盐水与乙二醇溶液的腐蚀性分析
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乙二醇对氯化钠溶解的机理
乙二醇(也称为乙二醇)是一种无色、无味、粘稠的液体,常
用作溶剂和防冻剂。
氯化钠(NaCl)是常见的食盐,是一种离子化
合物。
当乙二醇溶解氯化钠时,涉及到一些化学和物理机制。
首先,乙二醇是一种极性溶剂,而氯化钠是离子化合物。
当氯
化钠溶解在乙二醇中时,离子键会被水合壳中的乙二醇分子所取代。
这意味着氯化钠中的钠离子(Na+)被乙二醇包围,而氯离子(Cl-)也被乙二醇包围。
这个过程被称为水合作用,其中溶剂分子包围和
稳定离子。
其次,乙二醇分子之间也会发生氢键和范德华力等相互作用。
这些相互作用有助于乙二醇分子形成溶剂包围离子的结构,并有助
于稳定溶液的形成。
此外,乙二醇分子的极性也使其能够与氯化钠分子中的离子相
互作用。
乙二醇分子的极性特性使其能够与氯化钠中的离子吸引,
从而促进溶解过程。
总的来说,乙二醇对氯化钠溶解的机理涉及到溶剂分子包围离
子、溶剂分子之间的相互作用以及溶剂分子与离子之间的相互作用
等多种因素。
这些因素共同作用,促使氯化钠在乙二醇中发生溶解。
希望这些信息能够全面回答你的问题。
乙二醇溶液酸化乙二醇水溶液可作为防冻液或冷冻盐水使用。
一般情况下,工业企业冷冻乙二醇水溶液常用浓度低于50%左右,因为浓度更高的乙二醇溶液由于具有很高的粘度,会导致泵送能力差,以及换热能力差等问题。
通常情况下,乙二醇作为一种传统的载冷剂同样具有很强的腐蚀性。
铁和无氧纯水的反应其自由能是降低的,反应要放出氢。
同时,乙二醇在使用过程中与空气接触容易产生气泡,气泡在溃灭过程中产生的微射流或冲击波对设备产生损伤——穴蚀(又称气蚀、空蚀)。
穴蚀现象开始是变色,表面局部呈灰白色,而后逐步变粗糙,继而呈现出麻点和针孔,并逐步向深处发展,最后产生散落或形成局部聚集的蜂窝状孔群,严重的针孔可穿透设备。
加上钢铁表面不均匀,它在水中要形成无数微小的腐蚀电池,造成对设备的腐蚀。
同时乙二醇含有羟基本身不稳定容易酸化等因素会导致新鲜乙二醇溶液能在小于1周的时间内腐蚀碳钢(一般用碳钢)和铜;能在约1年的时间内,腐蚀一般不锈钢(304不锈钢)。
并导致溶液系统中铁锈杂质等含量很高,很多企业使用的乙二醇溶液在1年左右,杂质含量达到1%附近。
由此导致换热效果低,冰点提高等后果。
另外,发生腐蚀的乙二醇溶液,由于存在电化学腐蚀、垢下腐蚀、酸性腐蚀等一些列叠加腐蚀作用,具有更强的腐蚀性。
北京某工厂于1996年建成的一组12个碳钢发酵罐,经过4年运行,到2000年生产旺季时,冷却带出现大范围渗漏,最后,只有停产大修,扒掉保温层,割掉全部被腐蚀的冷带,重新焊制新冷带,整个大修费用花掉200多万元,停产损失几百万元。
2001年浙江某工厂制冷系统冷带及氨蒸发器蛇管均被乙二醇水溶液腐蚀发生泄漏,造成停产维修,损失严重。
就国内而言朝阳光大化工早已研发出高效环保型防腐载冷介质,其生产的载冷介质克服了乙二醇腐蚀设备的缺陷,同时具有用量省、载冷强等特点,受到客户的一致好评。
相信随着公众对乙二醇载冷液腐蚀性的更多认知和更高标准,防腐载冷介质的使用必将拓展到更为广泛的领域,为人们提供环保防腐载冷流体。
盐水和乙二醇的特点随着制冷行业的不断发展,市面上载冷剂种类五花八门,种类繁多,那么常用的载冷剂有什么呢?为大家逐个分析。
目前市场上载冷剂可分为两大类,为传统载冷剂和新型载冷剂。
所谓传统载冷剂是什么呢?传统载冷剂指的是目前市场较为常见的如:水、盐水、乙二醇或丙二醇溶液、二氯甲烷和三氯乙烯等这类载冷剂,这类载冷剂往往价格比较低廉,对设备要求不高。
接下来我们就研究下传统载冷剂的特性。
乙二醇(ethyleneglycol)又名"甘醇"、"1,2-亚乙基二醇",简称EG。
化学式为(CH2OH)2,是最简单的二元醇。
乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为1.6g/kg。
乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。
用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。
乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合;其硝酸酯是一种炸药。
盐水,常指海水或普通盐(NaCl)溶液。
通常情况下海水中溶解的盐含量为35000mg/L(3.5%),其中包括20000mg/L的氯化物,主要是普通盐类,另外也存在其他种盐水,其中一些含溶解盐300000mg/L。
那么这两者作为载冷剂在制冷行业表现如何呢?其实作为传统载冷剂都有一个通病那就是腐蚀性,盐水和乙二醇对管路及设备都具有腐蚀性,很多企业在长期使用盐水或者乙二醇之后,管路锈蚀情况非常严重,不得不清洗更换管路,腐蚀是一大难题。
还有一方面便是温域狭窄,在一些特定条件下不能满足其温度需要。
所以针对这些情况新型载冷剂应运而生,无腐蚀、无毒害、温域宽广,解决了传统载冷剂不能解决的问题。
针对载冷剂还是推荐无腐蚀、无毒害、温域宽广的新型载冷剂冰河冷媒。
为什么不能用盐水做载冷剂
盐水作为载冷剂使用时对设备的腐蚀非常严重,最常见的现象是形成点蚀。
点蚀是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态,蚀孔直径小、深度深,腐蚀很快,常使设备和管壁穿孔,从而导致突发事故。
腐蚀现象会造成设备维修量大、维修费用高、停产、生产效率降低、成本上升,这也是盐水陆续被淘汰的主要原因。
当设备出现锈蚀后,如果不及时采取措施,时间越长,腐蚀越严重,换热效果会越差,并且阀门、管线等腐蚀也会越来越严重,增加了维修和运行费用。
目前国内使用载冷剂的厂家多选择专业载冷剂。
新型专业载冷剂冰河冷媒的主导产品为LM系列冰河冷媒,应用于间接制冷系统。
冰河冷媒用量省、载冷能力强、防锈性无与伦比,彻底解决了盐水、乙二醇水溶液系统腐蚀严重的问题。
冰河冷媒使用温域宽,最低能到-145℃,最高能到270℃。
作为专业载冷剂厂家产品专业,售后服务好,受到广泛好评。
如现有冷却盐水不想更换,可以添加安全环保不含铬的LMH盐水专用缓蚀剂。
这样就可以解决冷却盐水腐蚀的问题了。
不同类型载冷剂之间的对比1盐水:即氯化钙或氯化钠的水溶液,可用于盐水制冰机和间接冷却的冷藏装置,或冷却袋装食品。
盐水的凝固温度随浓度而变,当溶液浓度为29.9%时,氯化钙盐水的最低凝固温度为-55℃;当溶液浓度为22.4%时,氯化钠盐水的最低凝固温度为-21.2℃。
使用时按溶液的凝固温度比制冷机的蒸发温度低5℃左右为准来选定盐水的浓度。
氯化钙和氯化钠价格较低,对设备腐蚀性很大。
2丙二醇和乙二醇:性质稳定,与水混溶,其溶液的凝固温度随浓度而变,通常用它们的水溶液作为载冷剂,适用的温度范围为0-20。
虽然乙二醇或丙二醇溶液的凝固点低,可达-50℃,但是低温下溶液的粘度上升非常迅速,因此,一般具有工业应用价值的温度为-20℃以上。
其水溶液也有腐蚀性。
3水:它性质稳定、安全可靠,无毒害和腐蚀作用,流动传热性较好,还是廉价易得物质。
不足之处在于凝固点为0°C,相对而言比较高。
由于较高凝固点的限制使之只适用于工作温度在0℃以上的高温载冷场合。
即在0°C以上的人工冷却过程和空调装置中,水是最适宜的载冷剂。
如空气调节设备等。
工业用的循环冷却水,温度一般在10-30℃。
4二氯甲烷和三氯乙烯:通常用它们的液体作为载冷剂。
二氯甲烷的凝固温度为-97℃,适用温度范围为-50到-90℃。
但是无论是二氯甲烷,还是三氯乙烯都具有以下明显的缺点:液体挥发性高,沸点低,因此损失很重,需要补充的量非常多;含氯元素,而氯元素非常活泼,容易脱落形成盐酸及盐酸盐,造成设备腐蚀;溶水性低,因此低温下容易造成管道及设备的冰堵、爆管等损害;传热系数低,有机物的传热系数均较低。
目前针对此类有机物载冷剂,市场上通常选择替代品。
上述介绍的载冷剂存在很多缺点,冰河冷媒是非常专业的载冷剂,有效解决了长期以来盐水、乙二醇、酒精等载冷剂代用品所产生的三大难题:设备腐蚀生锈、载冷效能低下、使用温域狭窄。
盐水与乙二醇溶液的腐蚀性分析
一、盐水(氯化钙溶液)与乙二醇水溶液的腐蚀性对比
根据通常使用情况来,大家会有一个印象,盐水的腐蚀性强,乙二醇无腐蚀性。
实际上,盐水与乙二醇都具有一定的腐蚀性。
只是盐水的腐蚀生相对较强。
二、物理性质
盐水-------无色、不挥发、无毒、不可燃。
乙二醇水溶液-------无色、无味、挥发性弱、腐蚀性低。
易与水和其它许多有机化合物混合使用,是最常用的一种有机载冷剂。
三、腐蚀性产生的原因
盐水------氯化钙水溶液本身为一种电解质溶液。
常温下易使金属起电解反应。
另外,氯离子结合能力强,易与金属离子结合。
从而导致了其腐蚀性强的特点。
乙二醇------乙二醇本身没有腐蚀性,因与水溶解后使用过程因氧化呈弱酸性。
其腐蚀性随着温度的升高及和氧的接解而增大。
四、减小其腐蚀的方法
A、减少溶液与氧的接触。
B、添加正确的缓蚀剂,监测、控制溶液对管路的腐蚀。
C、改善水质。
五、缓蚀剂
A、缓冲剂-------用来缓冲因乙二醇氧化生成的有机酸,可以是硼
砂、三乙醇胺等。
B、钝化剂-------是使金属表面形成钝化膜,造成电阻极化从而阻止腐蚀进程的物质。
可以是磷酸盐、钼酸盐等。
六、盐水溶液与乙二醇水溶液相应的缓蚀剂
盐水溶液-------可加入磷酸盐、钼酸盐等缓蚀剂。
乙二醇水溶液-------可加入重铬酸盐类缓蚀剂。