> Техника, страница 32 > Вольтолевые масла

Вольтолевые масла

Вольтолевые масла, вольтоли (volt-oleum, Voltolole, voltole, huiles electrion)— смазочные масла, получаемые обработкой масел тихим электрическим разрядом; они обладают свойством мало понижать при нагревании (сравнительно с обыкновенными маслами) свою вязкость. Первоначальные опыты по воздействию тихого разряда («вольтолизация») были поставлены М. Вертело; разработка вольтолевого процесса принадлежит (с 1904 года) А. де-Гемптину из Гента, а техническое усовершенствование его разработано фирмою Oelwerke Stern-Sonnenborn A.-G. в Гамбурге. Производство В. м. ведется кроме этой фирмы также фирмами Deutsche Voltolwerke в Фрейтале близ Дрездена с 1917 г. и Сименс и Гальске в Сименсштадте. Обработке подвергаются минеральные и растительные масла. Процесс ведется в закрытых цилиндрич. лежачих котлах емкостью ок. 30 ж³. Метал-лич. (алюминиевые) диски, имеющие полную рабочую поверхность около 600 м^г, насаженные на валы, коаксиальные котлам и медленно вращающиеся, служат попеременно анодами и катодами. Тихие разряды ме-исду ними вызываются напряжением в 5 kV

Д"

У,

IIJ_

JPS

X·

✓

won

пая

вяз

юст

120

04,S

/5,8

8,55

4,95

2.74

го да 0 so бо го во so по по по по ко /so°

Температура

Фигура 1.

при 1 000 пер/ск. Сила тока держится от 1 до 23 А. Масло стекает по электродам снизу, вновь поднимается при помощи желобчатого черпака, соединенного с валом, и выливается на электроды. Вольтолизация ускоряется подогревом котла до 60—88°. Возможность окисления масла исключена благодаря тому, что процесс проводится в атмосфере водорода или азота при давлении в 60—70 миллиметров Hg. От описываемой обработки масло полимеризуется, сначала очень медленно, затем все быстрее, причем процессу молено придать достаточную быстроту с самого начала, если к свежему маслу прибавить В. м. Путем вольтолизации вязкость масла м. б. повышена в любой степени, наприм. до 40° Ει₀₀, причем повышается также t° вспышки. Средний мол. вес масла повышается (в олеиновой к-те, например, появляется фракция с мол. в 6 000), а йодное число— понижается. При этом не изменяется заметно ни цвет масла, ни t°₃acm., а в масле не образуется продуктов окисления. Поступающее на рынок Voltolgleitol 3 характеризуется следующими свойствами: удельн. вес при 15°—0,905; t° вспышки, по Маркуссону, 175°; вязкость 6,5° Е₅₀; t° замерзания —6°; число омыления 15; кислотное число на S0₃ 0,02%; оксикислот 0%; золы 0%.

Наиболее замечательное свойство В. м. состоит в характере зависимости их вязкости от ί°, а именно: вязкость В. м. при низких t° меньше, чем у соответственно подобранных минеральных смазочных масел, а при высоких больше, так что кривая вязкости оказывается сравнительно плоскою; поэтому В. м. при низких t° дают сравнительно малый коэфф. трения в подшипниках, а при более высоких—предотвращают полужид кое или сухое трение. Сравнительные данные о минеральных В. м. представлены на фигуре 1 кривыми Г. Фогеля. На оси абсцисс нанесена соответствующая разным t° абсолютная вязкость в центипуазах (j/x 10~²) хорошего американского минерального масла с 9,5° Е₅₀. Ординатами служат вязкости В. м. при разных ί°, выраженные в % к вязкости вышеуказанного минерального масла при соответственной ί°. Четыре кривые, II, III, IV и V, относятся к четырем В. м. с чи омыления от 7 до 24, имеющим при 50° одну и ту же вязкость 9,5° Е₅₀; линия I представляет вязкость чистого минерального масла.Смеси минерального масла и В. м. могут иметь весьма плоские кривые вязкости (фигура 2), как, иапр., Voltolgleitol с числом омыления 22, как и у рапсового масла и даже—еще более плоские.

Практическ. испытания В. м. при различных скоростях и t° дали весьма хорошую оценку этих продуктов и, в частности, показали их преимущества перед минеральными смазочными и компаундированными продуктами. Наименьшее трение при употреблении В. м. значительно отступает в область малых чисел оборотов и притом углубляется; при 200 об/м. трение В. м. на 20%

меньше, чем трение минерального масла той же вязкости. Кроме того В. м. не склонны к образованию водных эмульсий. Эти качества выдвинули В. м. и, в частности,

позволили Германии заменить ими высоковязкие иностранные масла, особенно в смазке авиационных двигателей, а также соприкасающихся с водою частей судов и подводных лодок, тяжело нагруженных подшипников машин, работающих на перегретом паре, и компрессоров высокого давления. Физико-химическ. явления вольтолиза-ции до известной степени выяснены и изучены В. Нернстом, Эйхвальдом, Г. Фогелем и Л. Гокком. Согласно толкованию этих авторов, ионный удар, возникающий при тихом разряде, выбивает из молекулы масла атом водорода, который, получив живую силу, становится весьма активным и присоединяется к ненасыщенной группе другой молекулы, служащей акцептором; остаток же от ионизированной молекулы, увеличив свою ненасыщенность, соединяется с другими подобными же остатками в высокомолекулярные продукты конденсации. Эти последние являются носителями своеобразной вязкости и маслянистости В. м. В частности, например, благодаря ионным ударам азота в олеиновой к-те образуется до 11% стеариновой, вследствие присоединения водорода, а также глицерид с мол. весом до 6 000, к-рый находится в остальной среде в состоянии золя, причем йодное число уменьшается после 24 ч. вольтолизации с 90 до 51. Подобные же процессы происходят в триглицеридах, углеводородах из каменноугольного и буроугольного дегтя и т. д. По Беккеру, схема образования В. м. из минеральных масел м. б. выражена ур-ием:

^сп Игп+г 4" C_rnH_2m+2 -j. C_n_^_mH₂(_n+m) _|_ ₂ + H₂Выход водорода составляет 7—10 л на kWh, продукты же полимеризации образуют коллоидный раствор, как доказано Гокком.

, Лит.: Η о 1 d e D., Kohlemvasserstoffole u. Fette, р. 271—274, 6 АиП., В., 1924: Friedrich, «Z. d. VDI», 1921, В. 35, р. 1171: E i с h w а 1 d E., «Z. ang. Ch.», 1922, В. 35, p. 505; Eichwald E., ibid., 1923, В. 36, p. 610; Vogel H., ibid., 1920, В. 33, p. 232; Η ό c ii L., «Ztschr. f. Elektrochem. und an-gew. physik. Chemie», Lpz., 1923, B. 29, p. Ill; Biel C., Die Reibung in Gleitlagern, «Z. d. VDI», 1920, B. 64, p. 449; Beckerd., «Wissenschaftl. Verfiffentl. aus dem Siemens-Konzern», Berlin, 1926, B. 6, p. 160; Г. П. 167107, 234543, 236249, 251591, 429551; Am. П. 1578624. П. Флоренский.