Ｍａｒ．２０１５ 精细与专用化学品 第２３卷第３期

·３８· ＦｉｎｅａｎｄＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ ２０１５年３月

技术进展

硬水对ＳＡＥＩ型飞机除冰液性能的影响研究

吴海涛，王强，夏祖西，苏正良

（中国民航局第二研究所，四川 成都６１００４１）

摘 要： 通过将ＳＡＥＩ型飞机除冰液与我国北方不同地区的硬水混和后， 进行一系列的试验和测试， 并对试验结果进行系统的分析和研究， 初步探讨了中国北方不同地区的硬水对Ｉ型飞机除冰液产品性能的影响。研究显示硬水对部分除冰液性能有一定程度的影响， 不过影响较小。

关键词： 硬水；ＳＡＥＩ型； 飞机除冰液

ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈａｒｄｗａｔｅｒｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＳＡＥｔｙｐｅＩａｉｒｃｒａｆｔｄｅｉｃｉｎｇｆｌｕｉｄ

ＷＵ Ｈａｉ－ｔａｏ，ＷＡＮＧ Ｑｉａｎｇ，ＸＩＡＺｕ－ｘｉ，ＳＵＺｈｅｎｇ－ｌｉａｎｇ

（ＴｈｅＳｅｃｏｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＡＡＣ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈａｒｄｗａｔｅｒｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＳＡＥｔｙｐｅＩａｉｒｃｒａｆｔｄｅｉｃｉｎｇｆｌｕｉｄｉｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｅｓｔｉｎｇｔｈｅ

ｐＨ、ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘ、ｆｒｅｅｚｉｎｇｐｏｉｎｔａｎｄａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｓｏｆＳＡＥｔｙｐｅＩａｉｒｃｒａｆｔｄｅｉｃｉｎｇｆｌｕｉｄｗｉｔｈｈａｒｄｗａ－ ｔｅｒｆｒｏｍｄｅｆｅｒｅｎｔａｒｅａｓｏｎＮｏｒｔｈＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｓｈｏｗｓｔｈａｔｈａｒｄｗａｔｅｒｈａｓａｌｉｔｔｌｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｄｅｉｃｉｎｇｆｌｕｉｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈａｒｄｗａｔｅｒ；ＳＡＥｔｙｐｅＩ；ａｉｒｃｒａｆｔｄｅｉｃｉｎｇｆｌｕｉｄ

飞机冬季运行，尤其是我国北方地区，会遭遇不同程度的冰雪天气。为了保障结冰气候条件下飞机的正常运行，必须对飞机进行除冰工作，确保飞机关键表面的清洁。目前，对飞机进行地面除防冰绝大多数还是采用液体法。只有深入、系统地研究影响除冰液的各种因素，才能比较准确地掌握结冰气候条件下飞机关键表面的防冰时间，才能比较准确的估计其防冰安全程度，确保飞机安全运行［１］。目前国际上常用的飞机除冰防冰液可根据

ＳＡＥ 规范分为四大类型， 分别为Ｉ型、ＩＩ型、ＩＩＩ型、ＩＶ 型液，目前国内使用量最大的为 ＳＡＥＩ型飞机除冰液， 因此本文重点研究 ＳＡＥＩ型飞机除冰液性能受我国北方各地区硬水的影响。无论是哪个厂家的Ｉ型除冰液，都是由冰点抑制剂、表面活性剂、缓蚀剂等成分组成，这些物质有可能会受到钙镁离子的影响。由于我国北方水质硬度较高，如果飞机除冰液和硬水混合发生反应则有可能影响到除冰防冰液的性能。

１ 试验部分

１．１ 试验材料

Ｉ型飞机除冰防冰液， 西北地区硬水、华北地区硬水、东北地区硬水 （均为当地机场附近采集的自来水水样）、标准硬水、去离子水。其中去离子水符合 ＡＳＴＭ Ｄ１１９３ＩＶ 型要求［２］；标准硬水， 根据ＳＡＥ ＡＭＳ１４２４配制［３］。

１．２ 试验方法

将不同厂家的 ＳＡＥＩ 型除冰液分别与去离子水、标准硬水、西北地区硬水、华北地区硬水、东北地区硬水按体积比为１∶１ 进行混合， 观察混合后外观变化， 并按照 ＡＳＴＭ Ｅ７０［４］测试其 ｐＨ 值，按照 ＡＳＴＭ Ｄ１７４７［５］ 测试其折光， 按照 ＡＳＴＭ

Ｄ１１７７［６］测试其冰点。

１．３ 试验仪器

ｐＨ ５１０ 型 ｐＨ 计，ＮＡＲ－３Ｔ 折光仪， ＷＦＹ－

１５４型冰点仪以及量筒。

收稿日期：２０１５－０３－０２

作者简介：柳燕 （１９８０－），女，硕士学位，就职于中国医药保健品进出口商会中药部。

２０１５年３月 吴海涛等：硬水对ＳＡＥＩ型飞机除冰液性能的影响研究

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２ 结果与讨论

２．１ 外观

将来自不同厂家的Ｉ型除冰液 Ａ１、Ａ２、Ａ３，按体积比１∶１ 分别与去离子水、标准硬水、西北地区硬水、华北地区硬水、东北地区硬水进行混合，摇匀，可以发现其中 Ａ２ 和 Ａ３ 除冰液在加入硬水后会出现沉淀，摇匀后液体变浑浊。将３组混合液静置２４ｈ后，观察其外观变化。结果见图１至图３。

图１ Ａ１除冰液与水混合静置２４ｈ后外观图

图２ Ａ２除冰液与水混合静置２４ｈ后外观图

图３ Ａ３除冰液与水混合静置２４ｈ后外观图

５种水样采用离子色谱法和火焰原子吸收分光光度法测试其电导率、氟化物以及硬度，测试结果见表１。

从图１、２、３可以看出，不同厂家的Ｉ型除冰液与硬水混合后，其外观表现也不尽相同，有的无明显沉淀，如 Ａ１除冰液；有的则会明显产生絮状沉淀，如 Ａ２、Ａ３除冰液。沉淀的多少与水的硬度有着很大关系， 根据表１ 可知华北水样 （代号４）硬度最高，西北水样 （代号３） 在４ 种硬水中硬度最低，而由图２、图３中产生沉淀的两组试样图片可明显看出 Ａ２－４ 和 Ａ３－４ 试样沉淀最多， 去离子水无任何沉淀，Ａ２－３和 Ａ３－３试样中的沉淀相对其他试样沉淀都相对较少。因此从外观上来看硬水有可能对Ｉ型除冰液产生影响，影响的大小由于生产厂家不同而不同。但具体影响多少则需要通过下面的ｐＨ、折光以及冰点的测试进行评估。

表１ 试样水分析结果

去离子水 １ １．８ 未检出 未检出 ０．０４ ０．００８

标准硬水 ２ ５１４ ０．４６ ０．１９４ ５０．０ １２．２西北水样 ３ ３１２ ２３．２ ２９．２ １５．９ ３．７５华北水样 ４ １０７０ １３２ ６９．３ ９２．９ ２１．４

东北水样 ５ ７３５ ９．１２ ３９．７ ６１．８ ８．７１

２．２ ｐＨ 测试

对以上样品选取与硬水混合后无明显沉淀的

Ａ１除冰液和有明显沉淀的 Ａ３ 除冰液， 对其进行

ｐＨ 值测试。测试结果如图４。测试结果表明， 无论是 Ａ１除冰液还是 Ａ３ 除冰液在与硬水混合后其

ｐＨ 值与去离子水混合液相比 ｐＨ 值都会下降， 且

与硬度最大的 ４ 号硬水 （华 北硬水）， 混合液的

ｐＨ 值降低最多。Ａ１ 除冰液与去离子水的混合液

ｐＨ 值是 ８．９３， 而与华北硬水混合 ｐＨ 值则是

８．７９，ｐＨ 值降低０．１４；Ａ３ 除冰液与去离子水的混合液ｐＨ 值是８．７９，而与华北硬水混合ｐＨ 值则

样品代号

图４ ＳＡＥＩ型除冰液与去离子水以及硬水混合后的ｐＨ 值

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是８．６４，ｐＨ 值降低０．１５。

２．３ 折光测试

精细与专用化学品 第２３卷第３期

其重要的作用。从抽取的３个Ｉ型除冰液的试验结果来看，硬水确实会对Ｉ型除冰液性能产生一定的

选取除冰液 Ａ１ 和 Ａ２ 分别与去离子水和各种硬水进行混合后， 测试其折光率， 测试结果见图

５。由图５ 可以看出，Ａ１ 除冰液与５ 种水样混合后，其折光率均在１．３８１２～１．３８２０ 变动， 也即折光仪最后一位估读的数字上， 因此可认为硬水对

Ａ１除冰液的折光率影响很小。Ａ２除冰液与５种水样混合液的折光率变化相对 Ａ１ 较大， 其受硬水影响最大的折光率与去离子水混合液折光率相差

０．００１１，且数值跳跃无明显规律性，初步判断可能为 Ａ２硬水混合液产生的沉淀对折光率产生影响所导致。

图５ ＳＡＥＩ型除冰液与去离子水以及硬水混合后的折光率

影响，但影响很小，在标准可接受的范围之内［３］。

ｐＨ 值变化不超过 ０．２， 根据 ＳＡＥ 规范要求

ｐＨ 值 变 化 不 超 过 ±０．５； 折 光 率 变 化 不 超 过

０．００１１，根据ＳＡＥ 规范要求折光率变化不超过±

０．００１５；冰点变化不超过２℃， 根据 ＳＡＥ 规范要求冰点值变化不超过±３℃。

参考文献

［１］吴海涛，彭华乔，曾萍．飞机除／防冰液防冰性能适航验证浅析

［Ｊ］．教育科学博览，２０１４（２４９）：１０８－１１０．

［２］ＡＳＴＭ Ｄ１１９３．Ｓｔａｎｄａｒｄｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｒｅａｇｅｎｔ ｗａｔｅｒ［Ｓ］． ２００６．

［３］ＳＡＥ ＡＭＳ１４２４Ｋ．Ｄｅｉｃｉｎｇ／ａｎｔｉ－ｉｃｉｎｇｆｌｕｉｄ，ａｉｒｃｒａｆｔＳＡＥｔｙｐｅＩ

［Ｓ］．２０１２－０３．

［４］ＡＳＴＭ Ｅ７０．ＳｔａｎｄａｒｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐＨ ｏｆａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈｔｈｅｇｌａｓｓｅｌｅｃｔｒｏｄｅ［Ｓ］．

［５］ＡＳＴＭ Ｄ１７４７．Ｓｔａｎｄａｒｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｏｆｖｉｓ－ ｃｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｓ］．１９９９．

［６］ＡＳＴＭ Ｄ１１７７．Ｓｔａｎｄａｒｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆｒｅｅｚｉｎｇｐｏｉｎｔｏｆａｑｕｅ－ ｏｕｓｅｎｇｉｎｅｃｏｏｌａｎｔｓ［Ｓ］．２００７．

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏

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２．４ 冰点测试

选取除冰液 Ａ２ 和 Ａ３ 分别与去离子水和各种硬水进行混合后， 测试其冰点， 测试结果见图６。由图６ 可以看出，Ａ２ 和 Ａ３ 除冰液与５ 种水样混合后，其冰点变化值很小， 均不超过２℃， 且变化无明显规律。Ａ２系列硬度高的水样混合液其冰点略低，而 Ａ３系列则是硬水混合液相对去离子水混合液冰点又略高。这些细微的变化可以认为是由于机器误差和操作误差综合作用的结果。

样品代号

图６ ＳＡＥＩ型除冰液与去离子水以及硬水混合后的冰点值

３ 总结

作为我国使用最广泛的一类除冰液，ＳＡＥＩ型飞机除冰液对于保障我国冬季飞机运行安全起着极

《精细化学品催化合成技术》分上、下两册，上册（第１～６章）为 “绿色催化技术”，下册 （第７～１４章） 为 “催化合成反应与技术”。

本册 （下册） 在上册叙述精细化学品合成的绿色催化技术基础上详细介绍了各种类型催化剂参与的各种类型有机合成反应。包括在多孔本体和负载金属催化剂上使用氢气的有机化合物催化加氢和催化加氢裂解反应；在酸碱催化剂上进行精细化学品催化合成反应；使用分子氧和过氧化物作为氧源的催化氧化反应；使用手性辅助试剂催化合成手性化合物的反应；使用生物催化剂催化合成精细化学品的反应。

书号：９７８７１２２２０５２９２ 定价：１６８．０元出版时间：２０１５年２月 开本：１６

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