Плотность антифриза. Как она связана с температурой замерзания? — AvtoTachki
Такой показатель, как плотность антифриза, особенно актуален для оценки состава современных охлаждающих жидкостей. Плотность напрямую указывает на процентное соотношение этиленгликоля (пропиленгликоля) и воды. А это – первостепенный показатель способности антифриза противостоять низким температурам.
Плотность антифризов
Почти все современные антифризы производятся на основе спирта (одной из вариаций гликоля) и дистиллированной воды. Соотношение гликоля и воды определяет стойкость к низким температурам.
Здесь есть один парадокс, который важно понимать. Для этиленгликолевых антифризов не работает правило: чем выше концентрация гликоля, тем большие морозы способна перенести смесь. У чистого этиленгликоля температура замерзания находится на отметке всего –13 °C. А такой высокий порог замерзания охлаждающей жидкости достигается за счёт смешивания с водой.
До концентрации гликоля в составе примерно в 67% идёт улучшение низкотемпературных свойств. При таком соотношении достигается максимальная устойчивость к замерзанию. Далее идёт плавное смещение точки застывания в сторону положительных температур. Существуют таблицы, которые подробно описывают свойства различных концентраций гликолей и воды.
Плотность антифриза не зависит от его цвета. Также как и температура замерзания. Не важно, плотность зелёного антифриза, жёлтого или красного мы будем исследовать, получаемые значения не будут увязаны с цветом. Цвет скорее определяет состав присадок и применимость антифриза для различных авто. Однако в настоящее время в этой системе присутствует некоторая путаница. Поэтому ориентироваться исключительно на цвет нельзя.
На данный момент самыми ходовыми являются антифризы: G11, G12, G12+, G12++ и G13. У всех ОЖ плотность варьируется в зависимости от температуры застывания (концентрации гликоля). Для большинства современных охлаждающих жидкостей этот показатель находится на уровне около 1,070-1,072 г/см3, что примерно соответствует температуре замерзания –40 °C.
То есть антифриз тяжелее воды.
Прибор для измерения плотности антифриза
Плотность антифриза можно замерить обычным ареометром. Это и есть самый подходящий прибор. Только нужно найти вариант ареометра, рассчитанный на измерения плотности гликолевых смесей.
Ареометр состоит из двух основных частей:
- колбы (с резиновым наконечником с одной стороны и грушей с другой) для забора антифриза внутрь;
- поплавка со шкалой.
Внутри ареометра, который непосредственно предназначен для замера плотности антифриза, обычно есть вкладыш-подсказка. На нём отмечена не только плотность, но и концентрация гликоля, ей соответствующая. Некоторые, более модифицированные версии, сразу дают информацию о температуре замерзания исследуемого антифриза. Что исключает необходимость самостоятельно поиска значений в таблице и делает саму процедуру более быстрой и удобной.
Как измерить плотность антифриза в домашних условиях?
Процедура измерения с помощью ареометра довольно проста.
Нужно набрать в колбу из канистры или непосредственно из системы охлаждения достаточное для всплытия поплавка количество антифриза. Далее, смотрим на поплавок. Уровень, на который он погрузится, и отметит плотность. После измерения достаточно сравнить плотность с концентрацией этиленгликоля, этой плотности соответствующей, или с температурой застывания.
Есть ещё один способ домашнего измерения плотности. Для этого потребуются достаточно точные весы (можно использовать кухонные) и ёмкость объёмом ровно 1 литр. Процедура замера плотности в этом случае будет состоять из следующих действий:
- взвешиваем порожнюю ёмкость и записываем получившийся результат;
- наливаем в эту ёмкость ровно 1 литр антифриза и проводим ещё одно взвешивание;
- вычитаем массу тары из массы брутто и получаем чистое нетто 1 литра антифриза;
Это и будет плотность антифриза. Способ может претендовать на точность только в том случае, если весы гарантированно показывают правильную массу, а ёмкость вмещает ровно 1 литр жидкости.
Как измерить плотность тосола, антифриза в автомобиле.
Смотрите это видео на YouTube
5 лаба
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА АНТИФРИЗА
Цель работы
1. Оценка испытуемого образца антифриза по внешним признакам (прозрачность, цвет, наличие механических примесей и нефтепродуктов).
2. Определение состава и температуры замерзания антифриза.
3. Проведение расчета по исправлению качества антифриза.
Время на проведение работы — 2 часа.
Общие сведения
В зимний период
эксплуатации автомобилей применяют
низкозамерзающие охлаждающие жидкости
– антифризы. В качестве антифризов
могут быть использованы водные растворы
солей, спиртов и других соединений.
Наибольшее распространение получили
смеси этиленгликоля с водой. В антифризы
добавляют различные красители.
Отечественная промышленность выпускает простые антифризы — концентрат (желтого цвета), 40 и 65 (оранжевого цвета), а также этиленгликолевые антифризы – тосол трех марок: AM (концентрат), А-40 (голубого цвета) и А-65М (красного цвета). Цифра в марке антифриза соответствует температуре замерзания.
Оценка антифриза по внешним признакам
При оценке антифриза по внешним признакам необходимо обратить внимание на его цвет и наличие механических примесей и нефтепродуктов. Цвет антифриза следует сравнить с указанным в ГОСТе или ТУ. Содержание механических примесей и нефтепродуктов в антифризах не допускается.
Заключение:
Определение состава и температуры замерзания антифриза
Температуру
замерзания определяют по плотности с
помощью ареометра либо гидрометром
(рис. 5.1), по одной шкале которого определяют
содержание этиленгликоля в процентах,
а по второй – температуру замерзания
антифриза.
В цилиндр наливают 100 мл антифриза, опускают в него ареометр, выжидают некоторое время, необходимое для выравнивания температур ареометра и антифриза, и замеряют по шкале плотность. Если температура этиленгликолевого антифриза отличается от +20 0С, то при определении плотности вводят температурную поправку:
;
где ρ20 – плотность при температуре +20 0С, г/см3; ρt – измеренная плотность, г/см3; γ – температурная поправка плотности этиленгликоля, при изменении на 1 0С, равна 0,000525 г/см3; t – температура, при которой проводилось измерение, 0С.
Рис. 5.1. Гидрометр
(а) для определения температуры застывания
и содержания этиленгликоля в антифризах
и его шкала (б): 1 – шкала «Гликоль,
объемный %»;
2 – шкала температуры
замерзания t
По величине
приведенной плотности ρ20 можно
определить состав антифриза и его
температуру замерзания.
Для этого на
диаграмме (рис 5.2) необходимо провести
горизонтальную линию от оси ординат до
пересечения с кривой плотности 1, опустить
перпендикуляр на ось абсцисс и определить
состав этиленгликолевого антифриза,
продолжить перпендикуляр вниз до
пересечения с кривой температуры
замерзания 2, затем провести горизонтальную
линию влево до оси ординат и определить
температуру замерзания данного антифриза.
При работе с гидрометром его опускают в мерный цилиндр с образцом этиленгликолевого антифриза, выжидают некоторое время, необходимое для выравнивания температур антифриза и гидрометра, и определяют состав и температуру замерзания антифриза по шкале гидрометра. Полученные данные заносят в таблицу лабораторного журнала. Гидрометр проградуирован при температуре +20 0С. Если при испытаниях антифриз имеет другую температуру, то в показания гидрометра вносят поправку (табл. 5.1).
Рис. 5.2. Зависимости плотности ρ при температуре +20 0С и температуры замерзания tзам антифризов от содержания в них воды: 1 – кривая плотности; 2 – кривая температуры замерзания
Таблица 5.
1Таблица поправок к показаниям гидрометра
испытуемого антифриза, 0С | Содержание этиленгликоля, объемный процент | ||||||||
+20 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
+15 | 21 | 26 | 32 | 37 | 42 | 47 | 52 | 57 | 63 |
+10 | 22 | 27 | 33 | 38 | 44 | 49 | 54 | 59 | 65 |
0 | 24 | 29 | 36 | 41 | 48 | 53 | 58 | 64 | 70 |
Для приведения
показаний гидрометра, полученных при
проведении опыта, к показаниям при
температуре +20 0С
(первая строка таблицы) в таблице находят
температуру антифриза, при которой
проводилось испытание, и в этой же
горизонтальной строке находят показания
гидрометра, а затем определяют истинное
значение содержания этиленгликоля в
антифризе (оно находится в том же столбце,
но в строке, соответствующей температуре
+20 0С).
Если значение плотности или температуры
попадает в интервал значений, то истинное
значение определяют методом интерполяции.
Результаты испытания занести в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Оценка состава антифриза
Температура образца при испытании, 0С | Содержание гликоля при температуре испытания, объемный процент | Показания гидрометра, приведенные к температуре +20 0С | |
Гликоль, объемный процент | Температура замерзания, 0С | ||
Проведение расчета по исправлению качества антифриза
При утечке антифриза из системы количество добавляемого этиленгликоля определяют по формуле
,
где X – количество добавляемого этиленгликоля,
л; а – объемный процент воды в исходном
образце; b – объемный процент воды в исправленном
образце; V – объем исходного образца, л.
При испарении воды качество антифриза исправляют добавлением необходимого количества воды, которое рассчитывают по формуле
,
где U – количество добавляемой воды, л; с – объемный процент этиленгликоля в исходном образце; d – объемный процент этиленгликоля в исправленном образце; V – объем исходного образца, л.
Наличие в составе антифриза воды обусловливает образование накипи (твердого осадка солей кальция и магния), ухудшающей теплоотдачу в теплообменниках, что приводит к перегреву металла. Удаляют накипь обычно механическими или химическими способами.
Заключение: необходимо добавить этиленгликоля (воды) _______л на 100 л антифриза.
Выводы по лабораторной работе № 5.
32
Рассчитайте точку замораживания и точку взрыва гликоля антифизового — GO Glycol Pros
Пропустить до концентрации гликоля.
ингибированного гликоля, необходимого в вашей системе, зависит от типа необходимой защиты от холода. Есть две основные точки защиты: защита от замерзания и защита от разрыва.
Что такое защита от точки замерзания (защита от замерзания)?
Защита от замерзания требуется в гидравлических системах ОВКВ, где жидкость должна продолжать перекачиваться при самой низкой ожидаемой температуре. Это применимо в тех случаях, когда нельзя допускать образования кристаллов льда или когда недостаточно места для расширения смеси льда и слякоти.
Когда мы обсуждаем защиту от точки замерзания, мы определяем самую низкую температуру, при которой жидкость в системе должна продолжать функционировать практически без смеси льда и снежной каши. Мы защищаем до самой низкой ожидаемой температуры (также известной как точка замерзания), регулируя соотношение антифриза или концентрацию гликоля в теплоносителе. Чем выше концентрация, тем холоднее смесь будет продолжать защищать.
Обратите внимание, что вы должны защищать только до самой низкой ожидаемой температуры и не выше, так как существует компромисс между эффективностью и концентрацией. Избыточная концентрация повлияет на максимальную эффективность теплопередачи.
Другие подходящие применения для защиты от замерзания включают:
- Системы отопления, вентиляции и кондиционирования, которые подлежат длительному отключению на зиму, но должны снова запускаться, пока погода еще холодная.
- Системы с замкнутым контуром, которые должны быть защищены в случае отключения питания или отказа насоса.
Что такое защита от взрыва (Burst Protection)?
Защита от разрыва достаточна, если гидравлическая система HVAC останется бездействующей или неактивной, когда температура упадет ниже точки замерзания, и будет достаточно места для расширения смеси льда и слякоти. Возможно, вы не сможете прокачать эту жижу, но ваша система не лопнет.
Когда мы обсуждаем защиту от точки разрыва, мы определяем самую низкую температуру, при которой жидкости системы превращаются в лед/слякоть, но не замерзают и не расширяются настолько, чтобы лопнуть трубопровод и змеевики.
Мы защищаем до самой низкой ожидаемой температуры (также известной как точка разрыва), регулируя соотношение антифризов в смеси или концентрацию гликоля в теплоносителе. Чем выше концентрация, тем более холодная смесь обеспечит защиту.
Калькулятор гликоля: определение необходимой концентрации для защиты от холода
Используйте наш Калькулятор концентрации, чтобы определить требуемую концентрацию жидкости с ингибированным гликолем, необходимую для желаемой защиты от холода. Ниже вы также найдете диаграмму, показывающую концентрации гликолевых жидкостей, необходимые для обеспечения защиты от замерзания и разрыва (также известную как диаграмма температуры антифриза, диаграмма защиты от разрыва и замерзания или диаграмма концентрации гликоля). Калькулятор и диаграмма предоставляют одну и ту же информацию, только отображаемую по-разному!
Обратите внимание:
- DOWTHERM™ SR-1 недоступен в концентрациях ниже 25 %, поскольку растворы этиленгликоля менее 25 % могут подвергаться риску бактериального загрязнения.
- Если вам требуется защита от точки замерзания при температурах от -28°F до -60°F, свяжитесь с нами, чтобы определить индивидуальную концентрацию. Если температура ниже -60 °F, свяжитесь с нами, чтобы изучить альтернативное решение, подходящее для вашей системы.
- Если вам требуется защита от разрыва при температурах от -28°F до -60°F, необходимая концентрация для всех трех гликолевых продуктов составляет 35%.
Калькулятор заполнителя
Гликол. Chevron Lubricants (США) Выбор местоположения Свяжитесь с нами
Гарантия Шеврон
SDS/PDS США — английский В другом месте? Choose your location US English Belarus Russian Bulgaria Bulgarian Canada EnglishFrench Cyprus Greek Czech Republic Czech Europe English France French Germany Germany Greece Greek Hungary Hungarian Italy Italian Kazakhstan Russian Middle East & Africa English Netherlands Голландский Польша Польский Румыния Румынский Россия Русский Саудовская Аравия Английский Сербия Сербия Южная Африка Английский Испания Испанский Sweden GELEDISH TURKEY TURKISH UZILISH TURKEY Turkish UZILISH 9000 uzik.