغوة ؛
• الأصباغ لتسهيل تحديد مستوى السائل في خزان التمدد أو الحاوية.

ما هو الفرق بين Tosol

مضاد التجمد عبارة عن سائل تبريد للسيارات يعتمد على جلايكول الإيثيلين. تم تطويره في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، في أحد معاهد البحوث في موسكو. حصلت على اسمها من اسم قسم تكنولوجيا التخليق العضوي (TOS) مع إضافة النهاية "-ol" ، قياساً على "avtol" ، "Solidol" ، "lithol".

حتى نهاية التسعينيات. تم إنتاجه تحت الاسمين "Tosol-A" و "Tosol-AM" ، مع وضع العلامات OZH-90 و OZH-40 ، حاليًا - "Tosol-65" و "Tosol-40". تشير الأرقام إلى نقطة التجمد.

خصائص وخصائص المبرد

تعتمد نقطة تجمد المبرد على نسبة الإيثيلين جلايكول والماء. "يتجمد" الإيثيلين جلايكول النقي بالفعل عند -12,3 درجة مئوية. يمكن تحقيق أقل نقطة تجمد ممكنة ، -75 درجة مئوية ، عن طريق خلط 75٪ إيثيلين جلايكول و 25٪ ماء. المبردات الأكثر شيوعًا هي 35 ... 50٪ ماء. يبدأ خليط يحتوي على 35٪ ماء في التبلور عند -65⁰مع ، و 50٪ - عند - 40⁰C.

تعتمد خصائص المبرد على جودة ونقاء المواد الخام. أفضل أنواع الانتفريزات مصنوعة من الإيثيلين جلايكول النقي كيميائياً (99,9) ، مع إضافات بدون شوائب غريبة. في كثير من الأحيان ، يستخدم المصنعون عديمي الضمير بديلًا رخيصًا من ثنائي إيثيلين غليكول ، وهو منتج تنقية للمواد الخام الرئيسية.

لا يمكن صنع مضاد التجمد الرخيص من مكونات باهظة الثمن. بعد شراء علبة غير مكلفة للغاية من سائل لامع "في بعض الأحيان" ، تأكد من أن المنتج الموجود فيها غير مستقر كيميائيًا ، وبعد فترة من الوقت سيفقد أو يتغير لونه ، سيبدأ هطول الأمطار في التساقط منه. سوف تضطر إلى الدفع مرتين - لشطف النظام واستبدال المبرد.

لا يوجد معيار واحد للانتفريزات. لكل دولة لوائحها الخاصة ، على سبيل المثال:

• في الولايات المتحدة الأمريكية ، ASTM D 3306 ؛
• في المملكة المتحدة BS 6580 ؛
• في فرنسا - AFNOR NF R15-601 ، إلخ.

في روسيا ، GOST 28084-89 "سوائل التبريد منخفضة التجميد" سارية المفعول. وفقًا لهذه الوثيقة ، التي لم تتغير منذ أكثر من 30 عامًا ، تتميز المبردات بالخصائص الرئيسية التالية:

1. نقطة التجمد (بداية التبلور). يحدد GOST OZH-40 و OZH-65 مع نقطة التجمد المقابلة. قد يختلف هذا المؤشر عن الانتفريزات الأجنبية الصنع.
2. نقطة الغليان. عند الضغط الجوي العادي 110-135 درجة مئوية. في نظام التبريد المغلق ، يرتفع الضغط بمقدار 1,5 - 3 مرات ، وتتغير درجة غليان السوائل وفقًا لذلك.
3. الإرغاء. عندما يدور المبرد في نظام عمل ، لا تتشكل الرغوة. كانت هذه الخاصية مهمة مع تقنية الملء في ذلك الوقت على ناقل VAZ.
4. خصائص مضادة للتآكل. تمت كتابة GOST 1989 لمواد التبريد ، التي تحتوي إضافاتها على الفوسفات والبورات والأمينات والنتريت. تم استخدام هذه المبردات بشكل رئيسي في الستينيات والتسعينيات من القرن الماضي. تسمح المتطلبات الحديثة باستخدام المبردات التقليدية فقط في النماذج القديمة ، ثم إذا تم استخدام مركبات السيليكات كمثبطات.
5. التأثير على عناصر المطاط. يجب أن يحمي المبرد المطاط من التشقق والتفريغ. أدى التقدم التكنولوجي المستمر منذ فترة طويلة إلى استبدال الخراطيم المطاطية بمنتجات مصنوعة من المطاط الصناعي والمواد البوليمرية.

علينا أن نعترف بأن الامتثال لـ GOST ليس دليلاً على جودة أو إمكانية استخدام المبرد.

يمكن اعتبار المعيار الرئيسي إذنًا من الشركة المصنعة للسيارة لاستخدام سائل التبريد هذا لطراز معين ، مذكور في جواز السفر أو في مستند التشغيل والإصلاح.

الأنواع والتصنيف

لا يوجد تصنيف دولي عام للانتفريزات. تم اعتبار الوثيقة التي طورتها شركة VOLKSWAGEN AG كنقطة مرجعية رئيسية. وفقًا له ، تنقسم المبردات إلى فئات G11 و G12 و G13:

• G11. المبردات التقليدية القائمة على الإيثيلين جلايكول ومثبطات تآكل السيليكات. أنها تخلق طبقة واقية على الأسطح التي تقلل من التوصيل الحراري ، وكاشطة عند سفك. يتم استبدال سائل التبريد فئة G11 كل عامين.
• G12. مضادات التجمد مع إضافات تعتمد على الأحماض الكربوكسيلية. عمر الخدمة يصل إلى 5 سنوات. مبردات كربوكسيلات ذات التسمية الدولية أو OAT (تكنولوجيا الأحماض العضوية).
• G12 +. مضاد للتجمد الهجين يحتوي على الكربوكسيلات ومركبات السيليكات. أرخص إلى حد ما ، خدمة الحياة 3-5 سنوات. HOAT المعين (تقنية الأحماض العضوية الهجينة) أو الهجين.
• G12 ++. أحدث جيل من مضادات التجمد من الإيثيلين جلايكول ، مع إضافة الجلسرين والمواد المضافة من المثبطات العضوية إلى جانب مركبات السيليكون. توفر حماية عالية من سبائك الألومنيوم. تستخدم من قبل فولكس فاجن منذ عام 2008. التصنيف الدولي منخفض الهجين أو SOAT (تكنولوجيا الأحماض العضوية المحسنة بالسيليكون).
• G13. مضاد تجمد حديث يعتمد على البروبيلين جليكول. غير سامة وصديقة للبيئة. يحتوي على مجموعة من مثبطات التآكل العضوية.

 

لون التجمد

أي صانع مبرد ، إذا لم يكن موردًا لشركة فولكس فاجن ، له الحرية في طلاء منتجاته بأي لون.

إذا كنت تسترشد بـ GOST ، فيمكن أن يكون "Tosol" بلونين فقط ، أزرق وأحمر.

وفقًا لمعايير فولكس فاجن ، يجب طلاء الانتفريدات لكل فئة بالألوان:

• G11 - أزرق أو أخضر ؛
• G12 - أحمر ، برتقالي ، أرجواني ؛
• G13 - أرجواني أو وردي.

عند شراء المبرد ، يجب ألا تختاره حسب اللون ، فقد لا يتوافق مع الفصل. من الضروري اتباع توصيات الشركة المصنعة للسيارة أو الإدخالات في دفتر الخدمة.

كيفية تخفيف التركيز

تعتبر مركزات سائل التبريد شائعة في السوق ، وتحتوي على:

• إيثيلين جلايكول 90٪ ؛
• ماء 3-5٪ ؛
• 5-7٪ إضافات.

يخفف التركيز بالماء المقطر فقط.

نصيحة. يفضل شراء الماء المقطر "الصنبور" من الصيدلية.

يشار إلى نسب التخفيف على عبوة التركيز. بعد قياس كثافة المحلول الناتج عند 20 درجة مئوية باستخدام مقياس كثافة السوائل ، نتحقق من تركيزه وفقًا للجدول:

الكثافة ، جم / سم 3	التركيز٪
1,050	30
1,058	35
1,067	40
1,074	45
1,082	50
1,090	55
1,098	60

تشير قيمة 1,065 جم / سم 3 إلى نقطة تجمد تبلغ حوالي -30 درجة مئوية. القيمة 1,075-1,080 جم / سم 3 - حوالي -40… -45 درجة مئوية.