Физические свойства этиленгликоля и глицерина :: HighExpert.RU
Этиленгликоль (этандиол, гликоль ) — это простейший двухатомный спирт, его химическая формула HO-CH2CH2-OH. Этиленгликоль широко применяется в качестве антифриза, также используется в органическом синтезе. В очищенном виде представляет собой прозрачную бесцветную жидкость слегка маслянистой консистенции. Этиленгликоль не имеет запаха и обладает сладковатым вкусом. Этиленгликоль токсичен.
Глицерин (триоксипропан) — это простейший представитель трехатомных спиртов, его химическая формула HOCH2CH(OH)-CH2OH (C3H8O3). Глицерин находит широкое применение в при изготовлении бумаги, косметики и мыла, а также в производстве кондитерских изделий и алкогольных напитков; применяется в технологических процессах, предотвращает замораживание рабочих жидкостей, способствует продлению срока службы деталей из эластомеров. Глицерин является бесцветной вязкой жидкостью, неограниченно растворимой в воде. Обладает сладким вкусом.
Теплофизические свойства этиленгликоля
При нормальных условиях вязкость этиленгликоля в ~19 раз больше вязкости воды.Температура | Плотность, ρ | Удельная теплоемкость, Cp | Кинематическая вязкость**, ν | Теплопроводность, λ | Коэффициент температуропроводности, a | Число Прандтля, Pr |
оС | кг/м3 | кДж / (кг • К) | м2/с • 106 | Вт/(м • К) | м2/с • 107 | — |
0 | 1130,1 | 2,294 | 67,62 | 0,242 | 0,933 | 615,0 |
20 | 1116,1 | 2,382 | 19,17 | 0,249 | 0,938 | 204,0 |
40 | 1100,8 | 2,474 | 8,69 | 0,256 | 0,938 | 93,0 |
60 | 1087,1 | 2,562 | 4,75 | 0,260 | 0,931 | 51,0 |
80 | 1077,0 | 2,650 | 2,98 | 0,262 | 0,922 | 32,4 |
100 | 1057,9 | 2,742 | 2,03 | 0,263 | 0,908 | 22,4 |
При проведении инженерных расчетов проще использовать приближённые формулы для определения физических свойств этиленгликоля.
Плотность этиленгликоля
⋆ [ кг/м3 ]Теплоёмкость этиленгликоля
⋆ [ Дж/(кг • К) ]Теплопроводность этиленгликоля
⋆ [ Вт/(м • K) ]Кинематическая вязкость этиленгликоля
⋆ [ м2/с ]Температуропроводность этиленгликоля
⋆ [ м2/с ]Число Прандтля
[ — ]Динамическая вязкость этиленгликоля
[ Па • c ]Теплофизические свойства глицерина
В таблице приведены физические свойства глицерина, которые существенно зависят от температуры этой жидкости.
Температура | Плотность, ρ | Удельная теплоёмкость, Cp | Динамическая вязкость**, μ | Кинематическая вязкость***, ν | Теплопроводность, λ | Коэффициент температуропроводности, a | Число Прандтля, Pr | Поверхностное натяжение, σ |
оС | кг/м3 | кДж / (кг • К) | (Н • c/м 2) • 103 | м2/с • 106 | Вт/(м • K) | м2/с • 107 | — | Н/м • 103 |
0 | 1273 (1275) | 2,261 | 12070 (12100) | 9466,67 | 0,283 | 0,982 | 96432 | — |
10 | 1267 (1269) | 2,320 | 3900 (3950) | 3078,14 | — | 31915 | — | |
20 | 1262 (1263) | 2,386 (2,35) | 1410 (1480) | 1111,11 | 0,284 | 0,957 | 11846 | (59,4) |
30 | 1255 (1257) | — | 612 (600) | 487,65 | — | 5154 | (59,0) | |
40 | 1249 (1251) | (2,45) | 284 (330) | 224,86 | 0,286 | 0,933 | 2827 | (58,5) |
50 | (1244) | 2,512 | 182 (180) | — | (0,283) | 0,905 | 1598 | (58,0) |
60 | (1238) | (2,56) | 81,3 (102) | 64,68 | — | — | 919 | (57,4) |
70 | — | — | 50,6 (59) | — | — | — | — | (56,7) |
80 | (1224) | (2,67) | 31,9 (35) | 25,5 | 0,285 | 0,872 | 328 | (55,9) |
90 | — | — | 21,3 (21) | — | — | (55,0) | ||
100 | (1208) | (2,79) | 14,8 (13) | 15,7 | (0,289) | 0,857 | 125 | (54,2) |
110 | 1202 | — | — | — | — | — | — | (53,2) |
120 | 1194 (1188) | (2,90) | (5,2) | 4,37 | — | — | — | (52,2) |
130 | 1187 | — | — | — | (51,1) | |||
140 | 1180 (1167) | (3,01) | (1,8) | 1,54 | — | — | — | (50,0) |
160 | 1164 (1143) | (3,12) | (1,0) | 0,96 | — | — | — | — |
При проведении инженерных расчетов удобнее использовать приближённые формулы для определения физических свойств глицерина.
Плотность глицерина
⋆ [ кг/м3 ]Теплоёмкость глицерина
⋆ [ Дж/(кг • К) ]Теплопроводность глицерина
⋆ [ Вт/(м • K) ]Кинематическая вязкость глицерина
⋆ [ м2/с ] формула для диапазона температур от 273 до 313 KДинамическая вязкость глицерина
[ Па • c ]Число Прандтля
[ — ]Температуропроводность глицерина
⋆ [ м2/с ]⋆ Приближённые формулы получены авторами настоящего сайта.
Размерность величин: температура — К (Кельвин).
Приближённые формулы действительны в диапазоне температур от 273 К до 333 К.
* Табличные подготовлены по материалам справочника «Свойства веществ», а также данным с сайта http://www.dow.com/
Вязкость указана для концентрации 100%.
Табличные значения кинематической вязкости рассчитаты исходя из имеющихся данных кинематической вязкости и плотности.
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ: БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!: МЫ В СОЦ.СЕТЯХ: | Навигация по справочнику TehTab.ru: ![]()
|
АНТИФРИЗЫ на основе этилен- и пропиленгликолей и ВОДА. Растворы этиленгликоля. Растворы пропиленгликоля. Температуры замерзания. Вязкости. Плотности. Теплоемкости.Антифризы это — жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронной аппаратуры, промышленных теплообменников и других установок, работающих при температурах ниже 0°С. Основные требования к антифризам: низкая температура замерзания, высокие теплоемкость и теплопроводность, небольшая вязкость при низких температурах, малая вспениваемость, высокие температуры кипения и воспламенения. Кроме того, антифризы не должны вызывать разрушения конструкционных материалов, из которых изготовлены детали систем охлаждения. Наиболее распространены антифризы на основе водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля (см.ниже). Однако такие растворы вызывают значительную коррозию металлов, поэтому в них добавляют ингибиторы коррозии — Na2HPO4, Na2MoO4, Na2B4O7, KNO3, декстрин, бензоат К, меркаптобензотиазол и другие. В ряде случаев, в качестве антифризов используют водные растворы солей; наиболее широко распространен раствор СаСl2. Недостатки таких антифризов – исключительно высокая коррозионная активность и кристаллизация солей при испарении воды. СВОЙСТВА АНТИФРИЗОВ НА ОСНОВЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ (справочная таблица для интереса, такие антифризы практически вышли из употребления)
ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (1,2-этандиол) НОСН2СН2ОН, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость без запаха, сла |
Физические свойства этиленгликоля C2h5(OH)2 — водный раствор (антифриз)
Физические свойства водного раствора этиленгликоля
В таблице представлены следующие теплофизические и физические свойства этиленгликоля в виде водного раствора различной концентрации ζ: плотность ρ, температура замерзания tз, теплоемкость C, динамическая вязкость μ, кинематическая вязкость ν, теплопроводность λ, температуропроводность a, число Прандтля Pr этиленгликоля.
Физические свойства раствора этиленгликоля приведены в таблице в зависимости от температуры и его концентрации в растворе.
По данным таблицы видно, что с увеличением концентрации этиленгликоля в растворе его теплоемкость и теплопроводность уменьшаются, а температура замерзания раствора снижается при концентрации этиленгликоля до 66,3%. При дальнейшем увеличении концентрации этиленгликоля, температура замерзания раствора начинает повышаться.
В случаях применения раствора этиленгликоля в качестве антифриза в системе охлаждения автомобиля, снижение величин этих физических свойств этиленгликоля приведет к меньшему теплоотводу от двигателя. Таким образом, чем более концентрированный раствор этиленгликоля применяется в качестве охлаждающей жидкости, тем менее эффективно будет работать система охлаждения автомобиля в части отвода тепла от двигателя.
Физические свойства этиленгликоля даны в диапазоне температуры от минус 30 до 50°С и при концентрации этиленгликоля в растворе от 4,6 до 46,4 %.
Плотность и температура замерзания раствора этиленгликоля
В таблице даны значения плотности и температуры замерзания смеси технического этиленгликоля и воды в зависимости от концентрации. Следует отметить, что с увеличением содержания этиленгликоля в растворе, увеличивается плотность раствора. Температура замерзания раствора этиленгликоля при увеличении его концентрации в растворе снижается (до содержания этиленгликоля 66,3%), а затем начинает расти.
Таким образом, раствор этиленгликоля обладает свойством не замерзать до температуры -68°С при концентрации этиленгликоля в растворе 66,3%. Такие свойства раствора этиленгликоля в воде позволяют применять его в качестве антифриза во множестве систем.
Источники:
- Данилова Г.Н. и др. Сборник задач по процессам теплообмена в пищевой и холодильной промышленности. М.: «Пищевая промышленность» 1976.- 240 с.
- Лиханов В.А., Лопатин О.П. Технические жидкости: Учебное пособие. – Киров: Вятская ГСХА, 2005. – 43 с.
АНТИФРИЗЫ на основе этилен- и пропиленгликолей и ВОДА. Температуры замерзания. Вязкости. Плотности. Теплоемкости. Антифризы это — жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронной аппаратуры, промышленных теплообменников и других установок, работающих при температурах ниже 0°С. Основные требования к антифризам: низкая температура замерзания, высокие теплоемкость и теплопроводность, небольшая вязкость при низких температурах, малая вспениваемость, высокие температуры кипения и воспламенения. Кроме того, антифризы не должны вызывать разрушения конструкционных материалов, из которых изготовлены детали систем охлаждения. Наиболее распространены антифризы на основе водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля (см.ниже). Однако такие растворы вызывают значительную коррозию металлов, поэтому в них добавляют ингибиторы коррозии — Na2HPO4, Na2MoO4, Na2B4O7, KNO3, декстрин, бензоат К, меркаптобензотиазол и другие. В ряде случаев, в качестве антифризов используют водные растворы солей; наиболее широко распространен раствор СаСl2. Недостатки таких антифризов – исключительно высокая коррозионная активность и кристаллизация солей при испарении воды. СВОЙСТВА АНТИФРИЗОВ НА ОСНОВЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ (справочная таблица для интереса, такие антифризы практически вышли из употребления)
ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (1,2-этандиол) НОСН2СН2ОН, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость без запаха, сладковатого вкуса; температура плавления -12,7 °С, температура кипения 197,6 °С. При растворении этиленгликоля в воде выделяется теплота и происходит уменьшение объема. Водные растворы замерзают при низких температурах. Этиленгликоль токсичен при попадании внутрь, действует на центральную нервную систему и почки; смертельная доза 1,4 г/кг. ПДК в воздухе рабочей зоны 5 мг/м3. ПРОПИЛЕНГЛИКОЛИ (пропандиолы) С3Н6 (ОН)2 Известны 2 изомера: 1,2-П. СН3СНОНСН2ОН (1,2-пропандиол) и 1,3-П. СН2ОНСН2СН2ОН. Пропиленгликоли бесцветные вязкие гигроскопичные жидкости сладковатого вкуса, без запаха. Для 1,2-П. температура плавления -60 °С, температура кипения 189 °С. Для 1,3-П. температура плавления -32°С, температура кипения 213,5°С. 1,2-П. растворим в воде, диэтиловом эфире, одноатомных спиртах, карбоновых кислотах, альдегидах, аминах, ацетоне, этиленгликоле, ограниченно растворим в бензоле. При смешении его с водой или аминами резко снижается температура замерзания растворов. Токсичность 1,2-П. (ЛД50 34,6 мг/кг, крысы) ниже, чем у этиленгликоля. Уровни безопасности для усредненных сроков хранения (биохимической активности) продуктов при добавлении в них 0,2% массового количества хладоносителя приведены ниже.
Температура замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля
Физические свойства водного раствора этиленгликоля.
Физические свойства водного раствора пропиленгликоля ( 1,2-Пропиленгликоль C3H6(OH)2)
Физические свойства воды.
|
|
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ: БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!: МЫ В СОЦ.СЕТЯХ: | Навигация по справочнику TehTab.ru: ![]()
|