Тосол состав и свойства

Тосол состав и свойства

Охлажда́ющая жи́дкость (ОЖ) — жидкость, играющая роль теплоносителя в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания и других машин. Современная ОЖ также выполняет другие функции, включая предохранение системы охлаждения от коррозионных процессов и накипи, разрыва из-за расширения при замерзании и нагревании, самой жидкости и так далее.

Содержание

Состав [ править | править код ]

Одна из наиболее распространённых (и наиболее эффективных в качестве теплоносителя) охлаждающих жидкостей — обычная вода, в особенности не оставляющая накипи мягкая, дистиллированная или деионизированная. Преимуществами воды в качестве охлаждающей жидкости являются, в частности, высокая удельная теплоёмкость, низкая вязкость, высокая текучесть, доступность и низкая цена. Однако вода обладает коррозионной активностью по отношению ко многим металлам (точнее говоря — коррозионной активностью обладает не вода сама по себе, а образующийся из-за содержания в ней примесей слабый электролит, провоцирующий электрохимическую коррозию), а также имеет свойство замерзать при отрицательной температуре с образованием сплошного ледяного монолита, который из-за увеличения объёма при замерзании может серьёзно повредить рубашку водяного охлаждения двигателя и радиаторы. Поэтому в настоящее время как правило используются специальные охлаждающие жидкости, основа состава которых — всё та же вода, но с функциональными добавками (присадками), повышающими её эксплуатационные характеристики.

Охлаждающие жидкости (ОЖ) делятся на две большие категории — летние охлаждающие жидкости и зимние (низкозамерзающие) охлаждающие жидкости, также известные как антифризы. В настоящее время эксплуатационные качества антифризов повысились в такой степени, что в странах с умеренным и холодным климатом они зачастую используются для круглогодичной эксплуатации автотранспорта.

Летние охлаждающие жидкости предназначены для эксплуатации в тёплое время года, а также в тёплом безморозном климате. В большинстве случаев представляют собой дистиллированную или деионизированную воду с добавкой пакета ингибиторов коррозии (как правило выпускается в виде концентрата, на месте добавляемого к воде).

Низкозамерзающая охлаждающая жидкость (антифриз) состоит из воды, как правило — также дистиллированной или деионизированной (около половины состава), низкозамерзающего компонента — в большинстве случаев этиленгликоля, и специальных присадок (ингибиторов коррозии), компенсирующих коррозионную активность воды и этиленгликоля. По большому счёту, этиленгликолевые ОЖ разных сортов отличаются друг от друга только процентным соотношением между водой и этиленгилколем, определяющим температуру начала кристаллизации, а также составом пакета присадок, причём последний зачастую используется стандартный, производства крупных химических концернов, таких, как BASF. Играет свою роль, однако, и качество сырья — в частности, степень чистоты воды и этиленгликоля. В самых дешёвых ОЖ вместо моноэтиленгликоля могут использоваться его суррогаты — диэтиленглколь и другие полигликоли, обладающе худшей химической стабильностью и из-за этого имеющие низкий срок службы. В настоящее время происходит внедрение пропиленгликоля как замены этиленгликоля. Пропиленгликолевые антифризы менее токсичны, но их производство обходится дороже, и они имеют меньшую температуру кипения.

Наряду с этим, для придания охлаждающей жидкости низкотемпературных качеств могут использоваться практически все водные растворы неорганических солей (хлористый натрий, хлористый калий, хлористый кальций), анилин, спирты, глицерин, гликоли, целлозольвы, карбитолы и др. Одним из лучших антифризов является 40-градусный этиловый спирт, распространения которого в таком качестве не произошло из-за высокой стоимости, летучести, воспламеняемости и выраженных психоактивных свойств, вызывавших массовые отравления персонала в автохозяйствах (даже в виде денатурата). Более дешёвый метиловый спирт также использовался в составе некоторых антифризов, однако большой проблемой оказалась его высокая ядовитость, в сочетании с общими для всех одноатомных спиртов высокой испаряемостью и пожароопасностью.

Все охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля также весьма ядовиты при приёме внутрь (летальная доза для чистого этиленгликоля — примерно 2 мл/кг массы тела для взрослого). При отравлении гликолевый антифриз воздействует на центральную нервную систему, вызывая потерю координации, слабость, рвоту. Первые симптомы отравления этиленгликолем схожи с алкогольным отравлением, однако через 20…30 минут они сменяются потерей сознания и судорогами; при тяжёлом отравлении в отсутствии лечения смерть наступает через 13-20 дней. Лечение аналогично отравлению метанолом. Поскольку этиленгликолевые ОЖ сладкие на вкус, наиболее подвержены риску отравления дети и домашние животные. В США, например, на территории нескольких штатов обязали производителей добавлять в антифриз горькие вкусовые добавки. Следует отметить, что особую опасность представляют также пары антифриза, например — поступающие в салон при наличии течи в радиаторе отопительной установке или его кране, и способные вызвать хроническое отравление. При таком хроническом ингаляционном отравлении наблюдается раздражение глаз и верхних дыхательных путей, вялость, сонливость. Опасности для жизни ингаляционное отравление обычно не представляет, лечение — общеукрепляющая терапия (витамины, глюкоза внутривенно и т. п.).

Читайте также:  Механизм переключения передач мтз 80

Тосол [ править | править код ]

«Тосол» — торговое обозначение незамерзающей охлаждающей жидкости, разработанной в СССР, хотя в настоящее время это слово уже стало нарицательным. В качестве антифриза в Тосоле используется этиленгликоль. ТОСОЛ предназначен для охлаждения двигателей автомобилей в любое время года в рамках температур, указанных в марках. Числа 40 и 65, стоящие в марках Тосола, означают начало температуры замерзания марки. Самая низкая температура замерзания системы этиленгликоль-вода составляет около −70 °C.

Внешне стандартный ТОСОЛ-40 представляет собой жидкость голубого цвета, ТОСОЛ-65 — красный. Цвет необходим для определения чёткого уровня ОЖ в расширительном бачке, чтобы не путать разные марки, а также чтобы отличать подтёки охлаждающей жидкости от подтёков других эксплуатационных жидкостей. Изменение цвета охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации сигнализирует о потере эксплуатационных свойств ОЖ и необходимости её замены: после определённого периода эксплуатации ТОСОЛ становится сине-зелёным, затем зелёным, жёлтым и, наконец, обесцвечивается. Бесцветная жидкость (а без добавления красителя гликолевый антифриз бесцветен) работала бы не хуже окрашенной, с точки зрения работы охлаждающей жидкости краситель не имеет никакой функциональной нагрузки. Тем не менее, изменение цвета сигнализирует о старении жидкости, в частности — выработке содержащихся в ней ингибиторов коррозии, что существенно снижает её эксплуатационные качества. Скорость изменения цвета зависит от рабочей температуры ОЖ: при работе двигателя с перегревом — порядка 105 °С и выше — ТОСОЛ может пожелтеть уже за 500 часов работы и менее, тогда как при нормальной рабочей температуре — порядка 95 °С — он меняет цвет на зелёный только через 500—600 часов и остаётся таким в течение длительного срока.

Разработчиками рецептуры «Тосола» были Алексей Васильевич Борисов и Оскар Наумович Дымент. Разработчиками технологии получения и организаторами его производства — Чижов Евгений Борисович и Шаталов Марк Петрович. Авторами торгового названия — Кирьян Борис Владимирович и Чижов Евгений Борисович. Коррозионные испытания проводил Тихонов Юрий Владимирович.

Название [ править | править код ]

Слово «ТОСОЛ» образовано из аббревиатуры «ТОС» — «Технология органического синтеза», отдела НИИ органической химии и технологии, где работали создатели, и окончания «-ол», применяемого для обозначения спиртов (этиленгликоль — это двухатомный спирт). Для примера: «этанол» — этиловый спирт, «этан-1,2-диол» — этиленгликоль. По другой версии, «ОЛ» — сокращение Отдельной Лаборатории, разработавшей вещество.

Охлаждающая жидкость, которая используется для системы охлаждения в двигателе автомобиля, называется антифриз или тосол. В самых первых охлаждающих жидкостях для автомобилей отсутствовали антикоррозийные присадки, в результате чего некоторые детали системы охлаждения покрывались ржавчиной и выходили из строя. Со временем состав жидкости значительно улучшился и даже разделился на две категории — летний и зимний тосол.

Читайте также:  Как запрессовать подшипник ступицы своими руками

Химический состав охлаждающей жидкости

Сегодня каждая марка тосола, которая продаётся на широком рынке, отличается только количеством воды и различных присадок в составе жидкости. Основа же любого тосола — этиленгликоль. Это спирт, который имеет в своей структуре два атома. Эта вязкая, бесцветная жидкость со сладковатым привкусом. Использовать его можно практически при любых суровых погодных условиях, так как этиленгликоль не замерзает даже при температуре -198 градусов.

Этот спирт обладает такими свойствами, при которых вода не будет замерзать в промежутке градусов от -1 и до -89 градусов. И если оптимально соединить водный раствор и спирт, то получится жидкость, которая не будет замерзать и выдержит температуру до 78 градусов по Цельсию.

В химический состав тосола включают такие компоненты:

  • глицерин;
  • фосфаты;
  • присадки, обладающие антикоррозийным действием;
  • гликоль;
  • бураты.

Все эти компоненты отвечают за качество охлаждающей жидкости. Требованиями для нормальной работы автотранспорта должны соответствовать следующие свойства тосола:

  • Не замерзать при низких температурах. Эксплуатация автомобиля при аномально низких градусах по Цельсию должна быть комфортной и неопасной для транспорта.
  • Теми же качествами должна обладать жидкость и при высоких температурах. Это касается работы двигателя в жаркий, летний период.
  • Хорошая циркуляция тосола в системе должна быть обусловлена приемлемой вязкостью охлаждающей жидкости.

Именно такими свойствами и обладает качественная незамерзающая жидкость для системы охлаждения. ГОСТ на эту жидкость был введён ещё в 1989 году, и с тех пор все отечественные производители выпускают тосол по этим стандартам. Производимые антифризы по ТУ имеют несколько другой состав тосола, ГОСТ на них не распространяется.

Важно знать, что со временем химический состав тосола несколько изменяется под воздействием внешних факторов. Поэтому для нормальной работы всех систем необходимо производить замену незамерзайки после каждых 25 тысяч километров.

Характеристика тосола а-40м

Первый советский антифриз был разработан в 1971 году. Предназначался он для использования в автомашинах ВАЗ. Затем его стали применять и для другого транспорта. Буквенное выражение в виде «А» означает, что раствор предназначен только для автотранспорта. А буква M говорит о том, что тосол модернизированный.

Состав тосола а 40 является высшего качества. Основная составляющая этого раствора — спирт этиленгликоль. А также в его состав входят различные антикоррозийные и антипенные присадки.

Основные характеристики антифриза а-40 это:

  • Выдерживает температуру и не замерзает при -45 градусах.
  • Температура закипания по Цельсию 110 градусов.
  • Отсутствует вспениваемость.
  • Не влияет своим химическим составом на другие системы автомобиля.
  • Обладает пониженной плотностью.
  • При хранении не портится и не разлагается.

Основные виды хладагента

Ещё одно нарицательное название тосола — хладагент, или как его называют в народе — незамерзайка. Существует два вида антифриза, они различаются по цветам. Зелёный цвет имеет охлаждающая жидкость силикатная, красный цвет у хладагента карбоксильного.

Оба этих вида антифриза покрывают отдельные части системы небольшой накипью и препятствуют коррозии метала. Красный антифриз имеет более длительный срок службы, и после его замены не требуется промывка всей системы охлаждения.

Чтобы различить антифризы, существует специальная маркировка. Так, антифриз силикатный на упаковке имеет обозначение G11. Рецептура такой жидкости содержит в себе такие компоненты, как амины, нитриты, нитраты, бораты, силикаты, фосфаты.

Карбоксильный антифриз обозначается G12. В европейских странах его используют на автотранспорте, выпущенном до 2001 г. В основном своём виде он красного или розового цвета.

Как выявить некачественный антифриз

Проверку того, что купленный тосол качественный, а не дешёвая подделка, можно осуществить одним простым способом. Подделанную охлаждающую жидкость производят на основе кислоты, а как известно из уроков химии, кислота вступает в бурную реакцию со щёлочью.

Читайте также:  Проводка обогрева заднего стекла ваз 2110

Если в небольшую ёмкость отлить немного незамерзайки и к ней добавить щепотку пищевой соды, можно посмотреть на реакцию раствора. Если ничего не произошло, можно спокойно использовать антифриз по назначению.

Можно проверить тосол, его свойства и состав ареометром и лакмусовой бумажкой. Ареометром проверяется плотность тосола. Лакмусовой бумажкой определяется кислотность антифриза. В идеале бумажка должна быть зелёного цвета.

Если же она изменила свой цвет и стала красной или розовой, это означает, что в жидкости присутствует очень много кислоты, а она может повредить некоторые детали системы. Если после проверки бумажка стала фиолетовой, то в антифризе присутствует щёлочь.

Зная эти основные и нехитрые способы проверки, можно обезопасить свой автомобиль от нежелательных последствий.

Что входит в состав тосола?

Известно несколько десятков «рецептов» тосола — как на неорганических ингибиторах, так и на карбоксилатных либо лобридных аналогах. Ниже описан классический состав антифриза, а также процентное содержание и роль химических компонентов.

Моноатомные или многоатомные спирты — этиленгликоль, пропандиол, глицерин. При взаимодействии с водой понижают точку замерзания конечного раствора, также увеличивают температуру кипения жидкости. Содержание: 25–75%.

Используется деионизированная вода. Главный теплоноситель. Отводит тепло от нагретых рабочих поверхностей. Процентная доля — от 10 до 45%.

Тосол А-40 окрашен в синий цвет, что указывает на температуру замерзания (-40 °C) и точку кипения, равную 115 °C. Также встречается красный аналог с точкой кристаллизации -65 °C. В качестве красителя используется уранин — натриевая соль флуоресцина. Процентное содержание: менее 0,01%. Назначение красителя заключается в визуальном определении количества ОЖ в расширительном баке, а также служит для определения протечек.

Присадки — ингибиторы коррозии и пеногасители

В силу дешевизны обычно применяются неорганические модификаторы. Также встречаются марки ОЖ на основе органических, силикатных и полимеркомпозитных ингибиторов.

Присадки Класс Содержание
Нитриты, нитраты, фосфаты и бораты натрия. Силикаты щелочных металлов

Неорганические 0,01–4% Двух-, трёхосновные карбоновые кислоты и их соли. Обычно применяют янтарную, адипиновую и декандиовую кислоты Органические 2–6% Кремнийорганические полимеры, полиметилсилоксан Полимеркомпозитные (лобридные) пеногасители 0,0006–0,02%

Пеногасители вводят для снижения вспениваемости тосола. Пенообразование препятствует теплоотводу и создаёт риск загрязнения подшипников и других конструкционных элементов продуктами коррозии.

Качество тосола и срок службы

По изменению цвета тосола можно судить о состоянии охлаждающей жидкости. Свежий антифриз обладает ярко-синей окраской. В процессе эксплуатации жидкость приобретает желтоватый оттенок, а затем окраска полностью исчезает. Происходит подобное вследствие деградации ингибиторов коррозии, что сигнализирует о необходимости замены ОЖ. На практике срок службы тосола составляет 2–5 лет.

«>

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector