防冻液

防冻剂是一种降低水基液体冰点的添加剂。防冻剂混合物用于在寒冷环境中实现冰点降低。常见的防冻剂还会提高液体的沸点，从而提高冷却液温度。但是，所有常见的防冻剂添加剂的热容量也低于水，并且在添加时确实会降低水作为冷却剂的能力。由于水作为冷却剂具有良好的性能，因此水加防冻剂用于内燃机和其他热传递应用，例如HVAC冷却器和太阳能热水器。防冻剂的目的是防止刚性外壳在水结冰时因膨胀而爆裂。在商业上，添加剂（纯浓缩物）和混合物（稀释溶液）都称为防冻剂，具体取决于上下文。仔细选择防冻剂可以使混合物保持在液相的较宽温度范围，这对于有效传热和热交换器的正常运行至关重要。

水是内燃机的原始冷却剂。它价格便宜，无毒，并且具有很高的热容量。然而，它只有100°C的液体范围，并且在冷冻时会膨胀。通过开发具有改进性能的替代冷却剂来解决这些问题。凝固点和沸点是溶液的依数性质，取决于溶解物质的浓度。因此，盐会降低水溶液的熔点。盐经常用于除冰，但盐溶液不用于冷却系统，因为它们会引起金属腐蚀。低分子量有机化合物的熔点往往低于水，这使得它们适合用作防冻剂​​。有机化合物（尤其是醇）在水中的溶液是有效的。自1920年代商业化以来，甲醇、乙醇、乙二醇等醇类一直是所有防冻剂的基础。

防冻液一旦与水混合并投入使用，就需要定期维护。如果发动机冷却液泄漏、沸腾，或者冷却系统需要排空并重新加注，则需要考虑防冻液的防冻保护。在其他情况下，车辆可能需要在较冷的环境中运行，需要更多的防冻剂和更少的水。通常采用三种方法通过测量浓度来确定溶液的冰点：

• 比重——（使用比重计测试条或某种浮动指示器），
• 折光仪——测量防冻液的折光率，以及
• 试纸——专门为此目的制造的一次性指示剂。

比重和折射率都受温度影响，尽管前者的灾难​​性影响要小得多。尽管如此，还是建议对RI测量进行温度补偿。由于结果不明确（40%和xxx溶液具有相同的比重），丙二醇溶液不能使用比重进行测试，尽管典型用途很少超过60%浓度。沸点可以类似地通过由三种方法之一给出的浓度来确定。乙二醇/水冷却剂混合物的数据表通常可从化学品供应商处获得。

大多数商业防冻剂配方包括腐蚀抑制化合物和有色染料（通常是荧光绿色、红色、橙色、黄色或蓝色）以帮助识别。通常使用1:1的水稀释，导致冰点约为-34°F(-37°C)，具体取决于配方。在较温暖或较冷的地区，分别使用较弱或较强的稀释度，但通常指定40%/60%至60%/40%的范围以确保防腐蚀，70%/30%的范围可xxx程度地防止冻结−84°F(−64°C)。

所有汽车防冻剂配方，包括较新的有机酸（OAT防冻剂）配方，由于混合了添加剂（约5%），包括润滑剂、缓冲剂和腐蚀抑制剂，对环境有害。由于防冻剂中的添加剂是专有的，制造商提供的安全数据表(SDS)仅列出了在按照制造商的建议使用时被认为具有重大安全危害的化合物。常见的添加剂包括硅酸钠、磷酸二钠、钼酸钠、硼酸钠、苯甲酸地那铵和糊精（羟乙基淀粉）。将荧光素二钠染料添加到传统的乙二醇配方中，以直观地区分与其他车辆液体的泄漏量，并作为类型标记以将其与不相容的类型区分开来。当被日光或测试灯发出的蓝光或紫外光照射时，这种染料会发出亮绿色荧光。由于添加了防腐剂甲苯基三唑，汽车防冻液具有特有的气味。工业用甲苯基三唑的难闻气味来自产品中的杂质，这些杂质是由甲苯胺异构体（邻甲苯胺、间甲苯胺和对甲苯胺）和间二氨基甲苯形成的，它们是甲苯三唑生产过程中的副产品。这些副产物具有高反应性并产生挥发性芳香胺，这是造成难闻气味的原因。