Этиленгликоль – двухатомный спирт для высококачественных антифризов. Состав антифриза. Разберем красный, зеленый и синий варианты Что такое этиленгликоль в антифризе

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. Наиболее распространены системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В процессе работы она может нагреваться до 100°C и иногда выше, а на стоянке остывать до температуры окружающего воздуха. От свойств жидкости во многом зависит эффективность системы охлаждения, надежность и долговечность двигателя. Она должна иметь высокую теплоемкость, теплопроводность, температуру кипения, подвижность, а также низкую температуру кристаллизации и коэффициент объемного расширения. Охлаждающая жидкость не должна вызывать коррозию металлов, разрушать резину уплотнений и вспениваться в процессе работы.
Вода обладает наибольшей охлаждающей способностью, имеет максимальную теплоемкость, пожаробезопасна, нетоксична и дешевая. Но вода имеет сравнительно низкую температуру кипения и относительно быстро испаряется, а если при этом она жесткая (содержит минеральные примеси и растворенные соли), то активно образуется накипь. При температуре ниже 0°C вода замерзает и превращается в лед (кристаллизуется) со значительным, до 10%-ным увеличением объема. Это приводит к «размораживанию» двигателя – разрушению его основных деталей и узлов. Поэтому ее нельзя использовать в холодное время года без слива из автомобиля при длительной стоянке вне теплого гаража.
Низкозамерзающие охлаждающие жидкости – антифризы (от англ. «antifreeze» – незамерзающий) заменили воду в системах охлаждения двигателей современных автомобилей. Наиболее широкое распространение получили низкозамерзающие жидкости на гликолевой основе, представляющие собой смесь этиленгликоля с водой. Иногда встречаются жидкости на основе пропиленгликоля – их нельзя смешивать с этиленгликолевыми.

СОСТАВ И СВОЙСТВА АНТИФРИЗА

Этиленгликоль (моноэтиленгликоль) – маслянистая желтоватая жидкость без запаха, умеренно вязкая, с плотностью 1,112-1,113 г/см3 (при 20°С), температурой кипения 197°С и кристаллизации -11,5°С. При нагревании этиленгликоль и его водные растворы сильно расширяются. Для предотвращения выброса жидкости из системы охлаждения ее снабжают расширительным бачком и заполняют на 92–94% от общего объема.
Водный раствор этиленгликоля химически агрессивен и вызывает коррозию стальных, чугунных, алюминиевых, медных и латунных деталей системы охлаждения, а также припоев, используемых для пайки ее узлов. Кроме того, этиленгликоль очень токсичен.
Пропиленгликоль – по свойствам аналогичен этиленгликолю и менее токсичен, но примерно в 10 раз дороже. При низких температурах он более вязкий, чем этиленгликоль, и в связи с этим прокачиваемость у него хуже.
Смесь этиленгликоля с водой характерна тем, что температура ее кристаллизации зависит от соотношения этих двух составляющих. У смеси она значительно ниже, чем по отдельности у воды и этиленгликоля. При различных пропорциях можно получить растворы с температурой кристаллизации от 0 до -75°С. Температура кристаллизации и кипения, а также плотность смеси этиленгликоля и воды в зависимости от содержания в ней этиленгликоля представлены на рисунке. Самое низкое значение температуры замерзания соответствует составу, в котором этиленгликоля 66,7% и воды 33,3%. В других случаях одну и ту же температуру замерзания можно получить при двух значениях соотношений этиленгликоля и воды. Экономически выгодно использовать вариант с большим количеством воды.
Определение соотношения этиленгликоля и воды в антифризе осуществляют по плотности, измеренной с помощью ареометра или гидрометра. На специальных приборах для удобства вместо шкалы плотности применяется двойная шкала, одновременно показывающая содержание этиленгликоля в процентах и температуру кристаллизации. При проверке нужно учитывать температурные поправки к показаниям прибора, указанные в инструкции к нему.

Комплекс присадок включает в себя противокоррозионные, антивспенивающие, стабилизирующие и красящие вещества. Антифризы не должны содержать в своем составе нитрит-нитраты, которые, взаимодействуя с аминами, образуют токсичные соединения, причем некоторые из них канцерогенны (провоцируют онкологические заболевания).
Требования к антифризам в России установлены по ГОСТу 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие. Общие технические условия». Стандарт нормирует основные показатели охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля: внешний вид, плотность, температуру начала кристаллизации, коррозионное воздействие на металлы, вспениваемость, набухание резины и т. д. Обязательной сертификации охлаждающие жидкости не подлежат.
Определенные марки антифризов, готовых к использованию, и концентратов, требующих разбавления дистиллированной водой перед применением, производят по техническим условиям, где оговаривается состав и наличие присадок, смешиваемость жидкостей и их цвет. Изготовители присваивают им различные названия, например «Тосол», «Лена», «Лада» «Антифриз G-48» и (или) указывают температуру кристаллизации: ОЖ-40, ОЖ-65, А-40.
«ТОСОЛ» – одно из названий антифриза, образованное из двух частей:
«ТОС» - «Технология органического синтеза» (наименование отдела ГосНИИОХТ, создавшего антифриз);
«ОЛ» – окончание, характерное для спиртов (этанол, бутинол, метанол).
Этот антифриз был разработан в 1971 г. в Государственном научно-исследовательском институте органической химии и технологии (ГосНИИОХТ) для автомобилей ВАЗ взамен итальянского «ПАРАФЛЮ». Торговая марка «ТОСОЛ» не была зарегистрирована, поэтому ее применяют многие отечественные изготовители охлаждающих жидкостей. Но эксплуатационные свойства «тосолов» могут быть разными, поскольку определяются используемыми присадками, а они отличаются у различных производителей.
Совместимость охлаждающих жидкостей определяется техническими условиями. Изготовленные по разным техническим условиям жидкости часто несовместимы, так как содержащиеся в них присадки могут вступить в реакцию друг с другом и утратить свои полезные свойства. Поэтому при необходимости восстановить уровень охлаждающей жидкости лучше доливать дистиллированную воду.
Требования к антифризам зарубежного производства , как правило, определяются стандартами ASTM (Американская ассоциация по испытанию материалов) и SAE (Общество автомобильных инженеров США). Эти стандарты регламентируют свойства концентратов и антифризов исходя из их основы (этиленгликоля или пропиленгликоля) и условий эксплуатации. Например, этиленгликолевые жидкости предназначены: по ASTM D 3306 и ASTM D 4656 – для легковых автомобилей и малых грузовиков;
по ASTM D 4985 и ASTM D 5345 – для двигателей, работающих в тяжелых условиях: длительно эксплуатируемых в режимах, близких к максимальной мощности, на внедорожной технике, больших грузовиках, в стационарных силовых установках и т.п. Эти жидкости отличаются тем, что перед использованием в них необходимо добавлять специальную присадку.
Импортные антифризы по ASTM D 3306 можно использовать для отечественных легковых автомобилей.
Спецификации производителей автомобилей могут содержать дополнительные требования. Например, нормы General Motors USA – Antifreeze Concentrate GM 1899-M, GM 6038-M или нормы G концерна Volkswagen запрещают использовать в антифризе ингибиторы коррозии, содержащие нитриты, нитраты, амины, фосфаты и оговаривают предельно допустимые концентрации силикатов, буры, хлоридов. Это позволяет уменьшить отложение накипи, увеличить срок службы уплотнений, улучшить защиту от коррозии.

ЗАМЕНА АНТИФРИЗА

Плановая замена необходима потому, что даже при нормальной эксплуатации в антифризе постепенно уменьшается содержание присадок и коррозия деталей двигателя усиливается. Жидкость больше пенится, следовательно, хуже передает тепло и мотор может перегреваться. Как правило, плановую замену рекомендуется осуществлять через два года, а при интенсивной эксплуатации – каждые 60 тыс. км. пробега автомобиля.
Досрочная замена может потребоваться при попадании в систему охлаждения выхлопных газов, например, через неисправную прокладку головки блока, или воздуха в местах утечки, что приводит к ускоренному старению жидкости. Признаками необходимости этого может являться:
- на внутренней поверхности расширительного бачка образуется желеобразная масса;
- при легком морозе (до -15°С) антифриз становится кашицеобразным и в бачке обнаруживается осадок;
- электровентилятор радиатора системы охлаждения срабатывает все чаще.
В аварийной ситуации , например при замене в дальней дороге лопнувшего шланга, в систему охлаждения приходится заливать воду из случайного источника. Жесткая с примесями вода активизирует коррозию и вызывает образование посторонней взвеси, что тормозит циркуляцию жидкости и может затруднить работу водяного насоса. Кроме того, в местах сильного нагрева образуется накипь, ухудшающая работу системы охлаждения. Если антифриз стал бурым, значит, происходит активная коррозия деталей системы охлаждения. Разбавленную некачественной водой охлаждающую жидкость следует при первой возможности заменить с обязательной промывкой системы охлаждения.

Порядок замены охлаждающей жидкости (осуществляется на холодном двигателе) :
- снимают крышку расширительного бачка и (или) радиатора;
- открывают кран радиатора отопителя, чтобы в нем или в подводящих шлангах не осталось жидкости;
- отворачивают пробки в радиаторе и блоке цилиндров двигателя, сливают старую охлаждающую жидкость в подставленную емкость, затем пробки сливных отверстий устанавливают обратно;
- медленно тонкой струйкой заливают новую охлаждающую жидкость через расширительный бачок и закрывают его крышку;
- пускают двигатель, прогревают его, затем останавливают и после остывания по необходимости доливают жидкость до нужного уровня.

ПРОМЫВКА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

При плановой замене антифриза достаточно один раз промыть систему дистиллированной или в крайнем случае хорошо прокипяченной, талой или дождевой водой.
При переходе с воды на антифриз , замене бурой или с признаками досрочного старения охлаждающей жидкости необходимо удалить накипь и продукты коррозии. Это можно сделать только с использованием специальных моющих средств в соответствии с инструкцией к ним. Промывки представляют собой водные растворы слабых кислот – муравьиной, щавелевой, соляной с добавлением ингибиторов коррозии. Затем следует удалить остатки моющего состава, промыв систему, как минимум, один раз дистиллированной водой.

Порядок промывки системы охлаждения :
- сливают охлаждающую жидкость и заливают вместо нее промывочную, так же, как это делается при замене жидкости;
- дают поработать двигателю от 20 до 60 мин - чем грязнее была слитая охлаждающая жидкость, тем больше требуется времени для промывки системы;
- останавливают двигатель, сливают моющую жидкость, промывают систему дистиллированной водой и заливают свежий антифриз.

Уровень антифриза в расширительном бачке может стать меньше нормы из-за испарения из него воды или из-за негерметичности системы. В первом случае нужно доливать дистиллированную, а если ее нет – прокипяченную в течение 30 мин воду. При утечках следует доливать охлаждающую жидкость, желательно той же марки.
Приобретать для долива или замены следует охлаждающую жидкость, одобренную изготовителем автомобиля, и лучше в магазинах, а не с временного лотка на улице.
Концентраты применять в системе охлаждения двигателя нельзя – они состоят из этиленгликоля с присадками и небольшим количеством воды, поэтому имеют температуру кристаллизации -11,5°C или чуть ниже. Они предназначены только для приготовления антифриза путем разбавления концентрата дистиллированной водой. Сколько ее добавить, чтобы получить нужную температуру замерзания охлаждающей жидкости, должно быть указано в инструкции.
Канистра с антифризом должна внушать доверие к изготовителю. Хороший товар редко упаковывают небрежно. Емкость, как правило, закрывают пробкой с одноразовой «трещоткой», иногда дополнительно защищенной «пломбой» – ярлыком или лентой. Они должны быть целыми, не переклеенными, а зубчатое кольцо на пробке – плотно контактировать с горловиной. Герметичность канистры можно проверить, перевернув или слегка сжав ее с боков. Если есть течь или канистра не упругая (шипит выходящий воздух), лучше такое не покупать. Полупрозрачные канистры хороши тем, что можно рассмотреть их содержимое. Мутную охлаждающую жидкость, тем более с осадком, покупать не надо. Если встряхнуть канистру, образовавшаяся пена должна осесть примерно через три секунды, у концентрата – через пять.
Этикетка качественного товара, как правило, хорошо сделана и приклеена. Штрих-код, рисунки, буквы и цифры на ней четкие, не раздвоенные и не расплывчатые. Информация – полная, не рекламная, а преимущественно техническая: название фирмы-изготовителя, ее адрес и телефон, аннотация к применению антифриза, его температура кипения и замерзания, срок хранения, номер партии с датой изготовления и т. д.

Внимание! Этиленгликоль ядовит и может проникать в организм даже через кожу. Он сладковат на вкус, и его надо держать в месте, недоступном для детей. Разлитый этиленгликоль представляет определенную опасность для животных. При приеме внутрь смертельная доза для человека может составлять всего 35 см 3 .

В современных бензиновых и дизельных двигателях в качестве охлаждающей жидкости используются либо антифризы, готовые к использованию, либо концентраты, которые необходимо разбавлять водой в определенной пропорции. Антифриз защищает двигатель автомобиля от перегрева и сохраняет в рабочем состоянии все элементы системы охлаждения. За время эксплуатации жидкость теряет часть своих свойств, изменяется по цвету и составу и требует замены.

1 Для чего используется антифриз?

Для обеспечения нормальной работы двигателя и других узлов системы необходимо качественное охлаждение. На современном этапе наиболее распространены системы принудительного непрерывного охлаждения с постоянной циркуляцией жидкости. В процессе работы мотора антифриз может нагреваться до 120–140 градусов, а во время стоянки принимать температуру окружающей среды. Таким образом, именно состав и свойства жидкости определяют эффективность системы охлаждения и степень надежности работы двигателя. Качественный антифриз должен иметь:

высокую степень теплоемкости и теплопроводности,
оптимальную ,
максимально низкую температуру замерзания,
низкий коэффициент расширения,
высокую текучесть.

Антифриз не должен способствовать коррозии металлов, вспениваться и разрушать другие элементы системы охлаждения. Практически все современные жидкости охлаждения изготавливаются на основе этиленгликоля с добавлением воды и различных присадок. Однако встречаются и антифризы на пропиленгликолевой основе. Смешивать эти два вида ОЖ между собой строго не рекомендуется!

2 Состав и основные свойства антифриза

Моноэтиленгликоль – жидкость желтого цвета без запаха с умеренной степенью вязкости с температурой кипения до 198 градусов и температурой начала кристаллизации от –11,5. При нагревании моноэтиленгликоль, смешанный с водой, очень сильно расширяется, поэтому современные оснащены специальным расширительным бачком, который должен заполняться жидкостью на 92–95% от максимального объема.

Следует понимать, что сам по себе водный раствор на основе этиленгликоля химически токсичен и агрессивен и негативно воздействует на стальные, чугунные, алюминиевые и другие поверхности системы охлаждения.

Пропиленгликоль – примерно равнозначное по свойствам вещество, которое имеет меньший показатель токсичности и большую вязкость при низких температурах. Из-за этого текучесть антифриза на основе пропиленгликоля и воды несколько ниже в зимнее время, поэтому используется такая смесь реже.

Таким образом, при смешивании этилен- или пропиленгликоля с водой в определенных пропорциях можно получить универсальную жидкость с температурой замерзания до –80 градусов. Как правило, антифриз состоит на 42–45% из воды. Такой состав наиболее выгоден производителям с экономической точки зрения. Соотношение воды и этиленгликоля определяется с помощью приборов ареометра или гидрометра, которые указывает проценты плотности жидкостей на специальной шкале.

Присадки в антифриз – комплекс антипенных, антикоррозионных, красящих, стабилизирующих и других веществ, которые добавляются для уменьшения токсичности и предотвращения негативного воздействия на металлические, резиновые, пластиковые и другие поверхности в системе циркуляции жидкости.

Современный международный регламент запрещает использование в антифризах нитритов и нитратов, так как при взаимодействии с аминами, которые содержатся в жидкости, они образуют опасные токсические соединения.

3 Регламентируемые нормы при производстве охлаждающей жидкости

В нашей стране требования к составу охлаждающей жидкости нормируются по ГОСТу 28084-89. В стандарте прописаны главные показатели антифриза и тосола, который допускается к использованию: внешний вид, температурные режимы (показатель замерзания, кипения), плотность, вспениваемость, степень коррозионного воздействия и т. д. Сертификации в обязательном порядке охлаждающие жидкости не подлежат, при этом производители обязаны указывать все вышеперечисленные свойства на этикетках продукции или инструкции по использованию. Большинство жидкостей произведено по регламентированным стандартам качества, в которых оговаривается количество присадок, их состав, свойства и т. д.

Что касается антифриза европейского и американского производства, то требования к производству регламентируются международными стандартами качества SAE и ASTM. В этих стандартах прописаны основные требования к качеству и составу жидкости в зависимости из чего состоит антифриз (этиленгликоль или пропиленгликоль). Эти стандарты предусматривают использование жидкостей на основе этиленгликоля только для легковых автомобилей и грузовиков малой габаритности (стандарт ASTM D4576). Другие стандарты предусматривают состав антифриза, который используется на двигателях тяжелой техники, многотоннажных грузовых автомобилях, в промышленных условиях и т. д.). Состав антифриза в этом случае имеет несколько дополнительных сложных присадок. Таким образом, ОЖ стандарта ASTM D4576 могут использоваться для легковых автомобилей в нашей стране.

Существует также понятие спецификации производителя, когда конкретный изготовитель авто предъявляет дополнительные требования к антифризу, который используется на двигателях данной марки. Например, нормы General Motors или концерна Volkswagen запрещают использование в составе нитратов, аминов, фосфатов, ингибиторов коррозии, а также силикатов и хлоридов. Такое ограничение, по мнению инженеров этих компаний, позволяет увеличить срок службы двигателя и системы охлаждения путем уменьшения отложений накипи и коррозионного воздействия.

Не менее важен, чем марка топлива для двигателя. Знания состава и видов помогут водителям подобрать качественную и, самое главное, подходящую охлаждающую жидкость для автомобиля. Какие бывают виды, чем отличается состав антифриза и тосола – все это читатели узнают после изучения данного материала.

Состав антифриза для автомобиля и его виды

Органические и неорганические антифризы

Сегодня охлаждающую жидкость можно разделить на два вида – силикатный и карбоксилатный антифриз . Что касается силикатного, то именно к нему относится «Тосол». В состав такой охлаждающей жидкости входят неорганические кислоты, бораты, силикаты, фосфаты, нитраты и нитриты. Силикаты являются основной присадкой в неорганической охлаждающей жидкости. Для современных автомобилей такой антифриз не подходит, так как имеет множество недостатков. Изготавливается на основе этиленгликоля.

Присадки оседают на внутренней поверхности трубопроводов, их основная задача – обеспечивать защиту от коррозии и нормальную проводимость. С первой задачей тосол справляется на «отлично», а со второй – ровно наоборот. Из-за низкой теплопроводимости теплообмен проходит очень вяло, что в результате приводит к частым перегревам мотора. Именно поэтому использовать тосол на иномарках не рекомендуется, так как износ двигателя происходит слишком быстро. Есть ещё один серьезный недостаток – менять силикатный антифриз нужно каждые 30 тысяч километров, в противном случае кроме перегрева появится и коррозия внутри системы охлаждения .

Что касается карбоксилатных антифризов, то в них используются только органические кислоты. Именно поэтому такой вид имеет значительно меньше недостатков, чем силикатный вариант. Органические присадки покрывают только те участки, где образуется коррозия, поэтому теплообмен практически не теряется. Это главное преимущество перед силикатным тосолом. Изготавливается карбоксилатный антифриз на основе этиленгликоля или пропиленгликоля.

Именно карбоксилатная жидкость стала называться антифризом после того, как её стали поставлять в СНГ. Но многие и сегодня называют её тосолом. Задача автомобилиста – выбрать подходящий вид для своей машины. Если это старое отечественное авто , то от тосола хуже не будет, да и стоит он заметно дешевле, чем органический антифриз. В других случая нужно приобретать карбоксилатную охлаждающую жидкость. Что касается замены антифриза, то она требуется только через 200 тысяч километров пробега. Добиться такого длительного срока получилось тоже за счет добавления органических присадок.

Классификация антифриза

На сегодняшний день существует три класса антифризов:

Класс G11 . Имеет зеленый или голубой цвет. К этому классу относятся самые дешевые жидкости, которые есть на автомобильных рынках. Состав антифриза G11 следующий: этиленгликоль, силикатные присадки. Именно к этому низшему классу относится отечественный тосол. Силикатные присадки придают антифризу смазывающие, антикоррозийные и антипенные свойства. Как говорилось выше, срок службы у такого антифриза достаточно низкий – около 30 тысяч километров.
Класс G12 . Чаще всего это красный или розовый антифриз. Более высокий уровень качества. Служит такая жидкость значительно дольше, имеет больше полезных свойств, но и цена на G12 больше, чем на G11. В состав антифриза G12 входят уже органические присадки и этиленгликоль.
Класс G13 (ранее G12+). Имеет оранжевый или желтый цвет. В этот класс входят экологически чистые охлаждающие жидкости. Они быстро разлагаются, не вредят окружающей среды. Такой результат стал доступен после добавления в антифриз G12 пропиленгликоля, при этом карбоксилазы остаются в качестве присадок. Любой антифриз на основе этиленгликоля будет токсичнее, чем аналог на основе пропиленгликоля. Единственный минус у G13 – это высокая стоимость. Больше всего экологически чистый G13 распространен в европейских странах.

Этиленгликоль – токсичный двухатомный спирт

Химическая формула данного простейшего многоатомного спирта – С2Н6О2 (иначе ее можно записать следующим образом – НО–СН2–СН2–ОН). Этиленгликоль имеет слегка сладковатый вкус, не имеет запаха, в очищенном состоянии выглядит, как немного маслянистая бесцветная прозрачная жидкость.

Так как он причислен к токсичным соединениям (по общепринятой классификации – третий класс опасности), следует избегать попадания данного вещества (в растворах и в чистом виде) в организм человека. Основные химические и физические свойства 1,2-диоксиэтана:

молярная масса – 62,068 г/моль;
коэффициент оптического преломления – 1,4318;
температура воспламенения – 124 градуса (верхний предел) и 112 градусов (нижний предел);
температура самовоспламенения – 380 °С;
температура замерзания (стопроцентный гликоль) – 22 °С;
температура кипения – 197,3 °С;
плотность – 11,113 г/кубический сантиметр.

Пары описываемого двухатомного спирта вспыхивают в тот момент, когда его температура достигает 120 градусов. Еще раз напомним, что 1,2-этандиол имеет 3-й класс опасности. А это означает, что его предельно допустимые концентрации в атмосфере могут быть не более 5 миллиграмм/кубический метр. Если же этиленгликоль попадает в организм человека, в нем могут развиться необратимые негативные явления, которые способны привести к смерти. При однократном употреблении вовнутрь 100 и более миллилитров гликоля наступает летальный исход.

Пары данного соединения менее токсичны. Так как этиленгликоль характеризуется сравнительно малым показателем летучести, реальная опасность для человека возникает тогда, когда он систематически вдыхает пары 1,2-этандиола. О том, что есть вероятность отравления парами (либо туманами) рассматриваемого соединения, сигнализирует кашель и раздражение слизистой оболочки. Если человек отравляется гликолем, ему следует принять препарат, содержащий 4-метилпиразол (мощный антидот, подавляющий фермент алкогольдегидрогеназы), или этанол (одноатомный этиловый спирт).

Применение гликоля в разных областях техники

Малая себестоимость данного многоатомного спирта, его особые химические и физические свойства (плотность и другие) привели к тому, что он используется весьма широко в различных технических сферах.

Любой автомобилист знает, что представляет собой обычная охлаждающая жидкость для его «железного коня» под названием антифриз – этиленгликоля 60 % + воды 40 %. Такая смесь характеризуется температурой замерзания -45 градусов, очень трудно найти более подходящую жидкость для автомобильных систем охлаждения, несмотря даже и на высокий класс опасности 1,2-этандиола.

В автомобильной отрасли этиленгликоль находит применение и в качестве отличного теплоносителя. Кроме того, он используется в следующих сферах:

органический синтез: химические свойства гликоля позволяют с его помощью защищать изофорон и другие карбонильные группы, использовать спирт в виде эффективного растворителя, работающего при повышенных температурах, а также в качестве основной составляющей специальной авиационной жидкости, уменьшающей явление обводнения горючих смесей для летательных аппаратов;
растворение красящих соединений;
изготовление нитрогликоля – мощного взрывчатого вещества на основе описываемого нами соединения;
газодобывающая промышленность: гликоль не позволяет формироваться гидрату метана на трубах, кроме того, он поглощает излишнюю влагу на трубопроводах.

Нашел этиленгликоль применение и в качестве эффективного криопротектора. Его используют для производства кремов для обуви, в качестве важного элемента жидкостей для охлаждения компьютерной техники, при изготовлении 1,4-диоксина и разных видов конденсаторов.

Некоторые нюансы производства гликоля

В конце 1850-х годов химик из Франции Вюрц получил этиленгликоль из его диацетата, а чуть позже путем гидратации этиленоксида. Но в то время практического применения новое вещество нигде не нашло. Лишь в 1910-х годах его начали использовать при изготовлении взрывчатых соединений. Плотность гликоля, его иные физические свойства и дешевизна производства обусловили то, что им заменили глицерин, который применялся до этого.

Особые свойства 1,2-этандиола по достоинству оценили американцы. Именно они наладили в середине 1920-х его промышленное изготовление на специально построенном и оборудованном заводе в Западной Вирджинии. В последующие годы гликоль использовали почти все известные на то время компании, занимавшиеся производством динамита. В настоящее время интересующее нас соединение, которое имеет третий класс опасности, изготавливается по технологии гидратации окиси этилена. Существует два варианта его производства:

с участием ортофосфорной либо серной кислоты (до 0,5 процентов) при температуре от 50 до 100 °С и давлении в одну атмосферу;
при температуре около 200 °С и давлении в десять атмосфер.

В результате реакции гидратации образуется до 90 процентов чистого 1,2-диоксиэтана, некоторое количество полимергомологов и триэтиленгликоля. Второе соединение добавляют в гидравлические и , оно применяется в промышленных системах охлаждения воздуха, из него делают препараты для дезинфекции, а также пластификаторы.

Важнейшие требования ГОСТ 19710 к готовому гликолю

С 1984 года действует ГОСТ 19710, который устанавливает требования к тому, какие свойства (температура замерзания, плотность и так далее) должен иметь этиленгликоль, используемый на предприятиях автомобилестроения и в других отраслях народного хозяйства, где на его основе выпускают разнообразные составы.

По ГОСТ 19710 гликоль (как жидкость) может быть двух типов: первого сорта и высшего сорта. Доля (массовая) воды в гликоле первого сорта должна быть до 0,5 %, высшего – до 0,1 %, железа – до 0,00005 и 0,00001 %, кислот (в пересчете на уксусную кислоту) – до 0,005 и 0,0006 %. Остаток после прокаливания готового продукта не может быть более 0,002 и 0,001 %.

Цвет 1,2-диоксиэтана по ГОСТ 19710 (по шкале Хазена):

после кипячения в растворе кислоты (соляной) – 20 единиц для продукции высшего сорта (первый сорт не нормируется по цвету);
в стандартном состоянии – 5 (высший сорт) и 20 единиц (первый сорт).

В Государственном стандарте 19710 выдвигаются специальные требования к процессу производства описываемого простейшего спирта:

используется исключительно герметичная аппаратура и оборудование;
производственное помещение обязательно оснащается вентиляцией, рекомендованной для работы с соединениями, которым присвоен третий класс опасности;
при попадании гликоля на оборудование или землю его следует сразу же обильно смывать водной струей;
персонал, работающий в цеху по производству 1,2-этандиола, обеспечивается противогазом модели «БКФ» либо иным приспособлением для защиты органов дыхания, соответствующим ГОСТ 12.4.034;
возгорания гликоля тушат при помощи инертных газов, специальных пенных составов, а также тонкораспыленной воды.

Готовая продукция по ГОСТ 19710 проверяется различными методами. Например, массовая часть двухатомного спирта и диэтиленгликоля устанавливается способом изотермической газовой хроматографии по технологии так называемого «внутреннего эталона». При этом используются весы для лабораторных исследований (ГОСТ 24104), стеклянная или стальная газохроматографическая колонка и хроматограф с детектором ионизационного типа, измерительная линейка, микрошприц, лупа оптическая (ГОСТ 25706), выпарительная чашка и другой инструмент.

Цвет гликоля устанавливают по стандарту 29131 при помощи секундомера, специального цилиндра, конической колбы, соляной кислоты, холодильного агрегата. Массовая часть железа устанавливается по Госстандарту 10555 по методике сульфациловой фотометрии, остатка после прокаливания – по Госстандарту 27184 (посредством выпаривания полученного соединения в платиновой либо кварцевой емкости). А вот массовая часть воды определяется электрометрическим или визуальным титрованием с использованием реактива Фишера в бюретках емкостью 10 либо 3 кубических сантиметра.

Антифриз – охлаждающая жидкость на основе гликоля

Антифриз на основе простейшего многотомного спирта применяется в современных транспортных средствах с целью охлаждения их двигателя. Его основным компонентом является этиленгликоль (есть составы с пропиленгликолем в качестве основного компонента). Добавками служит дистиллированная вода и специальные присадки, которые придают антифризу флуоресцентные, антикавитационные, антикоррозионные, антипенные свойства.

Главная характеристика антифризов – малая температура замерзания. Кроме того, они имеют низкий показатель расширения при замерзании (по сравнению с обычной водой на 1,5–3 процента меньше). При этом такая специальная охлаждающая жидкость на основе гликоля характеризуется высокой температурой кипения, что улучшает процесс эксплуатации транспортного средства в жаркую пору года.

В целом жидкость для охлаждения автодвигателей на основе гликоля и воды обладает следующими достоинствами:

отсутствие вредных добавок (аминов, разнообразных нитритов, неблагоприятно влияющих на природу фосфатов);
возможность выбора необходимой концентрации антифриза для качественного предохранения от замерзания;
стабильные параметры и свойства в течение всего срока службы;
совместимость с теми деталями охлаждающей системы авто, которые сделаны из пластмассы или резины;
высокие антипенные показатели.

Кроме всего прочего, современные антифризы обеспечивают антикоррозионную защиту металлических сплавов и металлов, имеющихся в двигателе внутреннего сгорания за счет наличия в них особых ингибирующих добавок.

Антифриз – охлаждающая жидкость, имеющая, в своей основе, этилен или пропилен гликоль, переводится «Antifreeze», с международного английского языка, как “не замерзающий”. Антифриз класса G12 предназначен для применения на автомобилях с 96-го по 2001 года, на современных авто, как правило, применяются антифризы 12+, 12 plus plus или g13.

«Залог стабильной работы системы охлаждения – качественный антифриз»

В чем особенность антифриза G12

Антифриз с классом G12, как правило, окрашивается в красный или розовый цвета, а также по сравнению с тосолом или антифризом G11, имеет более длительный срок службы - от 4 до 5 лет . G12 в своем составе не содержит силикатов, в его основу входит: этиленгликоль и карбоксилатные соединения. Благодаря пакету присадок, на поверхности внутри блока или радиатора, локализация коррозии происходит только, где это необходимо, образовывая стойкую микро пленку. Зачастую такой тип антифриза заливают в систему охлаждения высокооборотных двигателей. Смешивать антифриз g12 и ОЖ другого класса – недопустимо .

Но у него существует один большой минус – антифриз G12 начинает действовать лишь когда уже проявился очаг коррозии. Хотя такое действие исключает появлению защитного слоя и быстрому его осыпанию в результате вибраций и перепада температур, что дает возможность улучшению теплоотдачи и более длительному времени использовании.

Основные технические характеристики класса G12

Представляет собой однородную прозрачную жидкость без механических примесей красного или розового цвета. Антифриз G12 – это этиленгликоль с добавлением 2-х и более карбоновых кислот, не образовывает защитную пленку, а влияет уже на образовавшиеся очаги коррозии. Плотность составляет 1,065 – 1,085 г/cм3 (при 20°С). Температура замерзания в пределах 50 градусов ниже нуля, а кипения около +118°С. Температурные характеристики зависят от концентрации многоатомных спиртов (этиленгликоля или пропиленгликоля). Зачастую, процентное соотношение такого спирта в антифризе составляет 50-60%, что позволяет добиться оптимальных эксплуатационных характеристик. Чистый, без каких либо примесей, этиленгликоль – вязкая и бесцветная маслянистая жидкость плотностью 1114 кг/м3 и имеет температуру кипения 197°С, а замерзает при минут 13°С. Поэтому в антифриз добавляют краситель чтобы придать индивидуальность и большую видимость уровня жидкости в бачке. Этиленгликоль является сильнейшим пищевым ядом, действие которого можно нейтрализовать обычным спиртом.

Помните что ОЖ смертельно опасна для организма. Для наступления смертельного исхода, будет достаточно 100-200 г. этиленгликоля. Поэтому антифриз нужно прятать от детей как можно дальше, ведь яркий цвет, похожий на сладкий напиток вызывает у них большой интерес.

Из чего состоит антифриз G12

В состав концентрата антифриза класса G12 входит:

двухатомный спирт этиленгликоль около 90% от общего объема, который нужен для предотвращения замерзания;
дистиллированная вода , около пяти процентов;
краситель (цвет зачастую идентифицирует класс охлаждающей жидкости, но могут существовать и исключения);
пакет присадок не менее 5 процентов, поскольку этиленгликоль проявляет агрессию к цветным металлам, в него добавляют несколько видов фосфатных или карбоксилатных присадок на основе органических кислот, выступающих в роли ингибитора, позволяющих нейтрализовать негативное воздействие. Антифризы с различным набором присадок, по-разному выполняют свою функцию, и главное их отличие в методах борьбы с коррозией.

Кроме ингибиторов коррозии набор присадок в охлаждающей жидкости G12 включает в себя добавки и с другими необходимыми свойствами. К примеру, обязательно ОЖ должна обладать антивспениванием, смазывающие вещества и составы, предотвращающие появление накипи.

В чем разница G12 и G11, G12+ и G13

Основные виды антифризов, такие как G11, G12 и G13 отличаются по виду используемых присадок: органические и неорганические.

Общие сведения об антифризах, в чем между ними отличие и как подбирать нужную ОЖ

Охлаждающая жидкость класса G11 неорганического происхождения с малым набором присадок, наличием фосфатов и нитратов. Такой антифриз создан по силикатной технологии. Силикатные присадки покрывают внутреннюю поверхность системы сплошным защитным слоем в не зависимости от наличия участков коррозии. Хотя такой слой и защищает уже существующие очаги коррозии от разрушений . Такой антифриз имеет низкую стабильность, ухудшенную теплоотдачу и небольшой строк эксплуатации, после выработки, которого, выпадает в осадок, образовывающий абразив и повреждающий тем самым .

Через то, что антифриз G11 создает слой подобный накипи в чайнике, он не подходит для охлаждения современных авто, имеющих радиаторы с тонкими каналами. К тому же, температура кипения такой охлаждайки составляет 105 °С, а строк службы не более 2-х лет или 50-80 тыс. км. пробега.

Зачастую антифриз G11 окрашивается в зеленый или синий цвета . Такую ОЖ применяют для автомобилей, выпущенных до 1996 года и машины с большим объёмом охлаждающей системы.

G11 плохо подходит к алюминиевым радиаторам и блокам, так как его присадки не могут должным образом защищать этот металл при высоких температурах.

В Европе авторитетная спецификация классов антифризов принадлежит концерну Volkswagen поэтому соответствующая маркировка VW TL 774-C предусматривает использование в антифризе неорганических присадок и имеет обозначение G 11. Спецификация VW TL 774-D предусматривает наличие карбо-кислотных добавок на органической основе и маркируется как G 12. Стандартами VW TL 774-F и VW TL 774-G маркируются классы G12 + и G12 ++, а самый сложный и дорогостоящий антифриз G13 регламентируется стандартом VW TL 774-J. Хотя другие производители такие как Форд или Тойота имеют свои стандарты качества. Кстати разницы между тосолом и антифризом нету. Тосол – одна из марок русского минерального антифриза, которая не рассчитан на работу в моторах с алюминиевым блоком.

Органические и неорганические антифризы смешивать категорически нельзя, поскольку возникнет процесс свертывания и в результате появится осадок в виде хлопьев!

А жидкости классов G12, G12 + и G13 разновидности органических антифризов «Long Life». Применяются в системах охлаждения современных авто выпускаемых начиная с 1996 г. G12 и G12 + на основе этиленгликоля но только G12 plus предполагает использование гибридной технологии производства в которой объединили силикатную технологию с карбоксилатную. В 2008 году появился еще и класс G12++, у такой жидкости, органическая основа сочетается с небольшим количеством минеральных присадок (называется лобридной Lobrid или SOAT coolants). У гибридных антифризах органические присадки смешиваются вместе с неорганическими (могут применяться силикаты, нитриты и фосфаты). Такое объединение технологий дало возможность устранять главный недостаток антифриза G12 – не только устранять коррозию, когда она уже появилась, но и выполнять профилактическое действие.

G12+, в отличии от G12 или G13 может быть смешана с жидкостью класса G11 или G12, но все равно такой «микс» не рекомендован.

Охлаждающая жидкость класса G13 начала производится с 2012-го и рассчитана для автомобильных двигателей работающих в экстремальных режимах . С технологической точки зрения отличий от G12 не имеет, единственная разница в том, что сделана на пропилен гликоле , который менее ядовитый, быстрее разлагается, а значит, наносит меньший вред окружающей среде при его утилизации и его цена значительно выше G12-го антифриза. Изобретался исходя из требований к повышению экологических норм. Антифриз G13, как правило, фиолетового или розового цвета, хотя на самом деле может окрашиваться любым цветом, так как это всего лишь краситель, от которого её характеристики не зависят, разные производители могут выпускать ОЖ с разными цветами и оттенками.

Разница в действии карбоксилатного и силикатного антифризов

Совместимость антифриза G12

Можно ли смешивать антифризы разного класса и разного цвета интересует достаточно многих неопытных автовладельцев, приобретших б/у авто и не знающих, какая марка ОЖ была залита в расширительный бачок.