乙二醇和冷冻盐水优缺点
乙二醇和冷冻盐水优缺点:
冷冻盐水作为载冷剂使用会出现使用一段时间后浓度降低造成载冷效果下降问题,这是因为冷冻盐水在使用初期处于温度低和盐浓度高的工况下存在自然吸水的倾向,长时间运行使用后其自然吸水的量会增加到可观察的程度。另外,工厂中使用的冷冻盐水,可能还存在与蒸气、冷却水互串(例如夹套互串)等原因,造成浓度不断降低。
乙二醇作为载冷剂使用在腐蚀问题上要优于氯化钙冷冻盐水,但其价格较高,同时长期使用乙二醇的系统也会出现腐蚀问题,从长远来看,使用乙二醇其性价比也不高。
反应原理
通常情况下,乙二醇作为一种传统的载冷剂同样具有很强的腐蚀性。铁和无氧纯水的反应其自由能是降低的,反应要放出氢。同时,乙二醇在使用过程中与空气接触容易产生气泡,气泡在溃灭过程中产生的微射流或冲击波对设备产生损伤——穴蚀(又称气蚀、空蚀)。
穴蚀现象开始是变色,表面局部呈灰白色,而后逐步变粗糙,继而呈现出麻点和针孔,并逐步向深处发展,最后产生散落或形成局部聚集的蜂窝状孔群,严重的针孔可穿透设备。加上钢铁表面不均匀,它在水中要形成无数微小的腐蚀电池,造成对设备的腐蚀。
同时乙二醇含有羟基本身不稳定容易酸化等因素会导致新鲜乙二醇溶液能在小于1周的时间内腐蚀碳钢(一般用碳钢)和铜;能在约1年的时间内,腐蚀一般不锈钢(304不锈钢)。并导致溶液系统中铁锈杂质等含量很高,由此导致换热效果低,冰点提高等后果。
另外,发生腐蚀的乙二醇溶液,由于存在电化学腐蚀、垢下腐蚀、酸性腐蚀等一些列叠加腐蚀作用,具有更强的腐蚀性。
乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为1.6g/kg。乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合其硝酸酯是一种炸药。
主要用于制聚酯涤纶,聚酯树脂、吸湿剂,增塑剂,表面活性剂,合成纤维、化妆品和炸药,并用作染料/油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂,气体脱水剂,制造树脂、也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂。
可生产合成树脂PET,纤维级PET即涤纶纤维,瓶片级PET用于制作矿泉水瓶等。还可生产醇酸树脂、乙二醛等,也用作防冻剂。除用作汽车用防冻剂外,还用于工业冷量的输送,一般称呼为载冷剂。
1、首先吸收水中的乙二醇含量高,其温蒂较低,且水流量突变会引起乙二醇起泡。
2、其次乙二醇溶液中含有杂质,烃类液体和颗粒物液体侵入。导致乙二醇溶液起泡沫。吸收水的PH值比较高且循环气的波动大也会引起乙二醇产生泡沫。
3、最后加入的其它合成助剂中,会与乙二醇发生反正,产生气体引发起泡沫。
国标编号 ——
CAS号 107-21-1
中文名称 乙二醇
英文名称 Ethylene glycol
别名 甘醇
分子式 C2H6O2;HOCH2CH20H 外观与性状 无色、无臭、有甜味、粘稠液体
分子量 62.07 蒸汽压 6.21kPa/20℃ 闪点:110℃
熔点 -13.2℃ 沸点:197.5℃ 溶解性 与水混溶,可混溶于乙醇、醚等
密度 相对密度(水=1)1.11;相对密度(空气=1)2.14 稳定性 稳定
危险标记 主要用途 用于制造树脂、增塑剂,合成纤维、化妆品和炸药,并用作溶剂、配制发动机的抗冻剂
2.对环境的影响
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:国内未见相品急慢性中毒报道。国外的急性中毒多系因误报。吸入中毒表现为反复发作性昏厥,并可有眼球震颤,淋巴细胞增多。口服后急性中毒分三个阶段:第一阶段主要为中枢神经系统症状,轻者似乙醇中毒表现,重者迅速产生昏迷抽搐,最后死亡;第二阶段,心肺症状明显,严重病例可有肺水肿,支气管肺炎,心力衰竭;第三阶段主要表现为不同程度肾功能衰竭。人的本品一次口服致死量估计为1.4ml/kg(1.56g/kg)。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属低毒类。
急性毒性:LD508.0~15.3g/kg(小鼠经口);5.9~13.4g/kg(大鼠经口);1.4ml/kg(人经口,致死)
亚急性和慢性毒性:大鼠吸入12mg/m3(连续多次)八天后2/15只动物眼角膜混浊、失明;人吸入40%乙二醇混合物9/28人出现短暂昏厥;人吸入40%乙二醇混合物加热至105℃反复吸入14/38人眼球震颤,5/38人淋巴细胞增多。
危险特性:遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
3.现场应急监测方法
4.实验室监测方法
品红亚硫酸法《化工企业空气中有害物质测定方法》,化学工业出版社
变色酸法《化工企业空气中有害物质测定方法》,化学工业出版社
5.环境标准
前苏联 车间空气中有害物质的最高容许浓度 5mg/m3
前苏联(1975) 水体中有害有机物的最大允许浓度 1.0mg/L
嗅觉阈浓度 90mg/m3
6.应急处理处置方法
一、泄漏应急处理
切断火源。戴自给式呼吸器,穿一般消防防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。用大量水冲洗,经稀释的洗液放入废水系统。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。
二、防护措施
呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可佩带自给式呼吸器。
眼睛防护:必要时戴安全防护眼镜。
防护服:穿工作服。
手防护:必要时戴防化学品手套。
其它:工作后,淋浴更衣。避免长期反复接触。定期体检。
三、急救措施
皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。
眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用流动清水冲洗15分钟。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。立即就医。
食入:误服者用大量水或饱和苏打水洗胃。就医。
灭火方法:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。
现国内外 95% 以上使用乙二醇的水基型防冻液,与自来水相比,乙二醇最显著的特点是防冻,而水不能防冻。其次,乙二醇沸点高,挥发性小,粘度适中并且随温度变化小,热稳定性好。因此,乙二醇型防冻液是一种理想的冷却液。
防冻液除防冻外,还具有以下几个优点:
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。
市面上的防冻液主要成分是乙二醇,它具有沸点高,冰点低的特点。防冻液内还含有添加剂以防止乙二醇氧化(会形成腐蚀性较强的副产品),防止腐蚀,防止产生泡沫等。
保护作用:
1、对冷却系统的部件起到防腐保护作用;
2、防止水垢,避免降低散热器的散热作用;
3、保证发动机在正常温度范围内工作。
因此,发动机的防冻液,必须具有防冻、防开锅、防腐蚀、防水垢、无泡沫的特点,并不受季节及地域的影响。其中,冰点和沸点是防冻液的基本指标。
(图/文/摄: 黎彩英)@2019
乙二醇通常是用来做衣服的原料,想辨别乙二醇最常见的办法就是测沸点鉴别法,根据乙二醇沸点197.3摄氏度的特性。操作步骤是如下:
1、用100毫升的烧杯一个,小电炉一个,300度温度计一个。
2、取100毫升乙二醇样品放入烧杯内把温度计放进去,然后放到电炉上加热,当温度达到100摄氏度时如果乙二醇内有水就会沸腾,沸腾完毕测量烧杯刻度或称重计算减少分量就能测出所含低沸点液体的比例。
3、继续加温当温度升至197.3度时开始沸腾,说明剩下的液体中没有含沸点比乙二醇低比水高的液体,如果继续加温等待沸腾完毕烧杯内还有残留液体那就说明乙二醇中还含有比乙二醇沸点高的液体,比如沸点290度的甘油等。
可以加入阻燃剂,例如
氢氧化铝