防冻的车用尿素为什么不建议添加?
其实低温尿素就是一个宣传的“噱头”,车用尿素的冰点是零下11度 即使温度过低结冰后,当车辆发动起来之后,温度自然能够很轻松的融化结晶的尿素液,尿素溶液不需要加任何添加物 已经是经过提纯的。纯正的车用尿素是不防冻的。
任何车辆SCR系统均自带尿素罐解冻加热功能,当发动机水温达到60度,尿素液温度温度低于零下5摄氏度,从发动机水泵通往尿素罐的发动机冷却液将开启循环流动,以解冻尿素罐内结晶的尿素液体。
由于SCR进入工作是需要发动机排温达到200多摄氏度,所以在低温状态下是不会喷射尿素液的,这样就给解冻结晶的尿素液提供足够的时间。因此即使在最寒冷的地区也不需要添加所谓的“低温尿素液。”
但市场上的产品五花八门,质量也参差不齐。稍不留神就掉入商家陷阱,总结了一下,仅供参考:
陷阱一:普通车用尿素标注防冻型
本来就是普通的车用尿素,打上-25°或-35°直接蒙骗消费者,这一类基本就是在非寒冷区域,向寒冷区域的消费者出售,用的结果可想而知。
陷阱二:添加醇类
个别生产商用乙醇或乙二醇配制防冻型车用尿素,从而达到防冻目的。大家知道乙醇普遍用于制作玻璃水,因为乙醇具有快速挥发性乙二醇用于制作发动机冷却液,利用其在一定条件下,浓度升高冰点降低的特性。乙醇属于易燃易爆物质,车辆排气管处于高温下,如果乙醇浓度过高会对排气管造成损坏乙二醇在一定温度条件下会生成酸类物质,会对排气管造成腐蚀而使之渗漏。
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。
乙二醇是一种无色微粘的液体,沸点是197.4℃,冰点是-12.6℃,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60%时,冰点可降低至-48.3℃,超过这个极限时,冰点反而要上升。乙二醇防冻液在使用中易生成酸性物质,对金属有腐蚀作用。乙二醇有毒,但由于其沸点高,不会产生蒸气被人吸入体内而引起中毒。乙二醇的吸水性强,储存的容器应密封,以防吸水后溢出。由于水的沸点比乙二醇低,使用中被蒸发的是水,当缺少冷却液时,只要加入净水就行了。这种防冻液用后能回收(防止混入石油产品),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。但要过滤多遍,以防对机动车造成损伤。有很多人认为乙二醇的冰点很低,防冻液的冰点是由乙二醇和水按照不同比例混合后的一个中和冰点,其实不然,混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点才会显著降低。其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降,但是一旦超过了一定的比例,冰点反而会上升。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℃。所以你明白了吗?其实工业中,乙二醇作为载冷剂在温域方面还是有局限的,而且因其具有腐蚀性,所以其优点明显,缺点也非常明显,那么有没有的载冷剂?
ethylene glycol
分子式: C2H6O2
分子量: 62.07
有害物成分: 乙二醇
健康危害: 国内未见本品急慢性中毒报道。国外的急性中毒多系误服引起。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。本品一次口服致死量估计为1.4ml/kg(1.56g/kg),即总量为70~84ml。
燃爆危险: 本品可燃。
皮肤接触: 脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。
眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入: 饮足量温水,催吐。洗胃,导泄。就医。
危险特性: 遇明火、高热可燃。与氧化剂可发生反应。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
有害燃烧产物: 一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法: 尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
操作注意事项: 密闭操作,提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,戴防化学品手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。搬运时轻装轻卸,保持包装完整,防止洒漏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
中国MAC(mg/m3): 20
前苏联MAC(mg/m3): 5
TLVWN: ACGIH 100mg/m3[上限值]
监测方法: 气相色谱法
工程控制: 提供良好的自然通风条件。
呼吸系统防护: 一般不需要特殊防护,高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。
眼睛防护: 空气中浓度较高时,佩戴化学安全防护眼镜。
身体防护: 穿一般作业防护服。
手防护: 戴防化学品手套。
其他防护: 工作完毕,淋浴更衣。避免长期反复接触。定期体检。
主要成分: 纯品
外观与性状: 无色、无臭、有甜味、粘稠液体。
熔点(℃): -13.2
沸点(℃): 197.5
相对密度(水=1): 1.11
相对蒸气密度(空气=1): 2.14
饱和蒸气压(kPa): 6.21(20℃)
燃烧热(kJ/mol): 281.9
闪点(℃): 110
爆炸上限%(V/V): 15.3
爆炸下限%(V/V): 3.2
溶解性: 与水混溶,可混溶于乙醇、醚等。
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。
禁配物: 强氧化剂、强酸。
急性毒性: LD50:8000~15300 mg/kg(小鼠经口);5900~13400 mg/kg(大鼠经口) LC50:无资料
其它有害作用: 无资料。
废弃处置方法: 用焚烧法处置。
包装类别: Z01
包装方法: 无资料。
运输注意事项: 运输前应先检查包装容器是否完整、密封,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类等混装混运。船运时,应与机舱、电源、火源等部位隔离。公路运输时要按规定路线行驶。
市场上的防冻剂有浓盐溶液、甲醇、乙醇、甘油、丙二醇、异丙醇、二甲亚砜等。浓盐溶液会严重腐蚀水箱,已被淘汰。甲醇、乙醇易挥发、沸点低,不利于防冻液长期保持冰点。甘油的密度大,黏度高、流动性差,影响防冻液的循环,会造成发动机冷却降温效能低。异丙醇价格较高,毒性较大丙二醇的生物降解性能好、对铸铝的气穴传热耐腐蚀性好,但价格较高二甲亚砜适合极地抗冻,但橡胶相容性差。乙二醇则客服了上述防冻剂的缺点,是比较理想的冷却液原料。
45℃乙二醇防冻液,冰点(凝固点)随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化。例如,当乙二醇浓度达到41%左右时,冰点为-25℃当乙二醇浓度达到57%左右时,冰点为-45℃。
45℃在防冻液中,乙二醇的缺点是容易氧化并生成酸性物质乙二酸,腐蚀冷却系统内的金属材质,所以配制时防冻液要加入防腐剂、缓蚀剂才能使用。合格的防冻液都有一组优良而持久的缓蚀剂。对各种金属有均衡的腐蚀抑制作用。一般的缓蚀剂由几种甚至几十种的化学原料,按一定的配比组成,它们之间具有良好的化学平衡性。无机类化学原料,如硼砂等,能在金属表面形成保护膜,并可以把冷却系统中原有的腐蚀产物与机体剥离下来,防止它继续腐蚀机体。有机类化学原料,如有机酸类等,可渗透到金属内部形成络合体,长期防止金属的锈蚀、穴蚀和老化。实验证明,合格的防冻液对金属的腐蚀速度,要比普通水小50-100倍。
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。
汽车防冻剂的种类很多,像无机物中的氯化钙(CaCl2)、有机物中的甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH,俗名酒精)、乙二醇(C2H4(OH)2,俗名甜醇)、丙三醇(C3H5(OH)3,俗名甘油)、润滑油以及我们日常生活中常见的砂糖、蜂蜜等,都可作为防冻液的母液,在加入适量纯净软水(不含或少量含有钙、镁离子的水,如蒸馏水、未受污染的雨水、雪水等,其水质的总硬度成分浓度在0-30ppm之间)后,即可成为一般意义上的防冻液。
目前世界各国车厂大多采用以乙醇、乙二醇或丙三醇为母液的汽车防冻液,其中尤以乙二醇型防冻液使用居多。现在我国进口的汽车,绝大多数都采用乙二醇型防冻液。
乙醇型防冻液采用乙醇与软水按不同比例混合,可配制成不同冰点的防冻液。乙醇是无色透明、具有特殊醇香的液体,它比水轻,易挥发,能与水以任意比例互溶。纯乙醇的冰点为-117.3℃,故防冻液中酒精含量越高,冰点就越低,其抗冻能力也就越强。乙醇型防冻液的优点是价格低廉、液体流动性好、配制较为简单。其缺点是沸点低(仅78.5℃)、蒸发快、损耗大、易燃烧。
乙二醇型防冻液采用乙二醇与软水按不同比例混合而成。纯净的乙二醇是无色、粘稠而有甜味的液体;乙二醇比水重,易溶于水和乙醇。乙二醇的冰点为12.5℃,沸点则高达197℃。其优点是配兑容易、溶液不易挥发、使用安全可靠。其缺点是当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。
丙三醇型防冻液采用丙三醇与软水按不同比例混合而成。丙三醇与乙二醇相类似,也是一种无色、粘稠而有甜味的液体。使用过甘油的人都知道,甘油具有很强的吸湿性,因此,丙三醇也能与水以任意比例互溶。丙三醇型防冻液的优点是配兑容易、沸点高、挥发慢、损耗少、不易燃烧。丙三醇型防冻液的缺点是冷却降温效能低、甘油配比大,使用成本较高。有鉴于此,那些需要良好保障条件的高档汽车,都会青睐丙三醇型防冻液。
◆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,故车主应将防冻液储存在儿童不能触及到的专用容器中。
◆加注防冻剂时还需注意不能让防冻剂溅在车漆上,因为它会损伤漆膜;还要注意不能让防冻剂溢流到高温状态下的发动机零件上,以免引起燃烧。
◆为了安全起见,车主在自行加注发动机冷却液和防冻剂时,应让发动机处于冷机状态。这样,不但加液量准确,而且更为安全。
yǐ èr chún
2 英文参考Ethylene glycol
3 CAS号107211
4 中文名称乙二醇
5 英文名称Ethylene glycol
6 乙二醇的别名
甘醇
7 分子式C2H6O2;HOCH2CH20H
8 外观与性状无色、无臭、有甜味、粘稠液体
9 分子量62.07
10 蒸汽压6.21kPa/20℃ 闪点:110℃
11 熔点13.2℃ 沸点:197.5℃
12 溶解性与水混溶,可混溶于乙醇、醚等
13 密度相对密度(水1)1.11;相对密度(空气1)2.14
14 稳定性稳定
15 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
16 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)。
17 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。
18 乙二醇中毒乙二醇为无色、无臭,挥发性小具有甜味的黏性液体,能与水、醛、酮混溶。主要用于工业原料生产,制造合成纤维、塑料、灭火剂、油墨、杀虫剂、胶黏剂、制冷剂等。可由消化道呼吸道和皮肤吸收。多见因误饮防冻液中毒。乙二醇在体内代谢为草酸和甲酸,中毒后可出现中枢神经系统,胃肠道和肾脏损害。吸入140mg/m3蒸气有明显的 *** 作用。成人中毒量为1~1.5ml/kg,相当于100ml总量。中毒血浓度为1.5g/L,致死血浓度为2~4g/L。[1]
18.1 毒理作用常因误饮防冻剂中毒。加热乙二醇可使其挥发性增高而引起吸人中毒。长期皮肤接触含乙二醇的药物可以起慢性中毒。乙二醇吸收后有20%未经代谢排出体外,其余主要经肝脏代谢,醇脱氢酶将乙二醇氧化为乙醇醛,醛脱氢酶将其氧化成乙醇酸,部分乙醇酸转化为乙醛酸,再进一步转化为草酸和乙酸。乙二醇本身虽然有中枢神经系统抑制作用,但毒性很低,而其代谢产物却有很高毒性,如大量草酸会抑制心肌和导致急性坏死,并可引起脑水肿、肺水肿;乙醇酸及乳酸能抑制柠檬酸的正常代谢,使机体发生酸中毒。乙二 醇中毒时的肾脏改变突出,一方面是代谢产物对肾小管的直接毒性作用,另一方面草酸盐结晶(主要是草酸与体内的钙离子结合形成不溶性的草酸钙)阻塞肾小管,是导致肾损害的主要原因。[1]
18.2 临床表现潜伏期一般为1~4h,而后根据其典型临床表现可分为3期[1] :
1.第一期 为口服后4.5~12h,主要表现为类似乙醇中毒的中枢神经系统症状,但呼气中无酒味,表现为酒醉样欣快兴奋、头晕、头痛、头昏、乏力、站立困难、嗜睡、意识蒙眬等,以及恶心、呕吐、腹胀及腹部压痛等胃肠道症状,代谢性酸中毒、低血钙及低钙性抽搐。严重者因脑水肿而发生昏迷、抽搐甚至死亡。
2.第二期 在口服后12~24h主要以代谢性酸中毒的和心肺损害为主,表现为呼吸急促、深大,肺炎及肺水肿,心动过速,高血压或低血压,心律失常,心肌炎及心力衰竭,
3.第三期 在口服后24~72h以不同程度的肾脏损害为主,肾区疼痛、蛋白尿、血尿、结晶尿、少尿或无尿,重者因急性肾衰竭而死亡。
吸人中毒者症状较轻,主要表现为意识蒙眬、眼球震颤、视 *** 水肿、咳嗽、咳痰等。
18.3 实验室检查[1]
1.血清和尿中乙二醇浓度增高:血清中乙二醇浓度>200mg/L即为中毒水平,>500mg/L(8.06mmol/L)时往往提示中毒严重。
2.血钙降低,血尿素氮、肌酐可增高。
3.血清阴离子间隙增高,动脉血气分析示代谢性酸中毒,同时血中渗透压间隙也增高。
4.尿中可见红细胞、管型,及大量草酸钙结晶,尿比重低。
18.4 诊断乙二醇中毒的诊断要点为[1] :
1.有乙二醇接触史,出现心、脑、肾、肺等多脏器损害的临床表现,尿中检测到草酸钙结晶可以诊断。
2.需要鉴别的是表现为阴离子间隙增高的其他醇类中毒的疾病。甲醇中毒眼部损害突出而乙二醇则以肾脏损害明显。而血中乙二醇测定和尿中查到草酸钙结晶有助于与糖尿病酮症酸中毒、尿毒症、乙醇酮症酸中毒鉴别。
18.5 治疗乙二醇中毒的治疗要点为[2] :
1.清除未吸收毒物
服乙二醇后0.5~1h可以催吐或用清水洗胃,药用炭无效。保护气道,必要时行气管插管。
2.特效解毒剂
乙醇或4甲基吡唑可以竞争性抑制醇脱氢酶,阻止乙二醇代谢过程,当血乙二醇>3mmol/L时可使用,具体用法可参见第3节甲醇中毒。
维生素B1、B6和叶酸均能促进乙醇酸代谢成为无毒的产物而减弱其毒性:维生素B650mg每6h一次肌注,叶酸50mg每4h一次静脉注射,共用6次。
亦可口服或肌肉注射25%硫酸镁5ml,与草酸形成毒性小、易排泄的草酸镁而起到解毒作用。
3.加速已吸收毒物的排泄
血液透析疗效较好,能有效清除乙二醇及其代谢产物,迅速纠正酸中毒和水电解质失调。透析液中加入95%乙醇以降低机体对乙二醇的代谢。透析结束后应继续应用乙醇24h。
透析指征:
(1)可以乙二醇中毒伴有渗透浓度增高>lOmmol/L而又排除乙醇或其他醇类中毒。
(2)伴有肾衰竭的乙二醇中毒。
(3)乙二醇血液浓度>200~500mg/L。
4.对症和支持治疗
如纠正低血钙,当pH值<7.2时及时补充碳酸氢钠纠正酸中毒,维持水电解质酸堿平衡及积极防治脑水肿、急性肾衰竭、心力衰竭、循环衰竭。
18.6 预后口服含95%乙二醇的防冻液致死量约为1.5ml/kg,也曾有一次性服乙二醇总量2L后1h内即开始抢救治疗而康复的病例报道。[2]
19 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
20 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 21 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。
22 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。
23 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。