ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL SECURITY

Cooling Liquids with Improved Ecological and Operating Properties

Authors

M. V. Khutko
Vinnytsia National Technical University ROR
O. A. Gordiienko
Vinnytsia National Technical University ROR
T. I. Sydoruk
Vinnytsia National Technical University ROR
А. P. Ranskyi
Vinnytsia National Technical University ROR
DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-156-3-32-40

Keywords

coolants antifreezes heat carriers corrosion inhibitors special additives toxicity ecology

Abstract

The analysis of modern water-glycol coolants / antifreezes for internal combustion engines and some technical coolants has been carried out. Attention is focused on the physicochemical properties of glycols (density, freezing point, heat capacity, thermal conductivity, viscosity) and the possibility of their use in various machines and mechanisms. The dependence of the freezing temperature of water-glycol solutions on their concentration has been shown. Depending on the metals (alloys) for cooling the cylinder blocks and radiators of internal combustion engines (ICE), the classification has been carried out with the indication of modern corrosion inhibitors. It has been shown the formation of the organic acids of various chemical nature during oxidation of glycols in the course of their long-term operation. It has been noted that acid corrosion and scale formation on the working surfaces of the ICE are the main negative factors that reduce engine power, increase gas emissions from the combustion products of the ICE into the atmosphere which leads to environmental degradation. Depending on the chemical component, the classification of used inhibitors has been carried out according to their international designation: inorganic — IAT (Inorganic Acid Technology); organic (carboxylate) OAT (Organic Acid Technology); "hybrid" (mixed) — HOAT (Hybrid Organic Acid Technology). The toxicological and ecological properties of coolants (antifreezes) depending on the composition of water-glycol mixtures have been considered. The high toxicity of antifreezes based on ethylene glycol for the environment and the absence of such for antifreezes based on propylene glycol and glycerin has been emphasized. Emphasis has been placed on the possibility of improving the physicochemical (operational) characteristics of antifreezes by changing the main (basic) components of water-glycol mixtures, changing their ratio and introducing new more effective additives.

632 361

How to Cite

[1]
“Cooling Liquids with Improved Ecological and Operating Properties”, Вісник ВПІ, no. 3, pp. 32–40, Jun. 2021, doi: 10.31649/1997-9266-2021-156-3-32-40.

Author Biographies

M. V. Khutko, Vinnytsia National Technical University

Head of laboratories of the Chair of Chemistry and Chemical Technology

O. A. Gordiienko, Vinnytsia National Technical University

Cand. Sc. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor at the Chair of Chemistry and Chemical Technology

T. I. Sydoruk, Vinnytsia National Technical University

Cand. Sc. (Chem.), Associate Professor, Associate Professor of the Chair of Chemistry and Chemical Technology

А. P. Ranskyi, Vinnytsia National Technical University

Dr. Sc. (Chem.), Professor, Head of the Chair of Chemistry and Chemical Technology

References

П. А. Акользин, Предупреждение коррозии металлов паровых котлов. Москва: Энергия, 1975, 294 с.
С. М. Сурин, Подготовка и контроль качества води для судовых энергетических установок. Москва: Транспорт, 1978, 152 с.
М. В. Стародомський, В. С. Маляров, и А. В. Гальченко, «Измерения термического сопротивления отложений в системах охлаждения ДВЗ,» Двигателестроение, № 3, с. 23-24,1988.
В. А. Жуков, «Обеспечение надежности жидкостных систем охлаждения,» Вестник РГАТУ, № 1(24), с. 156-160, 2013.
Тенденции в производстве охлаждающих жидкостей. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://newchemistry.ru/letter.php?n_td-342 . Дата обращения: Янв. 19, 2021.
Новые химические технологии. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://newchemistry.ru/letter.php?n_td=4975&cat_id=58page_id=2 . Mart. 10, 2021.
Б. Б. Бобович, и др. Химики — автолюбителям. Ленинград: Химия, 1989, 320 с.
R. C. Cutlip, and R. D. Scheer, “Antifreeze composition,” U. S. Patent 2937145, May 17, 1960.
J. E. Deakin, and A. M. Spivey, “Corrosion inhibitors,” G. B. Patent 1013707, Dec 22, 1965.
D. Wyllie, and A. W. Morgan, “Admiralty Oil Laboratory,” Journal of Applied Chemistry, vol. 15, no 7, pp. 289, 1965.
J. Green, and D. Bainbridge, “Korrosions schutzmittel,” D. E. Patent 946859, Aug. 30, 1956.
М. Cohen, “Corrosion inhibitors,” J. Phus. Chem., v. 56, pp 451, 1952.
P. F. Thompson, and K. F. Lorking, Corrosion, v. 13, no. 8. pp. 531, 1957.
О. Н. Дымент, К. С. Казанский, и А. М. Мирошников, Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена. Москва: Химия, 1976, 373 с.
C. E. Johnson, and L. E. Hummel, “Corrosion inhibitor composition and cooling solution,” U. S. Patent 2972581, Feb. 21, 1961.
А. М. Сухотин, и др., Негорючие теплоносители и гидравлические жидкости. Ленинград: Химия, 1979, 360 с.
L. Clifford, and Jr. Lambert, “Antifreeze composition containing a corrosion inhibitor combination,” U. S. Patent 4.242.214, Oct. 17, 1979.
В. И. Кельбас, А. Ф. Казанкина, и Н. Г. Шушкова, «Охлаждающая жидкость,» Патент РФ 215685, 20.07. 1998.
A. D. Mercer, Journal of Applied Chemistry, no. 9. рр. 589, 1959.
P. Schlapfer, and A. Rukowicki, “Schweiz Ges,“ Fur das Statium der Motarbrennstoff. Zurich, 1949.
A. T. Sguires, Soc. Chem. Ind. Monograph., 1958, № 4. pp. 51.
В. В. Скарлетти, Теоретические основы корозии металов. Ленинград: Химия, 1973. 287 с.
R. I. Agnew, I. K.Truitt, and W. D. Roberson, Ind. Eng. Chem., vol. 50, рр. 649, 1958
Дж. И Бергман. Ингибиторы коррозии , пер. с англ., ред. Л. И. Антропова. Москва: Химия, 1966.
I. Newlin, Civil Eng., vol. 22, no. 4, pp. 76, 1952.
I. E. Mayne, and I. W. Menter, Journal of the Chemical Society, no. 1, pp.103, 1954.
I. P. Hancock, and I. E. Mayne, Journal of Applied Chemistry, vol. 9, pp. 345, 1959.
A. Washter, Ind. End. Chem., vol. 37, no. 8, pp. 349, 1945.
И. Н. Пушилова, С. А. Балезин, и В. П. Баранник, Ингибиторы коррозии металлов. Москва: Госхимиздат, 1958.
I. B. Cotton, “Abstracts of Papers to be presented,” at 2nd Int. Congr. of Met. Corrosion. New York, 1963.
И. Л. Розенфельд, «Ингибиторы коррозии,» ДАН СССР, т. 78, № 3, с. 523, 1951.
А. И. Алцыбеева, и С. З. Левин, Ингибиторы коррозии металлов. Ленинград: Химия, 1968. 264 с.
Паспорт безопасности. «Этиленгликоль,» GOST 30333-2007. Составлен 10.08.2018. Пересмотрен 27.08.2019
BASF. Паспорт безопасности 1,2 – Propandiol USP в соответствии с регламентом (ЕС) №1907/2006 с внесенными поправками. Версия 8.3 от 22.10.2019
ГОСТ 30333-2007, «Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования.» Дата введения 01.01.2009
Паспорт безопасности, «Глицерин Ph. Eur.,» USP GOST 30333-2007. Составлен 28.06.2018. Пересмотрен 25.04.2019.
Вредные вещества в промышленности, справочник для химиков, инженеров и врачей, Ред. Н. В. Лазарева и Э. Н. Левиной. Ленинград: Химия, 1976, т. 1. Органические вещества. 592 с.
А. С. Ермаков, «Разработка и исследования экологически безопасного теплоносителя (антифриза) на основе этилового эфира диэтиленгликоля.» дис. канд. хим. наук, Московский педагогический университет, Москва, РФ, 2000. 123 с.
Е. С. Климов, М. В. Бузаева, и А. В. Шарапова, «Способ утилизации отработанных противообледенительных жидкостей,» Патент РФ 2583259С2. Опубликовано:10.05.2016

Most read articles by the same author(s)