Особенности этиленгликоля

Раствор этиленгликоля с водой замерзает при температурах значительно ниже нуля градусов. Раствор замерзает при -70 ˚С при соотношении этиленгликоля и воды 2:1. Водноэтиленгликолевые растворы при замерзании не переходят в твердое состояние, а становятся рыхлой кашцеобразной массой и расширяются значительно меньше, чем обычный лед, и соответственно не могут повредить радиаторы и трубы. Благодаря высокой гигроскопичности этиленгликоль поглощает воду из воздуха и других газов. Так, например, простоявший в течении 10 дней на воздухе, этиленгликоль самопроизвольно превращается в водный раствор, содержащий 50% воды.

Этиленгликоль также образует растворы с большим количеством веществ, относящихся к различным классам химических соединений. Он прекрасно смешивается с:

• многоатомными спиртами: диэтиленгликолем, триэтиленгликолем, тетраэтиленгликолем, пропиленгликолем, дипропиленгликолем, глицерином, пентаэритритом.
• одноатомными спиртами: метиловым, этиловым, изопропиловым, изоамиловым, бензиловым, гептиловым, фурфуриловым.
• с ароматическими и алициклическими соединениями, содержащими гидроксильные группы (ОН), и с карбонильными соединениями: циклогексаноном, ацетоном, метилэтилкетоном, бензальдегидом, фурфуролом.

Довольно хорошо этиленгликоль растворяет амины, аминоспирты, кислоты органические, амиды, скипидар, этилцеллозольв и различные соли. Однако при комнатной температуре углеводороды в этиленгликоле или не растворяются совсем или растворяются незначительно. Совсем не растворяются минеральные масла и плохо растворяются животные и растительные масла. Однако, стоит повысить температуру как растворимость большого числа соединений в этиленгликоле возрастает. При этом со значительным количеством соединений этиленгликоль образует смеси, которые при перегонке не разделяются на фракции.

Источник

Как разводить этиленгликоль водой?

Раствор этиленгликоля– это эффективный теплоноситель для систем охлаждения и кондиционирования воздуха, холодильных установок и других инженерных систем жилых и производственных объектов.

Сегодня производители выпускают антифризы в двух вариантах: готовый водно-гликолевый раствор выбранной концентрации либо концентрированный раствор гликоля, который требует разведения. При покупке важно учитывать климатические условия использования оборудования.

• Если вы приобретаете готовый раствор с массовой долей гликоля 20-22%, а его морозостойкость соответствует требованиям системы, то заниматься разбавлением не нужно.
• Другая ситуация, если куплен концентрированный антифриз с массовой долей гликоля 40% и более. Специалисты утверждают, что применение концентрированных растворов допустимо лишь для условий Крайнего Севера с экстремально низкими температурами.

Производители не выпускают антифризы с содержанием гликолей более 70%, ведь увеличение доли гликоля в растворе не ведет к снижению температуры замерзания. Более того, ухудшаются многие теплопередающие свойства, увеличивается вязкость, что негативным образом отражается на работоспособности системы.

Свойства и необходимость разведения

По химическому составу раствор этиленгликоля – это простой двухатомный спирт. Физические свойства – маслянистая жидкость с температурой замерзания всего 13 градусов ниже нуля, температурой кипения – +196 градусов.

Низкий температурный порог является существенным недостатком чистого гликоля, поэтому важно увеличить его рабочий диапазон путем добавления воды. Разведение раствора этиленгликоля позволяет получить более низкие физические характеристики – температуры замерзания падает до 40-65 градусов ниже нуля, а вязкость и теплопроводность делают перенос тепла по инженерной системе эффективным.

Требования к воде и рекомендуемые пропорции

Концентрированный раствор этиленгликоль допустимо разбавлять лишь деминерализованной или умягченной водой (показатель жесткости не должен превышать 5 мг на эквивалент). Это делается для того, чтобы растворенные соли не приводили к образованию осадка, засоряющего климатическую систему и ухудшающую теплообмен оборудования.

Производители не рекомендуют заливать теплоноситель с концентрацией гликоля более 70 %, ведь он имеет повышенную вязкость и создает дополнительную нагрузку на насосное оборудование. Концентрированный раствор гликоля также обладает сниженной теплопроводностью, что негативным образом отражается на эффективности работы климатической системы.

Кроме того, для получения работоспособного раствора необходимо учитывать климатические условия, в которых будет использоваться оборудование. Если речь идет о приобретенном растворе гликоля с объемной долей выше 40%, то температура замерзания такого антифриза составит 65 градусов ниже нуля.

В умеренных широтах это практически исключено, поэтому в целях экономии можно разбавить раствор водой, увеличив температуру замерзания до следующих показателей:

• Разведение в пропорции 1 к 1 позволяет добиться температуры замерзания в – 35-40 градусов;
• Разбавление в пропорции два литра концентрированного раствора гликоля на три литра воды -30 градусов ниже нуля;
• Пропорция 1 к 2 – 20 градусов ниже нуля.
  

Актуальность процедуры и меры безопасности

Не стоит забывать, что раствор этиленгликоля является токсичным веществом, поэтому при использовании водно-гликолевой смеси в климатических системах отопления допускаются лишь конструкции с закрытым контуром.

При использовании в двухконтурном котле антифриз может попасть в систему горячего водоснабжения. Работать с концентрированным раствором гликолем допустимо лишь в средствах индивидуальной защиты – маске, перчатках и очках. При случайной утечке необходимо заменить внешние элементы системы, вступившие в контакт с раствором этиленгликоля.

Производители предлагают нам выбор: довериться профессионализму их технологов и приобрести готовый состав или сэкономить, занявшись разбавлением концентрированного раствора гликоля самостоятельно. В ассортименте компании «ТЕХНОФОРМ» можно подобрать антифриз из линейки Hot Stream на основе этиленгликоля с пакетом карбоксилатных присадок.

Источник

Физические свойства водного раствора этиленгликоля

Приведены данные по физическим свойствам водного раствора этиленгликоля, которые могут быть использованы при выполнении инженерных расчётов.

Плотность водного раствора этиленгликоля

Плотность смеси этиленгликоля и воды приведена в таблице для концентрации этиленгликоля от 10 процентов до 70 процентов по массе в диапазоне температур от 10 до 93 градусов Цельсия.

Плотность водного раствора этиленгликоля (содержание в процентах по массе)
Температура	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
о С	ρ, кг/м 3	ρ, кг/м 3	ρ, кг/м 3	ρ, кг/м 3	ρ, кг/м 3	ρ, кг/м 3	ρ, кг/м 3
10	997,9	998,1	998,3	998,5	998,6	998,8	998,9
37	992,1	992,2	992,3	992,5	992,6	992,8	992,9
65	979,4	979,5	979,6	979,8	979,9	980,0	980,1
93	962,6	962,8	962,9	963,2	963,1	963,2	963,4

Теплопроводность смеси этиленгликоля с водой

Значения теплопроводности водного раствора этиленгликоля показаны в таблице для диапазона температур от 10 до 70 градусов Цельсия и концентрации от 10% до 70%. С увеличением концентрации этиленгликоля с 10% до 50% по массе теплопроводность раствора снижается примерно на 30%.

Теплопроводность смеси этиленгликоля (содержание в процентах по массе) с водой
Температура	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
о С	Вт/(м• o C)	Вт/(м• o C)	Вт/(м• o C)	Вт/(м• o C)	Вт/(м• o C)	Вт/(м• o C)	Вт/(м• o C)
10	0,542	0,508	0,475	0,445	0,416	0,389	0,363
38	0,576	0,533	0,492	0,453	0,417	0,384	0,353
65	0,602	0,550	0,502	0,457	0,414	0,376	0,341
93	0,617	0,560	0,506	0,456	0,408	0,367	0,328

Теплоемкость водного раствора этиленгликоля

Оценочные значения теплоемкости водного раствора этиленгликоля приводятся в таблице для температур от 10 до 93 градусов Цельсия и концентраций этиленгликоля от 10 до 70 процентов. Теплоемкость 50-ти процентного раствора этиленгликоля примерно на 18 процентов меньше теплоёмкости воды.

Теплоемкость смеси этиленгликоля (содержание в процентах по массе) с водой
Температура	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
о С	Дж/(кг• o C)	Дж/(кг• o C)	Дж/(кг• o C)	Дж/(кг• o C)	Дж/(кг• o C)	Дж/(кг• o C)	Дж/(кг• o C)
10	4079	3935	3785	3621	3442	3249	3041
38	4103	3981	3845	3694	3527	3346	3149
65	4131	4028	3905	3767	3613	3443	3257
93	4162	4074	3965	3839	3698	3540	3365

Концентрация этиленгликоля по массе и по объёму в водном растворе

В таблице приведены соотношения концентрации этиленгликоля в водном растворе по массе и по объёму.

Содержание этиленгликоля по массе (в процентах)
5%	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%
Концентрация этиленгликоля по объёму (в процентах)	4,51%	9,06%	18,31%	27,76%	37,41%	47,27%	57,31%	67,66%

Температура кипения водного раствора этиленгликоля

Приведена диаграмма по температурам кипения водного раствора этиленгликоля в зависимости от его содержания по массе в процентах при давлении атмосферного воздуха 760 мм.рт.ст. С увеличением концентрации этиленгликоля с 10% до 50% по массе температура кипения раствора повышается всего лишь с 101,1 до 107,2 градуса Цельсия.

Сравнительная температура кипения смеси этиленгликоля с водой (при нормальном атмосферном давлении)

Вода (без содержания этиленгликоля) 100 o C

Вода (90%) + Этиленгликоль (10%) 101.1 o C

Вода (70%) + Этиленгликоль (30%) 104,4 o C

Вода (50%) + Этиленгликоль (50%) 107,2 o C

Этиленгликоль (60%) + Вода (20%) 110,0 o C

Этиленгликоль (90%) + Вода (10%) 140,6 o C

Этиленгликоль (95%) + Вода (5%) 158,3 o C

Температура замерзания водного раствора этиленгликоля

Приведена диаграмма по температурам замерзания водного раствора этиленгликоля в зависимости от его содержания по массе в процентах. Примечательно, что при концентрации этиленгликоля от 10% до 20% температура замерзания водного раствора понижается незначительно от -3,2 до -7,8 градуса Цельсия. С последующим доведением концентрации этиленгликоля до 50% температура замерзания раствора достаточно резко снижается до -33,8 градусов Цельсия. Это свойство этиленгликоля позволяет использовать его в технологических процессах в качестве теплоносителя с низкими значениями рабочих температур.

Сравнительная температура замерзания раствора этиленгликоля с водой

Вода (без добавки этиленгликоля) -1,0 o C

Вода (90%) + Этиленгликоль (10%) -3,2 o C

Вода (90%) + Этиленгликоль (20%) -7,8 o C

Вода (70%) + Этиленгликоль (30%) -14,1 o C

Вода (50%) + Этиленгликоль (50%) -33,8 o C

Этиленгликоль (60%) + Вода (40%) -48,5 o C

НИОКР в машиностроении

Инновационное импортозамещение

г. Коломна, Московская область
Россия, 140400

Источник