hoe vreemd het ook klinkt, het is waar. Een fifty-fifty mengsel van ethyleenglycol en water zal niet bevriezen totdat de temperatuur is gedaald tot ongeveer 34 graden onder nul Fahrenheit (-37 graden Celsius), terwijl pure antivries zal bevriezen op ongeveer 11 graden boven nul (-12 graden Celsius). Eens kijken wat hier aan de hand is.
het gebeurt dat het mengen van bijna alles in water het vriespunt zal verlagen tot onder de normale waarde van 32 graden Fahrenheit (0 graden Celsius). In principe kun je zout, suiker, ahornsiroop of accuzuur toevoegen aan je motorkoelmiddel en ze werken allemaal tot op zekere hoogte, maar om voor de hand liggende redenen worden ze niet aanbevolen.
in de eerste dagen van auto ‘ s gebruikten ze soms suiker en honing als antivries. Later werd alcohol populair, maar het kookt te snel af. Tegenwoordig gebruiken we een kleurloze vloeibare chemische stof genaamd ethyleenglycol, die niet wegkokt. Commerciële antivries bevat ook roestremmers en een levendige kleurstof om lekken in het koelsysteem te lokaliseren en, niet toevallig, om het technologisch geavanceerd te laten lijken.
het vrieswerende vermogen van opgeloste stoffen in water heeft te maken met een fundamenteel verschil tussen de arrangementen van de moleculen in vloeistoffen (zoals water) en in vaste stoffen (zoals ijs).
in water, zoals in alle vloeistoffen, glijden de moleculen vrij rond als een massa geoliede lichamen tijdens een orgie. Ze worden losjes tot elkaar aangetrokken, maar ze zijn niet verbonden in vaste posities, zoals in de meeste vaste lichamen. Daarom kun je een vloeistof gieten, maar geen vaste stof.
om vloeibaar water te laten bevriezen, moeten de moleculen vertragen en zich vestigen in de hoogst geschikte, stijve posities die ze moeten innemen in een kristal van ijs. Als er voldoende tijd wordt gegeven om deze posities te vinden, dat wil zeggen, als de moleculen geleidelijk genoeg worden vertraagd door geleidelijke afkoeling, kan water vrij grote brokken ijs vormen.
en dat is precies waar we bang voor zijn, want als het water bevriest, zet het uit en de daaruit voortvloeiende druk kan de koelpassages in het motorblok kraken. Buitenaardse moleculen in het water, zoals ethyleenglycol, bijvoorbeeld, gooien een apensleutel in dit vriesproces op twee manieren.
eerst verstoren ze het vermogen van de watermoleculen om op die precieze plaatsen te vallen die nodig zijn om een kristal van vast ijs te vormen. Het is alsof een militair boorteam in formatie probeert te vallen terwijl een menigte Burgers rondrent op het veld. Door in de weg te staan, voorkomen de buitenaardse moleculen dat de ijskristallen zo groot en uniform worden als ze zouden willen. Zelfs als het water bevriest, dan, zal het resultaat een sneeuwbrij van kleine ijskristallen zijn, eerder dan een enkele, keiharde, Motor-krakende ijsberg.
maar het belangrijkste effect dat vreemde moleculen hebben op diepvrieswater is dat ze ervoor zorgen dat het water niet bevriest tot een lagere temperatuur dan normaal. Wat er gebeurt is dat de ethyleenglycolmoleculen het water” verdunnen”, waardoor het aantal watermoleculen dat op één plek kan samenkomen om een ijskristal te vormen, wordt verminderd. Daarom moeten we nog meer van de watermoleculen vertragen door de temperatuur te blijven verlagen, om er genoeg van op hun plaats te krijgen als ijskristal.
waarom bevriest zuivere ethyleenglycol dan bij een hogere temperatuur dan een mengsel van 50% met water? Het bevriest sneller omdat de moleculen van ethyleenglycol worden verstoord door watermoleculen, net zoals de moleculen van water worden verstoord door ethyleenglycolmoleculen. Het werkt beide kanten op.
het water verlaagt het vriespunt van ethyleenglycol, net zoals het ethyleenglycol het vriespunt van het water verlaagt. Dus ethyleenglycol gemengd met water zal niet zo gemakkelijk bevriezen als wanneer het puur is. Ja, het kan worden gezegd dat water voorkomt dat antivries bevriest.