Антифриз призначений виключно для технічного використання, тому не можна допускати його потрапляння в харчові продукти та в питну воду, щоб уникнути отруєння. Небезпечною для життя людини дозою при попаданні в шлунок вважається 100 мл етиленгліколю. При випадковому попаданні антифризу на руки чи одяг він легко змивається водою, не залишаючи роздратування чи опіків. Термін біологічного розкладання етиленгліколю у ґрунті становить близько 1 міс. Етиленгліколь, розчинений у воді в концентраціях менше 1 г/л, не завдає шкоди рибам та водним живим організмам.

Слід зазначити, що антифриз має менший, ніж у води коефіцієнт поверхневого натягу, тому легше проникає в дрібні пори, тріщини. Крім того, набухання гуми в антифризі менше, ніж у воді. Тому в системах, які тривалий час працювали на воді, заміна води на антифриз може призвести до появи протікань, пов’язаних з тим, що гумові прокладки приймають початковий обсяг. Рекомендується перші дні після заливки антифризу стежити за станом з’єднувальних вузлів системи та за необхідності підтягувати їх або змінювати ущільнення. Кращим захистом від протікання є хороші прокладки та якісне складання системи.

У системах опалення не можна використовувати елементи, що містять цинк, зокрема оцинковані зсередини труби. При температурах, що перевищують +70 °C, цинкове покриття відшаровуватиметься і осідатиме на нагрівальних елементах котла, а антикорозійні властивості теплоносія значно послабляться.

Термін служби антифризу залежить від режиму його експлуатації. Не рекомендується доводити теплоносій до кипіння (температура кипіння при атмосферному тиску становить +106…+116 °C залежно від ступеня розведення водою). При локальному перегріві теплоносія до температур, що перевищують +170 °C, відбуватиметься термічне розкладання етиленгліколю, утворення нагару на нагрівальних елементах, виділення газоподібних продуктів розкладання та руйнування антикорозійних присадок. Тому в нагрівальних котлах повинна бути забезпечена належна циркуляція теплоносія, і нагрівальні елементи в процесі роботи повинні бути повністю занурені в теплоносій, щоб не допускати їх перегрівання та пригорання антифризу. Фактично, в теплообмінних системах слід проводити попередні теплові розрахунки щодо встановлення можливості даного теплоносія забезпечувати необхідні теплові потоки. При цьому можна використовувати табличні дані для параметрів, що входять до рівняння подібності, таких як Прандтля, число Рейнольдса .

Ще одним важливим аспектом застосування антифризів є герметичність теплообмінної системи. Відомо, що етиленгліколь окислюється при контакті з атмосферним повітрям і процес окислення прискорюється при підвищенні температури приблизно вдвічі на кожні 10 °C. Продукти окислення етиленгліколю – гліколати – руйнують антикорозійні присадки та призводять до посилення корозії (рис. 3). Тому необхідно по можливості виключити контакт теплоносія з повітрям, зокрема застосовувати герметичні розширювальні ємності.

Температура замерзання антифризу

У практиці застосування антифризів часто виникає питання щодо вибору температури замерзання теплоносія, який зводиться до вибору концентрації антифризу в розчині (рис. 4). Підвищена концентрація, крім подорожчання, створює підвищену в’язкість теплоносія та знижує ефективність теплопередачі. Крім того, не всякий насос здатний перекачувати рідину з в’язкістю, що в 2-3 рази перевищує в’язкість води. Вибір оптимальної концентрації теплоносія важливий як з технічної, так і фінансової точки зору. Часто виникає питання, що буде з теплообмінною системою, якщо теплоносій в ній замерзне в результаті штатної або позаштатної ситуації.

На відміну від води, водно-етиленгліколевий розчин і, відповідно, теплоносій замерзає кілька етапів. Вода замерзає “миттєво” (зрозуміло, не за часом, а за температурою), тобто при 0 ° C це ще рідина, а при -1 ° C – вже лід. Теплоносій замерзає поступово: у процесі охолодження за деякої негативної температури в рідині починають утворюватися кристали. Потім, при подальшому охолодженні рідини, кристалів у ній стає все більше і більше (цей стан називається «шуга», англійською slush ice – щось на кшталт манної каші), і нарешті, при деякій нижчій кінцевій температурі цей шуга твердне.

Початкова температура утворення кристалів називається «температурою кристалізації», англійською freezing point (вимірюється за ASTM D 1177). Кінцева температура переходу з рідкого в твердий стан називається «температурою втрати плинності» або «температурою застигання», англійською setting point (DIN 51583) або pour point (ASTM D 97).

Для антифризів з температурою кристалізації –30 °C, якими зазвичай користуємося, різниця між freezing point і setting point становить близько 8 °C. Тобто антифриз, який починає кристалізуватись при –30 °C, затвердіє лише при –38 °C (див. рис. 4). У проміжку між –30 і –38 °C він перебуватиме у стані «манної каші» – більш менш густий.

У Росії в описі і тестуванні антифризів зазвичай користуються термінами «температура початку кристалізації» (ГОСТ 28084–89) чи «температура кристалізації» (ГОСТ 18995.5, збігається з ASTM D 1177). У Європі, проте, найчастіше використовують поняття «температура захисту від замерзання», англійською frost protection. Вона визначається як середнє арифметичне між «температурою кристалізації» та «температурою застигання». На думку, саме frost protection найбільш адекватно характеризує температуру замерзання антифризу, т.к. це середина фазового переходу з рідини у тверде тіло.

Тут потрібно відзначити ще один важливий момент. На відміну від води, яка при замерзанні розширюється обсягом на 9% і рве труби, антифриз при замерзанні не розморожує теплообмінну систему. Водно-етиленгліколевий розчин при переході з рідини у тверду фазу розширюється дуже незначно. Як видно із графіка на рис. 5, теплоносій (HTF) з концентрацією етиленгліколю 40% при замерзанні (температура замерзання близько –30 °C) розширюється лише на 1,5%. Відповідно, його лінійне розширення становитиме лише 0,5%, а це безпечно практично для будь-яких конструкційних матеріалів.