防凍液是一種含有特殊添加劑的冷卻液,主要應用于液冷式發動機冷卻系統,如汽車、火車内燃機車、拖拉機、輪船、發動機、水箱以及各種機械設備,近年來也應用于太陽能熱水器等家用電器。
防凍液是液冷式發動機冷卻系統正常運轉不可缺少的散熱介質。以汽車為例,防凍液的主要功能是在寒冷冬季停車時,防止冷卻液結冰而脹裂散熱器和凍壞發動機氣缸體或蓋,而 在夏季溫度較高時,則能有效防沸,避免出現開鍋現象。汽車防凍液作用很大,能夠直接影響汽車的性能和使用壽命。好的防凍液不僅能夠防凍,同時沸點也要高于 水的100°C,同時可以防止鏽蝕,因此即便是在夏天也不能用普通的水來代替防凍液。
防凍液的測量不可忽視
防凍液的物理性能
防凍液主要由防凍劑、緩蝕劑、消泡劑、着色劑、防黴劑、緩沖劑等組成。要求防凍液具有較低的冰點,較高的沸點,較好的金屬防腐性、防氣蝕性和防結垢性,不污染環境或對環境污染小,外觀色澤透明、無機械雜質、無毒或低毒、藥效持久、貯存期長、可在冷卻系統内連續工作2~3年而不變質等方面的綜合性能。
防凍液二元醇質量的關鍵指标-密度
2、冰點
防凍液的冰點是防凍液最重要的指标之一,是防凍液能不能防凍的重要條件。建議一般情況下,太陽能熱水器導熱介質——防凍液的冰點應選擇比當地環境最低氣溫低5-10度左右。
防凍液二元醇質量的關鍵指标-冰點
3、沸點
用來評價防凍液的高溫使用極限。
4、PH值
目前僅測定稀釋液的pH值。
5、儲備堿度
用于測定防凍液在使用中PH值的變化程度,或測定防凍液緩沖能力的大小。
在以上五個性能指标中,折射計能夠準确測量防凍液的密度、冰點和沸點,同時還能做到無損實時測量,能提供比較理想的防凍液測量方案。
折射計産品在防凍液測量中的重要作用:
一、判斷防凍液的品質
1、防凍液冰點的測量
衡量防凍液的優劣主要有以下兩點:首先是防凍效果,水的冰點是0℃,一般普通型的乙二醇防凍液冰點都可達到-40℃,而優質的丙二醇防凍液冰點應能達到-60℃左右,這是标定防凍液質量的一個重要指标。
2、防凍液沸點的測量
判斷防凍液品質的另一個重要指标是防凍液的沸點,水的沸點是100℃,而防凍液至少應達到108℃以上,也就是說冰點越低,沸點越高,其中的溫差越大,相對來說防凍液的品質就越好。
二、防凍液的濃度控制
防凍劑是防凍液的主要成分,約占防凍液原液的92 %~98 %,防凍液原液可以根據各地氣溫的高低,按一定比例與水混合,把冰點控制在适當範圍内。有效的防凍劑是各種有機醇。
各國從50年代以來幾乎全部采用乙二醇作為防凍劑。乙二醇是一種無色、透明、稍有甜味和具有吸濕性的粘稠液體,它能以任何比例與水相溶。乙二醇的濃度不同時,冰點亦不同。
按不同的質量比例将乙二醇與水混合,能夠得到不同冰點值的混合液,即得到不同冰點值的防凍液,如下表所示:
防凍液二元醇質量的關鍵指标-濃度
從以上表格中可以看出,乙二醇--水防凍液的冰點同乙二醇質量分數不成線性關系,其冰點随着乙二醇在水溶液中的濃度變化而變化。濃度在59%以下時,水溶液中乙二醇濃度升高,冰點降低。但濃度超過59%後,随着乙二醇濃度的升高,其冰點呈上升趨勢,當濃度上升到100%時,其冰點上升至-13度。
這是因為,乙二醇與水混合後由于改變了冷卻水的蒸氣壓,冰點才會顯著降低。其降低的程度在一定範圍内随乙二醇的含量增加而下降,但是一旦超過了一定的比例,冰點反而會上升。
我們都知道,防凍液的冰點越低,沸點越高,溫差越大,則說明品質更高。反之,溫差小,品質就差一些。
因此,在防凍液配制過程中,應從實際出發加以合理選擇,以達到防凍性及經濟性的要求。在中國江南,一般采用乙二醇質量分數為40 %的配比,而在寒冷的北方,需取乙二醇質量分數50 %左右的配比比較适宜。
目前,防凍液的常用檢測方法有三種:
一、外觀鑒别
觀察防凍液是否透明、無沉澱、無異味,如果是,則表明還可繼續使用。如果不是,則需更換。
二、PH值檢測
正常防凍液的PH值在7—11之間,若PH值小于7,則不能使用。
三、冰點測試
采用冰點測試儀,可用比重原理來檢測防凍液冰點的高低,從而判斷防凍液的品質。
目前市場中常見的防凍液冰點測試儀,是一種精密的光學儀器,其基本原理是應用全反射臨界角法測量溶液的折射率,進而标定出所測防凍液的濃度及性能。這種産品因價格低、攜帶方便,而廣泛應用于汽車行業。
近兩年,市場中還有一種新型折射計傳感器産品,專業适用于乙二醇溶液的測量,并顯示其溶液濃度及冷凍溫度。其操作更簡單,測量精度更高,數據顯示更便捷,穩定性更好,不僅能免取液測量,還可以實現在線測量并将數據上傳至雲端保存,更好地服務于廣大用戶。
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