RU2566152C1 - Ice-melting composition - Google Patents

Ice-melting composition Download PDF

Info

Publication number
RU2566152C1
RU2566152C1 RU2014108078/05A RU2014108078A RU2566152C1 RU 2566152 C1 RU2566152 C1 RU 2566152C1 RU 2014108078/05 A RU2014108078/05 A RU 2014108078/05A RU 2014108078 A RU2014108078 A RU 2014108078A RU 2566152 C1 RU2566152 C1 RU 2566152C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mass
ice
water
potassium
urea
Prior art date
Application number
RU2014108078/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Александровна Ивлева
Евгений Валерьевич Головин
Елена Юрьевна Мощенская
Вера Сергеевна Гаврилова
Юрий Николаевич Климочкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2014108078/05A priority Critical patent/RU2566152C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2566152C1 publication Critical patent/RU2566152C1/en

Links

Landscapes

  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to geocryology, particularly to methods of producing ice-melting reagents for various applications, primarily for preventing and removing ice from landing strips and taxiways of aerodromes in different weather conditions. The ice-melting composition consists of potassium acetate, potassium formate and water, and additionally contains urea. Ice melts in the temperature range of -28…-75°C.
EFFECT: ice-melting composition has the following properties: high capacity for melting ice and ice coating in any weather conditions, prolonged action, low cost and good environmental properties.
19 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области геокриологии, в частности к способам получения антигололедных реагентов, находящим различное применение, основным из которых является использование для предотвращения и удаления гололеда на взлетно-посадочных полосах и рулежных дорожках аэродромов в различных погодно-климатических условиях.The invention relates to the field of geocryology, in particular to methods for producing anti-icing reagents that find various applications, the main of which is the use for preventing and removing ice on runways and taxiways of airfields in various weather and climatic conditions.

Известна антигололедная композиция (патент RU 2285028), которая содержит ацетат калия, ацетат натрия, едкий калий, гликоль, а также уротропин и воду. Данная композиция обладает достаточно высокой вязкостью, обеспечивающей возможность нанесения большого - ее количества, высокой проплавляющей способностью, ингибированием коррозии металлов, высокой стабильностью технико-эксплуатационных параметров. Основным недостатком композиции является использование экологически небезопасных едкого калия и гликолей, а также ацетата натрия, обладающего низкой проплавляющей способностью.Known anti-icing composition (patent RU 2285028), which contains potassium acetate, sodium acetate, potassium hydroxide, glycol, as well as urotropine and water. This composition has a sufficiently high viscosity, providing the possibility of applying a large - its amount, high penetrating ability, inhibition of metal corrosion, high stability of technical and operational parameters. The main disadvantage of the composition is the use of environmentally unsafe caustic potassium and glycols, as well as sodium acetate, which has a low melting ability.

В патенте RU 2293755 представлен антиобледенительный состав, который содержит мочевину, головную фракцию этилового спирта, триэтаноламин и воду. Технический результат - повышение коррозионной стойкости при сохранении высокой плавящей способности, снижение токсичности. Недостаток - увеличение себестоимости композиции за счет использования этанола.Patent RU 2293755 provides an anti-icing composition that contains urea, a head fraction of ethyl alcohol, triethanolamine and water. The technical result is an increase in corrosion resistance while maintaining high melting ability, reducing toxicity. The disadvantage is an increase in the cost of the composition due to the use of ethanol.

Противообледенитель, представленный авторами патента RU 2291888, содержит ацетат или формиат щелочного металла, алкил(поли)гликозид, антивспениватель, ингибитор коррозии и воду. В качестве солей используются ацетаты и формиаты натрия либо калия, в качестве антивспенивателя - полисилоксан, а ингибитора коррозии - фосфат, борат и/или силикат щелочного металла. Технический результат - пролонгированное действие композиции. Недостаток - использование алкил(поли)гликозидов и натриевых солей уксусной и муравьиной кислот, которые обладают невысокой проплавляющей способностью.The deicer presented by the authors of patent RU 2291888 contains alkali metal acetate or formate, alkyl (poly) glycoside, antifoam agent, corrosion inhibitor and water. Sodium acetates and formates of sodium or potassium are used as salts, polysiloxane is used as antifoaming agent, and phosphate, borate and / or alkali metal silicate are used as corrosion inhibitors. The technical result is a prolonged action of the composition. The disadvantage is the use of alkyl (poly) glycosides and sodium salts of acetic and formic acids, which have a low melting ability.

Похожий состав представлен в изобретении RU 2277568. Средство содержит формиат щелочного металла, поверхностно-активное вещество, антивспениватель, ингибитор коррозии и воду.A similar composition is presented in the invention RU 2277568. The tool contains an alkali metal formate, surfactant, antifoam, corrosion inhibitor and water.

Противогололедная жидкость (патент RU 2219215) включает бензоат натрия, смесь тринатрийфосфата и динатрийфосфата, нитрит натрия, жидкое стекло, глицерин, предварительно обработанный серной кислотой, водный раствор ацетата калия. Технический результат - получение экологически безопасной композиции, обеспечивающей низкие коррозионные потери. Недостатки - использование жидкого стекла, поскольку в процессе хранения оно коагулируется, что приводит к непригодности последующего использования; использование горючего глицерина.Deicing liquid (patent RU 2219215) includes sodium benzoate, a mixture of trisodium phosphate and disodium phosphate, sodium nitrite, water glass, glycerin, pre-treated with sulfuric acid, an aqueous solution of potassium acetate. EFFECT: obtaining an ecologically safe composition providing low corrosion losses. Disadvantages - the use of liquid glass, since it is coagulated during storage, which leads to unsuitability for subsequent use; the use of combustible glycerin.

Существуют композиции для предотвращения обледенения, состоящие из формиата натрия, карбамида, углекислого калия. Композиция дополнительно может содержать речной песок и воду. Состав имеет низкую температуру эвтектики (-35°C), обеспечивает длительное предупреждение образования наледи, сокращается расход средства для таяния снега и льда, хорошо транспортируется, имеет длительный срок хранения и не приводит к загрязнению окружающей среды (патент RU 2221002). Недостаток - использование речного песка. Данная композиция больше подходит для очистки шоссейных дорог и тротуаров, но никак не для очистки взлетно-посадочных полос аэродромов.Compositions for preventing icing exist, consisting of sodium formate, urea, potassium carbonate. The composition may further comprise river sand and water. The composition has a low eutectic temperature (-35 ° C), provides a long-term prevention of ice formation, reduces the consumption of funds for melting snow and ice, is well transported, has a long shelf life and does not lead to environmental pollution (patent RU 2221002). The disadvantage is the use of river sand. This composition is more suitable for cleaning highways and sidewalks, but not for cleaning runways of airfields.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой антигололедной композиции является композиция на основе трехкомпонентной системы: ацетат калия, формиат калия и вода (В.П. Данилов и др. Низкотемпературные противогололедные композиции в водно-солевых системах, включающих ацетаты и формиаты. ВИАМ / 2010-205711). Массовое соотношение солей составляет 1:1, концентрация солей в растворе - 50% (масс). Показано, что данная композиция образует эвтектику со льдом при температуре -66°C и характеризуется невысокой плавящей способностью по отношению ко льду в интервале температур -5…-50°C.The closest in technical essence to the claimed anti-icing composition is a composition based on a three-component system: potassium acetate, potassium formate and water (V.P. Danilov et al. Low-temperature anti-icing compositions in water-salt systems, including acetates and formates. VIAM / 2010- 205711). The mass ratio of salts is 1: 1, the concentration of salts in the solution is 50% (mass). It was shown that this composition forms a eutectic with ice at a temperature of -66 ° C and is characterized by a low melting ability with respect to ice in the temperature range of -5 ... -50 ° C.

Техническим результатом изобретения являлось создание антигололедной композиции, которая обладает следующими характеристиками: высокой проплавляющей способностью льда и наледи в любых погодно-климатических условиях, пролонгированным действием, низкой себестоимостью, хорошими экологическими характеристиками.The technical result of the invention was the creation of an anti-icing composition, which has the following characteristics: high melting ability of ice and ice in any weather and climate conditions, prolonged action, low cost, good environmental characteristics.

Технический результат достигается тем, что антигололедная композиция, состоящая из ацетата калия, формиата калия и воды, дополнительно содержит мочевину при следующем соотношении компонентов: ацетата калия (5-30% масс.), формиата калия (5-30% масс.), мочевины (5-25% масс.), воды (остальное), причем концентрация компонентов в растворе составляет 35-75% масс., а плавление льда осуществляется в интервале -28…-75°C.The technical result is achieved in that the anti-icing composition, consisting of potassium acetate, potassium formate and water, additionally contains urea in the following ratio of components: potassium acetate (5-30% wt.), Potassium formate (5-30% wt.), Urea (5-25% wt.), Water (the rest), and the concentration of components in the solution is 35-75% wt., And the ice is melted in the range -28 ... -75 ° C.

Предложенную антигололедную композицию получают при комнатной температуре следующим образом: в емкость помещают воду, затем последовательно при перемешивании вносят каждый компонент.The proposed anti-icing composition is obtained at room temperature as follows: water is placed in a container, then each component is added with stirring.

Основными отличительными результатами предлагаемой композиции являются:The main distinguishing results of the proposed composition are:

1. Снижение рабочей температуры плавления льда до -75°C.1. Decrease in the working temperature of ice melting to -75 ° C.

2. Снижение расхода антигололедной композиции.2. Reducing the consumption of anti-icing composition.

3. Использование доступных реагентов для получения антигололедной композиции.3. The use of available reagents to obtain anti-icing composition.

4. Используемые для создания композиции реагенты растворимы в воде и подвержены биодеструкции.4. The reagents used to create the composition are soluble in water and biodegradable.

Пример выполнения композицииAn example of the composition

При проведении исследований использовали ацетат и формиат калия квалификации х.ч. Заданные показатели квалификации солей достигали путем выпаривания воды на фарфоровой чашке и последующим хранением солей в вакуумном эксикаторе.During the research, acetate and potassium formate of qualification of chemically pure were used. The desired salt qualification indices were achieved by evaporating water on a porcelain bowl and then storing the salts in a vacuum desiccator.

Определение температуры кристаллизацииDetermination of crystallization temperature

Метод заключается в том, что испытуемую жидкость охлаждают и фиксируют температуру, при которой невооруженным глазом можно заметить помутнение как признак начала кристаллизации.The method consists in cooling the test liquid and recording the temperature at which blurring can be seen with the naked eye as a sign of the onset of crystallization.

Для проведения испытаний первоначально растирают в ступке соли и мочевину в заданном массовом соотношении, затем полученную смесь разбавляют водой в объемном соотношении 1:1. Исследования проводили в специальном приборе из термостойкого стекла, снабженного термометром и мешалкой, при интенсивном перемешивании. В качестве охлаждающего агента использовали жидкий азот. Прибор помещают в сосуд Дьюара, заполненный Хладагентом. Температуру охлаждающей смеси поддерживают на заданном уровне в течение всего испытания. При приближении температуры испытуемой жидкости к ожидаемой температуре начала кристаллизации (за 5-10°C) прибор охлаждающей смеси периодически (через каждые 3-5 мин) вынимают и наблюдают в проходящем свете состояние испытуемой жидкости. Продолжительность наблюдения за помутнением испытуемой жидкости от начала извлечения прибора из охлаждающей смеси до погружения его обратно в смесь должна быть не более 12 с. Температура, при которой появляется помутнение в виде легкого облачка, образующегося около мешалки, фиксируется как температура начала кристаллизации.For testing, salt and urea are initially ground in a mortar in a predetermined mass ratio, then the resulting mixture is diluted with water in a volume ratio of 1: 1. The studies were carried out in a special device made of heat-resistant glass, equipped with a thermometer and a stirrer, with vigorous stirring. Liquid nitrogen was used as a cooling agent. The device is placed in a dewar vessel filled with refrigerant. The temperature of the cooling mixture is maintained at a predetermined level throughout the test. When the temperature of the test liquid approaches the expected temperature of crystallization onset (over 5-10 ° C), the device of the cooling mixture is periodically (every 3-5 minutes) removed and the transmitted liquid is observed in transmitted light. The duration of observation of the turbidity of the test liquid from the beginning of the extraction of the device from the cooling mixture to its immersion back into the mixture should be no more than 12 seconds. The temperature at which turbidity appears in the form of a light cloud formed near the stirrer is recorded as the temperature at which crystallization begins.

Пример 1. 5% масс. ацетата калия, 5% масс., формиата калия, 25% масс. мочевины, вода.Example 1. 5% of the mass. potassium acetate, 5% wt., potassium formate, 25% wt. urea, water.

Пример 2. 10% масс. ацетата калия, 10% масс. формиата калия, 10% масс. мочевины, вода.Example 2. 10% of the mass. potassium acetate, 10% of the mass. potassium formate, 10% of the mass. urea, water.

Пример 3. 10% масс. ацетата калия. 10% масс. формиата калия, 20% масс. мочевины, вода.Example 3. 10% of the mass. potassium acetate. 10% of the mass. potassium formate, 20% of the mass. urea, water.

Пример 4. 10% масс. ацетата калия, 10% масс. формиата калия, 25% масс. мочевины, вода.Example 4. 10% of the mass. potassium acetate, 10% of the mass. potassium formate, 25% of the mass. urea, water.

Пример 5. 15% масс. ацетата калия, 15% масс. формиата калия. 5% масс. мочевины, вода.Example 5. 15% of the mass. potassium acetate, 15% of the mass. potassium formate. 5% of the mass. urea, water.

Пример 6. 15% масс. ацетата калия, 15% масс. формиата калия, 10% масс. мочевины, вода.Example 6. 15% of the mass. potassium acetate, 15% of the mass. potassium formate, 10% of the mass. urea, water.

Пример 7. 15% масс. ацетата калия, 15% масс. формиата калия, 20% масс. мочевины, вода.Example 7. 15% of the mass. potassium acetate, 15% of the mass. potassium formate, 20% of the mass. urea, water.

Пример 8. 15% масс. ацетата калия, 15% масс. формиата калия, 25% масс. мочевины, вода.Example 8. 15% of the mass. potassium acetate, 15% of the mass. potassium formate, 25% of the mass. urea, water.

Пример 9. 20% масс. ацетата калия, 20% масс. формиата калия, 5% масс. мочевины, вода.Example 9. 20% of the mass. potassium acetate, 20% of the mass. potassium formate, 5% of the mass. urea, water.

Пример 10. 20% масс. ацетата калия, 20% масс. формиата калия, 10% масс. мочевины, вода.Example 10. 20% of the mass. potassium acetate, 20% of the mass. potassium formate, 10% of the mass. urea, water.

Пример 11. 20% масс. ацетата калия, 20% масс. формиата калия, 15% масс. мочевины, вода.Example 11. 20% of the mass. potassium acetate, 20% of the mass. potassium formate, 15% of the mass. urea, water.

Пример 12. 20% масс. ацетата калия, 20% масс. формиата калия, 20% масс. мочевины, вода.Example 12. 20% of the mass. potassium acetate, 20% of the mass. potassium formate, 20% of the mass. urea, water.

Пример 13. 20% масс. ацетата калия, 20% масс. формиата калия, 25% масс. мочевины, вода.Example 13. 20% of the mass. potassium acetate, 20% of the mass. potassium formate, 25% of the mass. urea, water.

Пример 14. 25% масс. ацетата калия, 25% масс. формиата калия, 5% масс. мочевины, вода.Example 14. 25% of the mass. potassium acetate, 25% of the mass. potassium formate, 5% of the mass. urea, water.

Пример 15. 25% масс. ацетата калия, 25% масс. формиата калия, 10% масс. мочевины, вода.Example 15. 25% of the mass. potassium acetate, 25% of the mass. potassium formate, 10% of the mass. urea, water.

Пример 16. 25% масс. ацетата калия, 25% масс. формиата калия, 25% масс. мочевины, вода.Example 16. 25% of the mass. potassium acetate, 25% of the mass. potassium formate, 25% of the mass. urea, water.

Пример 17. 30% масс. ацетата калия, 30% масс. формиата калия, 5% масс. мочевины, вода.Example 17. 30% of the mass. potassium acetate, 30% of the mass. potassium formate, 5% of the mass. urea, water.

Пример 18. 30% масс. ацетата калия, 30% масс. формиата калия. 10% масс. мочевины, вода.Example 18. 30% of the mass. potassium acetate, 30% of the mass. potassium formate. 10% of the mass. urea, water.

Пример 19. 30% масс. ацетата калия, 30% масс. формиата калия, 15% масс. мочевины, вода.Example 19. 30% of the mass. potassium acetate, 30% of the mass. potassium formate, 15% of the mass. urea, water.

Результаты испытаний приведены в таблице 1.The test results are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Результаты испытаний антигололедной композиции.Test results anti-icing composition. Антигололедная композицияAnti-icing composition Температура плавления льда, °CIce melting point, ° C Пример 1.Example 1 -28-28 Пример 2.Example 2 -34-34 Пример 3.Example 3 -39-39 Пример 4.Example 4 -37-37 Пример 5.Example 5 -44-44 Пример 6.Example 6 -48-48 Пример 7.Example 7 -55-55 Пример 8.Example 8 -60-60 Пример 9.Example 9 -56-56 Пример 10.Example 10 -63-63 Пример 11.Example 11 -67-67 Пример 12.Example 12 -71-71 Пример 13.Example 13 -75-75 Пример 14.Example 14 -62-62 Пример 15.Example 15 -65-65 Пример 16.Example 16 -74-74 Пример 17.Example 17 -54-54 Пример 18.Example 18 -56-56 Пример 19.Example 19 -58-58

Класс соединений: для нанесения на поверхность с целью предотвращения или уменьшения налипания на нее льда, тумана или воды; для нанесения материалов на поверхности с целью предотвращения обледенения или для оттаивания.Class of compounds: for application to a surface in order to prevent or reduce the sticking of ice, fog or water to it; for applying materials to surfaces to prevent icing or for thawing.

Claims (1)

Антигололедная композиция для плавления льда в интервале -28…-75°C, состоящая из ацетата калия, формиата калия и воды, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит мочевину, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ацетат калия 5-30 формиат калия 5-30 мочевина 5-25 вода остальное,

причем концентрация компонентов в растворе составляет 35-75 мас.%.
Anti-ice composition for melting ice in the range of -28 ... -75 ° C, consisting of potassium acetate, potassium formate and water, characterized in that the composition further comprises urea, in the following ratio, wt.%:
potassium acetate 5-30 potassium formate 5-30 urea 5-25 water rest,

moreover, the concentration of components in the solution is 35-75 wt.%.
RU2014108078/05A 2014-03-03 2014-03-03 Ice-melting composition RU2566152C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108078/05A RU2566152C1 (en) 2014-03-03 2014-03-03 Ice-melting composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108078/05A RU2566152C1 (en) 2014-03-03 2014-03-03 Ice-melting composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2566152C1 true RU2566152C1 (en) 2015-10-20

Family

ID=54327620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014108078/05A RU2566152C1 (en) 2014-03-03 2014-03-03 Ice-melting composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2566152C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107936923A (en) * 2017-12-29 2018-04-20 刘志浩 A kind of environment-friendly snowmelt agent
CN108102612A (en) * 2017-12-29 2018-06-01 刘志浩 A kind of environment-friendly snowmelt agent

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064551A (en) * 1988-12-20 1991-11-12 Bp Chemicals Limited Deicing compositions
RU2219215C2 (en) * 2002-03-11 2003-12-20 Орлов Вадим Александрович Acetate-based anti-ice-covering ground fluid
RU2221002C1 (en) * 2002-09-10 2004-01-10 Феднер Леонид Аврамович Anti-ice-coating composition
RU2465298C2 (en) * 2008-06-06 2012-10-27 Биоамбер, С.А.С. Anti-icing and heat-exchange liquid compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064551A (en) * 1988-12-20 1991-11-12 Bp Chemicals Limited Deicing compositions
RU2219215C2 (en) * 2002-03-11 2003-12-20 Орлов Вадим Александрович Acetate-based anti-ice-covering ground fluid
RU2221002C1 (en) * 2002-09-10 2004-01-10 Феднер Леонид Аврамович Anti-ice-coating composition
RU2465298C2 (en) * 2008-06-06 2012-10-27 Биоамбер, С.А.С. Anti-icing and heat-exchange liquid compositions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107936923A (en) * 2017-12-29 2018-04-20 刘志浩 A kind of environment-friendly snowmelt agent
CN108102612A (en) * 2017-12-29 2018-06-01 刘志浩 A kind of environment-friendly snowmelt agent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930002222B1 (en) Aircraft de-icing and anti-icing compositions
KR101027828B1 (en) Corrosion-inhibiting deicer composition
US5968407A (en) Aircraft deicing fluid with improved anti-icing and ice adhesion control properties
US9434868B2 (en) De-icer and/or anti-icer compositions and methods
NO20160381A1 (en) Bio-based deicing / anti-icing fluids
RU2285028C1 (en) Antiglaze liquid composition
JP2004510031A (en) Eco-friendly anti-icing or de-icing fluid
RU2475512C2 (en) Environmentally safe anti-icing fluid
FI107162B (en) Liquid for freezing airplanes and runways
RU2566152C1 (en) Ice-melting composition
RU2495071C2 (en) Aviation anti-icing agent
US5389276A (en) Aircraft deicing fluid with thermal and pH-stable wetting agent
US9243176B2 (en) Compositions for deicing/anti-icing
RU2221833C1 (en) Antiicing fluid for ground treatment of aircrafts
US9080092B2 (en) Compositions for deicing/anti-icing
KR101022259B1 (en) Deicing agent having liquid phase
RU2141990C1 (en) Substance suppressing ice formation and aircraft defroster
RU2277568C2 (en) Agent for elimination of the highways and roads icing-up and the method of the ice and snow thawing
US20040211937A1 (en) Environmentally compatible defrosting and antifreeze agents for aeroplanes
CN107353877B (en) Liquid ice and snow resisting material and combined use method of liquid ice and snow resisting material and solid ice and snow melting material
RU2665533C1 (en) Ice-melting composition
RU2556675C2 (en) Anti-icing fluid for aerodrome landing strips
RU2519177C1 (en) Deicing fluid
RU2556676C2 (en) Anti-icing fluid for aerodrome landing strips
RU2686171C1 (en) Formulation of anti-icing fluid of type 1

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160304