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ÍNDICE
ANTICONGELANTE ............................................................................................02
PROPIEDADES DEL ANTICONGELANTE ................................................................03
· PUNTO DE CONGELACIÓN ...............................................................................04
· ANTICORROSIVO Y RESERVA ALCALINA ............................................................05
· ANTIINCRUSTANTE .........................................................................................05
· ANTIESPUMANTE ............................................................................................05
· TEMPERATURA DE EBULLICIÓN ........................................................................06
· CALOR ESPECÍFICO Y UNA CONDUCTIBILIDAD TÉRMICA .....................................06
· COMPATIBILIDAD CON LOS ELASTÓMEROS ........................................................06
· TOXICIDAD ....................................................................................................06
· CAVITACIÓN ..................................................................................................07
MANTENIMIENTO DEL ANTICONGELANTE ............................................................07
CARACTERÍSTICAS DEL PARAFLU .......................................................................08
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CARACTERÍSTICAS DE LOS REFRIGERANTES
ANTICONGELANTE
Con esta denominación se designa cualquier sustancia que agregada al agua rebaja su
punto de congelación, mejorando la acción refrigerante.
El agua a pesar de ser el líquido más idóneo para refrigerar, dadas sus características
de elevado calor específico y buena conductibilidad térmica, presenta aspectos
negativos porque solidifica a 0ºC, experimentando un peligroso aumento de volumen
del 9% y también porque es un agresivo químico muy fuerte frente al acero y la
fundición.
El agua destilada, contrariamente a lo que se supone, es todavía más corrosiva si no
se mezcla con anticongelantes adecuados. En tiempos pasados, para rebajar el punto
de congelación del agua se empleaban diversas sustancias solubles en ella, como
cloruro cálcico, alcohol metílico, alcohol etílico, glicerina, etc. También se intentó
reemplazar el agua por aceites minerales.
En la tabla se dan las principales constantes físicas de algunas de esas sustancias. El
cloruro cálcico, que en disolución constituye la conocida salmuera, aumenta todavía
más la acción corrosiva del agua y por este motivo su uso se extinguió en poco tiempo.
Por el contrario, los alcoholes etílico y metílico (solos) han sido muy empleados, pero
debido a su volatilidad e inflamabilidad se reemplazaron por la glicerina o por los
aceites minerales.
PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA Y DE ALGUNAS SUSTANCIAS ANTICONGELANTES
CARACTERÍSTICAS Agua Alcohol Alcohol etílico Glicerina Etilenglicol
metílico
Peso moñecular 18,016 32,04 46,07 92,9 62,07
Peso específico 20/20ºC 1,00 0,7924 0,7905 1,2636 1,1155
Calor específico a 25ºC, en cal/g ºC 0,9976 0,604 0,581 0,577 0,574
Punto de congelación de:
Sustancia pura, ºC 0 -97,7 -177,3 17,0 -13,3
Soluble acuosa al 50% en volumen, ºC 0 -44,5 -30,6 -22,0 -36,6
Punto de ebullición, ºC 100 64,5 78,4 290 197,3
Presión de vapor a 20ºC, en mmHg 17,53 96,1 44,1 0,000035 0,12
Punto de inflamación, ºC - 15,6 18,9 176,7 115,6
Viscosidad a 20ºC. en cPs 1,01 0,59 1,19 1,499 20,9
Ya en los años sesenta, prácticamente todos los anticongelantes comerciales estaban
preparados a base de etilenglicol. Debido a las crecientes exigencias de la industria
automovilística, los anticongelantes se han ido mejorando cada vez más
incorporándolos aditivos de los convierten en protectores multifuncionales.
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El anticongelante está compuesto esencialmente por una mezcla de agua y de glicol
etilénico con un punto de congelación de unos -50º C.
Las mezclas más utilizadas son a base de agua y glicerina o con agua y alcohol;
variando oportunamente el porcentaje de glicerina o de alcohol se obtienen diferentes
temperaturas de congelación de la mezcla.
Peso espec. a Glicerina Glicerina Agua Punto
15º C % en vol. l l de congel.
1,049 15 1,4 7,9 -4º C
1,070 25 2,3 7 -8º C
1,115 35 3,3 6 -14º C
1,129 40 3,7 5,6 -18º C
1,144 45 4,2 5,1 -22º C
1,160 50 4,65 4,65 -26º C
Peso espec. a Glicerina Glicerina Agua Punto
15º C % en vol. l l De congel.
0,969 26,5 2,5 6,8 -9º C
0,965 30 2,8 6,5 -12º C
0,959 35,25 3,3 6 -14º C
0,956 37,4 3,5 5,8 -15º C
Tab. 1 Mezclas anticongelantes
PROPIEDADES DEL ANTICONGELANTE
Un anticongelantes de buena calidad debe reunir los siguientes requisitos:
a) Temperatura de congelación suficientemente baja.
b) Elevadas propiedades anticorrosivas.
c) Capacidad de neutralizar eventuales productos ácidos.
d) Propiedades antiincrustantes.
e) Propiedades antiespumantes.
f) Temperatura de ebullición razonablemente elevada.
g) Calor específico y conductibilidad térmica aceptables.
h) Escasa agresividad frente a los elastómeros.
i) Viscosidad relativamente baja.
j) Reducida toxicidad.
Por tanto, es evidente que poner a punto un anticongelante requiere realizar un
profundo estudio de formulación, así como una serie de pruebas de valoración, tanto
de laboratorio como experimentales.
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PUNTO DE CONGELACIÓN
El punto de congelación de los anticongelantes y de sus mezclas con agua se
determina enfriándolos y observando la temperatura a la que aparecen los primeros
cristales de sustancia sólida en el seno del líquido.
Las figuras 1 y 2 ilustran las curvas relativas a las temperaturas de congelación y de
ebullición de las mezclas agua-etilenglicol. Es curioso observar que, a diferencia de los
alcoholes metílico y etílico, el etilenglicol no posee de por sí unas temperatura de
congelación muy baja (-13,3ºC), y que su eficacia se manifiesta de modo sorprendente
cuando se diluye en agua hasta 60% en volumen. Si se aumenta el anticongelante por
encima de este porcentaje se obtiene el efecto opuesto, ya el punto de congelación
desciende entonces, aproximadamente, hasta -13°C.
Fig. 1 Fig. 2
El diagrama demuestra que añadiendo anicongelante etilénico al agua en cantidad
inferior al 60%, la temperatura de congelación desciende, y sucede lo contrario si se
supera ese porcentaje.
Las mezclas de agua y anticongelante etilénico tienen siempre temperaturas de
ebullición superiores a 100ºC, como muestra el diagrama, mientras que su calor
específico y su conductibilidad térmica son inferiores a las del agua.
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ANTICORROSIVO Y RESERVA ALCALINA
La protección contra la corrosión se obtiene añadiendo al anticongelante substancias
idóneas convenientemente dosificadas (benzoato sódico, bórax, fosfatos alcalinos,
etc.). Las mezclas así obtenidas adquieren generalmente las características de
soluciones tampones, con un pH alcalino comprendido entre 7 y 11 y una cierta
"reserva alcalina".
Con la denominación de "reserva alcalina" se entiende la capacidad de esas soluciones
para neutralizar los compuestos ácidos que llegan a contaminar a los anticongelantes,
se dan por fenómenos de oxidación o por la eventual penetración de los gases de
combustión, sin alterar demasía el pH de la mezcla anticongelante. Esta propiedad es
todavía más importante en los anticongelantes denominados de "larga duración", que
deben garantizar un servicio satisfactorio por un período de tiempo no inferior a 2
años.
La valoración de las propiedades anticorrosivas se efectúa con ensayos de laboratorio o
en el banco de pruebas, y se expresa en pérdida de peso (mg/cm2) observada en una
serie de plaquintas metálicas constituidas precisamente por los metales existentes en
el sistema de refrigeración (acero, fundición, latón, cobre, aleación para soldar,
aluminio y sus respectivas aleaciones).
ANTIINCRUSTANTE
Las propiedades antiincrustantes se obtienen mediante sustancias quelantes que, por
formar complejos, impiden la deposición de sales de calcio y magnesio; esta sales se
introducen generalmente en el sistema de refrigeración cuando se diluye el
anticongelante con agua corriente de elevada dureza. La disminución de depósitos e
incrustaciones mejora obviamente el intercambio de calor entre el motor y la
instalación de refrigeración.
A veces la adición de un anticongelante con propiedades antiincrustantes provoca el
desprendimiento de depósitos o costras producidos anteriormente y hace que aparecen
sustancias de aspecto oleoso en las proximidades del tapón del radiador esta
particularidad se considera impropiamente como un efecto negativo del anticongelante
y ha contribuido a crear entre los usuarios una psicosis injustificada.
ANTIESPUMANTE
La característica antiespumante de un anticongelante se obtiene incorporando aditivos
como siliconas, alcoholes, etc., que, al aumentar la tensión superficial del líquido,
limitan la aparición de espuma y disminuyen su estabilidad.
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TEMPERATURA DE EBULLICIÓN
Con referencia a la temperatura de ebullición, el etilenglicol es más conveniente que
los alcoholes e inclusive mejor que la misma agua. Su temperatura de ebullición es de
197°C cuando es puro, y mezclado con agua hierve siempre muy por encima de los
100°C.
CALOR ESPECÍFICO Y UNA CONDUCTIBILIDAD TÉRMICA
Desgraciadamente, todos los anticongelantes examinados, así como sus mezclas con
agua, poseen calor específico y una conductibilidad térmica inferiores a los del agua;
por consiguiente, en las estaciones estivales la instalación de refrigeración deberá
alcanzar una temperatura superior para poder eliminar la misma cantidad de calor.
Este aumento, limitado no obstante a pocos grados centígrados, es fácilmente
soportado por las mezclas con etilenglicol, que, como ya se ha indicado, posee una
temperatura de ebullición considerablemente alta, aunque puede causar daños a la
instalación de refrigeración si ésta no se haya en magníficas condiciones de limpieza
externa e interna y de retención (tapón, manguitos, abrazaderas, etc.).
COMPATIBILIDAD CON LOS ELASTÓMEROS
Desde el punto de vista de con el caucho, los anticongelantes a base de etilenglicol son
muy poco agresivos frente a los manguitos y a las juntas de goma, mientras que los
anticongelantes a base de otros compuestos, como los aceites minerales, puede
provocar a veces reblandecimientos e hinchamientos.
TOXICIDAD
También puede suceder que el anticongelante, si se pone en contacto con la pintura de
los automóviles, provoque alteraciones e incluso decoloraciones, por lo que es
aconsejable evitar que el anticongelante y la carrocería entren en contacto. Además,
dada la multiplicidad de sustancias que forman parte de los anticongelantes, es difícil
establecer su toxicidad efectiva, por lo que se aconseja manejarnos con cierta cautela.
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CAVITACIÓN
Algunos motores, principalmente casi todos los grandes motores diésel, precisan del
empleo de aditivos especiales anticorrosivos, mezclados con el resto del líquido
refrigerante, para combatir los fenómenos de cavitación que, a veces tienden a darse
en su interior. Estos aditivos especiales, recubren las superficies metálicas. Este tipo
peculiar de corrosión por transmisión de calor, aparece cuando se forman capas
gaseosas sobre las referidas superficies metálicas, las cuales dificultan su contacto
directo con el líquido refrigerante, con lo que se agrava e incrementa el fenómeno.
Este fenómeno, cuando ocurre, se presenta en las paredes internas del bloque, sobre
todo en las camisas, zonas en las que se alcanzan fácilmente los 150°C. Ese calor tan
alto, hace que el líquido entre en ebullición en esa parte precisamente, ebullición que
se manifiesta por la formación de burbujas de vapor.
La capa de vapor adherida entonces a la superficie metálica, causa en ella efectos
desastrosos, ya que impide que el resto de la fase líquida alcance a tocar esa parte
para refrigerarla, con lo que el calor sigue creciendo más y más todavía,
favoreciéndose con ello la permanencia de las burbujas gaseosas y acelerándose la
corrosión que ataca al metal como consecuencia de la transmisión intensa de calor en
esa zona.
MANTENIMIENTO DEL ANTICONGELANTE
El anticongelante del circuito de refrigeración debe ser renovado cada 2 años, como se
indica en las normas de mantenimiento, no porque con el paso del tiempo y con el uso
pueda haber perdido su capacidad para proteger contra las bajas temperaturas, si no
porque con el tiempo y el uso se deterioran otros componentes, también del máximo
interés, que todo buen anticongelante comercial siempre incorpora. Si no fuese por
esto, en realidad casi no haría falta tener que cambiar el líquido periódicamente.
La verdadera necesidad de tener que hacerlo se debe, sobre todo, a que (con el uso) el
anticongelante viejo va perdiendo poco a poco su poder anticorrosivo hasta agotarlo
totalmente. Ese anticongelante seguiría entonces valiendo como tal anticongelante
exclusivamente; nada más. Y hace falta más. Ese es el motivo que obliga a la
renovación periódica del líquido del circuito de refrigeración. No porque haya perdido
su poder anticongelante, sino porque ha dejado de poseer otras cualidades.
Los materiales ligeros, usados hoy mucho en los circuitos de refrigeración (donde
predominan el aluminio y las aleaciones de aluminio), son bastante sensibles a los
ataques corrosivos, y obligan a emplear anticongelantes especialmente preparados
para combatir dicho fenómeno y proteger al metal. Por lo que es de suma importancia
realizar esa renovación periódica, a fin de que las partes más delicadas del circuito no
queden desprotegidas.
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CARACTERÍSTICAS DEL PARAFLU
Protector con acción anticongelante para instalaciones de refrigeración a base de glicol
monoetilenico inhibido, CUNA NC 596-16.
Circuidos de refrigeración: Porcentaje de empleo 50% hasta -35°C.
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