Склад мастильно-охолоджувальних рідин

Сучасні МОР - це складні багатокомпонентні системи [24]. Розрізняють водні і масляні МОР. В залежності від дисперсності компонентів, які вводять до основної фази, водні МОР поділяють на чотири групи: розчини електролітів, синтетичні МОР, напівсинтетичні МОР, емульсії [24]. Розчини електролітів відносять до середовищ з іонним ступенем дисперсності, їх можна застосовувати у якості самостійних МОР або як основу для приготування багатокомпонентних синтетичних або напівсинтетичних МОР. Найчастіше, як електроліти, використовують солі неорганічних кислот: NaHCO3, Na2CO3, NaNO3, Na2SiO3, Na3PO4, Na2B4O7, K2CrO4 та ін. Солі додаються з метою покращення функціональних властивостей [15]. У якості інгібіторів корозії у водних середовищах широко застосовуються NaNO2 або Na2Cr2O7 та ін., що небажано, зважаючи на їх високу токсичність [9]. Концентрація електролітів часто не перевищує 2%, що обумовлено небезпекою випадання твердих мінеральних сполук на деталях обладнання, руйнуючим впливом високих концентрацій електролітів на лакофарбові покриття і на гумові деталі, а також їх токсичністю [9].

Синтетичні МОР - це середовища з молекулярним ступенем дисперсності. Основними компонентами, що диспергуються є різноманітні водорозчинні органічні продукти, серед яких переважають поверхнево-активні речовини (ПАР). В синтетичних МОР застосовують ПАР усіх трьох видів (аніоноактивні, катіоноактивні, неіоногенні). Як компоненти синтетичних МОР використовуються також водорозчинні полімери невисокої молярної маси (М £ 104) - олігомери або ж комплексні сполуки (в вузлах кристалічної решітки яких знаходяться комплексні іони, здатні до існування у водному розчині). Комплексні сполуки можуть покращувати мастильні та інші властивості водних розчинів. Наприклад, широко використовувана натрієва сіль етилендіамінотетраоцтової кислоти (трилон Б) є інгібітором корозії, пом’якшувачем води, промотором деяких бактерицидів.

Напівсинтетичні МОР відносяться до середовищ з колоїдним ступенем дисперсності. Компонентами, що диспергуються є малов’язкі (3 - 10 мм2/с) мінеральні або синтетичні масла, водонерозчинні органічні рідини. Компонентами напівсинтетичних МОР є водорозчинні та вододисперговані полімери з молярною масою більш як 104 (полівініловий спирт, алкідні смоли, фенолформальдегідні смоли, казеїн, натуральний каучук, полівінілацетат, полівінілхлорид, синтетичний каучук (КС-65).

Емульсії - грубодисперсні суміші нерозчинних фаз. Основною (дисперсійною) фазою звичайно є вода, а дисперсною - найдрібніші краплинки масел. Емульсію одержують шляхом довільного або примусового диспергування у воді концентрату, який називають емульсолом. У загальному випадку він складається з таких компонентів: базової масляної основи; емульгатора; протиспрацьовувальних, протизадирних та антифрикційних присадок; добавок, які покращують експлуатаційні властивості емульсії (інгібітори, бактерициди, стабілізатори та ін). У якості основи емульсолів звичайно використовують середньов’язкі мінеральні масла нафтенової або змішаної основи. Доля масла в емульсолі не перевищує 85%.

Емульгатори - речовини, які надають стійкість емульсіям, тобто є їх стабілізаторами. Існує дві групи емульгаторів. До першої, найбільш важливої, групи відносять ПАР, які розчинні в обох фазах емульсії (або в одній з них), сильно адсорбуються на межі розділу та зменшують внаслідок цього міжфазний поверхневий натяг. Для одержання стійких емульсій типу “масло у воді” необхідні емульгатори, які добре розчиняються у воді. До них належать мила вищих органічних кислот; солі нафтенових, смоляних сульфокислот, аніоноактивні синтетичні ПАР та ін. милоподібні продукти. У багатьох емульсій емульгаторами є водомаслорозчинні сульфонати. Другу групу емульгаторів складають тверді високодисперсні мінеральні порошки. Емульсії типу “масло у воді” добре стабілізуються гідрофільними порошками (глинами, каолінами, бентонітами, оксидами, карбонатами, сульфатами металів та ін). Часто емульгатор відіграє роль мастильного агенту, покращує розтікання та мийні властивості емульсії, підсилює антикорозійну дію. Емульсоли можуть бути леговані різними протизадирними, протиспрацьовувальними і анти-фрикційними присадками, бактерицидами і інгібіторами.

Масляні МОР містять базове мінеральне масло (60-95%) та різні присадки. За хімічним складом мінеральне масло - складна суміш високомолекулярних вуглеводнів, які умовно поділяють на декілька груп: нафтенові, ароматичні і нафтеноароматичні, парафінові.

Структурно-груповий склад мінеральних масел визначає здебільшого функціональні та експлуатаційні властивості масляних МОР, зокрема виявляє сильний вплив на ефективність дії хімічно активних присадок, які вводяться до масел для покращення їх технологічних властивостей. Окрім згаданих вуглеводнів, у маслах містяться природні маслорозчинні ПАР і асфальтосмолисті речовини. Маслорозчинні ПАР - це сірчисті, азотисті і кисеньвмісні органічні сполуки. Із сірчистих сполук використовують сульфіди та меркаптани. Азотисті сполуки масел умовно поділяють на основні та нейтральні. До основних відносять сильні азотисті основи, такі, як гетероциклічні сполуки (гомологи піридину, хіноліну, ізохіноліну, акридину). Гетероциклічні азотисті сполуки та їх похідні використовують як інгібітори. До нейтральних азотистих сполук належать - гомологи піролу, індолу, карбазолу та різні речовини типу амідів. Кисеньвмісні сполуки в маслах представлені фенолами та нафтеновими компонентами. Останні відносяться до найважливіших природних ПАР, їх вміст у маслах може сягати 3%. Нафтенові компоненти є типовими карбоновими компонентами, здатними утворювати різні солі (нафтенати). Найчастіше масляні МОР готують на основі індустріальних масел. Вважають, що кращими маслами є такі, де в’язкість не перебільшує 50 м2/с при 40 °С.

Цікаві статті з розділу

Екологічний стан р. Південний Буг. Характеристика та заходи щодо його поліпшення
В умовах науково-технічного прогресу, коли діяльність людини набула справді планетарних масштабів, проблема раціонального використання природних ресурсів, їх відтворення і охорони стає одніє ...

Харчові ресурси Землі
Харчові ресурси - основа життя для людини. Людина успішно вміє створювати і збільшувати для себе запаси їжі. Історія людства - пошук усе нових і нових харчових ресурсів. Сотні тисяч років пе ...

Порівняння вмісту деяких металів у водах Дніпродзержинського та Запорізького водосховищ
На сьогоднішній день води Дніпродзержинського водосховища потребують глибокого дослідження, оскільки через значну кількість промислових об’єктів в м. Дніпродзержинську, зростає загальне забр ...