ضد یخ چیست؟ این ماده یک ترکیب پرکاربرد در صنعت می باشد و به وفور در خودرو ها مورد استفاده قرار می گیرد. در زمستان این ماده به عنوان ضد یخ و در تابستان برای جلوگیری از به جوش آمدن موتور ماشین مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه با چگونگی استفاده از ضد یخ ، طرز تهیه و ساخت آن بیشتر آشنا خواهیم شد. پس با ما همراه باشید.
تعریف
موادی که به عنوان ضد یخ شناخته می شوند به آب افزوده می شوند تا نقطه انجماد آب را کاهش و نقطه جوش را افزایش دهند. محلول ضد یخ در محیط سرد برای کم کردن نقطه انجماد استفاده می شود. همچنین برای افزایش نقطه جوش (به عنوان ضد جوش )استفاده می شود تا دمای سیستم خنک کننده افزایش یابد بدون اینکه محلول بجوشد. نقطه ذوب ، انجماد و جوش ، خواص کولیگاتیو هستند که به مقدار و غلظت مواد محلول بستکی دارند.
ضد یخ های شیمیایی شامل کلسیم کلرید، الکل هایی مثل متانول،اتانول و۲- پروپانول، گلیسرول و گلایکول ها هستند.
ضدیخ ها در طیف وسیعی از تجهیزات مکانیکی در طی ماه های زمستان به منظور جلوگیری از یخ زدگی مایعات منتقل کننده گرما مورد استفاده قرار میگیرند.به طور معمول ضدیخ ها به مایعاتی اطلاق میشوند که موتور را به طور اتوماتیک خنک میکنند اگرچه این مایعات در موارد دیگری همچون سیستم های خنک کننده(به عنوان خنک کننده ثانویه)، سیستم های تهویه هوا،واحدهای انرژی خورشیدی و بسیاری از کاربردهای دیگر نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
خنک کننده چیست؟ و تفاوت آن با ضد یخ چیست؟
خنک کننده سیالی(مایع) است که برای جلوگیری از افزایش بیش از اندازه دما بین یا اطراف دستگاه (موتور)عبور می کند همچنین گرمای تولید شده توسط دستگاه را به دستگاه های دیگری انتقال می دهد.به عبارت ساده تر مایع خنک کننده مایعی است که باعث می شود موتور در محدوده دمایی مناسب کار کند
یکی دیگر از وظایف خنک کننده این است که گرما را از موتور می گیرد و سپس به رادیاتور منتقل می کند . و هنگامی که شما وسیله نقیله خود را حرکت می دهید این گرما از طریق مبدل حرارتی واقع در قسمت جلوی خودرو از بین می رود.
ضد یخ مخلوطی از اتیلن یا مونو پروپیلن گلیکول و آب (معمولا با نسبت 50 به 50 ) به همراه یکسری مواد شیمیایی به عنوان افزودنی می باشد.
یک خنک کننده وضد یخ ایده آل باید ظرفیت گرمایی بالا،ویسکوزیته پایین،غیر سمی، از نظر شیمیایی خنثی و از نظر اقتصادی به صرفه باشد، وهمچنین باعث خوردگی سیستم خنک کننده نشود.
عملکرد سیستم خنک کننده در ماشین:
وظیفه خنک کننده، تنظیم دمای موتور درهرشرایط دمایی می باشد. سیال خنک کننده باید یک سیال خاص باشد به طوریکه در دمای خیلی پایین (زیر صفر درجه) همچنان مایع باقی بماند،اما نباید در دمای خیلی زیاد (بالای 100 درجه) به جوش آید وتبخیر شود.خنک کننده برای ماشین ها همچنین باید دارای خاصیت ضد خوردگی نیز باشند تا از سطح فلزات بخش های مختلف موتور محافظت کند.
برای آشنایی بیشتر با چگونگی عملکرد ضد یخ لینک زیر را مطالعه نمایید:
آیا خنک کننده همان ضد یخ می باشد؟
محصولی که روی لیبل آن خنک کننده نوشته می شود در واقع مخلوط آماده برای محلول ضد یخ و آب می باشد که می تواند مستقیم به درون سیستم خنک کننده ریخته شود. اما محصولی که روی لیبل آن عنوان ضد یخ نوشته می شود در واقع مایع غلیظی می باشد که قبل از اینکه به سیستم خنک کننده اضافه شود با آب و سایر مواد شیمیایی از جمله ضد خوردگی ها باید رقیق شود.
ویژگی های ضد یخ همانند مایع خنک کننده می باشد با این تفاوت که ضد یخ در برابر سرما و انجماد باید مقاومت بیشتری داشته باشد ضد یخ ها به طور معمول بر پایه گلیکول و حاوی ضد خوردگی هایی مانند بی کرومات سدیم و … می باشد. این ماده برای استفاده باید در غلظت های مناسب رقیق شود.مایع رقیق شده معمولا خنک کننده نامیده می شود. ضد یخ ،موتورماشین شما را از یخ زدن محافظت می کند در حالیکه از اجزاء موتور هم در برابر خوردگی محافظت می کند. همچنین نقش مهمی در تعادل حرارتی موتور با حذف گرما دارد.
موتورها از چندین فلز مختلف تشکیل شده است
حدودا 60% خرابی و مشکلاتی که برای موتورها ایجاد می شود را می توان به مشکلات سیستم خنک کننده نسبت داد .
ضد یخ ها برای عملکرد صحیح موتور حیاتی هستند.
ضد یخ ها و خنک کننده ها باید دارای ویژگی های زیر باشند:
جلوگیری از خوردگی
انتقال دهنده مناسب گرما
مانع از انجماد
مانع از تشکیل رسوب
سازگاری با آب سخت
پایدار در دمای بالا
سازگار با پلاستیک و الاستومرهای مورد استفاده در موتور
تولید کف (فوم ) کم
انواع
رایج ترین خنک کننده، آب است. آب ظرفیت گرمایی بالایی دارد ، از نظر اقتصادی به صرفه است وبرای انتقال گرما مناسب می باشد . این ماده همیشه با مواد شیمیایی دیگر به عنوان افزودنی به کار می رود ،از جمله این مواد شیمیایی مواد ضد خوردگی و ضد یخ می باشد. در سال 1930 نیاز پیشگیری از یخ زدن و انتقال گرما با مخلوط کردن آب و اتیلن گلیکول فراهم شد .آب بهترین انتقال دهنده گرما و گلیکول ها نیز همچنین برای جلوگیری از یخ زدگی استفاده می شوند.
از انواع گلیکول ها می توان به مونو اتیلن گلیکول (MEG) ،پروپیلن گلیکول (PEG)، دی اتیلن گلیکول (DEG) اشاره کرد . پروپیلن گلیکول به عنوان ماده ای که نسبت به اتیلن گلیکول ها کمتر خطرناک(سمیت کمتر) می باشند به عنوان جایگزینی برای اتیلن گلیکول ها معرفی شده است اگرچه این ماده بسیار گرانتر است و برخی تولید کنندگان تمایلی به استفاده از آن ندارند و از مونو اتیلن گلیکول استفاده می کنند.
دیاگرام زیر درصد استفاده از ضد یخ اتیلن گلیکول برای رسیدن به دمای مورد نظر برای افزایش نقطه جوش و کاهش نقطه انجماد را نشان می دهد
همچنین در دیاگرام زیر اتیلن گلیکول( EG) با پروپیلن گلیکول ( PG) مقایسه شده است :
ویژگی ها
مواد ضد یخ قبل از استفاده باید رقیق شوند و غلظت 40 تا 50 درصد (حجمی ) توصیه می شود. تقریبا تمام موتورها از محلول های ضد یخ با ترکیب مشابه استفاده می کنند: ترکیبی 50/50 اتیلن گلیکول و آب.
مخلوط 50/ 50 اتیلن گلیکول و آب از یخ زدن تا دمای 36- درجه سانتی گراد ( 34- درجه فارنهایت) و مخلوط 50 /50 (پروپیلن گلیکول و آب ) از یخ زدن تا دمای 32.2- درجه سانتی گراد( 26- درجه فارنهایت )جلوگیری می کند.
در برخی موارد موتورهای صنعتی ممکن است از ترکیبات دیگر استفاده کنند مانند مواد افزودنی آب یا مخلوطی از پروپیلن گلیکول و آب استفاده کنند.
علاوه برمواد اولیه تهیه ضد یخ مواد دیگری ازجمله ضد خوردگی ،ضد کف ،رنگ ها وسایر افزودنی ها نیز به محلول اضافه می شود.
محلول ضد یخ با توجه به موادی که به آن اضافه می شود به رنگ های سبز،آبی ، قرمز و یا حتی بی رنگ می باشد . محلول های ضد یخ معمولا سبز رنگ هستند. این خنک کننده های(ضد یخ های)سبز رنگ معمولا از ترکیب فسفات ها/ بی کرومات ها/ نیتریت ها مخلوط با ترکیبات اصلی در سیستم مهار کننده خود استفاده می کنند.
ضد یخ های سبز رنگ باید به طور منظم در فاصله زمانی دوساله یعنی هر دوسال یک بار یا 50,000 کیلومتر استفاده از خودرو عوض شوند.
