چگونه چگالی ضد یخ را بررسی کنیم؟
مقدار
چگالی ضد یخ بسته به غلظت اتیلن گلیکول
به طور خلاصه، ضد یخ یک ضد یخ خانگی است. یعنی مایعی با نقطه انجماد پایین برای سیستم خنک کننده موتور.
ضد یخ از دو جزء اصلی تشکیل شده است: آب و اتیلن گلیکول. بیش از 90 درصد حجم کل را این مایعات تشکیل می دهند. بقیه آنتی اکسیدان، ضد کف، محافظ و سایر افزودنی ها هستند. یک رنگ نیز به ضد یخ اضافه می شود. هدف آن نشان دادن نقطه انجماد مایع و نشان دادن سایش است.
چگالی اتیلن گلیکول 1,113 گرم بر سانتی متر مکعب است. چگالی آب 1,000 گرم بر سانتی متر مکعب است. با مخلوط کردن این مایعات ترکیبی به دست می آید که چگالی آن بین این دو شاخص باشد. با این حال، این وابستگی غیر خطی است. یعنی اگر اتیلن گلیکول را با آب به نسبت 50/50 مخلوط کنید، چگالی مخلوط حاصل با مقدار متوسط بین دو چگالی این مایعات برابر نخواهد بود. این به دلیل این واقعیت است که اندازه و ساختار فضایی مولکول های آب و اتیلن گلیکول متفاوت است. مولکول های آب تا حدودی کوچکتر هستند و فضای بین مولکول های اتیلن گلیکول را اشغال می کنند.
برای ضد یخ A-40، چگالی متوسط در دمای اتاق تقریباً 1,072 گرم در سانتی‌متر است. در ضد یخ A-65، این رقم کمی بیشتر است، تقریباً 1,090 گرم در سانتی متر مکعب. جداولی وجود دارد که مقادیر چگالی ضد یخ را با غلظت های مختلف بسته به دما فهرست می کند.
اتیلن گلیکول در شکل خالص خود در حدود 12- درجه سانتیگراد شروع به کریستال شدن می کند. از 100٪ تا حدود 67٪ اتیلن گلیکول در مخلوط، نقطه ریزش به سمت حداقل حرکت می کند و در -75 درجه سانتیگراد به اوج می رسد. علاوه بر این، با افزایش نسبت آب، نقطه انجماد شروع به افزایش به سمت مقادیر مثبت می کند. بر این اساس، چگالی نیز کاهش می یابد.
وابستگی چگالی ضد یخ به دما
یک قانون ساده در اینجا کار می کند: با کاهش دما، چگالی ضد یخ افزایش می یابد. بیایید نگاهی کوتاه به مثال ضد یخ A-60 بیندازیم.
در دماهای نزدیک به انجماد (60- درجه سانتیگراد)، چگالی در حدود 1,140 گرم بر سانتی‌متر مکعب نوسان می‌کند. هنگامی که تا +120 درجه سانتیگراد گرم می شود، چگالی ضد یخ به علامت 1,010 گرم در سانتی متر مربع نزدیک می شود. این تقریباً مانند آب خالص است.
عدد پراندتل نیز به چگالی ضدیخ بستگی دارد. توانایی مایع خنک کننده برای حذف گرما از منبع گرمایش را تعیین می کند. و هر چه چگالی بیشتر باشد، این توانایی بارزتر است.
چگونه چگالی ضد یخ را بررسی کنیم؟
برای ارزیابی چگالی ضد یخ، و همچنین برای بررسی چگالی هر مایع دیگر، از یک هیدرومتر استفاده می شود. توصیه می شود از هیدرومتری که مخصوص اندازه گیری چگالی ضد یخ و ضد یخ طراحی شده است استفاده کنید. روش اندازه گیری بسیار ساده است.
- بخشی از مخلوط آزمایشی را در یک ظرف باریک عمیق قرار دهید، که برای غوطه وری آزاد هیدرومتر کافی است (اکثر دستگاه ها مجهز به فلاسک استاندارد هستند). دمای مایع را دریابید. بهتر است در دمای اتاق اندازه گیری شود. برای این کار ابتدا باید اجازه دهید ضدیخ حداقل 2 ساعت در اتاق بماند تا به دمای اتاق برسد.
- هیدرومتر را در ظرف حاوی ضد یخ قرار دهید. چگالی را روی ترازو اندازه گیری کنید.
- مقادیر خود را در جدول با وابستگی چگالی ضد یخ به دما بیابید. در چگالی معین و دمای محیط، دو نسبت آب و اتیلن گلیکول وجود دارد.
در 99 درصد موارد، نسبت صحیح نسبتی است که در آن آب بیشتر باشد. از آنجایی که ساخت ضد یخ عمدتاً بر اساس اتیلن گلیکول از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.
فن آوری اندازه گیری چگالی ضد یخ از نظر روش خود تفاوتی ندارد. با این حال، لازم است داده های به دست آمده از نظر تخمین غلظت ماده فعال برای انواع ضد یخ به روش های مختلف اعمال شود. این به دلیل ترکیبات شیمیایی متفاوت این خنک کننده ها است.
