ХОЛОДОАККУМУЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ
COLD-ACCUMULATING MATERIAL

Изобретение относится к разработке холодоаккумулирующих материалов, применяемых в термостабилизирующих устройствах, например в оптоэлектронике, в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов и пищевых продуктов.
Известны холодоаккумулирующие материалы с температурами плавления минус 21,2°C (а.с. 1272688, C09K 5/06, СССР) и минус 23,5±0,2°C (а.с. 1804087, C09K 5/06, СССР).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является холодоаккумулирующий материал с температурой плавления минус 23,5±0,2°C (а.с. 1804087, C09K 5/06, СССР), состоящий из хлорида натрия, хлорида калия, гидрокарбоната калия, органического загустителя и воды.
Однако для транспортировки медицинских, биологических препаратов и пищевых продуктов в термостабилизирующих устройствах требуется также поддержание температуры минус 25,5±1°C.
Задача - разработка состава холодоаккумулирующего материала, соответствующая необходимым требованиям.
Техническим результатом изобретения является получение стабильного холодоаккумулирующего материала с простой технологией изготовления, обеспечивающего поддержание температуры минус 25,5±1°C.
4
Технический результат достигается тем, что холодоаккумулирующий материал, включающий в себя NaCl, KCl и воду, дополнительно содержит NHCl, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
NH<sub>4</sub>Cl
6,5÷8,0
NaCl
13,5÷15,0
KCl
1,0÷3,0
CaSO<sub>4</sub> или CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O
0,1÷0,5
H<sub>2</sub>O
Остальное
Экспериментально установлено, что данный материал плавиться и кристаллизуется при температуре минус 25,5±1°C, имеет величину переохлаждения не более 5°C, теплоту плавления 230±10 кДж/кг. Этот материал не изменяет свои свойства при неограниченном количестве циклов плавления-кристаллизации и неограниченном сроке эксплуатации.
4
4
4
2
Холодоаккумулирующий материал готовят следующим образом: необходимые количества NaCl (марки ХЧ или ЧДА), KCl (марки ХЧ или ЧДА), NHCl (марки ХЧ или ЧДА), CaSO или CaSO·2HO (марки ХЧ или ЧДА), дистиллированную воду помещают в посуду и перемешивают до полного растворения солей в воде, в результате чего получается гомогенный раствор. Затем его заливают в соответствующую емкость и герметично закрывают. При этих условиях свойства данного материала не изменяются при неограниченных циклах плавления и кристаллизации и при длительной эксплуатации и хранении.
Пример 1.
4
4
Для приготовления 100 г материала на технических весах (с точностью ± 0,1 г) взвешивают 13,5 г NaCl, 2,0 г KCl, 6,5 г NHCl, 0,1 г CaSO 77,9 г воды, помещают в емкость, затем перемешивают до полного растворения солей в воде.
Пример 2.
4
4
2
Для приготовления 100 г материала на технических весах взвешивают 14,2 г NaCl, 1,1 г KCl, 7,5 г NHCl, 0,2 г CaSO·2HO, 77 г воды, помещают в емкость, затем перемешивают до полного растворения солей в воде.
Пример 3.
4
4
2
Для приготовления 100 г материала на технических весах взвешивают 14,5 г NaCl, 1,0 г KCl, 8,0 г NHCl, 0,5 г CaSO·2HO, 76 г воды, помещают в емкость, затем перемешивают до полного растворения солей в воде.
Свойства материалов (1, 2, 3) приведены в таблице.
Составы и свойства материалов
№ п/п
Состав, мас.%
Тпл., °C
Теплота плавл., кДж/кг
Величина переохл. ΔT, °C
NaCl
KCl
NH<sub>4</sub>Cl
H<sub>2</sub>O
CaSO<sub>4</sub> или CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O
1
13,5
2,0
6,5
77,9
0,1
-23--27
220
<6
2
14,2
1,1
7,5
77
0,2
-25--26
230
>5
3
14,5
1,0
8,0
76
0,5
-23--25
210
<7
Примечания: расхождение температуры плавления материала зависит от количества эвтектики.
Приведенный в таблице образец №2 является относительно оптимальным, имеет большое количество эвтектики, минимальную величину переохлаждения.