Merkelig som det kan høres, er det sant. En femti-femti blanding av etylenglykol og vann vil ikke fryse til temperaturen kommer ned til ca 34 grader under null Fahrenheit (-37 grader Celsius), mens ren frostvæske vil fryse ved ca 11 grader over null (-12 grader Celsius). La oss se hva som skjer her.
det skjer at blanding av nesten alt i det hele tatt i vann vil senke frysepunktet under vannets normale verdi på 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius). I prinsippet kan du legge til salt, sukker, lønnesirup eller batterisyre til motorens kjølevæske, og de vil alle fungere i noen grad, men av åpenbare grunner anbefales de ikke.
i de tidligste dagene av biler brukte de noen ganger sukker og honning som frostvæske. Senere ble alkohol populær, men det koker av for tidlig. I disse dager bruker vi en fargeløs flytende kjemikalie kalt etylenglykol, som ikke koker av. Kommersiell frostvæske inneholder også rusthemmere og et levende fargestoff for å finne lekkasjer i kjølesystemet, og ikke for øvrig, for å få det til å se teknologisk sofistikert ut.
frysebeskyttende kraft av oppløste stoffer i vann har å gjøre med en grunnleggende forskjell mellom arrangementene av molekylene i væsker (som vann) og i faste stoffer (som is).
i vann, som i alle væsker, glir molekylene fritt rundt som en masse oljede kropper ved en orgie. De er løst tiltrukket av hverandre, men de er ikke koblet i faste stillinger, som de er i de fleste faste stoffer. Det er derfor du kan helle en væske, men ikke en solid.
for at flytende vann skal fryse, må molekylene senke og slå seg ned i de svært riktige, stive stillingene de må okkupere i en krystall av is. Hvis det gis nok tid til å finne disse stillingene, det vil si hvis molekylene reduseres gradvis nok ved gradvis avkjøling, er vann i stand til å danne ganske store isbiter.
Og det er akkurat det vi er redd for, fordi når vannet fryser, utvides det og det påfølgende trykket kan knekke kjølepassene i motorblokken. Fremmede molekyler i vannet, som etylenglykol, for eksempel, kaster en apenøkkel inn i denne fryseprosessen på to måter.
For Det Første forstyrrer de vannmolekylenes evne til å falle inn i de nøyaktige stedene som trengs for å danne en krystall av fast is. Det er som om et militært boreteam prøvde å falle i formasjon mens en mobb av sivile løper rundt på banen. Ved å komme i veien, forhindrer de fremmede molekylene at iskrystallene vokser til å bli så store og ensartede som de ønsker. Selv om vannet fryser, vil resultatet bli en slush av små iskrystaller, i stedet for et enkelt, rockhard, motorbrennende isberg.
men den viktigste effekten som fremmede molekyler har på frysende vann er at de holder vannet fra å fryse til en lavere enn normal temperatur. Det som skjer er at etylenglykolmolekylene «fortynner» vannet, og dermed reduserer antall vannmolekyler som kan samles på et sted for å danne en iskrystall. På grunn av det må vi senke enda flere av vannmolekylene ved å fortsette å senke temperaturen, for å få nok av dem til å falle på plass sammen som en iskrystall.
hvorfor vil ren etylenglykol fryse ved høyere temperatur enn en 50 prosent blanding med vann? Det fryser raskere fordi etylenglykols molekyler forstyrres av vannmolekyler, akkurat som vannmolekylene forstyrres av etylenglykolmolekyler. Det fungerer begge veier.
vannet senker etylenglykols frysepunkt, selv om etylenglykol senker vannets frysepunkt. Så etylenglykol blandet med vann vil ikke fryse så lett som det gjør når det er rent. Ja, det kan sies at vann holder frostvæske fra frysing.