Температура кристаллизации антифриза: Охлаждающие жидкости

Содержание

Правда об охлаждающих жидкостях

У многих автолюбителей существует поверхностное и зачастую искаженное представление об охлаждающих жидкостях. Такому положению способствовало не только отставание советского автомобилестроения, но и отсутствие центров, специалистов и вообще социального заказа на разработки автомобильных охлаждающих жидкостей. Зачастую знания об охлаждающих жидкостях соответствуют уровню сорокалетней давности. Это соответствует тому времени, когда был разработан и произведен советский бренд охлаждающей жидкости – Тосол.

На самом деле об охлаждающих жидкостях ходит много мифов, которые весьма далеки от истины. Для того, чтобы развенчать некоторые мифы, хотелось бы разобраться, что все таки придумано, а чему можно верить.

Самое первое — это миф о том, что тосол хуже антифриза. Но это не так. Слово «тосол» это всего лишь аббревиатура отдела, где была разработана эта охлаждающая жидкость. Первые три буквы «ТОС» — это название отдела «Технология органического синтеза», а окончание «ол» — это в химии обозначает принадлежность к группе спиртов. Поэтому, что тосол, что антифриз – это все охлаждающие жидкости. Слово «тосол» встречается у многих российских торговых марок, которые производят охлаждающую жидкость. Если судить по тестам авторитетных автомобильных изданий, то тосол соответствует всем нормам, предъявляемым к антифризам. Это такие как температура кристаллизации, а также коррозийная агрессивность к металлам и деталям из резины и пластмассы.

Следующий миф о том, что цвет антифриза определяет качество. Это утверждение тоже не верно. Правда заключается в том, что добавление красителей производится совершенно не для того, чтобы выделить одинаковые по составу антифризы. Красители добавляются совершенно для других целей. Во-первых, яркие цвета сигнализируют о том, что эта жидкость относится к ядам. Во-вторых, окрашенный антифриз в яркие цвета помогает определить уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке. Ну и в-третьих, облегчает поиски утечек, если вдруг такие будут. Тосол и традиционные антифризы, в основном окрашены в голубой цвет, а современные антифризы имеют более разнообразную окраску, но это сути вопроса не меняет. Но есть производители, которые традиционные антифризы окрашивают в цвета охлаждающих жидкостей нового поколения.

На сегодняшний день производятся, помимо готового к употреблению антифриза и концентраты. Так что же это такое? На данный момент, большинство охлаждающих жидкостей, производятся на основе многоатомного спирта – этиленгликоля. Концентрат же – это этиленгликоль с пакетом высокоэффективных присадок. Примерный состав концентрата: 95% — этиленгликоль, 3% вода, 2% — пакет активных присадок.

Следующий миф о том, что концентрат лучше не разводить, так он гарантированно не замерзнет. Это заблуждение опасно тем, что может обернуться непредсказуемыми последствиями. Все дело в том, что этиленгликоль замерзает при температуре всего -13 градусов. Но, это вещество имеет уникальное свойство, он способен понижать температуру замерзания водных растворов вплоть до -70 градусов. Поэтому, если этиленгликоль не разбавить, то он замерзнет на треть раньше, чем разбавленный. Обычно, чтобы получить готовую охлаждающую жидкость, с необходимыми характеристиками, концентрат надо смешать с водой, 50:50. Температура застывания такой жидкости будет примерно минус 38 градусов. Если не соблюдать пропорции, то в концентрате будет не хватать ингибиторов коррозии и эти процессы значительно ускорятся. Обычно информация о соотношении концентрата и воды приводится на этикетке производителем. Этой таблицы надо строго придерживаться. Если есть сомнения, то лучше покупать готовый к употреблению продукт.

Следующий миф о том, что антифриз нужно попробовать на язык, дабы не купить подделку, потому что настоящий имеет сладковатый вкус. Правда состоит в том, что на вкус, составляющая антифриза – этиленгликоль, действительно сладковатая. Но пробовать его категорически не советуем. Независимо от производителя все антифризы являются сильными ядами – смертельной может быть доза всего 100мл. Если есть возможность измерить плотность антифриза, то можно это сделать при помощи ареометра. Плотность должна составлять 1.065-1.085г/куб.см.для жидкости, которая рассчитана на температуру -40. Если есть сомнения, то нужно приобретать охлаждающую жидкость известных производителей. Но даже красивая и удобная упаковка не может гарантировать качество антифриза. Нужно отнестись к покупке очень ответственно. Ведь неправильно подобранная или некачественная охлаждающая жидкость может привести не только к коррозии и отложениям в системе охлаждения, а также выведет из строя уплотнители и подвижные детали, в первую очередь подшипник помпы.

Следующий миф связан с заменой антифриза. Бытует мнение, что антифриз не нужно менять, пока его цвет не изменился. Это не совсем соответствует действительности. Долговечность красителя совсем не зависит от долговечности антифриза. Это вещи не взаимосвязанные. Ориентироваться на цвет, при определении срока замены не стоит. Любая охлаждающая жидкость, со временем вырабатывает присадки и меняет свои характеристики. У нее, как правило, расходуется запас щелочности, увеличивается склонность к пенообразованию, испаряется вода, повышается плотность и возрастает способность вызывать коррозию металлов. Поэтому, помимо того, что его уровень нужно контролировать, его необходимо периодически менять весь целиком. Длительность хранения назначает изготовитель, а срок службы -производитель автомобиля.

Но, на цвет внимание обращать, все же стоит. Потому что если цвет изменился на бурый и появился осадок, то это признак того, что антифриз полностью выработал и потерял все свои свойства. Такой антифриз необходимо срочно менять, независимо от продолжительности его работы.

Есть определенные допуски на антифризы, в частности VWохлаждающие жидкости делит на несколько видов: G11, GODEG11 – это антифризы, состоящие из этиленгликоля и небольшого пакета присадок. Как правило, срок службы у таких антифризов ограничивается 2-3 -мя годами, а цвет преимущественно зеленый. Эти антифризы во время эксплуатации покрывают стенки системы охлаждения тонким защитным слоем, независимо от того, есть коррозия или нет.

G12/GODEG12 – состоят из этиленгликоля и карбоксилатных соединений. Эти антифризы не покрывают все стенки защитным слоем, а действуют избирательно. Антикоррозийная пленка создается только в очагах коррозии. Поэтому не нарушается теплоотвод, он более эффективный, чем у G11. Срок службы таких антифризов до 5 лет. Цвет обычно бывает красным или желтым.

G13/(G12+) – основу составляет пропиленгликоль. Это продукт нового поколения, более экологичный, быстрее разлагается. Срок службы более 5 лет, а цвет, в основном — оранжевый.

Многие автолюбители наших стран не придерживаются такой классификации. Цвет не является эксплутационной характеристикой антифриза и может меняться, в зависимости от производителя. Характеристики антифриза напрямую зависят от качества базовой основы охлаждающей жидкости.

У многих автолюбителей стран, бывшего союза сложилось мнение, что до наступления морозов вместо антифриза можно использовать обычную воду, для охлаждения двигателя автомобиля. Это не так, потому что в современных автомобилях, это может привести к образованию накипи, коррозии деталей и, даже выходу из строя помпы. По отношению к воде, антифриз имеет более высокую температуру кипения, он закипает около 110 градусов, и более низкую температуру кристаллизации. Здесь температура может колебаться от -30 до -70 градусов. Помимо этих важных свойств, антифриз имеет и смазывающие свойства, которые необходимы для нормальной работы насоса системы охлаждения. Вот поэтому необходимо использовать антифриз круглый год, что позволит избежать досрочных ремонтов системы охлаждения. Водой можно пользоваться только в критических случаях, когда необходимо доехать до автосервиса.

Среди автолюбителей есть мнение, что можно смешивать разные антифризы. Это не совсем верно. Как известно, все антифризы состоят из этиленгликоля с водой, и пакета присадок. Вот здесь и кроется подвох. Ведь у разных антифризов разные присадки, которые могут вступить между собой в «конфликт», результатом которого может стать выпадение геля или осадка, и как следствие ухудшение свойств охлаждающей жидкости. Именно по таким причинам смешивать разные антифризы не рекомендуется. Но есть антифризы, которые дают разрешение на смешивание с другими охлаждающими жидкостями.

❓🧪 Как развести концентрат антифриза и выгодно ли это?

Охлаждающая жидкость для автомобилей доступна в виде концентрата и готового антифриза. Из первого можно самостоятельно приготовить второй. Чтобы из концентрата получилась реально незамерзающая жидкость, его нужно разбавить с водой в определённой пропорции. Именно от неё зависит, при какой температуре начнёт кристаллизироваться готовый антифриз. В этом материале поговорим о том, что такое концентрат антифриза, можно ли заливать его в чистом виде в систему охлаждения автомобиля, как разбавить, какую воду использовать, и выгодно ли вообще этим заниматься.

Состав концентрата антифриза

Концентрат антифриза — это практически чистый этиленгликоль. Практически потому, что в составе большинства концентратов присутствует около 5% воды. Этиленгликоль — это вид спирта. Отличается способностью смешиваться с водой. Также температурный диапазон кипения и замерзания концентрата гораздо шире, чем у воды — от -13°C до +196°C.

Пусть вас не смущает столь скромная температура замерзания. Конечно, это лучше, чем вода. Но это не предел для этиленгликоля. Вся магия концентрата в том, что при добавлении воды этот порог может увеличиваться до -70°C. Этого достаточно, чтобы эксплуатировать двигатель с жидкостным охлаждением практически в любой точке нашей планеты.

Когда мы покупаем готовый антифриз, то это не что иное, как разбавленный водой концентрат. В данном случае вопросы качества воды и пропорции компонентов решает производитель. Естественно, не бесплатно. Но об этом позже.

Концентрат в систему охлаждения

Даже не знаю, приходит ли кому-то в голову идея заливать чистый концентрат антифриза в двигатель своего автомобиля. Но раз такая возможность есть, вкратце рассмотрим и этот вопрос. Использовать концентрат антифриза в неразбавленном виде — не стоит. И вот почему.

Для начала потому, что это не выгодно. Стоимость 1 литра качественного концентрата примерно 5 долларов. Допустим, объём системы охлаждения в вашем автомобиле 4 литра. Это значит, что вы потратите 20 долларов. Если же вы купите готовый антифриз, то те же 4 литра обойдутся вам всего в 10 долларов. Вдвое дешевле.

Не стоит также забывать, что температура замерзания концентрата всего -13°C. Этого слишком мало для многих регионов. Да. Концентрат при замерзании ведёт себя не так как вода. Он не превращается в лёд, который расширяется и разрушает систему охлаждения изнутри. При кристаллизации этиленгликоль превращается в густую «кашу», которая не может циркулировать по системе охлаждения и выполнять свою работу.

Ещё раз о температуре замерзания

Вода замерзает при температуре 0°C. Концентрат антифриза при -13°C. При смешивании воды и концентрата мы можем получить охлаждающую жидкость с температурой замерзания от -4°C до -70°C. Как это работает, смотрите в таблице ниже.

Температура замерзания и пропорции
Этиленгликоль, %	Вода, %	Температура замерзания, °C
0	100	0
10	90	-4
20	80	-7
30	70	-13
40	60	-25
50	50	-40
60	40	-60
65	35	-70
70	30	-60
80	20	-40
90	10	-25
100	0	-13

График

Обратите внимание, что до концентрации этиленгликоля 65% температура замерзания увеличивается, а после обратно уменьшается.

Если брать во внимание экономическую выгоду, то из этой таблицы нам нужна только верхняя её часть.

Как разбавить концентрат антифриза: 3 способа

Далеко не все свободно ориентируются в процентах и пропорциях, что усложняет применение таблицы на практике. Специально для вас приведу три конкретных примера, ориентируясь на которые, вы легко сможете приготовить антифриз из концентрата с точной температурой замерзания.

Пример 1. Способ 50 на 50

Это самый простой способ. Если смешать этиленгликоль с водой в равных долях, то вы получите антифриз с температурой замерзания -40°C. Этого достаточно даже для многих северных регионов планеты. Поэтому, если зимой у вас температура воздуха никогда не опускается ниже -35°C, используйте этот способ.

Допустим, объём системы охлаждения вашего автомобиля 4,75 литров. Чтобы приготовить антифриз по этому методу, вам понадобится примерно 2,5 литра концентрата и столько же воды.

Пример 2. Для температуры -20°C

Рассмотрим пример посложнее. Допустим, вам нужен антифриз с температурой замерзания -20°C, а объём системы охлаждения автомобиля 5,3 литра. В таблице такой температуры нет. Да и объём «неудобный» для расчётов. Когда в таблице нет нужного вам значения температуры, берите ближайшую доступную. В данном примере это -25°C. Соотношение концентрата и воды — 40 на 60 процентов.

Чтобы решить эту задачу, потребуется школьная пропорция:

5,3 литра — это 100% требуемой охлаждающей жидкости
? литров — это 40% этиленгликоля

Эта пропорция позволит узнать, сколько нужно концентрата. Решается она по следующему принципу: 40 × 5,3 / 100 = 2,12 литров. Оставшийся объём — вода: 5,3 – 2,12 = 3,18 литров. Для простоты можно округлить. Взять 2,2 литра концентрата и 3,2 литра воды.

Пример 3. Для пропорций в долях или частях

Пропорции разбавления концентрата водой иногда указываются на таре, но не в процентах, а в долях или частях. Как приготовить антифриз, если вы хотите воспользоваться рекомендациями производителя на этикетке? Допустим, для получения жидкости с температурой замерзания -25°C производитель рекомендует смешать 1 часть этиленгликоля и 1,5 части воды. А объём системы охлаждения вашего автомобиля 4,8 литра. Как решить эту задачу?

Опять обратимся к пропорции:

4,8 литра охлаждающей жидкости — это 2,5 (1 + 1,5 частей)
? литров этиленгликоля — это 1 часть

Аналогично предыдущему примеру считаем, сколько вам нужно концентрата: 1 × 4,8 / 2,5 = 1,92 литра. Остальное — вода: 4,8 – 1,92 = 2,88 литра. Для простоты приготовления округляйте: 1,9 литра концентрата и 2,9 литра воды. Можно ещё проще: 2 литра этиленгликоля и 3 литра воды. Получится 5 литров охлаждающей жидкости с температурой замерзания -25°C.

О воде

Вода не менее важна, чем концентрат антифриза

Качество воды для разбавления концентрата антифриза является очень важным моментом. Из-за плохой воды система охлаждения вашего автомобиля может быстро засориться и «обрасти» накипью. В результате это станет одной из причин перегрева двигателя (остальные подробно описаны в отдельном материале по ссылке).

Чтобы избежать подобных проблем, я рекомендую использовать дистиллированную воду. Если не знаете, где её купить, возьмите питьевую воду, которая продаётся в продуктовых магазинах. Брать воду из колодца, скважины, городского водопровода — я настоятельно не рекомендую.

О выгоде

Что выбрать: концентрат или готовый антифриз?

Я могу привести три преимущества, которые можно получить при самостоятельном приготовлении антифриза из концентрированного этиленгликоля:

Температура замерзания. Производители готового антифриза нередко преувеличивают этот показатель на этикетках своей продукции. Если вы приготовите охлаждающую жидкость своими руками, вы точно будете уверенны в том, что она не замёрзнет.
Экономия денег. Когда необходимо обслужить всего один автомобиль, особой финансовой выгоды вы не увидите. Если же вам надо заменить охлаждающую жидкость на нескольких автомобилях, да ещё и вода у вас бесплатная — экономия будет ощутимая.

Качество антифриза. Зависит как от этиленгликоля, так и от воды, которые применяет производитель. Купить качественный концентрат и достать хорошую воду проще, чем найти достойную готовую охлаждающую жидкость.

Других особых преимуществ нет. Их можно найти, если верить, что производители готовых антифризов добавляют в состав компоненты с антикоррозионными свойствами. На практике ничего такого в жидкости этой категории не добавляют.

Итог

В приготовлении антифриза своими руками важными являются три вещи: качественный концентрат; чистая вода; правильные пропорции. Если вы учли все эти моменты, то вы получите охлаждающую жидкость, которая точно не замёрзнет, не навредит системе охлаждения вашего автомобиля, и дешевле, чем готовый антифриз.

ВИДЕО: как разбавить концентрат антифриза

Влияние скорости нагревания, температуры и белков-антифризов на выживаемость сперматозоидов мышей, замороженных с оптимальной скоростью

Сравнительное исследование

2002 г., август; 45 (1): 49–59.

doi: 10.1016/s0011-2240(02)00105-0.

Тихиро Косимото ¹

, Питер Мазур

принадлежность

¹ Кафедра биохимии, клеточной и молекулярной биологии, Университет Теннесси, Ноксвилл, Теннесси, 37392-2575, США.

PMID: 12445549
DOI: 10.1016/s0011-2240(02)00105-0

Сравнительное исследование

Chihiro Koshimoto et al. Криобиология. 2002 9 августа0003 . 2002 г., август; 45 (1): 49–59.

doi: 10.1016/s0011-2240(02)00105-0.

Авторы

Тихиро Косимото ¹ , Питер Мазур

принадлежность

¹ Кафедра биохимии, клеточной и молекулярной биологии, Университет Теннесси, Ноксвилл, Теннесси, 37392-2575, США.

PMID: 12445549
DOI: 10.1016/s0011-2240(02)00105-0

Абстрактный

Недавно мы сообщили, что выживаемость сперматозоидов мышей снижается, если их нагревают с субоптимальной скоростью после замораживания с оптимальной скоростью.

Мы предположили, что это снижение выживаемости вызвано физическим повреждением, вызванным перекристаллизацией внеклеточного льда во время медленного нагревания. Первой целью настоящего исследования было определение температур, при которых происходит снижение выживаемости при медленном потеплении, и кинетики снижения при фиксированных отрицательных температурах. Вторая цель состояла в том, чтобы изучить влияние белков-антифризов (АФП) на выживаемость медленно нагретых сперматозоидов мышей, обоснование которых заключалось в том, что АФП обладает свойством ингибировать рекристаллизацию льда. Что касается первого пункта, то существенная потеря подвижности происходила, когда медленное нагревание продолжалось до температуры выше -50°С, а выживаемость сперматозоидов уменьшалась с повышением температуры, при которой медленное нагревание прекращалось. Напротив, подвижность сперматозоидов, быстро нагретых до этих температур, изначально оставалась высокой, но снижалась с увеличением времени выдержки.

При -30°С большая часть падения происходила за 5 мин. Эти результаты согласуются с гипотезой о том, что повреждения возникают вследствие перекристаллизации внешнего льда. АФП должен ингибировать такую перекристаллизацию, но мы обнаружили, что добавление АФП-I, АФП-III и антифризного гликопротеина в концентрациях 1-100 мкг/мл не защищало замороженные-оттаивающие клетки; скорее это привело к снижению выживаемости, которое было пропорционально концентрации. Не было снижения выживаемости от воздействия АФП в отсутствие замораживания. Известно, что AFP вызывает изменения в структуре и форме кристаллов льда, и некоторые из них сообщают о вредных последствиях, связанных с этими структурными изменениями. Мы предполагаем, что такие изменения могут лежать в основе неблагоприятного воздействия АФП на выживаемость сперматозоидов, тем более что сперматозоиды мышей чрезвычайно чувствительны к различным механическим воздействиям.

Цитируется

Оптимизация протокола оттаивания спермы иберийского кабана.
Томас-Альменар К., де Меркадо Э. Томас-Альменар С. и др. Животные (Базель). 2022 сен 28;12(19)):2600. дои: 10.3390/ани12192600. Животные (Базель). 2022. PMID: 36230350 Бесплатная статья ЧВК.
Оптимизация протокола замораживания сперматозоидов иберийского благородного оленя ( Cervus elaphus hispanicus ) в полевых условиях.
Медина-Чавес Д.А., Солер А.Дж., Мартин-Маэстро А., Вильяверде С., Санчес-Ахофрин И., Перис-Фрау П., Дель Ольмо Э., Бисбаль А., Гарсия-Альварес О., Фернандес-Сантос МДР, Гарде Дж.Дж. Медина-Чавес Д. А. и соавт. Животные (Базель). 2022 30 марта; 12 (7): 869. дои: 10.3390/ani12070869. Животные (Базель). 2022. PMID: 35405858 Бесплатная статья ЧВК.
Актуальная информация о методах криоконсервации сперматозоидов человека.
Хуан С., Тан Ю.Л., Ху Д.Л., Чжоу В.Дж., Хуан Ч.Х., Луо С.Ф., Ли З., Чжу В.Б. Хуан С и др. Азиат Джей Андрол. 2022 ноябрь-декабрь; 24(6):563-569. дои: 10.4103/aja20229. Азиат Джей Андрол. 2022. PMID: 35381695 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Белки-антифризы: новые области применения и переход к их клиническому применению в криобанкинге.
Экпо М.Д., Се Дж., Ху Ю, Лю Х, Лю Ф, Сян Дж., Чжао Р., Ван Б., Тан С. Экпо М.Д. и соавт. Int J Mol Sci. 2022 27 февраля; 23 (5): 2639. дои: 10.3390/ijms23052639. Int J Mol Sci. 2022. PMID: 35269780 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
Фактор роста нервов (NGF) и репродукция животных.
Маранези М., Боити С., Зерани М. Маранези М. и др. Adv Exp Med Biol. 2021;1331:277-287. doi: 10.1007/978-3-030-74046-7_19. Adv Exp Med Biol. 2021. PMID: 34453306 Обзор.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

9 0143

вещества

Грантовая поддержка

R24-RR13194/RR/NCRR NIH HHS/США

Структура антифриза III типа при 277 K

1998 г., 1 июля; 54 (часть 4): 700-2.

doi: 10.1107/s0907444997020040.

Q Да ¹ , E Leinala, Z Jia

принадлежность

¹ Факультет биохимии, Королевский университет, Кингстон, Онтарио, K7L 3N6 Канада.

PMID: 9761880
DOI: 10.1107/s0907444997020040

Q Ye et al. Acta Crystallogr D Биол Кристаллогр. 1998 .

. 1998 г., 1 июля; 54 (часть 4): 700-2.

doi: 10.

1107/s0907444997020040.

Авторы

Q Да ¹ , Э Лейнала, З Цзя

принадлежность

¹ Факультет биохимии, Королевский университет, Кингстон, Онтарио, K7L 3N6 Канада.

PMID: 9761880
DOI: 10.1107/с0907444997020040

Абстрактный

Антифризные белки рыб (АФП) снижают температуру замерзания крови и других жидкостей организма ниже температуры окружающей морской воды, связываясь с кристаллами льда и подавляя их рост. Кристаллическая структура АФП типа III с высоким разрешением, определенная при комнатной температуре, показывает удивительно плоскую поверхность, содержащую большую часть остатков, связывающих лед [Jia et al. (1996). Природа (Лондон), 384, 285-288]. Поскольку АФП функционирует при температурах, близких к 273 К, важно знать, претерпевает ли структура, определенная при комнатной температуре, какое-либо изменение при гораздо более низкой температуре. Таким образом, АФП III типа был кристаллизован при 277 К и определена его структура. Хотя условия кристаллизации при 277 К были аналогичны условиям примерно при 295 К, рост кристаллов при более низкой температуре занимал гораздо больше времени. Кристаллы, выращенные при двух температурах, были изоморфны. Начальные кристаллы появлялись в течение 40-50 дней и вырастали до своего окончательного размера примерно через 8-12 месяцев, вместо пары дней примерно при 295 К. Структура антифризного белка типа III из кристаллов, выращенных при 277 К, была по существу такой же, как структура, определенная приблизительно при 295 К, за исключением некоторых незначительных изменений в конформации боковой цепи. Результат указывает на то, что температура оказывает минимальное влияние на структуру АФП типа III, что придает повышенную физиологическую достоверность структуре при комнатной температуре, которая использовалась для первоначального моделирования связывания льдом.

Цитируется

In silico моделирование влияния окружающей среды на фолдинг амилоида с использованием модели FOD-M.

Разное