La composición del anticongelante para automóviles.
El punto de congelación del anticongelante de agua y etilenglicol no está relacionado linealmente con la fracción de masa de etilenglicol. El punto de congelación de su solución acuosa no disminuye completamente a medida que aumenta la concentración, sino que aumenta cuando la concentración supera el 70%. Durante el proceso de preparación, se debe hacer una selección razonable basada en la realidad para cumplir con los requisitos de resistencia a las heladas y economía. Generalmente, el anticongelante se puede preparar según la temperatura más baja de la zona y los datos de la Tabla 1. En la región de Jiangnan de mi país, la proporción de etilenglicol es generalmente del 40%, mientras que en el frío norte, una proporción de etilenglicol de aproximadamente el 50% de la fracción en masa es más apropiada. Los sistemas de refrigeración de automóviles generalmente están compuestos de cobre, aluminio, hierro fundido, acero y soldadura. El anticongelante de etilenglicol provocará corrosión del material en el sistema de enfriamiento durante el funcionamiento a largo plazo. Los medios de corrosión son agua y etilenglicol. La gente está familiarizada con la corrosión de los metales por el agua. El etilenglicol no causa una corrosión evidente en los materiales a temperatura ambiente. Sin embargo, a medida que aumenta la temperatura, el etilenglicol se oxida, aumentando la acidez y generando una variedad de sustancias corrosivas. La precipitación de estas sustancias corrosivas reducirá la conductividad térmica del motor, bloqueará fácilmente la tubería del enfriador y provocará que el motor se sobrecaliente. Por lo tanto, se deben agregar inhibidores de corrosión al anticongelante. Además, el inhibidor de corrosión que es necesario agregar tiene las características de una dosis baja y un buen efecto de inhibición de la corrosión.
Los inhibidores de corrosión se pueden dividir en dos categorías: una son los inhibidores de corrosión compuestos inorgánicos, que incluyen metasilicatos, fosfatos, tungstato, borato, nitrito, molibdato y benzoatos. Como inhibidor de la corrosión compuesto inorgánico, puede formar una película de pasivación densa sobre la superficie del metal para bloquear o evitar la penetración de hidrógeno y ácido en el metal. Por ejemplo, agregar entre 0,05% y 0,03% de metasilicato de sodio puede prevenir la corrosión de las piezas de aluminio. El otro es un inhibidor de corrosión compuesto orgánico, que a menudo se utiliza como aditivo antioxidante en anticongelantes. Los más utilizados incluyen trietanolamina, benzotriazol, mercaptobenzotiazol, fosfatos orgánicos, etc., que tienen buenas propiedades de inhibición de la corrosión. Por ejemplo, agregar solo entre un 0,1% y un 0,5% de benzotriazol puede prevenir la corrosión de las piezas de cobre. Las piezas metálicas de diferentes composiciones requieren diferentes inhibidores de corrosión. El nitrito de sodio tiene un buen efecto inhibidor de la corrosión en acero y hierro fundido, pero provoca corrosión por picaduras en la soldadura. La trietanolamina, los fosfatos y los fosfatos orgánicos tienen buenos efectos inhibidores de la corrosión en metales ferrosos, pero son corrosivos para el latón y el cobre. Los silicatos son excelentes inhibidores de la corrosión del aluminio, pero se hidrolizan fácilmente y forman una gran cantidad de precipitados floculentos. Aunque estos inhibidores individuales tienen un costo relativamente bajo, es difícil cumplir con los requisitos de rendimiento del anticongelante en muchos aspectos. El anticongelante actualmente en el mercado utiliza una fórmula compuesta con una variedad de inhibidores de corrosión que funcionan sinérgicamente y la tasa de inhibición de la corrosión es muy alta. En la actualidad, los inhibidores de corrosión utilizados en patentes extranjeras se componen de una variedad de inhibidores de corrosión y el efecto de inhibición de la corrosión es relativamente ideal. Cabe mencionar que el benzotriazol y el mercaptobenzotiazol son inhibidores de corrosión especiales para el cobre y el latón.
A juzgar por las patentes de anticongelantes de los últimos años, al menos la mitad de los inhibidores de corrosión que aparecen en la literatura contienen silicatos. Aunque el silicato es inestable durante su uso y tiende a precipitar el gel, tiene un muy buen efecto protector sobre metales como Al, Cu, Fe, etc., es barato y fácil de obtener, y es completamente atóxico, por lo que aún así es utilizado hoy en día. Para evitar la formación de gel, se debe agregar una pequeña cantidad de estabilizador de silicato a la solución anticongelante. Hay muchos informes sobre estabilizadores, principalmente compuestos de silicona, Si2N y Si2P. Varios inhibidores de corrosión tienen diferentes efectos sobre diferentes metales. Un inhibidor de corrosión que proporciona protección contra la corrosión en un metal puede tener poca o ninguna protección contra la corrosión en otro metal. En presencia de múltiples metales, para lograr un buen efecto antioxidante general, es necesario utilizar una variedad de inhibidores de corrosión para la composición. En términos generales, la cantidad total de inhibidor de corrosión es del 0,5% al 5% de la solución anticongelante original. La temperatura es baja en invierno. Para permitir que el automóvil siga utilizándose a bajas temperaturas en invierno, se agregan al refrigerante del motor algunas sustancias que pueden reducir el punto de congelación del agua como anticongelante para que el sistema de enfriamiento no se congele en climas de bajas temperaturas. Por esta razón, a veces la gente se refiere al refrigerante como "anticongelante" o "no anticongelante".