Состав тосола: Состав тосола: стандартная рецептура антифриза по госту, характеристика и свойства марки а-40

описание, характеристики, состав, классы, фото, видео, предназначение.

Nevada 1976Тосол: описание, характеристики, состав, классы, фото, видео, предназначение. 0 Comment

Содержание статьи

Системы отопления и охлаждения двигателя автомобилей работают за счет циркуляции специальной жидкости в системе. Она по своим свойствам похожа на воду. Жидкость при постоянной циркуляции забирает лишнее тепло от двигателя и транспортирует его к радиатору. Здесь это тепло отдается в атмосферу. Эта жидкость – тосол. Появилась она 50 лет назад. Давайте рассмотрим, что такое тосол, зачем он нужен, какими характеристиками обладает и как его заменить в автомобиле.

Тосол

Тосол появился в Советском Союзе вместе с ВАЗом. Для нового а/м (с новыми материалами в системе охлаждения) потребовался антифриз с лучшими (чем выпускались антифризы на тот момент), свойствами. Такой антифриз был создан в Государственном Союзном НИИ органической химии и технологии сотрудниками отдела «ТОС» («ТОС» – сокращенно – технология органического синтеза), откуда и произошло название «Т_О_С_ол».

Более полная история приведена ниже. В СССР ТОСОЛ стал что-то вроде торговой марки или коммерческого названия. Хотя правильнее было бы сказать, что это был некий стандарт антифриза, поскольку это была ОЖ с заданными составом и свойством, но выпускаемая разными предприятиями.

Сегодня ТОСОЛ стал просто нарицательным названием ОЖ (также, как «ксерокс»), выпускаемым в России (или СНГ) с уровнем качества от весьма высокого до откровенно бодяжного.

Несмотря на то, что ОЖ, АНТИФРИЗ и ТОСОЛ означают по сути одно и то же, сегодня (по УПОРНО сложившейся ОБЫВАТЕЛЬСКОЙ терминологии) стали подразумевается следующие понятия:

• АНТИФРИЗ – импортная ОЖ, как правило высокого качества (хотя, думаю, в нашей стране на прилавках может быть что угодно), чаще концентрированная (но может быть и готовой к употреблению)
• ТОСОЛ – отечественная ОЖ самого разного качества (от высококачественной ОЖ до подкрашенной воды), как правило готовой к употреблению (т. е. не требующей разбавления)

АНТИФРИЗ ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ – теперь уже устаревшее (но еще живущее) обывательское понятие ОЖ, выпускавшийся для грузовых а/м (хотя сегодня в грузовики льют все ту же жидкость с самым разным составом, продающуюся под единым нарицательным названием «ТОСОЛ»).

В большинстве случаев основой для ОЖ является этиленгликоль (если не ошибаюсь, МОНОэтиленгликоля, с Ткип=197 гр.С, т.к. есть и ДИэтиленгликоль, с Ткип=245 гр.С, тоже использующийся (или использовавшийся) для антифризов). Существуют (или существовали) антифризы на других основах – глицерине, пропиленгликоле, моноэтиленгликоле и др.

КАК РАБОТАЕТ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

Во время сгорания топлива в цилиндрах выделяется большое количество тепла, большая часть которого уходит вместе с выхлопными газами. Оставшееся тепло распределяется между поршнем, цилиндром и головкой блока цилиндров (ГБЦ). Благодаря этому повышается температура стенок поршня, блока цилиндров и ГБЦ, что облегчает воспламенение топлива и улучшает его сгорание. Если двигатель продолжит нагреваться даже после достижения оптимальной температуры, то топливо будет воспламеняться раньше, чем нужно (детонация), из-за чего начнут разрушаться шатуны, коленчатый вал, поршни, клапана и днище ГБЦ. Помимо этого, раннее воспламенение топлива приведет с падению мощности двигателя и ухудшению экономичности.

Дальнейший рост температуры приведет к:

• • появлению трещин в ГБЦ; разрушению клапанов и поршней;
  • перегреву масла и вызванному этим увеличению износа коленвала и вкладышей;

• • ухудшению работы маслосъемных колпачков и попаданию масла цилиндры, что приведет к еще большему снижению мощности и увеличению расхода топлива;

• резкому снижению общего ресурса двигателя; заклиниванию коленвала.

 Помпа (водяной насос) системы охлаждения гонит охлаждающую жидкость (ОЖ) по каналам. Благодаря этому ОЖ омывает блок цилиндров и ГБЦ, унося с собой излишки тепла. После этого ОЖ поступает в радиатор, который обдувает входящий воздух. Использование вентилятора позволяет повысить эффективность обдува. После охлаждения в радиаторе ОЖ поступает в блок цилиндров, поднимается до ГБЦ и охлаждает мотор. Чем выше обороты двигателя, тем сильней вращается крыльчатка помпы и тем быстрей движется ОЖ по каналам системы охлаждения.

НА ЧТО ВЛИЯЕТ СОСТАВ ОЖ

В тех регионах, где температура зимой не опускается ниже нуля градусов, в систему охлаждения раньше (20-60 года прошлого века) заливали дистиллированную воду. Так поступали, потому что не было специальных жидкостей, блоки цилиндров изготавливали из чугуна, а радиаторы из латуни. Если ожидались морозы, а на автомобиле нужно было ездить, то в воду добавляли этиленгликоль. Однако, переход на алюминиевые блоки цилиндров и радиаторы не позволяет применять такой подход, потому что этиленгликоль разъедает стенки каналов, радиатор и крыльчатку помпы. Поэтому в такую охлаждающую жидкость необходимо добавлять вещества, которые снижают повреждающее действие этиленгликоля (ингибиторы коррозии).

Характеристика охлаждающих жидкостей

Задача любой охлаждающей жидкости (ОЖ) состоит в том, чтобы не давать двигателю перегреваться в процессе работы. Ранее в этом качестве использовали обычную или дистиллированную воду, однако ее применение имеет ряд недостатков, среди которых:

• вода замерзнет в мороз и закипает при температуре +100°С, то есть имеет небольшой рабочий температурный диапазон;
• вода негативно влияет на некоторые элементы охлаждающей системы двигателя, в частности, подвергает их коррозии.

Именно эти недостатки вынудили в свое время автопроизводителей изобрести охлаждающие жидкости на основе водно-гликолевого состава. На территории бывшего СССР самыми популярными ОЖ являются жидкости с использованием этиленгликоля. Кроме этого, для предотвращения коррозии элементов системы охлаждения в состав ОЖ добавляют антикоррозионные присадки. Они бывают двух типов:

• Силикатные. Такие составы покрывают внутреннюю поверхность частей системы маленьким слоем накипи. За счет этого снижается величина рециркуляции тепловой энергии. Как правило, такие ОЖ имеют зеленый цвет.
• Карбоксилатные. Эти составы выполняют защиту от коррозии в тех местах, где она наиболее вероятна путем создания защитного слоя. При этом карбоксилатные составы имеют более длительный срок службы, а при замене ОЖ нет необходимости промывать систему. Цвет таких жидкостей — красный.

Эта классификация является стандартом по всему миру. Однако в настоящее время многие производители используют при производстве различные красители, которые затрудняют идентификацию той или иной жидкости.

Так есть ли разница между тосолом и антифризом?

Давайте еще раз напомним, что все охлаждающие автомобильные жидкости являются антифризом. Аналогичным образом карась, скумбрия или камбала (вернемся к «рыбной» аналогии) все считаются рыбой. Отличием является лишь то, что нынешние марки ОЖ так же отличаются от обыкновенной воды с добавлением этиленгликоля, как транспортные средства XXI века отличаются от прототипов передвижных экипажей.   Тем не менее, термины «тосол» и «антифриз» почему-то стали нарицательными и, честно говоря, даже синонимами «плохой» и «хорошей» жидкости для охлаждения. И к этому разделению прибегают не только автовладельцы, но даже дилеры и посредники. Конечно, в сегодняшнем тосоле есть только присадки, которые обеспечивают минимальную устойчивость к образованию ржавчины.

Это все объяснимо и этому есть несколько причин: низкая стоимость производства; для ВАЗов и это сойдет; «чаще покупать будут». А вот различным маркам ОЖ, подписанным как «Антифриз», не так повезло – большая часть производителей (есть среди них и достаточно крупные) не перегружают себя какими-либо нововведениями и разработками, из-за чего в пластиковые канистры заливается тот же тосол из восьмидесятых. При этом о принадлежности вещества к той или иной категории (лобридные, силикатные, карбоксилатные и проч.) эти самые производители почему-то умалчивают и, возможно, даже слов таких не знают.

Рассмотрим основные параметры, по которым можно отличить тосол от антифриза:

Не многим водителям известно, что тосол это – название, разработанное советскими учеными, а название антифриз относится к всемирно принятому названию жидкостей для охлаждения систем авто.

Все антифризы подразделяются на минеральные, органические и лобридные. Отечественный тосол можно отнести к минеральным –  классу G 11. Импортные жидкости – это охладители классов G 12, G 12 +, G 12 ++ и G 13, т.е. состоят из компонентов органического и лобридного происхождения.

Тосол используется в автомобилях исключительно отечественного производства, антифриз – как в импортных, так и в отечественных автомобилях.

Для того чтобы измерить плотность антифриза нельзя пользоваться прибором, который предназначен для измерения плотности тосола.

Для охладителей существуют параметры, согласно которым они отличаются – это температура закипания и замерзания, смазывающие и антикоррозийные свойства.

Тосол бывает в основном синего цвета, а антифриз имеет относительно широкую цветовую гамму – бывает зеленый, фиолетовый, красный, оранжевый, розовый и других цветов.

Согласно вышеперечисленным параметрам можно подвести итог, что отличить тосол от антифриза возможно только лишь по количеству находящихся в них присадок, добавок и красителей, которые влияют в первую очередь, на их свойства.

Отечественная продукция: состав и маркировка

В зависимости от маркировки различаются и состав жидкости, ее плотность и технические характеристики. Сейчас в современной классификации производители используют буквы – А, М, К. Цифры – 30, 40, 65. Буквами обозначается тип тосола – автомобильный, модернизированный, концентрат.

Цифрами указывается температура замерзания. Также в маркировке могут содержаться части от названия компании-изготовителя. Жидкостей, температура замерзания которых ниже 65 градусов, на рынке сейчас нет. Уровень кристаллизации обеспечивается именно концентрацией этиленгликоля. Что касается присадок, то их не меньше 8. Их количество может доходить до 15. 

Состав тосола и антифриза

Тосол производится на основе этиленгликоля/глицерина/ди-/триэтиленгликоля (“антизамерзатели”) или их смеси. Кроме этого, в него входят вода, красителя и ингибиторы коррозии (их состав отличается у каждого производителя). Антифриз же выполнен на основе аналогичных антизамерзателей, однако с использование органических присадков.

Представляем вашему вниманию таблицу, где перечислены вещества, которые входят в состав тосола и антифриза.

Название охлаждающей жидкости	Химический состав
Тосол А40-М	Этиленгликоль, бензоат натрия, буры (бораты), бензоат натрия, нитрит натрия, каптакс, декстрин, бутанол, пеногаситель, краситель, дистиллированная вода
Антифриз класса G11	Этиленгликоль, силикаты (соли кремниевых кислот), краситель

Теперь подробнее рассмотрим классы антифризов, эволюцию их развития, а также вещества, входящие в их состав.

Классы антифризов

Антифризы классифицируются с помощью буквы G и числа, по которому можно судить о его составе и свойствах. Родоначальником такой маркировки является всемирно известная компания Volkswagen, которая выпускала в свое время популярные марки антифризов «VW coolant G 11» и «VW coolant G 12».

Так, в соответствии с маркировкой, принятой в компании Volkswagen, в настоящее время используются следующие виды антифризов:

Содержание ингибиторов в зависимости от пробега

• Силикатные, обозначаются как G11 (соответствуют спецификации VW TL 774-C). К слову, к этому типу относится и старый советский “Тосол”. Принцип действия состава заключается в образовании тонкой защитной пленки, предотвращающей коррозию элементов охлаждающей системы. Компания Volkswagen рекомендовала его для автомобилей собственного производства до 1996 года выпуска. Как правило, жидкости G11 имеют зеленый или синий цвет. В состав жидкостей входят нитраты, амины, нитриты, бораты, фосфаты, силикаты.
• Карбоксилатные, имеют обозначение G12 (соответствуют спецификации VW TL 774-D). На территории Европы антифризы G12 рекомендованы для использования в машинах до 2001 года выпуска. Имеет красный или розовый цвет.
• Гибридные, G12+ ( соответствуют спецификации VW TL 774-F). Предназначены для высокооборотистых движков с высокой температурной нагрузкой, применяются для автомобилей 1997…2008 года выпуска (на территории нашей страны используется и для более новых). Имеет красный цвет.
• “Лобрид” (Lobrid). Имеет индекс G12++ (соответствуют спецификации VW TL 774-G) или 
  G13. В последнем случае вместо этиленгликоля в качество основы используют пропиленгликоль. Такие антифризы не ядовиты, быстро разлагаются и наносят значительно меньше вреда экологии. Однако их недостаток состоит в высокой стоимости, поэтому на территории стран СНГ они используются нечасто. Эти антифризы рекомендованы для использования в машинах, произведенных в 2008 году и позже. Имеет оранжевый или желтый цвет.

Стоит отдельно отметить, что большинство реализуемых на отечественном рынке антифризов не соответствуют упомянутым спецификациям от компании Volkswagen. Кроме этого, чтобы иметь официальную лицензию, антифриз должен пройти аттестацию в лабораториях компании. Естественно, что 99% реализуемых жидкостей такой проверки не проходило. А потому классификация антифризов по G-параметру весьма условна, и к ней стоит относиться с долей скепсиса.

Что делать, если нужно заменить тосол антифризом

Очень большое количество автолюбителей спрашивают: можно ли заменить тосол антифризом? Можно, но прежде необходимо провести следующие действия:

Выяснить, из какого металла изготовлен ваш двигатель. Так как в том случае, когда ваш мотор изготовлен из алюминия, то лучше всего заливать в него тосол, а если из меди или латуни – тогда антифриз.  

Перед заменой охлаждающей жидкости одной на другую обязательно следует тщательно промыть систему. Для удобства, чтобы старая жидкость полностью удалилась из системы охлаждения, автомобиль нужно поставить на наклонную поверхность. Затем заливается дистиллированная вода и включается двигатель на некоторое время, пока жидкость не протечет через всю систему. Процедура повторяется несколько раз.

Устанавливаем авто так, чтобы передняя часть была поднята вверх, затем следует залить охладитель и не закрывая крышки радиатора, запускается мотор. Прогнав лишний воздух, доливаем охладительную жидкость до нужного объема.

И в конце можно подвести итог: тосол все-таки это тот же антифриз только его нельзя использовать в автомобилях иностранного производства, так как их внутренние части двигателя не выдержат агрессивного влияния и быстро придут в негодность.  

В иномарках лучше использовать охлаждающие жидкости, которые были залиты при производстве автомобиля еще на заводе и обязательно изучить характеристики антифриза и совместимость с авто.

Тосол по своему химическому составу больше всего подходит для автомобилей советского производства, таких как «Жигули», «Москвич» или «Волга». В двигатели этих автомобилей без страха можно его использовать, но, ни в коем случае не пользоваться современными охладителями.

Если вы будете придерживаться выше перечисленных правил, то можете быть полностью уверенными, что ваш автомобиль не подведет и не выйдет из строя в самый неподходящий момент.

Как отличить поддельный антифриз

Существует один народный метод, как отличить поддельный антифриз от фирменного. Дело в том, что подделки выполняют на кислотной основе, которая может повредить элементы системы охлаждения двигателя. Чтобы выявить это, после покупки достаточно налить в крышечку или небольшой сосуд немного купленной жидкости и добавить в нее щепотку пищевой соды.

Если бурная химическая реакция не произошла — можно смело заливать жидкость в радиатор. В противном случае нужно брать канистру и идти выяснять отношения с продавцами, у которых вы купили антифриз, требуя вернуть ваши деньги.

Для выяснения подлинности антифриза, а также его свойств при покупке можно проверить его плотность и pH-фактор (кислотность). В первом случае пользуются плотномером (ареометром), во втором — лакмусовой бумажкой. Измерение плотности необходимо проводить при температуре +20°С. Значительные отклонения приведут к существенным погрешностям. Так, при указанной температуре 

плотность охлаждающей жидкости должна быть не меньше 1,075 г/см3. Эта плотность означает, что жидкость не замерзнет на морозе до -40°С.

Таблица зависимости плотности и температуры замерзания тосола и антифриза от содержания в них этиленгликоля

Плотность тосола, антифриза, г/см3	Содержание этиленгликоля в процентах, в тосоле, антифризе	Температура замерзания тосола, антифриза, °С
1,115	100	-12
1,113	99	-15
1,112	98	-17
1,111	96	-20
1,110	95	-22
1,109	92	-27
1,106	90	-29
1,099	80	-48
1,093	75	-58
1,086	67	-75
1,079	60	-55
1,073	55	-42
1,068	50	-34
1,057	40	-24
1,043	30	-15

Состав и свойста антифризов

Содержание

• Функции охлаждающей жидкости в ДВС.
• Состав антифриза и свойства его базовых компонентов.
• Состав пакета присадок и свойства антифриза, зависящие от них.
• Итого.

Функции охлаждающей жидкости в ДВС.

Давным-давно (кажется, в прошлую пятницу©) я заинтересовался, каков же состав антифриза и какими свойствами обладает. Для того, чтобы упорядочить полученные в процессе получения ответа представления, и написана эта статья. Пользуйтесь. Если кого-то интересуют отличия тосола и антифриза, добро пожаловать на страницу, посвящённую разновидностям и классификации антифризов. А здесь будут рассмотрены вопросы, общие для всех видов автомобильных охлаждающих жидкостей.

Итак, для начала вспомним, а зачем вообще мы заливаем антифриз в автомобиль? Конечно же для того, чтобы отвести тепло от стенок камеры сгорания. Эта основная функция и выглядывает из-под термина «охлаждающая жидкость» (по-английски «coolant»). При этом выравнивается температурный режим деталей двигателя. Плохо, если в одной точке деталь имеет температуру 200 градусов, а в другой всего 50. Об этом говорит тот факт, что при поломке системы охлаждения часто «ведёт» головку блока цилиндров, именно из-за большой разности температур в разных частях детали и, соответственно, разного теплового расширения.

Ну и второстепенная, но тоже очень полезная функция, подогрев некоторых узлов автомобиля. Например, салона или дроссельного узла.

Схема системы охлаждения автомобиля

Раньше в качестве охлаждающей жидкости использовалась вода (про воздушное охлаждение говорить здесь не будем:)), которая имела несколько недостатков. Во-первых, вода замерзает при 0°C, а поскольку при замерзании она расширяется, то велика вероятность разрыва каналов циркуляции охлаждающей жидкости. Что и наблюдалось повсеместно лет 50 назад во время первых заморозков у машин, стоящих на улице с не слитой из системы водой.

Второй недостаток воды – кипение при 100°С. Конечно, в те стародавние времена моторы не были сильно форсированными, и в нормальных условиях мотор не нагревался до таких температур, но в жаркий день где-нибудь на подъёмах в гору машины «закипали» довольно часто.

И третий недостаток – высокая коррозионная активность воды. То есть мотор внутри попросту ржавел. При этом ухудшалась теплопроводность стенок деталей (у ржавчины примерно в 50 раз хуже, чем у металла), что со временем приводило к их перегреву. К тому же из-за частиц ржавчины могут засориться каналы системы охлаждения, или выйти из строя насос или термостат.

Состав антифриза и свойства его базовых компонентов.

Вышеуказанные недостатки воды заставили искать ей замену. Сейчас автомобильные антифризы состоят из двух базовых элементов – воды и этиленгликоля. В некоторых случаях (не в автомобилях) вместо этиленгликоля может использоваться пропиленгликоль, или соли.

Этиленгликоль — двухатомный спирт, в чистом виде имеющий температуру замерзания около -13°С и температуру кипения 197°С. Удивительное свойство водного раствора этиленгликоля заключается в более низкой температуре замерзания, чем каждого вещества в чистом виде. Так, смесь в пропорции 1 к 1 будет иметь температуру замерзания -38°С.

У ЭГ (или МЭГ – устоявшееся в среде производителей сокращение от слова моноэтиленгликоль, он же этиленгликоль) также есть недостатки. Во-первых, он токсичен, полстакана внутрь будут смертельны человека. Во-вторых, он более вязкий. Об этом свойстве мы поговорим ниже.

Однако, несмотря на недостатки водный раствор МЭГ решает две проблемы применения воды из трёх: температура замерзания при приемлемой вязкости гораздо ниже нуля, причём, в отличие от воды, замерзая, раствор практически не расширяется, что даёт гарантию сохранения в целости системы охлаждения автомобиля. Температура кипения того же раствора 1:1 выше ста градусов (около 106°С), а если учесть, что система герметична и в ней повышенное давление, то эта температура будет ещё выше. В общем, для обычного ДВС хватает с запасом.

Пропиленгликоль тоже штука хорошая, однако более вязкая, нежели МЭГ и на порядок более дорогая. Его основным достоинством является нетоксичность (отравиться им настолько непросто, что его используют в том числе и как пищевую добавку под номером E1520). Поскольку у автолюбителей нет привычки пить охлаждающую жидкость, то и в автомобильной системе охлаждения он не используется. К тому же высокая вязкость ухудшает теплоотведение (жидкость медленнее протекает по системе) и дополнительно нагружает насос, снижая его ресурс.

Говоря о вязкости нельзя не упомянуть ещё об одном компоненте, из которого иногда делают дешёвые отечественные тосолы (кстати, ТОСОЛ – это ставшее нарицательным название марки советского антифриза, изобретённого в 1969 году). Это глицерин. Вещество тоже не токсичное, по вязкости сравнимое с пропиленгликолем, однако существенно дешевле даже этиленгликоля. Отсюда и смысл его использования в производстве охлаждающих жидкостей для производителей. Как правило, глицериновый тосол имеет бо́льшую плотность (примерно 1.12-1.17г/см3 в отличие от МЭГовского 1.07-1.08 г/см3). Разброс значения плотности получается из-за того, что нередко производители смешивают этиленгликоль и глицерин в различных пропорциях балансируя между параметром плотности, температуры замерзания и себестоимости. О вреде высокой вязкости написано выше, хотя на этот параметр, как правило, никто внимания не обращает (в основном, просто не зная о нём). С себестоимостью всё понятно, чем дешевле, тем лучше, плотность желательно держать поближе к этиленгликолевой потому что потребитель может проверить тосол ареометром. При более высокой плотности он покажет фантастические цифры температуры замерзания в минус 54°С и ниже, что, естественно, не соответствует действительности. Саму же температуру замерзания проверить в бытовых условиях сложно. Нужен либо доступ к промышленным холодильникам, либо место жительства в Сибири с морозами ниже -40.

Ещё один негативный момент с глицерином в том, что он высокого качества достаточно дорог, поэтому в тосолах используется дешёвый и некачественный продукт, в котором обязательно выпадет осадок в процессе работы. Нерастворимые частицы осадка могут забить или сузить каналы системы охлаждения и привести как минимум к ухудшению теплоотведения, а как максимум (в случае с забитыми каналами) – к перегреву и поломке двигателя.

Состав пакета присадок и свойства антифриза, зависящие от них.

Остаётся проблема коррозии, которая МЭГом не только не решается, а и ещё больше усугубляется, поскольку МЭГ более активен в этом отношении, чем вода.

Для её решения в раствор добавляют присадки-ингибиторы коррозии, которые практически сводят на нет эту активность. Существуют несколько различных технологий производства антифризов, которые отличаются именно добавляемыми антикоррозионными присадками (базовые элементы, вода и моноэтиленгликоль, в составе антифризов почти у всех одинаковые). Подробнее об этом написано в этой статье.

Кроме этого в антифризы добавляют антикавитационные, антипенные и цветовые добавки. Первые минимизируют образование кавитационного износа (кавитация – это образование и схлопывание пузырьков с паром, в процессе которого образуется ударная волна, постепенно разрушающая твёрдые поверхности вплоть до сквозных дыр в гильзах), они особенно нужны в дизельных двигателях с гильзами цилиндров мокрого типа, а вот с антипенными присадками нас ждёт сюрприз: оказывается, их наличие или отсутствие в антифризе никак не сказывается на работе охлаждайки в двигателе по той простой причине, что при повышенном до 2-3 атмосфер давлении в замкнутой системе охлаждения (читай, в любом обычном автомобиле), пена не образовывается в принципе. А присадку эту добавляют для нужд производителя антифриза или завода-производителя автомобилей. При различных технологических манипуляциях антифриз и может запениться, усложняя работу конвейера.

Ну а цветовые добавки используются для «опознания» жидкости определённого вида (например, в некоторых странах цвета конкретных разновидностей тосола прописаны в законах), чтобы не залить случайно не то, что положено.

Однако в России таких нормативов нет, поэтому на практике у нас любой антифриз может быть любого цвета (обычно гибридный антифриз красят «под карбоксилатный» в красный цвет, опять же из экономических соображений).

Смешивать охлаждающие жидкости разных типов совсем не рекомендуется (нельзя, короче), потому что в этом случае присадки различных групп нейтрализуют друг друга, и вы получаете в моторе простой водный раствор этиленгликоля, иногда с осадком. На коррозионную активность такого раствора можно посмотреть в табличке выше по тексту.

Также цвет помогает понять, где протечка именно антифриза, а не моторного масла, или жидкости ГУРа, да просто уровень окрашенной жидкости лучше видно в расширительном бачке (без красителя антифриз был бы бесцветным). Кроме этого снижение интенсивности цвета и его изменение может говорить об истощении присадок в объёме антифриза. А это означает, что пора проводить его замену. Ну и для повышения лояльности потребителя тоже цвет можно использовать. Например, начать производить серо-буро-малиновый антифриз и использовать его для первой заливки на автозаводе. Автовладелец, исходя из соображения, что можно мешать зелёный с зелёным, красный с красным и т.д., будет искать именно серо-буро-малиновый антифриз. Ну и найдёт у одного единственного производителя, там и купит. За хорошие деньги, ибо эксклюзив:).

Чуть не забыл, иногда в состав антифризов добавляют вкусовую горькую присадку Bitrex, чтобы отбить охоту у детей и животных пить его. Напомню, этиленгликоль является ядом, при этом имеет сладковатый вкус. Кстати, этиловый спирт нейтрализует действие этиленгликоля (чем быстрее выпьете, тем больше вероятность, что останетесь в живых).

Итого.

• Антифриз – это вода, смешанная с этиленгликолем (пропиленгликолем, глицерином) в пропорции примерно 1 к 1 с добавлением антикоррозионных, антикавитационных, антипенных и цветовых присадок.
• Водный раствор этиленгликоля даёт низкую температуру замерзания и повышенную температуру закипания.
• Коррозионная агрессивность этого раствора нейтрализуется антикоррозионными присадками.
• В дешёвом тосоле часто применяют глицерин, имеющий большую вязкость. Иногда такой тосол имеет более высокую температуру замерзания (при смешивании с этиленгликолем для подгонки плотности).
• Цвет антифризов ничего не говорит об их совместимости.

P.S.: Если кому интересно, вот статья о составе незамерзайки.

Патент США на патентную композицию антифриза (Патент № 6,984,339, выданный 10 января 2006 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ. 60/450,436, которая была подана 28 февраля 2003 г.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к антифризу, содержащему алкиленгликоль, неорганические хлорсодержащие вещества и, в частности, подсластители, содержащие полигидроксильную функциональную группу. Состав антифриза, обеспечивающий выраженный антифризный эффект при использовании небольшого объема.

Антифриз — это вещество, которое добавляют к жидкости, обычно к воде, для снижения точки замерзания водной системы, а также для предотвращения образования твердого льда. Антифризы могут включать неорганические соли, такие как хлорид натрия, хлорид магния, хлорид кальция, ацетат калия, ацетат натрия, фосфат аммония, нитрат аммония, и такие органические соединения, как низкомолекулярный спирт, гликоль, лактаты и мочевина

Настоящее Изобретение относится к антифризным системам, в частности к решениям для закрытых емкостей в подарочной, игрушечной и медицинской промышленности. В последние годы появляется все больше и больше коммерческих продуктов, конструкция которых состоит из жидкости, заполненной в закрытом контейнере, например, из стекла, акрила, поликарбоната, полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, термопластичного каучука и т.п. Сложность, связанная с транспортировкой и хранением этих наполненных водой продуктов, которые можно заморозить в зимний период, стала серьезной коммерческой проблемой. Допустимый антифриз должен удовлетворять многим требованиям. Наиболее существенными из них являются способность снижать температуру замерзания воды до минимальной температуры эксплуатации в зимних условиях, удовлетворительная химическая стойкость и эксплуатационные качества, минимальное воздействие на материалы, контактирующие с антифризом, и пригодность в течение как минимум одного зимнего сезона.

Помимо эффекта снижения точки замерзания такого вещества в воде, при использовании антифриза необходимо учитывать коррозию вещества на поверхности металла, а также воздействие такого вещества на окружающую среду. Менее дорогими и наиболее широко используемыми антифризами являются хлорид натрия, кальций или их смеси. Однако из-за содержания хлора в таких веществах, когда они переводятся в водный раствор, на поверхности черного металла или другого металла может наблюдаться значительная коррозия. Использование органических антифризов может снизить опасность коррозии, поскольку многие органические соединения значительно менее агрессивны по отношению к поверхностям из различных материалов и могут быть более совместимы с ингибиторами коррозии по отношению к металлам. Однако органические соединения дороже, чем неорганические соли, и просто не так экономичны, а органические продукты имеют проблему загрязнения окружающей среды. Поскольку антифриз будет использоваться в потребительских товарах, в этом антифризе мы используем пищевые ингредиенты.

До разработки настоящего изобретения водные системы, подвергающиеся воздействию температур ниже точки замерзания, были защищены путем добавления растворов этиленгликоля или пропиленгликоля для снижения точки замерзания и/или точки расширения твердого вещества полученной жидкой смеси ниже самого низкого предела ожидаемая температура окружающей среды. Однако этиленгликоль токсичен по сравнению с другими доступными добавками, и его использование в потребительских товарах было запрещено. Сахарные спирты являются легкодоступными, недорогими материалами и легко обрабатываются, и было обнаружено, что эти полиолы с хлоридом магния усиливают антифризный эффект, так что для подготовки к зиме закрытых водных систем требуется значительно меньше его.

Патент США. № 4587027 на имя Preusch, et al. раскрывают, что антифриз для питьевой воды требует 12% кукурузного сиропа, 30% пропиленгликоля, 58% воды, эффективен для защиты от замерзания и расширения до -45°C. Используемое количество пропиленгликоля составляет около 30%. патент США. В US 5853610 Kaes описана жидкая фаза, которая представляет собой водный раствор примерно 3-10% силиката щелочного металла и примерно 40% карбоната калия, который можно использовать при температуре до -30°C. раствор составляет примерно от 40 до 50%.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает антифризную композицию для закрытого контейнера с жидкостью. Композиция включает эффективное количество водорастворимого антифриза, такого как алкиленгликоль, декстроза, мальтодекстрин, сахарный спирт и соль, такая как галогенид щелочного металла, галогенид щелочноземельного металла. Эта антифризная композиция обеспечивает выраженный антифризный эффект, который снижает температуру замерзания до -10°С при использовании только 15% активного антифриза с водой.

Предполагается, что антифризная композиция по настоящему изобретению может использоваться для различных целей, обычно в условиях, когда контейнер содержит запечатанную или закрытую жидкость. Например, это может быть использовано в любом типе изделия, в котором жидкость заключена в структуру устройства. Это могут быть игрушки, амортизирующие приспособления, подушки, наполненные водой, куклы с жидким наполнителем для придания им более мягкой текстуры и т.п. Многие из этих товаров могут производиться в разных частях мира и могут поставляться в холодное зимнее время. Когда это происходит, желательно иметь в жидкости антифриз, чтобы предотвратить замерзание, растрескивание или разрушение продуктов, в которых содержится жидкость. В этом суть настоящего изобретения, его применения и использования.

Целью настоящего изобретения является подача такого небольшого объема этого антифриза в закрытый водный контейнер, который имеет хорошую температуру замерзания и хорошие свойства прозрачности.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение хорошей химической стабильности, очень экономичного и экологически безопасного продукта.

Дополнительные цели и преимущества данного изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Согласно изобретению новый антифриз содержит (а) от примерно 0 до примерно 60 процентов по весу алкиленгликоля или глицерина и их смесей и (b) от примерно 0,5 до примерно 90 процентов по весу подсластителей, (с) от примерно от 0,4 до примерно 60 мас.% неорганических хлорсодержащих веществ и (d) от примерно 5,0 до примерно 98,0 мас.% воды.

Первыми ингредиентами антифриза являются различные соединения алкиленгликоля и глицерин. Гликоли проявляют низкий уровень токсичности, низкое давление паров при нормальной температуре и не представляют опасности при вдыхании. Алкиленгликоли, которые можно использовать в настоящем изобретении, включают диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль и их различные смеси. Предпочтительным алкиленгликолем для использования в данном изобретении является пропиленгликоль. Пропиленгликоль — прозрачная вязкая бесцветная жидкость, практически не имеющая запаха и слабовыраженного характерного вкуса. Первый компонент по настоящему изобретению присутствует в количестве от 0,5 до 50 мас.% в расчете на массу компонентов композиции антифриза, предпочтительно от 1,0 до примерно 30% и более предпочтительно от примерно 3,0 до примерно 12%.

Вторым типом ингредиента антифриза по данному изобретению является подсластитель. Подсластители, которые можно использовать в настоящем изобретении, включают сахарные спирты, сахарозу, мальтодекстрин, кукурузный сироп, лактозу, мальтозу и декстрозу. Сахарные спирты или полиолы химически являются спиртами, но получены из молекул сахара. Они включают эритрит, гидрированные гидролизаты крахмала, изомальт, лактит, мальтит, маннит, сорбит и ксилит. Маннит, сорбит и ксилит представляют собой моносахаридные полиолы, тогда как изомельт, лактит и мальтит представляют собой дисахаридные полиолы. В зависимости от различных D.E. (эквивалент декстрозы), влияние точки депрессии замерзания также варьируется. И сахароза, и крахмал имеют нулевое значение D.E. Д.Э. значения продукта мальтодекстринов от 5 до 20. В состав кукурузного сиропа входят декстроза, мальтоза и мальтотриоза. Он делится на четыре типа кукурузных сиропов на основе эквивалента декстрозы (D.E.). I тип — от 20 до 38 D.E., II тип — от 38 до 58 D.E., III тип — от 58 до 73 D.E., IV тип — от 73 D.E. и выше. Д.Э. значение декстрозы равно 100. Депрессия температуры замерзания, более низкая активность воды и ингибирование кристаллизации воды будут увеличиваться с увеличением ДЭ. Наиболее полезные соединения подсластителей включают декстрозу, кукурузный сироп и сахарный спирт, которые можно использовать в изобретении. Эти три ингредиента могут помочь предотвратить кристаллизацию льда. Декстроза состоит из низкомолекулярного полимера глюкозы. Декстроза, моносахариды с меньшей молекулой, снижают температуру замерзания в большей степени, чем дисахариды, такие как сахароза, ДЭ которых равна нулю. Также степень понижения точки замерзания зависит от количества растворенных молекул в растворе. Температура замерзания 20% декстрозы составляет -5°С, а при 40% декстрозы температура замерзания составляет -14°С.

Сахарные спирты являются подсластителями, обычно добавляемыми для понижения температуры замерзания в разной степени. Чем меньше молекулярная масса сахарного спирта, тем больше понижение точки замерзания, потому что он способен растворять более мелкие молекулы и связывать воду. Предпочтительными сахарными спиртами являются моносахаридные полиолы, такие как маннит, сорбит и ксилит. Можно использовать смесь подсластителей. Предпочтительными являются композиции, в которых используется только сахарный спирт. Сахарный спирт и/или кукурузный сироп, декстроза антифриза присутствует в количествах от 0,5 до примерно 90 массовых процентов в расчете на общую массу компонентов антифриза, предпочтительно от 10 до примерно 60% и более предпочтительно от 20 до 45%.

Третий тип ингредиента антифриза по изобретению представляет собой хлорированную органическую соль. Хлорсодержащие вещества, которые можно использовать в настоящем изобретении, включают хлорид лития, хлорид натрия, хлорид калия, хлорид магния и хлорид кальция. Среди этих хлорсодержащих солей хлорид лития можно обрабатывать при самой низкой температуре, в то время как можно использовать смесь органических солей. Предпочтительными являются композиции, в которых используются только галогениды щелочноземельных металлов. Галогенид щелочноземельного металла в составе антифриза присутствует в количествах от 0,5 до примерно 70 мас.% в расчете на общую массу компонентов антифриза, предпочтительно от примерно 20 до примерно 60 мас. %, и особенно предпочтительным является хлорид магния.

Для максимизации наилучших композиций по данному изобретению весовое соотношение между хлоридом магния и подсластителями может варьироваться от примерно 1,5:1 до примерно 1:13. Также массовое соотношение между водой и подсластителем может варьироваться от примерно 1:2 до примерно 2:1. Количество третьего компонента, пропиленгликоля, может варьироваться от около 0 до около 75 массовых процентов от общей массы смеси хлорида магния и водного подсластителя.

В результате фактических сравнительных испытаний и экспериментальных данных было обнаружено, что при использовании этих новых продуктов и композиций, приготовленных в соответствии с предметом настоящего изобретения, подсластители, такие как декстроза, сорбит, показали гораздо более низкое снижение температуры замерзания и значительно улучшили больше, используя хлорсодержащее вещество, такое как хлорид магния. В обычных системах при температуре до -20°С рассолы хлорида кальция должны иметь концентрацию CaCl2 не менее 30% по весу. На практике концентрация такого рассола должна поддерживаться на уровне около 25%, чтобы предотвратить риск. Поэтому обычные системы нельзя использовать при температуре до -20°С. Для сравнения, температура замерзания 15% этиленгликоля, 15% пропиленгликоля, 15% сорбита, 7,5% хлорида магния составляет -6°С, -5°С, -4°С и -5°С по отдельности. Однако точка депрессии замерзания может быть снижена до -10°С при использовании 15% этого нового антифриза, который содержит менее 28% хлорида магния, 28% подсластителей в расчете на общую массу водной водной системы.

ПРИМЕР Общая методика приготовления состава таблицы

• (1) Воду добавляли в емкость, которую перемешивали и нагревали до температуры 65°С, а затем медленно добавляли хлорсодержащее вещество. в небольшой части.
• (2) Пропиленгликоль или подсластитель добавлялись индивидуально по порядку при температуре 60°C.
• (3) После того, как раствор стал прозрачным, его вылили и дали остыть в упаковочную тару

Using the above procedure, the composition listed in Table 1 were prepared

Composition (wt %)12345 Propylene glycol5510mannitol301020Sorbitol10202020Dextrose102030Calcium chloride1515Magnesium chloride3030151530Sodium chlorideWater4040252510

Freezing Point Measurement

A sample solution was вихревую трубку и погружают в ванну с ледяной солью. Дают 30 минут, чтобы температура вновь достигла равновесия. Время измерения составляет 20 часов, а показание фиксировалось ровно через полчаса, пока не был обнаружен кристалл в трубке.

«Безопасный антифриз» лучше работает с добавлением наночастиц | Исследование

Антифризы на основе нетоксичных пищевых добавок теперь более эффективны и удобны в использовании

Shutterstock

Токсичный этиленгликоль является основным ингредиентом большинства имеющихся в продаже антифризов

Замена – основной токсичный этиленгликоль компонент антифризов и антиобледенителей — с пищевой добавкой пропиленгликолем и добавлением наночастиц для улучшения свойств смеси исследователи из американской компании ACTA Technology создали формулу антифриза, которая, по их словам, безопаснее, экологичнее и работает лучше, чем существующие продукты. .

Несмотря на ядовитость, этиленгликоль имеет сладкий вкус, и каждый год тысячи людей, многие из которых дети, а также бесчисленное количество домашних и диких животных отравляются, случайно выпив антифриз. Пропиленгликоль, с другой стороны, безопасен для употребления и используется в качестве добавки к некоторым продуктам, чтобы сохранить их влажными. Он уже используется в качестве антифриза в некоторых отраслях промышленности, таких как производство продуктов питания, но его вязкая сиропообразная консистенция делает его непригодным для широкого применения.

9009«Наша цель состояла в том, чтобы создать нетоксичный жидкий теплоноситель, который преодолевает традиционные ограничения смеси пропиленгликоля и воды», — говорит Майкл Минард, исполнительный директор ACTA, выступая на 249-й национальной встрече и выставке ACS в Денвере, США. Он объясняет, что добавление в смесь наночастиц оксида металла снижает ее вязкость. «Одним из наблюдаемых нами свойств является разжижение при сдвиге, что существенно снижает вязкость». склеивание. Однако наночастицы, которые использует ACTA, стабильны без поверхностно-активного вещества из-за их положительного заряда и несферической структуры с разветвленной цепью. «Поскольку мы не обязаны использовать поверхностно-активное вещество, мы не платим за вязкость, с которой столкнулись многие наши предшественники», — говорит Клэнси.

Замена этиленгликоля пропиленгликолем делает антифриз неядовитым, но вязкость традиционно была проблемой

Полученный раствор не только нетоксичен, но может быть более эффективным, чем антифриз, с почти вдвое большей теплопередачей емкость составов на основе этиленгликоля. «Теплопроводность этих металлических [наночастиц] намного выше, чем у базовой жидкости, поэтому, если вы поместите их, вы увеличите общую теплопередачу», — объясняет Клэнси.

ACTA запатентовали свой антифриз и в настоящее время изучают способы расширения производства. Минард говорит, что общая стоимость его производства будет «близка к стоимости этиленгликолевых антифризов или даже ниже», и они надеются, что они появятся на рынке в течение нескольких лет.