Potrzebuję wytworzyć "chłodziwo" do napełnienia wkładu chłodzącego który by utrzymywał temperaturę krzepnięcia/zamarzania 2-3 stopnie C.
Potrzebne jest mi to do transportu leków które wymagają takiej temperatury.
Czy jest ktoś kto orientuje się w zagadnieniu i mógłby coś podpowiedzieć jak uzyskać taką substancję PCM najlepiej o nietoksycznych właściwościach?
Z wszelkie informacje z góry wielkie dzięki.

https://www.engineeringtoolbox.com/prop ... d_363.html
tu masz tabele i wykresy proporcji glikolu propylenowego z wodą
z tych tabeli dowiesz się jakie musisz proporcje użyć, aby otrzymać ciecz o punkcie zamarzania który Cię interesuje

oczywiście chłodzenie tej cieczy już we własnym zakresie np. agregat, chłodziarka, wymiennik ciepła itp.

kolejna sprawa, że jak to ma służyć do profesjonalnego przewozu leków, to potrzebujesz certyfikatów i innych papierów, wiec po prostu kupujesz gotowca

Wielkie dzięki za odpowiedź.
To ma służyć wyłącznie dla moich prywatnych potrzeb. Po prostu żeby zdobyć jeden z leków jakich używam trzeba na niego polować i niekiedy jeździć kilkaset kilometrów do apteki gdzie akurat się pojawił. Natomiast temperatura jego przechowywania to 2-8 stopni C. O ile w zimie jakoś się to udawało, o tyle teraz w lecie jest problem i stąd to.
Z chłodzeniem lodówka sobie spokojnie poradzi, a do kontroli temperatury używam rejestratora RC-5 firmy Elitech, więc to już ogarnąłem.
Dzięki raz jeszcze i pozdrawiam serdecznie.

Z tego co się doczytałem, to glikol propylowy jedynie obniża temperaturę zamarzania, ale znalazłem też coś co ją podwyższy, a mianowicie gliceryna.
Powyżej około 92% (z wodą) podwyższa temperaturę zamarzania, więc powinno być ok. do moich celów.
Pozdrawiam!

roztwory gliceryny w wodzie:
95% to temperatura zamarzania 7,8 stopnia C
90% to temperatura zamarzania minus 1,7 stopnia C

więc 92% będzie zamarzało pewnie w okolicach 0 do dodatniej dwójki w stopniach C, czyli w temperaturze w której chcesz przechowywać leki, ten roztwór będzie stały, a co za tym idzie nie będzie następowała wymiana ciepła.

Robisz sobie roztwór który jest ciekły np. w minus 20 i schładzasz go do tych 2-8 stopni - i problem rozwiązany.

Powoli zaczynam myśleć, że mylisz temperaturę zamarzania z temperaturą danego roztworu który pojawia się przy mieszczanie danych cieczy.
Więc ani glikol+woda ani też gliceryna+woda nie zaczną się same z siebie schładzać do wyznaczonych w tabelach temperatur.
ale nawet jeżeli by tak było to nie jest to zupełnie opłacalne

--
Inna sprawa, że zupełnie nie rozumiem po co bawić się w ciecze, agregaty chłodzące itp.
kupujesz lodówkę samochodową na 12V, podpinasz do gniazdka samochodowego i masz temperaturę jaka Ci potrzebna

Chodzi mi o zjawisko w którym lód (woda) zaczyna się topić i jest to w okolicach zera stopni C. Ta temperatura utrzymuje się do momentu stopnienia całości.
Chcę zrobić dokładnie coś takiego tylko zamiast zera stopni potrzebuję temperatury topnienia +2 do +3 stopni C.

Nie zawsze jeżdżę samochodem, często jest to kilkugodzinna wycieczka PKP, więc lodówka samochodowa nie za bardzo. Poza tym koszt takiej lodówki
Komercyjnie są produkowane wkłady chłodzące do przewożenia leków które właśnie utrzymują temperaturę plus 2-3 stopnie C tyle, że ich cena jest niemała. Ja chcę wykonać coś podobnego tylko niższym kosztem.

no a co Ci da że roztwór wodny będzie w postaci stałej w temperaturze +2 do +3 stopni C ?
stal też jest wtedy stała, tak jak i beton i wiele innych materiałów.

błąd
temperatura wzrasta do temperatury otoczenia, bez względu na to jaką postać ma dane ciało, jedynie różnica może być taka, że jedne substancje trzymają temperaturę dłużej a inne krócej, stan skupienia nie ma tu nic do rzeczy.

kup sobie rejestrator temperatury, opakowanie ze styropianu, wsadź do środka kilka kostek lodu wraz z rejestratorem i sprawdź po 5h jak zmieniała się temperatura w środku.
potem zrób to samo tylko opakowanie ze styropianem i lodem wystaw na balkon/okno w ciepły dzień.
ewentualnie to samo zrób z dużym termosem.

Tutaj kwestią jest dobra izolacja termiczna oraz odpowiednie chłodziwo (lód/kompresy chłodzące/wkłady do lodówek turystycznych), a nie zabawa z roztworami wodnymi które się topią/krzepną w danych temperaturach.

no i właśnie dlatego przewóz czegokolwiek w danej temperaturze jest tak kosztowne.
sprawdź ceny też plecaków izotermicznych, toreb izotermicznych, lodówek turystycznych + wkładów do lodówek turystycznych (circa 30 zł/2 szt.).

Czyli co, nie jest tak, że podczas przemiany, jeśli topi się lód (pochodzący z wody) to dopóki całość się nie stopi to temperatura nie stabilizuje się w okolicach zera stopni C
Czy dobrze zrozumiałem to o czym piszesz ?

W załączeniu wynik testu który przeprowadziłem na wodnych wkładach w torbie termicznej, uprzednio zamrożonych w temperaturze około minus 13 stopni C.
Zatem jak ten wynik zinterpretować

temperatura stabilizuje się do poziomu temperatury otoczenia i tyle, aby ten czas wydłużyć stosuje się np. materiały termoizolacyjne jak przykładowo styropian


--> pojemność cieplna

i to że coś się topi nie ma żadnego znaczenia, mylisz tutaj po prostu przyczynę ze skutkiem


więc masz tak
temperaturę zewnętrzną np. 25 stopni C
materiał termoizolacyjny np. styropian o współczynniku przewodnictwa cieplnego np. 0,030 W/mK - im mniejszy współczynnik przewodnictwa tym aby utrzymać daną różnicę temperatury wystarczy mniejsza warstwa
masz temperaturę wewnątrz pojemnika np. minus 15 stopni C
dodatkowo na początku masz różnicę temperatur 40 stopni C i jak widać na wykresie wzrost temperatury jest dość gwałtowny, natomiast im różnica temperatur między środkiem i zewnętrzem chłodziarki spada do poziomu około 25 stopni to już proces zachodzi wolniej, a że przy okazji ciało stałe zmienia się w lód, tutaj nie ma znaczenia
znaczenie natomiast ma coś innego: pojemność cieplna
dla lodu to około 2 J/gK a dla wody to około 4 J/gK, czyli ciekła woda potrzebuje dostać dwa razy więcej energii aby podnieść swoją temperaturę o tą samą jednostkę, dlatego też w okolicach zera linia się wypłaszacza, czyli powinieneś teoretycznie właśnie mieć ciecz która przy minus 15 stopni C jest cieczą, dzięki czemu temperatura będzie się dłużej utrzymywać, a nie lód w temperaturze dodatniej

dodatkowo im większa różnica między temperaturą na zewnątrz i wewnątrz tym powinna być zastosowana grubsza warstwa termoizolacyjna

Cytat:
"Topnienie lodu
Prezentujemy mieszaninę wody z lodem, mierzymy temperaturę cyfrowym termometrem (oczywiście wynosi ona 0o C), wyjaśniając przy okazji genezę skali Celsjusza. Obserwujemy, jak ubywa lodu, a temperatura nie zmienia się: tak! temperatura w trakcie topnięcia (i krzepnięcia) ciał krystalicznych jest stała, przez cały czas zachodzenia procesu. Innymi słowy, niezależnie jak dużo lodu jest w szklance coca-coli (i niezależnie jak zimny on był), temperatura coca-coli będzie dokładnie 0oC, tak długo jak będzie w szklance lód."

Źródło: http://dydaktyka.fizyka.umk.pl/4_i_pol_stany_skupienia/Topnienie_lodu.html

W takim razie jak to rozumieć

no to dodaj kostkę lodu do ciepłej wody i zbadaj temperaturę - jest lód w wodzie ? jest. temperatura jest 0 ? nie jest
dodatkowo gdyby to była prawda, to woda w jeziorze zamarzałaby do samego dna w zimie jak zamarza góra, a jak wiemy na dnie jeziora jest około 4 stopnie na plusie

A wracając do mojego testu co byś radził zrobić by tą "wypłaszczoną" część wykresu z okolic zera stopni przesunąć w okolice 2-3 stopni na plusie?

Obaj macie rację, choć dyskusja stała się nieco bezładna i może być myląca dla niezorientowanych. Pozwólcie że spróbuję uporządkować:
1. Oczywistym jest, że wstępnym warunkiem utrzymania w pojemniku temperatury różnej od temperatury otoczenia (wyższej lub niższej) jest ograniczenie wymiany ciepła z otoczeniem poprzez zastosowanie izolacji cieplnej czyli materiału o niskiej przewodności cieplnej (wysokiej oporności cieplnej). Jakaś wymiana cieplna w przypadku różnicy temperatur pomiędzy wnętrzem pojemnika i otoczeniem następuje jednak zawsze, nawet gdy stosuje się grube warstwy dobrej izolacji (np. wspomniany już styropian czy inne spienione tworzywo sztuczne o porach zamkniętych).
2. Aby przedłużyć czas przez jaki wewnątrz pojemnika utrzymywana jest wymagana temperatura stosuje się materiały PCM (https://pl.wikipedia.org/wiki/Materia%C ... ennofazowy) o temperaturze przemiany fazowej bliskiej temperaturze, która ma być utrzymywana wewnątrz pojemnika, oczywiście umieszczone wewnątrz pojemnika. Wykorzystują one zjawisko polegające na tym, że materiały te zmieniając stan ze stałego na ciekły pobierają ciepło z otoczenia. Oznacza to, że gdy do pojemnika dopłynie ciepło z zewnątrz i temperatura materiału PCM wzrośnie powyżej temperatury przemiany (topnienia) materiał topi się pobierając ciepło i temperatura wewnątrz utrzymuje się minimalnie powyżej temperatury topnienia do momentu, gdy cały materiał PCM ulegnie stopieniu. Najprostszy materiał PCM to woda (temperatura topnienia 273 K). Pytanie Gelka powinno brzmieć: czy znacie materiał PCM o temperaturze topnienia 275 K (2 stopnie C)? Inna sprawa, że wodne roztwory różnych substancji posiadają inne temperatury topnienia od wody (np. roztwory soli poniżej 0 stopni C.).

weź wsadź do lodówki z 4-5 butelek wody 1.5litra oraz rejestrator temperatury schłodź je do najniższej temperatury przechowywania danego leku (pewnie 2 deg. C), następnie jedną przelej do termosu o tej samej objętości, wstaw do środka rejestrator temperatury w opakowaniu termoizolacyjnym takim w jakim są sprzedawane leki które potrzebują chłodnego przechowywania jak np. insulina, ewentualnie worek termoizolacyjny z rejestratorem wsadź jeszcze do worka strunowego jak nie może mieć kontaktu z wodą.
termos wsadź do turystycznej lodówki i obłóż go pozostałą ilością wody w butelkach, ewentualnie dodaj lodu.

zamknij i sprawdź za 24h jak wygląda wykres temperatury i przydałoby się taki pakunek wystawić w takie miejsce w jakim będą panowały warunki w których będziesz przewoził leki
bo jak już wyżej wspominałem prędkość z którą jest ogrzewana substancja w środku opakowania termoizolacyjnego zależy w dużej mierze od różnicy temperatur w środku i na zewnątrz

jak to nie pomoże to pozostają niestety dwa wyjścia:
- większa objętość chłodziwa w postaci wody czyli zamiast termos 1.5litra, 10 litrów + większe opakowanie termoizolacyjne które będzie też obłożone większą ilością chłodziwa - czyli robi Ci się na bidę 50-100 kg pakunek
- elektryczna chłodziarka która będzie utrzymywać daną temperaturę i raczej nikłe szanse są na to, że sam tniej coś wykonasz taniej niż zakup używanej

Oki, dzięki Sulik za podpowiedź.
A może ktoś ma jeszcze jakieś inne pomysły?