Аффилиация
a ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»
b ООО «Сибнииуглеобогащение»
c ФГБОУ ВПО «Кузбасский Государственный Технический Университет имени Т.Ф. Горбачева»
Все права защищены ©Мирошников и др. Это статья с открытым доступом, распространяемая на условиях международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0. (
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), позволяет другим распространять, перерабатывать, исправлять и развивать произведение, даже в коммерческих целях, при условии указания автора произведения.
Аннотация
Сделана оценка энергии (температуры) взаимодействия воды и льда (снега) с компонентами антифризов: этилен- и диэтиленгликоли, простые эфиры этиленгликолей, хлориды натрия и кальция, хлористый водород и показана возможность образования «идеальных» растворов. В работе принято, что основными структурными компонентами жидкой воды являются циклические пента (H
2O)
5 и гексамеры (H
2O)
6, построенные с участием длинной водородной связи и способные проявлять краун-эффект. Циклические кластеры воды - ближний порядок воды по размеру полостей и числу атомов кислорода соответствуют краун-эфирам: 15-краун-5 и 18-краун-6, в них вписываются ионы натрия и кальция. Проведён анализ эвтектик и диаграмм плавкости водных антифризов на основе солей неорганических и органических кислот, спиртов, этиленгликоля, простых эфиров этиленгликолей, хлористого водорода и аммиака методом сравнения с идеальным раствором воды по криоскопической постоянной. Установлено, что коэффициент К в уравнении линеализированной кривой плавления у = К•х + в для эффективных по температуре замерзания антифризов превышает криоскопическую постоянную воды, что свидетельствует о разрушении дальнего порядка воды. Пента и гексамеры воды, ответственные за ближний порядок воды, переходят в эвтектики как мономеры или олигомеры со степенью сшивки 2-4. Для создания эффективных антифризов важно исключить разрушение циклических кластеров воды, желательно иметь, как в случае с этиленгликолем, второй компонент водного антифриза также в циклической форме.
Ключевые слова
Антифриз,
эвтектика,
кластеры воды,
криоскопическая постоянная воды,
краун-эффект
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Физическая химия / Под ред. К.С. Краснова. - М.: Высшая школа, 1982.
- Унгер, Ф.Г. Фундаментальные и прикладные результаты исследований нефтяных дисперсных систем / Ф.Г Унгер. - Уфа: Изд. ГУП ИНХП РБ, 2011.
- Кирш, Ю.Э. Особенности ассоциаций молекул воды в водно-солевых и водно-органических растворах / Ю.Э. Криш, К.К. Калнинш // Журнал прикладной химии. - 1999. - Т. 72. - Вып. 8. - С. 1233 - 1246.
- Гришаев, А.А. / http://www.o8ode.ru/article/learn/newstructure.htm
- Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. К.П. Мищенко и А.А. Равделя. - Л.: Химия, 1972.
- Краткая химическая энциклопедия: в 5 томах. - М.: Советская энциклопедия, 1961-1967.
- Эннан, А.А. Связи температур замерзания со строением водных растворов. / А.А. Эннан, В.А. Лапшин // Журнал физической химии. - 1975. - № 9. - С. 2295-2301.
- Полинг, Л. Химия / Л. Полинг, П. Полинг // М.: Мир, 1978.
- Окись этилена / Под ред. П.В. Зимакова и О.Н. Дымента. - М.: Химия. 1967.
- Шахпаронов, М.И. Механизмы быстрых процессов в жидкостях. - М.: Высшая школа, 1980.
- Esina, Z.N. Enthalpy of phase transition and prediction of phase equilibria in systems of glycols and glycol ethers / Z.N. Esina // A.M. Miroshnikov, M.R. Korchuganova. ISSN 2308-4057. Foods and Raw Materials. - Vol. 2. - № 1. - 2014. - Р. 86-90.
- Чуднов, А.Ф. Научные основы комплексной переработки олефинов в оксиды олефинов и их производные: автореф. дис. … д-ра техн. наук. - Томск, 1997.
- Мирошников, А.М. Технология пищевой добавки Е 1520 - пропиленгликоль / А.М. Мирошников, Н.Н. Ушакова // Теоретические основы пищевых технологий. - М.: КолосС, 2009. - С. 1349-1351.
- Воронков, М.Г. Макрогетероциклы / М.Г. Воронков, В.И. Кнутов // М.: Знание, 1988.
