Kako djeluje antifriz?

Antifriz je tekućina koja se dodaje u rashladni sustav automobila kako bi se osiguralo da voda u njemu ne smrzne krutu tvar. Razlog zašto radi je taj što se temperatura smrzavanja tekućine snižava kada se nešto otopi u njoj. Ovo nešto može biti ili kruto ili tekuće. Taj je fenomen izvorno otkrio francuski znanstvenik Francois Raoult krajem 19. stoljeća. Raoult je također otkrio da je stupanj do kojeg je snižena točka smrzavanja linearno povezan s brojem molekula otopljenih u tekućini.

Smanjenje točke ledišta u razrijeđenim otopinama može se objasniti na sljedeći način. Kako temperatura tekućine opada, molekule koje je čine kreću se sporije i međusobno doživljavaju privlačnu silu. U čistoj vodi, na 32°F (0°C), ova privlačna sila je dovoljno moćna da rasporedi molekule vode u pravilan kristalni uzorak, uvelike smanjujući njihovu mobilnost i uzrokujući stvaranje leda.

U teoriji, sve što se otapa u vodi može se koristiti kao antifriz. U praksi postoji nekoliko ograničavajućih ograničenja. Prvo je da se tvar treba miješati zajedno s vodom u bilo kojem omjeru. Neke se tekućine teško otapaju ili kristaliziraju na nižim temperaturama. Drugo je da antifriz treba biti inertan, odnosno ne reagirati kemijski ni na što u rashladnom sustavu dolazi u dodir. Treće, trebao bi biti jeftin; i četvrto, ne bi trebao uzrokovati stvaranje neželjenog tlaka unutar rashladnog sustava – to znači da bi antifriz trebao imati visoko vrelište.

Gotovo univerzalno korištena tvar koja odgovara svim ovim specifikacijama je etilen glikol, koji ima vrelište od 387°F (197°C). Sustav hlađenja koji ima omjer 1:1 između glikola i vode ima točku smrzavanja od oko -40°F (-40°C), što je idealno za normalne primjene.