Kühl- und Äbsperr:Rüssigkeit -von niedrigem Gefrierpunkt. Es ist bekannt, dass das Kühlwasser in den Automobilkühlern und das Absperr wasser in gasführenden Apparaten, Gasmes sern und Leitungen dadurch vor dem Ein frieren bewahrt werden kann, dass man die Gefriertemperatur des Wassers durch ent sprechende Zusätze herabsetzt.
Als solche Zusätze werden im wesent lichen nur organische Flüssigkeiten, und zwar insbesondere einfache und mehrwertige Alkohole und deren Derivate benutzt. Von diesen haben Methylalkohol und Äthyl alkohol bei weitem die stärkste Wirkung. Ihre Anwendung ist jedoch nicht wirtschaft- lieh, da sie aus dem heissen Motorkühlwass#er sehr bald wieder ganz oder teilweise ver dunsten, so dass ein sicherer Gefrierschutz, insbesondere für sehr niedrige Temperaturen mit ihnen nicht zu erzielen und eine perio dische Nachfüllung notwendig ist.
Von der- mehrwertigen Alkoholen, wie Glykol und Glyzerin, hat das Glyzerin eine sehr geringe Wirkung und versagt schon bei relativ ge ringer Temperaturerniedrigung. Das Glykol 2D und seine Derivate wirken anderseits bei sehr grosser Kälte nur in sehr hoher Konzen tration, beispielsweise bei einer Konzentra tion von 40 bis<B>50%</B> und zeigen hierbei alle Nachteile der Viskositätserhöhung, vor allem auch eine dauernde Erliitzung des Kühl wassers während der Fahrt und somit eine schlechte Kühlerleistung. Ihre Wirkung in einer geringeren Konzentration, beispiels weise einer solchen von<B>9-5 %,</B> ist bei grosser Kälte ungenügend.
So wird beispielsweise für den Glykol- monomethyläther in der deutschen Patent schrift Nr. <B>468917</B> als Grenze<B>- 17,5 '</B> an gegeben, während nach der deutschen Patent schrift Nr. 469222 bei einer Temperatur von <B>-</B> 24,2<B>'</B> Butylenglykol in einer Konzentra tion von nicht weniger als<B>50%</B> angewendet werden muss.
Es ist naturgemäss auch vielfach versucht worden, anorganische Gefrierschutzmittel an zuwenden, und zwar sowohl für die Kühl flüssigkeiten von Automobilkühlern, als auch für Absperrflüssigkeiten von gasführenden Apparaten und auch von Kältelösungen, wel che zur Kälteerzeugung in doppelwandigen Apparaten oder in Röhrensystemen zirku lieren. Es gibt eine ganze Reihe von anor ganischen Produkten, insbesondere von Me tallsalzen anorganischer Säuren, deren Lö sungen erst bei sehr niedriger Temperatur ge frieren.
So ist es beispielsweise bekannt, dass Magnesiunichlorid, Natriumchlorid, Caleium- chlorid und insbesondere Mischungen der selben, ferner Ammoniumehlorid, Jodkali und viele andere Salze in konzentrierter wäs seriger Lösung nicht, oder nur bei sehr nie driger Temperatur gefrieren.
Aber diese Ei genschaft allein genügt nicht für eine Kühl flüssigkeit, welche insbesondere im Auto mobilbetrieb angewandt werden soll, da es hierbei hicht nur auf die 'Widerstandsfähig keit gegen niedrige Temperaturen, sondern auch, und zwar in sehr wesentlichem Masse, auf das Fehlen einer Korrosionswirkuno, bei den im Kühlersystein vorhandenen Metallen, Legierungen, Lötstellen und Dichtungen an kommt.
In dieser Hinsieht hat sich bisher noch kein anorganisches Produkt unter normalen Umständen bewährt. Zwar hat man in Kälte- ma,schin-en Kälielbsung-en aus Doppelsalzen von Chlormagnesium. und Chlorcaleium. an sich oder in Gegenwart von Quecksilber- ehlorid mit Erfolg angewandt, doch wer- .den diese Lösungen dauernd auf Tempe raturen unter<B>0 '</B> bis herab zu<B>-</B> 48" gehalten, so, dass hierdurch eine Abspal tung freier Säure und damit eine Kor rosionswirkung nicht eintritt.
Wurden die <B>0-</B> e "l ichen Salzgemische im Automobilkühler angewandt, wobei sie häufig auf Tempera turen bis zu<B>100'</B> erwärmt wurden, so trat in kurzer Zeit eine Karrosionswirkung, die bis zur vollkommenen Zerstörung der Kühler metalle führte, ein.
Die einzigen anorganischen Salze, welche in grösserem Umfange Verwendung gefunden haben, sind die Salze der Salpetersäure, ins besondere das Natriumnitrat.
Aber auch dieses Produkt besitzt eine so starke Korrosionswirkung, dass es nur bei Gegenwart grösserer Mengen von Antikorro- sionsmitteln überhaupt benutzt werden konnte und ausserdem erwies sieh seine Ge- frierschutzwirkung in der Praxis als relativ gering, und zwar im Gegensatz zu anders lautenden Angaben in der Literatur.
Ausser dem zeigen die Nitrate die unangenehme Ei genschaft aus den Lösungen herauszukristalli sieren, "auszublühen", so dass dieselben sieh am Rande der Kühleröffnungen absetzen, um als trockenes Pulver abzufallen, so dass die Konzentration der Lösung stets abnimmt.
Es wurde nun gefunden, dass eine wäs serige Lösung die mindestens ein Salz der salpetrigen Säure enthält, sieh als Kühl- und Absperrflüssigkeit von niedrigem Gefrier punkt in hervorragendem Masse eignet. Sie kann eine wesentlich geringere Konzentra tion als die gebräuchlichen Kühl- und<B>Ab-</B> sperrflüssigkeiten aufweisen. Im Winter ge nügt bei einer durchschnittlichen Kälte von <B>- 15 '</B> eine zirka<B>15</B> 7o ige Lösung, also eine solche im Verhältnis:<B>1</B> Teil Nitrit zu<B>5 -</B> Tei len Wasser vollkommen, während bei einer sehr starken Kälte von etwa<B>- 30</B> bis<B>-</B> 40<B>'</B> eine Lösung im Verhältnis-<B>1</B> Teil Nitrit zu 2 Teilen Wasser einen absolut sicheren Schutz bildet.
Als salpetrigsaure Salze, welche geeignet sind ein vollkommenes Gefrieren einer wäs serigen Lösung bei sehr tiefen Temperaturen zu verhindern, kommen insbesondere in Frage: Kaliumnitrit, Natriumnitrit, Ammo- niumuitrit, Caleiumnitrit und Magnesium- nitrit, welche sowohl allein, als auch in Mi- schuug miteinander verwendet werden kön nen.
Naturgemäss können auch andere sal- petrigsaure Salze von Metallen oder organi- sehen Basen angewandt werden. In aller erster Linie kommt aber für den gedachten Zweck das Natriumnitrit in Frage, seines sehr niedrigen Preises wegen.
Demgegenüber beginnt das vielfach an gewandte Glykol in 15%iger Lösung Eis kristalle schon bei<B>- 5 0</B> auszuscheiden, wäh rend die Lösung bei<B>- 15 '</B> schon zu einem Eisklumpen gefroren ist. Sehr erheblich ist auch die Überlegenheit der salpetrigsauren Salze, insbesondere des salpetrigsauren Na triums o-egenüber dem salpetersauren Na trium, und zwar zeigen sich hierbei die Un- tersehiede weniger bei Käfteversucheii im Laboratorium, als bei der praktischen An- wendun-, im Automobilkühler,
bei welchen anscheinend durch Zersetzung -des Nitrates dessen -Wirkung schon na-eh sehr kurzer Zeit und bei. relativ niedriger Temperatur ver sagt, während die Salze der salpetrigen Säure, insbesondere das Natriumnitrit seine Wirkun- selbst in monatelano,em Gebrauch nicht verändert. Von allen -bisher bekannten anorganischen Salzen unterscheiden sieh die Nitrite aber vor alllem dadurch, dass ihre 1,#arrosionswirkun-, auf die Metalle der Küh ler ganz ausserordentlich gering ist.
Dies ist <U>sehr</U> überraschend, weil ja die salpetrige Säure eine relativ schwache Säure ist, die schon durch Umsetzung mit sauren Salzen, wie beispielsweise mit Ferrosulfat ausgetrie ben wird. Tatsächlich aber ist die Einwir- kuno- auf Metalle, abgesehen von den Be- rührungsfläolien zwischen Flüssigkeit, Me tall und Luft, ganz überraschend gering.
Eisen, Kupfer, Messing, Zinn und Alu minium wird selbst bei monatelanger Ein wirkung von konzentrierten Natriumnitrit- lösungen ni-cht angegriffen, andere Metalle, die jedoüh in dem Kühlersystem meistens nicht vorhanden sind, können durch ge ringe Zusätze von schwach alkalisch reagie renden Verbindungen, wie Natriumsaecharat, Borax oder von chromsauren Salzen, oder von Salzen der Ferro- oder der Ferriayan- wasserstoffsäure geschützt werden.
Ein weiterer Vorzug der salpetrigsauren Salze ist der, dass dieselben meist nur wenig hygroskopisch sind, so dass sie als trockene Pulver versandt und in gewöhnlichen Kar tonpackungen aufbewahrt werden können, wodurch ihre Anwendung gegenüber den flüssigen Gefrierschutzmitteln, wie Glyzerin, Spiritus, Glykol, erheblich vereinfacht und verbi,lligt wird.
Da die salpetrigsauren Salze, insbesondere das in der Farbenindu strie in grossen Mengen benutzte Natrium- nitrit, überaus billig sind, bieten dieselben als Kühler-Gefriers#chutzmittel für die Auto mobil- respektive Breniistoff-Masühinen- industrie gegenüber den bisher bekannten und verwandten Gefrierschutzmitteln einen sehi erheblichen Vorte-11 in bezug auf Preis,
Kältewirkung und Alitikorrosionswirkung. Hierbei ist die hohe Beständigkeit- des an sich so leicht zersetzlichen und so reaktions fähigen Nitrites bei dauernder Berührung mit Metall und wechselnder Temperatur von <B>30 '</B> bis zum Kochen der Kühlflüssiakeit im höchsten Grade überrasühend und uner wartet.
Vorteilhaft werden der erfindungsge mässen Kühl- und Absperrflüssigkeit korro sionsverhindernde Mittel oder zusätzliche, den Gefrierpunkt des Wassers noch weiter herabsetzende Mittel z-Li(#,efü(yt.
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