کاربردهای بنزوتری آزول در سیستم های خنک کننده
خوردگی یکی از جدیترین مشکلات مهندسی و نگرانی بزرگ اقتصادی در سیستمهای خنک کننده صنعتی است. پیامدهای خوردگی بسیار زیاد و متنوع است و تأثیرات آنها بر عملکرد ایمن، قابل اعتماد و کارآمد تجهیزات و سازههای سیستم خنک کننده اغلب در یک محیط خورنده جدیتر است.
درک مکانیسمهای خوردگی، پیشبینی و کنترل، چالشهای بزرگ برای عملکرد ایمن قطعات است. ضد خوردگی بنزو تری آزول برای جلوگیری از خوردگی ناشی از جریان برای لولهها، لولههای مبدل حرارتی که در آنها فلز مس جهت انتقال آب صنعتی یا آبهای دریا استفاده میشود به کار میرود. بنابراین؛ درک تعامل بازدارندهها در محیط جریان برای به تأخیر انداختن خوردگی مهم است.
استفاده از بازدارندههای آلی جذب شده بر روی سطح مس یکی از کاربردی ترین رویکردها برای محافظت در برابر خوردگی است.
در طول چند دهه گذشته، شیمی پیوند کربن – نیتروژن یک موضوع تحقیقاتی داغ بوده است، زیرا نشان داده شده است که این گروه عاملی یکی از اجزای سازنده اصلی شیمی آلی و مواد است. طیف گستردهای از مشتقات آزول حاوی نیتروژن برای مهار خوردگی مس در محیطهای کلرید مورد مطالعه قرار گرفته است.
بنزوتری آزول یک ترکیب هتروسیکلیک آروماتیک پنج عضوی حاوی سه اتم نیتروژن است و مشتقات آن به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفتند و ثابت شد که یک بازدارنده بسیار کارآمد برای جلوگیری از خوردگی مس و آلیاژهای مبتنی بر مس در سیستمهای خنک کننده محسوب میشود.
یک مولکول بنزوتری آزول از نظر شیمیایی در یک محیط خنثی، اتم نیتروژن در مولکول که یک پیوند دوگانه در یک ساختار مولکولی تشکیل میدهد و یک اتم اکسیژن که یک اتم کربن را به هم متصل میکند، ممکن است به مکانهای فعال تبدیل شوند. علاوهبراین، مناطق این اتمها به مناطقی با چگالی الکترونی بزرگ تبدیل میشوند. این عمدتاً نشان دهنده الکترونگاتیوی کل مولکول است.
عملکرد بنزوتری آزول
بنزوتری آزول در محیطهای خنثی و قلیایی برای مدت طولانیتری عملکرد محافظتی ضدخوردگی ایجاد میکند. بنزوتری آزول (BTA) با جرم مولی 119.124 گرم در مول به اندازه کافی در آب (20 گرم در لیتر) برای استفاده به عنوان بازدارنده خوردگی محلول است.
بنزوتری آزول بسته به pH محلول آزمایشی میتواند خنثی، دارای بار منفی (BTA) یا پروتونه باشد. شکلهای مختلف BTA در محلول به وجود میآید. بنزوتری آزول، یک ترکیب آلی کریستالی سوزنی سفید تا صورتی روشن است که در الکل، بنزن، تولوئن، کلروفرم، دی متیل فرمامید و اکثر حلالهای آلی و محیطهای قلیایی محلول است.
در محیطهای اسیدی و خنثی، اثربخشی مهار خوردگی چند وجهی است. با افزایش پتانسیل شیمیایی، اثر الکتروفیلی کاهش یافته، افزایش مییابد.
بنزوتری آزول یک بازدارنده خوردگی نه تنها برای مس بله برای دیگر فلزات و آلیاژهای مختلف است که به طور گسترده در صنعت آب و سیستمهای آبی خنک کننده استفاده میشود. بنزو تری آزول با تشکیل یک لایه نازک مانع بر روی سطح فلز، واکنش خوردگی کاتدی روی مس را مهار میکنند.
در سطح فلز مس، یونهای مس تک ظرفیتی و بنزوتری آزول با جذب و واکنش، یک لایه ترکیبی نامحلول را تشکیل میدهند که مانع از خوردگی مس میشود. این فیلم جذب شیمیایی شامل پیوند مستقیم شیمی آزول به سطح مس است.
یکی از مواردی که در استفاده از بنزوتری آزول باید توجه شود این است که مواد شیمیایی و لایههای باقیمانده در حضور غلظتهای بالای هالوژن (کلر، برم و غیره) غیر فعال میشوند. برای محاسبه اتلاف مقدار بنزوتری آزول ناشی از سطح غلظت بالای هالوژن، ممکن است نیاز باشد غلظت بالاتری از بنزوتری آزول در سیستم تزریق شود.
علاوهبراین، در شرایط اسیدی، مکانهای واکنش در وسط اتم نیتروژن متمرکز میشوند. به دنبال آن یک اتم اکسیژن وجود دارد و همان نقشی را ایفا میکند که حالت خنثی دارد. بنابراین؛ از طریق مقایسه فوق، میتوان نتیجه گرفت که ترکیب تری آزول حاوی اتم گوگرد ممکن است در عملکرد بازدارندگی برتر از ترکیب تری آزول حاوی اتم اکسیژن باشد.
اثر بازدارنده خوردگی بنزوتری آزول میتواند در سایر مواد فلزی مانند روی، سرب، چدن و نیکل نیز رخ دهد. بنزوتری آزول همچنین میتواند در ترکیب با انواع دیگر بازدارندههای خوردگی برای بهبود رهایش پایدار استفاده شود. در کاربرد مهار خوردگی سیستم آب خنک کننده با گردش بسته، تأثیر بسیار خوبی دارد.
علاوهبراین، افزودن بنزوتری آزول به مخلوط ضد یخ اتیلن گلیکول و آب برای خودروها نیز میتواند اثر رهاسازی پایدار خوبی داشته باشد که چشمانداز امیدوارکنندهتری را برای افزایش عمر دستگاه فراهم میکند.
بنزوتری آزول یک بازدارنده خوردگی و مواد خام شیمیایی رایج و در دسترس است. کاربردهای بسیار کمی از جهات مختلف وجود دارد. چگونه میتوان بازده صنعتی آن را افزایش داد و چگونه نقش آن را در صنعت و کاربرد مؤثرتر ایفا کرد، چالش کنونی است.
بنزو تری آزول در ضدیخ موتورهای دیزلی
در بسیاری از نقاط جهان دسترسی آماده به آب مناسب برای استفاده در سیستم خنک کننده وجود ندارد. آب سخت شامل تعدادی مواد معدنی است که مهمترین آنها کلسیم، منیزیم و نمک آهن است. این مواد معدنی ممکن است به کاهش کارایی و کاهش طول عمر مفید ترکیب خنک کننده کمک کنند.
این ضرر میتواند به ویژه برای کامیونهای دیزلی سنگین که میتوانند بیش از 10000 مایل در ماه را طی کنند مضر باشد. ترکیب ناکارآمد مایع خنککننده میتواند عمر موتور را کوتاه کند، راههای داخلی سیستم خنککننده را مسدود کند، به سوراخ شدن آستر سیلندر و حفره شدن پمپ آب کمک کند که همگی منجر به تعمیرات اساسی موتور پرهزینه میشوند.
ترکیب ضدیخها که در سیستمهای خنک کننده موتورهای احتراق داخلی، به عنوان مثال، در موتورهای دیزلی سنگین، کامیونهای سبک و اتومبیلها استفاده شود از افزودنیهای ضد خوردگی مختلفی از جمله بنزوتری آزول تشکیل شده است.
ترکیب ضد یخ را میتوان به آب یا مایع خنک کننده مناسب دیگر در سیستم خنک کننده اضافه کرد تا دمای نقطه انجماد مایع خنک کننده را کاهش داده و از خوردگی اجزای فلزی مرتبط با سیستم خنک کننده جلوگیری کند.
ترکیب ضد یخ شامل یک جزء اسید آلی شامل اسید آدیپیک و حداقل یکی از اسید بنزوئیک و یک یا چند اسید دی کربوکسیلیک C9-C12 – یا نمکهای این اسیدها است. ترکیب ضد یخ همچنین شامل سایر افزودنیهای ضد خوردگی، به عنوان مثال، مولیبدات، نیتریت، آزولهای سیلیکات نیترات و انواع عوامل بافر است.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.