saeid online

ضد یخ

در موتورهای احتراق درونی، حدود یک سوم از انرژی تولیدشده به کار مفید تبدیل و بقیه به شکل گرما آزاد می‌شود. گرمای آزادشده می‌تواند سبب تغییر شکل و ذوب فلزات شود. حدود یک سوم این گرما از طریق روانکاری موتور و گازهای خروجی دفع می‌شود. برای کاهش دمای موتور و افزایش بازده و عمر مفید آن، سامانه خنک‌کننده برای موتور طراحی شد تا به کمک سیال خنک‌کننده گرمای اضافی جذب و دفع شود.
در ابتدا به دلیل خواص ویژه آب از جمله رسانایی خوب گرما، ارزان و در دسترس بودن، آب به عنوان سیال خنک‌کننده در سامانه خنک‌کننده خودرو به کار می‌رفت ولی به علت نقطه جوش پایین، نقطه انجماد بالا، خورندگی آب و نیز افزایش 9درصدی حجم آب هنگام انجماد (که نتیجه آن شکستن و ترک برداشتن سیلندر، و رادیاتور است.) آب خالص به عنوان خنک‌کننده کنار گذاشته شد.
در پی پیشرفتهای به وجودآمده در ساخت موتور و در نتیجه افزایش دما (ناشی از بازده بهتر موتور)، احتراق کامل، کاربرد فلزات نرم و سبک و نیز توجه به مسائل زیست‌محیطی، در تولید ضدیخ‌ها دقت بیشتری شد. بر این اساس، در دهه شصت میلادی اولین ضدیخ‌ با پایه اتیلن گلیکول به بازار عرضه شد و به عنوان سیال خنک‌کننده استفاده گردید.
نقطه‌ انجماد ضدیخ باید پایین باشد و دیر یخ ‌بزند؛ اما افزون بر نقطه‌ انجماد پایین، باید شرایط دیگری نیز داشته باشد:
1- نقطه جوش بالایی داشته باشد.
2- عمل جذب گرما و انتقال آن را به خوبی انجام دهد.
3- از خوردگی قطعات فلزی جلوگیری کند.
4- از نظر شیمیایی پایدار باشد.
5- بر روی قطعات لاستیکی اثر نامطلوب نداشته باشد.
6- در سامانه خنک‌کننده کف ایجاد نکند.
7- بد بو نباشد.
8- سمی نباشد و پیامدهای نامطلوب زیست محیطی بر جای نگذارد.
طبق قانون رائول، هر گاه ماده‌ غیرفراری در یک حلال حل شود، نقطه‌ جوش محلول افزایش و نقطه‌ انجماد آن کاهش می‌یابد. برای مثال آب در صفر درجه یخ می‌زند، اما افزایش کمی نمک به آب سبب می‌شود نقطه‌ انجماد محلول آب‌نمک به پایینتر از صفر درجه برسد و در صفر درجه دیگر یخ نزند. همچنین، محلول آب‌نمک دیگر در دمای 100 درجه به جوش نمی‌آید، بلکه به دمای بالاتری برای جوشیدن نیاز دارد.
میزان کاهش نقطه‌ انجماد و یا افزایش نقطه‌ جوش به تعداد ذراتی که در حلال حل می‌شوند، بستگی دارد. برای مثال افزایش یک مول نمک به اندازه‌ دو برابر افزایش یک مول شکر، نقطه‌ انجماد آب را پایین می‌آورد، چون هر ملکول نمک در آب به یک کاتیون سدیم و یک آنیون کلر تفکیک می‌شود، اما شکر به صورت ملکولی در آب حل می‌شود. اما با این حال، محلول آب و نمک نمی‌تواند به عنوان ضد یخ به کار رود، چون ضدیخ نباید در موتور خودرو رسوب ایجاد نماید.
برای کاهش نقطه‌ انجماد، ماده‌ای باید به آب افزوده شود که با ملکولهای آب پیوندهای قوی بدهد و از به جوش آمدن یا یخ زدن آن جلوگیری کند. یکی از این مواد، اتیلن گلیکول به فرمول OH-CH2-CH2-OH می‌باشد. ملکول اتیلن گلیکول از دو سو، با ملکولهای آب پیوند هیدروژنی می‌دهد، در نتیجه شبکه‌ای به ‌هم پیوسته از ملکولها ایجاد می‌شود که برای به جوش آوردن آن دمای زیادی لازم است و برای منجمد کردن آن هم باید دما را به میزان زیادی پایین آورد.
اطلاعات بیشتر:
هر چند اتیلن گلیکول نقطه جوش آب را افزایش و نقطه انجماد آن را کاهش می‌دهد، ولی این محلول سبب خوردگی شدید قطعات فلزی موجود در سامانه خنک‌کننده می‌شود. بنا بر این با این محلول، مواد بازدارنده نیز به کار می‌روند که هر کارخانه، فرمول خاص خود را دارد.

   + سعید ; ٧:٢٦ ‎ب.ظ ; پنجشنبه ۳٠ مهر ۱۳۸۸
    پيامهاي ديگران ()