Греющая картина
ЗаголовкиПоказать все теги
От глицерина к гликолю: история производства первых органических теплоносителей
Необходимость в качественных охлаждающих жидкостях для инженерных систем появилась еще около столетия назад. Именно тогда в промышленности стали использоваться отопительные и охладительные системы, требующие использования теплоносителей с низкой температурой замерзания. В качестве альтернативы воде ученые предложили соединения на основе глицерина – водный раствор трехатомного спирта с объемной концентрацией 65 %. Такой состав обеспечивал необходимые рабочие характеристики, ведь температура замерзания у него достигала 40 градусов ниже нуля, а температура кипения приближалась к 300 градусам. Появился некий универсальный вариант, который одинаково успешно подходил как для отопительного оборудования, так и для охладительных систем. Уже первые попытки использовать глицериновые антифризы в массовом производстве выявили ряд недостатков – повышенная вязкость жидкости, которая лишь усиливалась с понижением температуры. В качестве альтернативы антифриз пытались разбавлять метанолом, этанолом и неорганическими солями, но добиться оптимального эффекта так и не удалось. Уже в 30-е годы прошлого столетия появилась успешная замена глицерину – этиленгликоль. В Советском Союзе и других странах глицериновые теплоносители начали массово вытесняться с рынка гликолевыми. Сегодня они по-прежнему присутствуют на рынке антифризов, но в очень ограниченном ассортименте. Несмотря на соответствие ГОСТам и международным стандартам качества, такие растворы имеют ряд существенных недостатков.
Свойства и агрегатное состояние
Основные минусы глицерина вытекают из его характеристик. Пропантриол, как принято называть глицерин по международной химической номенклатуре – это предельный трехатомный спирт, который имеет агрегатное состояние бесцветной и вязкой жидкости со слегка сладковатым вкусом. Температура его плавления – чуть ниже 8 градусов, температура кипения – 245 градусов. Прекрасно растворяется как в воде, так и некоторых органических соединениях.
Практика показывает, что с каждым годом доля глицериновых антифризов на рынке заметно уменьшается. Экономия на стоимости производства имеет негативные последствия, ведь постоянное использование глицерина в качестве теплоносителя инженерных систем оказывает губительный эффект на состояние и работоспособность дорогостоящего оборудования. В процессе эксплуатации такой состав может представлять серьезную опасность для человека и окружающей среды.
Минусы от использования
Как уже говорилось чуть раньше, первые гликолевые антифризы обладали настолько высокой вязкостью, что обеспечить их нормальную циркуляцию по системе могли лишь самые мощные насосы. Чтобы снизить вязкость, приходилось разбавлять антифриз метиловым спиртом, который является крайне токсичным соединением и опасен для жизни при случайном попадании внутрь организма.
Еще один существенный недостаток глицерина таится в его термической неустойчивости. Если использовать его в качестве теплоносителя отопительных систем, то нагрев до температуры 80 градусов и выше ведет к термическому распаду. В качестве продуктов распада образуется ацетон и акролеин. Наличие данных примесей в рабочем составе снижает температуру вспышки, что делает подобный антифриз взрывоопасным. Пары акролеина очень опасны для людей, что вкупе с высокой опасностью пожара практически полностью закрыли возможность использования глицерина в промышленном отопительном оборудовании.
Ударом по репутации глицерина еще в прошлом веке стало открытие промышленного способа получения гликолей, после чего первые наработки специалистов навсегда ушли на второй план. Сегодня ограниченное количество производителей выпускает глицериновые антифризы, но их доля постоянно снижается.
