乙二醇为什么能做汽车防冻剂? 为什么它能降低水的凝固点?
原因如下:
乙二醇是一种无色微粘的液体,沸点是197.4℃,冰点是-11.5℃,能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点显著降低.其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。
当乙二醇的含量为68%时,冰点可降低至-68℃,超过这个极限时,冰点反而要上升.40%的乙二醇和60%的软水混合成的防冻液,防冻温度为-25℃;当防冻液中乙二醇和水各占50%时,防冻温度为-35℃。
乙二醇在用做载冷剂时应该注意:
1.其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化,浓度在60%以下时,水溶液中乙二醇浓度升高冰点降低,但浓度超过60%后,随着乙二醇浓度的升高,其冰点呈上升趋势,粘度也会随着浓度的升高而升高。
当浓度达到99.9%时,其冰点上升至-13.2℃,这就是浓缩型防冻液(防冻液母液)为什么不能直接使用的一条重要原因,必须引起使用者的注意。
2.乙二醇含有羟基,长期在80摄氏度-90℃下工作,乙二醇会先被氧化成乙醇酸,再被氧化成草酸,,即乙二酸(草酸),含有2个羧基。
草酸及其副产物会先影响中枢神经系统,接着是心脏,而后影响肾脏。乙二醇乙二酸,对设备造成腐蚀而使之渗漏。因此,在配制的防冻液中,还必须有防腐剂,以防止对钢铁、铝的腐蚀和水垢的生成。
乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味和具有吸湿性的黏稠液体,它能以任何比例与水相溶。乙二醇是一种无色微粘的液体,沸点是197.4℃,冰点是-11.5℃,能与水任意比例混合。
混合后由于改变了冷却水的蒸汽压,冰点显著降低。其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降。当乙二醇的含量为68%时,冰点可降低至-68℃,超过这个极限时,冰点反而要上升。
扩展资料
防冻剂有很多类型,基本都为醇类。目前市面上90%以上都是以乙二醇作为防冻剂的乙二醇型防冻液,其他的还有以甲醇,乙醇,丙二醇等防冻剂制成的非主流防冻液。乙二醇相比其他防冻剂在成本,挥发性,腐蚀性,毒性,橡胶相容性,流动性等综合性能层面具有优势。
所以成为主流防冻剂,优质的防冻液一般都是乙二醇防冻剂。添加剂的主要作用是给防冻液增加一定的防腐和缓蚀功能,以及防泡和防垢功能。由几种甚至几十种化学物质组成。添加剂类型主要有IAT无机盐型,OAT有机酸型,以及HOAT有机无机混合型。
参考资料来源:百度百科—汽车防冻剂
根据所需预防的温度,可以配入1~3倍的水,通常当水按1:1的比例混合使用时,将使冷却液的冰点降至-36.7°C.乙二醇—水型的防冻液的最大使用浓度为75%,切记不可超过此浓度。
水分子之间是通过氢键的缔合而成为分子簇的,具有较高的冰点,在冬季若单以水为冷却液,低于0°C就会结冰而无法流动,启动时非但起不到循环冷却的作用,而且由于水变成冰晶是一个体积增大的过程,通常同样质量的水在变成冰时提及要增大9%~10%.产生的膨胀力会胀裂散热器及管路等部件,在含有乙二醇的防冻液中,由于乙二醇的存在,起始冰点就远比水低,当达到冰点时析出的冰晶成浆状,而且这些冰晶中的乙二醇的含量较低,显然大部分的乙二醇仍然留在了未凝固的液相之中,其结果是使得仍未结晶的溶液的冰点更低,正是由于乙二醇的这个特性,所以含有乙二醇的防冻液使用的实际温度比测定的冰点还可以再降一些.当然在超过最低点(-69°C,乙二醇的浓度68%)后冰点会有所上升,所以,以为增加乙二醇的浓度以求更低的冰点的做法,到最后是徒劳无效的。
因为乙二醇的冰点很低而不冻结。
乙二醇冰点是-11.5℃,能与水任意比例混合。混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点显著降低。当乙二醇的含量为60%时,冰点可降低至-48.3℃。
这种防冻液用后能回收,经过沉淀、过滤,加水调整浓度,补加防腐剂,还可继续使用,一般可用3~5年。
乙二醇对人体的危害:
在使用中乙二醇会随水蒸汽蒸发到空气中,挥发的防冻液只要是正常状态下,浓度在空气里都很小,不会对人体造成什么危害,但绝不能食用。在人体内,乙二醇产物为羟基、乙酸和草酸,容易使人体内酸碱平衡失调,对肾产生破坏。
更换时洒在地面上,给环境和空气都会造成污染,所以不用的防冻液要妥善处理。
防冻剂中通常含有防锈剂和泡沫抑制剂,防锈剂可延缓或阻止发动机水套壁及散热器的锈蚀或腐蚀。防冻液中的空气在水泵叶轮的搅动下会产生很多泡沫,这些泡沫将妨碍水套壁的散热。
泡沫抑制剂能有效地抑制泡沫的产生。在使用过程中,防锈剂和泡沫剂会逐渐消耗殆尽,因此,定期更换防冻液是十分必要的。
另外,在防冻剂中一般还要加入着色剂,使防冻液呈红色、绿色等不同颜色,以便识别。
防冻液还具有以下几种优点:
防腐蚀功能:发动机及其冷却系统是金属制造的,有铜、有铁、有铝、有钢还有焊锡。这些金属在高温下与水接触,时间长了都会遭到腐蚀,会生锈。而防冻液不仅不会对发动机冷却系统造成腐蚀,还具有防腐和除锈功能。
一般用途:汽车、火车内燃机车、拖拉机、轮船、发动机、水箱以及各种机械设备,柴油机、汽油机等冷却系统作为冷却液使用。具有防冻、防沸、防腐蚀、防水垢等多种功能。水的沸点是100℃,优质防冻冷却液的沸点通常在零上110℃,这样在夏季使用,防冻冷却液比水更难开锅。
防冻剂是防冻液的主要成分,约占防冻液原液的92%~98%,防冻液原液可以根据各地气温的高低,按一定比例与水混合,将冰点控制在适当范围内。有效的防冻剂是各种有机醇。
各国从50年代以来几乎全部采用乙二醇作为防冻剂。乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味和具有吸湿性的粘稠液体,它能以任何比例与水相溶。乙二醇的浓度不同时。冰点亦不同。乙二醇--水防冻液的冰点同乙二醇质量分数不成线性关系。它的水溶液的冰点并不完全是随浓度的增加而降低,当浓度超过70 %时,冰点反而上升。在配制过程中,应从实际出发加以合理选择,以达到防冻性及经济性的要求。在中国江南,一般采用乙二醇质量分数为40 %的配比,而在寒冷的北方,需取乙二醇质量分数50%左右的配比比较适宜。
丙三醇防冻液:即甘油防冻液。甘油型防冻液是最早、最传统的防冻液。国际民用航空管理规范中,指定使用甘油型防冻液作为飞机起飞前的除冰剂。由于此前甘油的价格一直居高不下,且甘油在防冻液中的配比较高,渐渐地,人们开始转用价格更便宜的甘油替代品乙二醇作为防冻剂的主要添加剂了。甘油型防冻液和乙二醇型防冻液都具有配兑容易、沸点高、不易蒸发、不易燃烧、降低冰点效率高、使用时间长等特点。与甘油型防冻液相比,乙二醇型防冻液的冷却降温效能更低、且甘油在配方中配比较大,使用成本较高。现国内外 95% 以上厂家都是使用乙二醇的水基型防冻液。但乙二醇型防冻液也有缺点,那就是乙二醇的百分比浓度过低时,其对机件的腐蚀性就会增加。因而一般乙二醇型防冻液都会添加一定比例的防锈剂,以达到防锈除垢的作用。而且,乙二醇型防冻液具有一定的毒性,虽然乙二醇本身并无毒性,但由于防锈剂等物质的存在,使防冻液也带有了一定的毒性。