防冻液是一种含有特殊添加剂的冷却液,主要应用于液冷式发动机冷却系统,如汽车、火车内燃机车、拖拉机、轮船、发动机、水箱以及各种机械设备,近年来也应用于太阳能热水器等家用电器。
防冻液是液冷式发动机冷却系统正常运转不可缺少的散热介质。以汽车为例,防冻液的主要功能是在寒冷冬季停车时,防止冷却液结冰而胀裂散热器和冻坏发动机气缸体或盖,而 在夏季温度较高时,则能有效防沸,避免出现开锅现象。汽车防冻液作用很大,能够直接影响汽车的性能和使用寿命。好的防冻液不仅能够防冻,同时沸点也要高于 水的100°C,同时可以防止锈蚀,因此即便是在夏天也不能用普通的水来代替防冻液。
防冻液的测量不可忽视
防冻液的物理性能
防冻液主要由防冻剂、缓蚀剂、消泡剂、着色剂、防霉剂、缓冲剂等组成。要求防冻液具有较低的冰点,较高的沸点,较好的金属防腐性、防气蚀性和防结垢性,不污染环境或对环境污染小,外观色泽透明、无机械杂质、无毒或低毒、药效持久、贮存期长、可在冷却系统内连续工作2~3年而不变质等方面的综合性能。
防冻液二元醇质量的关键指标-密度
2、冰点
防冻液的冰点是防冻液最重要的指标之一,是防冻液能不能防冻的重要条件。建议一般情况下,太阳能热水器导热介质——防冻液的冰点应选择比当地环境最低气温低5-10度左右。
防冻液二元醇质量的关键指标-冰点
3、沸点
用来评价防冻液的高温使用极限。
4、PH值
目前仅测定稀释液的pH值。
5、储备碱度
用于测定防冻液在使用中PH值的变化程度,或测定防冻液缓冲能力的大小。
在以上五个性能指标中,折射计能够准确测量防冻液的密度、冰点和沸点,同时还能做到无损实时测量,能提供比较理想的防冻液测量方案。
折射计产品在防冻液测量中的重要作用:
一、判断防冻液的品质
1、防冻液冰点的测量
衡量防冻液的优劣主要有以下两点:首先是防冻效果,水的冰点是0℃,一般普通型的乙二醇防冻液冰点都可达到-40℃,而优质的丙二醇防冻液冰点应能达到-60℃左右,这是标定防冻液质量的一个重要指标。
2、防冻液沸点的测量
判断防冻液品质的另一个重要指标是防冻液的沸点,水的沸点是100℃,而防冻液至少应达到108℃以上,也就是说冰点越低,沸点越高,其中的温差越大,相对来说防冻液的品质就越好。
二、防冻液的浓度控制
防冻剂是防冻液的主要成分,约占防冻液原液的92 %~98 %,防冻液原液可以根据各地气温的高低,按一定比例与水混合,把冰点控制在适当范围内。有效的防冻剂是各种有机醇。
各国从50年代以来几乎全部采用乙二醇作为防冻剂。乙二醇是一种无色、透明、稍有甜味和具有吸湿性的粘稠液体,它能以任何比例与水相溶。乙二醇的浓度不同时,冰点亦不同。
按不同的质量比例将乙二醇与水混合,能够得到不同冰点值的混合液,即得到不同冰点值的防冻液,如下表所示:
防冻液二元醇质量的关键指标-浓度
从以上表格中可以看出,乙二醇--水防冻液的冰点同乙二醇质量分数不成线性关系,其冰点随着乙二醇在水溶液中的浓度变化而变化。浓度在59%以下时,水溶液中乙二醇浓度升高,冰点降低。但浓度超过59%后,随着乙二醇浓度的升高,其冰点呈上升趋势,当浓度上升到100%时,其冰点上升至-13度。
这是因为,乙二醇与水混合后由于改变了冷却水的蒸气压,冰点才会显著降低。其降低的程度在一定范围内随乙二醇的含量增加而下降,但是一旦超过了一定的比例,冰点反而会上升。
我们都知道,防冻液的冰点越低,沸点越高,温差越大,则说明品质更高。反之,温差小,品质就差一些。
因此,在防冻液配制过程中,应从实际出发加以合理选择,以达到防冻性及经济性的要求。在中国江南,一般采用乙二醇质量分数为40 %的配比,而在寒冷的北方,需取乙二醇质量分数50 %左右的配比比较适宜。
目前,防冻液的常用检测方法有三种:
一、外观鉴别
观察防冻液是否透明、无沉淀、无异味,如果是,则表明还可继续使用。如果不是,则需更换。
二、PH值检测
正常防冻液的PH值在7—11之间,若PH值小于7,则不能使用。
三、冰点测试
采用冰点测试仪,可用比重原理来检测防冻液冰点的高低,从而判断防冻液的品质。
目前市场中常见的防冻液冰点测试仪,是一种精密的光学仪器,其基本原理是应用全反射临界角法测量溶液的折射率,进而标定出所测防冻液的浓度及性能。这种产品因价格低、携带方便,而广泛应用于汽车行业。
近两年,市场中还有一种新型折射计传感器产品,专业适用于乙二醇溶液的测量,并显示其溶液浓度及冷冻温度。其操作更简单,测量精度更高,数据显示更便捷,稳定性更好,不仅能免取液测量,还可以实现在线测量并将数据上传至云端保存,更好地服务于广大用户。
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