رسوب های تشکیل شده از آب

یکی از مشکلات مهم در صنایع، رسوب‌های تشکیل شده از آب است. اما چرا اصولاً در یک سیستم رسوب ایجاد می‌شود؟ پاسخ به این سؤال مشکل است. در عمل علل مختلفی می‌تواند باعث ایجاد رسوب گردد که روابط بین علل بسیار پیچیده است. رسوب‌گذاری یک فرایند چندمرحله‌ای است که مسبب آن نمک‌های محلول درون آب می‌باشد.

مکانیسم رسوب گذاری

رسوب‌گذاری به دلایل مختلفی صورت می‌گیرد. رابطه بین علل مختلف رسوب‌گذاری بسیار پیچیده است و از نظر علمی کاملاً روشن نمی‌باشد. ولی می‌توان قوانین کلی را از روی مشاهدات تجربی به این پدیده نسبت داد. شکل زیر یک تصویر کلی از ایجاد رسوب را نشان می‌دهد.

فرایند ایجاد رسوب

فرایند ایجاد رسوب

مواد معلق موجود در آب پس از ته‌نشینی بر روی سطوح جامد و سپس سوخته شدن احتمالاً به دلیل دمای بالای سطح، حالت رسوبی شکل به خود می‌گیرند. اما در حالت کلی آب شامل مواد معدنی محلول است. این مواد در حالت فوق اشباع ایجاد نخستین هسته‌های کریستالی را نموده و با ایجاد این هسته‌ها رشد کریستال‌ها آغاز می‌شود.

رشد کریستال‌ها در نهایت باعث ایجاد رسوب بر روی سطوح در تماس با آب می‌شود. هر تلاشی برای جلوگیری از رسوب‌گذاری بدون شناخت کیفی و در صورت امکان کمی عوامل مؤثر در آن امکان‌پذیر نیست. همه اجزا تشکیل‌دهنده رسوب از آن گروه نمک‌هایی هستند که حلالیت آن‌ها تابع دماست.

اجزا تشکیل‌دهنده ناخالصی‌های آب (مانند کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سولفات باریوم، سیلیکا و غیره) در اثر عوامل مختلفی می‌توانند ته‌نشین شوند. این عوامل می‌تواند افت فشار، تغییر دما، تغییر جریان، تغییر pH و … باشد. اما برای آنکه املاح آب ته‌نشین شوند سه شرط لازم

است:

فوق اشباع بودن

فوق اشباع بودن محلول عامل درجه اول در رسوب‌گذاری است. یک محلول به دلایل مختلف می‌تواند فوق اشباع شود مثل تغییرات دما، pH، تبخیر، تغلیظ و اضافه‌شدن مودی که می‌توانند نقش هسته اولیه را بازی کنند.

پدیده فوق اشباع می‌تواند یک پدیده کاملاً موضعی باشد. در مواضعی مثل لایه سیال در مجاورت یک سطح گرم، محل تماس مایع و گاز، در یک شکاف میکروسکوپی و در خلل‌وفرج رسوب‌های قبلی این پدیده می‌تواند اتفاق افتد. البته حالت فوق اشباع می‌تواند برای مدت طولانی، بدون آنکه رسوبی ایجاد شود و یا کریستالی رشد کند، باقی بماند.

زمانی که می‌گذرد تا محلول فوق اشباعی شروع به رسوب‌گذاری کند را زمان تأخیر می‌گویند. زمان تأخیر برای محلول‌های مختلف، متفاوت است. مثلاً وجود منیزیم یک مانع مهم برای رسوب‌کردن کربنات کلسیم آب دریاست. حضور منیزیم باعث تمایل به حفظ درجه بالاتری از فوق اشباع و زمان تأخیر بیشتری می‌شود. جدول زیر نشان می‌دهد که وجود منیزیم چه تأثیری در طولانی‌تر کردن زمان تأخیر دارد.

نوع آب کربنات افزوده شده (m mole/l) زمان هسته گذاری
الف: آب دریا(مصنوعی فاقد منیزیم) 7/34 1 دقیقه
4/58 4/7دقیقه
1/83 13 دقیقه
0/93 20 دقیقه
ب: آب دریا(با آنالیز مشابه الف) 7/35 7-6 دقیقه
4/58 4/5-3 دقیقه
1/83 18/15 دقیقه
0/93 900-940 دقیقه
ج: آب دریا که غلظت منیزیم آن دو برابر غلظت واقعی باشد 4/75 22-53 دقیقه
3/85 22-53 دقیقه

تشکیل هسته های اولیه

هسته‌های اولیه در واقع تسهیل‌کننده راه رسوب‌گذاری در سیستم هستند و عوامل زیادی (چون ذرات غبار، ارتعاش، اصطکاک و …) می‌توانند نقش هسته اولیه را بازی کنند. رسوبات قبلی و نیز محصولات خوردگی خود می‌توانند نقش هسته‌های اولیه را بازی کنند.

زمان تماس

پس از اینکه در یک محلول فوق اشباع عمل هسته‌گذاری اولیه انجام شد، آنگاه باید زمان تماس کافی بین محلول و هسته‌های اولیه وجود داشته باشد تا کریستال‌ها رشد کنند. در واقع هرچه زمان تماس بیشتر باشد شانس ایجاد رسوب چسبنده بیشتر خواهد شد.

چسبندگی رسوب

مشخصات رسوب بستگی به درجه فوق اشباع بودن، نوع ماده رسوب کننده، تعداد هسته اولیه، دما، فشار، هم زدن و شرایط محیط دارد. به‌عنوان‌مثال هم زدن تأثیر مهمی در مشخصات رسوب کربنات کلسیم دارد. در سیستم‌هایی که آب در گردش است مشاهده شده است که کریستال کربنات کلسیم سفت‌وسخت بوده؛ ولی در آب‌های ساکن، کریستال‌های کربنات کلسیم به‌صورت پودر نرم هستند.

به تجربه ثابت شده است که:

  • اگر شدت ایجاد رسوب شدید باشد رسوب‌ها معمولاً متخلخل و نیز غیرچسبنده و نرم خواهند بود.
  • رسوبات باگذشت زمان معمولاً سخت‌تر و چسبنده‌تر خواهند شد.
  • ناهمواری سطح، چه طبیعی باشد و چه به علت خوردگی، باعث افزایش چسبندگی رسوب می‌شود.
  • در محل تماس گاز – مایع – جامد همانند آنچه که در محل تماس هوا، آب، دیواره ظرف در بویلرها و تانک‌های ذخیره دیده می‌شود، رسوبات چسبنده‌تری نسبت به نقاط دیگر ایجاد می‌شود.
  • چسبندگی رسوب معمولاً بستگی به نوع ماده رسوب و جنس سطح جامد دارد.

گاهی تولیدکنندگان برخی دستگاه‌ها ادعا می‌کنند که در صورت صاف نگه‌داشتن سطوح، رسوبی ایجاد نخواهد شد؛ ولی به تجربه ثابت شده است که تحت شرایط مناسب و زمان کافی تقریباً بر روی هر سطحی از جمله سیمان، فولاد، پلاستیک و … رسوب ایجاد خواهد شد.

تأثیر عوامل هیدرودینامیکی بر تشکیل رسوب

سرعت بالای سیال گاهی مزاحم تشکیل رسوب می‌شود؛ اما در برخی موارد هم تشکیل رسوب را تشدید می‌کند. دلیل این امر وجود لایه مرزی است. لایه مرزی در انتقال جرم، مومنتم و حرارت نقش بسزایی دارد و هر سه مورد در رسوب‌گذاری مهم هستند.

رفتار لایه مرزی با رفتار محلول کاملاً متفاوت است. آن قسمت از مواد محلول در آب که تمایل به رسوب‌گذاری دارند معمولاً در نواحی متلاطم زودتر رسوب می‌کنند. در صنایع بسیار دیده شده است که در قسمت مستقیم یک خط لوله هیچ رسوبی ایجاد نشده است؛ ولی در زانویی که در قسمتی از همان خط لوله قرار دارد رسوب‌گذاری شدید انجام شده است.

سایر عوامل مؤثر بر تشکیل رسوب

وجود حباب در ایجاد رسوب مؤثر است. با افزایش دما نمک‌هایی که حلالیت آن‌ها با دما کاهش می‌یابد. داخل حباب به‌صورت فوق اشباع درآمده و پس از ترکیدن حباب این نمک‌ها در فصل مشترک گاز – جامد – مایع رسوب می‌کنند.

از جمله عوامل مهم دیگر در تشکیل رسوب، نقش pH است. این عامل اغلب در رسوب‌گذاری املاحی مثل کربنات کلسیم، هیدروکسید منیزیم و ترکیبات آهن اثر می‌گذارد. افزایش pH معمولاً باعث ترسیب چنین ترکیباتی می‌شود درحالی‌که کاهش آن تمایل به نگهداری این املاح را به‌صورت محلول، افزایش می‌دهد.

پیش‌بینی تشکیل رسوب

پیش‌بینی تشکیل رسوب روش‌های مختلفی دارد. این روش‌ها بر مبنای تعادلات شیمیایی بوده و فقط می‌توانند مشخص کنند چه اتفاقی خواهد افتاد؛ اما دینامیک مسئله را بررسی نمی‌کنند. بدون تردید رسوب‌گذاری آب به علت تأثیر عوامل بسیار زیاد پیچیده‌تر از آن است که بتوان با روش‌های پیش‌بینی پاسخ دقیقی به دست آورد.

به‌عنوان‌مثال رسوب سولفات کلسیم خود چهار شکل دارد. حلالیت هر چهار شکل با افزایش دما کاهش  می‌یابد؛ اما همان‌طور که در شکل زیر پیداست با هم متفاوت است. در پیش‌بینی تشکیل رسوب این تفاوت‌ها باید مدنظر قرار گیرد.

سولفات پوسته شدن

سولفات پوسته شدن

در آب طبیعی همواره مقداری گاز دی‌اکسیدکربن به‌صورت محلول وجود دارد. این گاز نقش عمده‌ای در تشکیل رسوب کربنات کلسیم دارد.

پوسته پوسته شدن کربنات

پوسته پوسته شدن کربنات

اگر در اثر تغییر دما یا فشار جزئی دی‌اکسیدکربن، مقداری از گاز محلول در آب، مایع را ترک کند، در آن صورت به علت کاهش حلالیت گاز تعادل بی‌کربنات و کربنات به‌هم‌خورده و باعث رسوب کربنات کلسیم می‌شود؛ بنابراین تشکیل رسوب در دماهای نه‌چندان زیاد به علت تبدیل سختی بی کربناتی به کربنات کلسیم در اثر حرارت یا افزایش در قلیاییت می‌باشد.

در حالت تعادلی، همه انواع دی‌اکسیدکربن (دی‌اکسیدکربن آزاد، بی‌کربنات، و کربنات) به‌گونه‌ای موازنه هستند که نه باعث خوردگی می‌شوند و نه باعث رسوب‌گذاری. در سال 1936 لانجلیر حلالیت کربنات کلسیم را به چند متغیر مؤثر در انحلال، مربوط کرد.

در این روش با تعریف پارامتری موسوم به اندیس اشباع IS (اندیش لانجلیر یا اندیس رسوب) می‌توان از تمایل به رسوب‌گذاری یا خوردگی آب موردنظر به‌صورت کیفی اطلاع حاصل کرد. اندیس اشباع اختلاف pH واقعی آب با pH آبی است که نه تمایل به خوردگی و نه تمایل به رسوب‌گذاری دارد که به آن pH اشباع می‌گویند.

IS صفر بیانگر این است که pH واقعی برابر pH اشباع است و یک تعادل اشباع برقرار است پس آب تمایلی به رسوب‌گذاری و یا خوردگی ندارد. اما اگر IS مثبت باشد؛ یعنی دما، قلیاییت و مواد جامد محلول، آب به حالت فوق اشباع بوده و از این‌رو آب تمایل به رسوب‌گذاری دارد و اگر IS منفی باشد بدان معناست که هنوز تعادل شیمیایی برقرار نشده است. در این حالت اگر رسوبی در سیستم وجود داشته باشد در آب حل خواهد شد و ممکن است آب فلز را نیز مورد حمله قرار دهد و شرایط خوردگی ایجاد شود.

اما روش لانجلیر فقط برای آب‌های شهری (با TDS کم) و در محدوده pH بین 5/9-5/6 مفید است. در این شرایط pH اشباع را می‌توان باتوجه‌به آنالیز آب (مشخص‌بودن غلظت یون‌های کلسیم و بی‌کربنات) و شکل زیر محاسبه کرد.

حذف رسوب

رسوبات کربنات کلسیم و نیز رسوبات حاصل از اکثر خوردگی‌ها را می‌توان با کلریدریک اسید 15% حل کرده و از محیط خارج کرد. اما استفاده از کلریدریک اسید 15% بدون افزودن ممانعت کننده‌های شیمیایی می‌تواند برای فلز خطرناک باشد. کافی است که کلریدریک اسید تجاری را با نسبت مناسب رقیق کنید و رسوبات را چندین بار با این محلول بشویید.

از تولید کف زیاد در این مرحله نهراسید؛ چراکه این کف‌ها معرف حل‌شدن رسوب کربنات کلسیم و تولید گاز است. همچنین می‌توانید از هگزامین با درصد مناسب به‌عنوان ممانعت کننده شیمیایی برای محلول اسیدی استفاده کنید.

رسوبات سولفات کلسیم به‌آسانی با شستشو توسط اسیدکلریدریک حذف نمی‌شوند. در این حالت حذف رسوب در دو مرحله انجام می‌شود. در مرحله اول رسوبات را با سود یا کربنات سدیم می‌شویید تا سولفات کلسیم به‌صورت کربنات کلسیم و یا هیدروکسید کلسیم درآیند.

سپس در مرحله دوم آن را با اسیدکلریدریک می‌شویید تا کربنات کلسیم یا هیدروکسید کلسیم حل شده و از محیط خارج شوند.

سولفات باریوم را نمی‌توان بااسید کلریدریک حذف کرد؛ بلکه باید توسط روش‌های مکانیکی و با استفاده از برس از محیط خارج گردد.

خوردگی در آب

مکانیسم خوردگی و انواع آن به‌تفصیل در مقالات مربوط به این بحث در و به سایت دکتر کمیکال موردبحث و بررسی قرار گرفته‌اند که می‌توانید با مراجعه به بخش مقالات علمی آن‌ها را مطالعه کنید. اما برای اجتناب از طولانی‌شدن موضوع در این جا فقط چند ویژگی مهم آب که در خوردگی نقش دارند مورد بررسی قرار می‌گیرند.

این ویژگی‌ها عبارت‌اند از:

غلظت اکسیژن محلول در آب، pH، درجه حرارت، سرعت آب، کلر باقی‌مانده و یون کلر.

اکسیژن محلول آب

اکسیژن محلول آب یکی از مهم‌ترین عواملی است که در سرعت خوردگی همه فلزات توسط آب نقش دارد. در دمای معمولی فلزات آهنی در غیاب اکسیژن محلول خیلی کند خورده می‌شوند. اما در حضور اکسیژن به‌ویژه در دماهای بالا، آب به همه فلزات و آلیاژها حمله می‌کند. از این‌رو در صنعت چه به روش مکانیکی و چه شیمیایی (هیدرازین یا سولیفت کلسیم) اکسیژن محلول در آب را به حداقل میزان ممکن کاهش می‌دهند.

pH آب

سرعت خوردگی به pH بستگی زیادی دارد. شکل زیر نتایج تجربی سرعت خوردگی آهن در pHهای مختلف را نشان می‌دهد.

اثر pH بر نرخ خوردگی

اثر pH بر نرخ خوردگی

درجه حرارت آب

تغییر دمای آب می‌تواند روی ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی ناخالصی‌های آب تأثیر بگذارد و نیز ویژگی رسوب و حتی طبیعت فلز را تحت‌تأثیر قرار دهد. توجه داشته باشید که دما روی حلالیت گازها در آب از جمله اکسیژن نیز اثر می‌گذارد.

نتایج آزمایش سرعت نسبی خوردگی بر حسب دما برای آهنی که 8 ساعت در تماس با آب بوده دیده می‌شود. همان‌طور که مشاهده می‌کنید سرعت خوردگی برای هر افزایش در دما حدود 75% افزایش می‌یابد.

اثر دما بر نرخ خوردگی

اثر دما بر نرخ خوردگی

سرعت آب

اثر سرعت آب بر روی خوردگی بسیار پیچیده بوده و به بعضی از خواص محلول و فلز بستگی دارد. در بحث خوردگی دو مکانیسم مهم مطرح می‌شود یکی مکانیسم واکنش شیمیایی و دیگری مکانیسم انتقال جرم.

سرعت خوردگی بستگی به آن دارد که کدامیک از این دو مکانیسم کنترل‌کننده سرعت خوردگی است. در مواردی که مکانیسم انتقال جرم کنترل‌کننده خوردگی است، سرعت آب تأثیر مستقیمی بر سرعت خوردگی دارد.

سرعت نسبتاً زیاد مایع چون باعث بهتر پخش‌شدن ماده ضد خوردگی می‌شود برای سیستم‌هایی که از ضدخوردگی استفاده می‌کند مطلوب است. اما اگر سرعت مایع خیلی زیاد شود علاوه برخوردگی شیمیایی فرسایش هم اتفاق می‌افتد و در نتیجه سرعت خوردگی به‌شدت افزایش می‌یابد.

کلر باقی‌ مانده

گاز کلر محلول در آب یک عامل اکسیدکننده حتی قوی‌تر از اکسیژن است؛ ازاین‌رو مشکلاتی بیشتر از اکسیژن محلول در آب را باعث می‌شود.

یون کلر

در بحث‌های خوردگی معمول است آنیون‌ها را به دودسته اصلی تقسیم می‌کنند: آنیون‌هایی که مهاجم هستند و باعث تشدید خوردگی می‌شوند و آنیون‌هایی که باعث کندشدن خوردگی می‌شوند. دلایلی وجود دارد که نشان می‌دهد یون کلر مهم‌ترین آنیون مهاجم در آب است.

خوردگی بیولوژیکی

مهم‌ترین باکتری‌های فعال در خوردگی عبارت‌اند از باکتری‌های کاهنده سولفات، باکتری مولد متان، باکتری احیاکننده نیترات، باکتری گوگرد و باکتری آهن است. از میان این باکتری‌ها، احیاکننده سولفات و باکتری آهن دردسرآفرین‌تر هستند.

شواهد تجربی وجود دارد که نشان می‌دهد در بعضی از سیستم‌ها، خوردگی بیولوژیکی مهم‌تر از خوردگی الکتروشیمیایی است. به همین دلیل گاهی مشاهده می‌شود با کلرزنی سرعت خوردگی کاهش می‌یابد هرچند که خود کلر باعث خوردگی می‌شود. چراکه کلر باعث ازبین‌رفتن باکتری‌ها می‌شود.

مواد شیمیایی برج خنک کننده

مواد شیمیایی برج خنک کننده (آب سیر کوله) برای کنترل رسوب، خوردگی، فرسایش و کنترل بیولوژیکی در برج‌های خنک‌کننده، واحدهای انتقال حرارت و لوله‌های تأسیساتی بکار می‌روند. این پدیده توسط مواد حل شده و جامدات سوسپانس و محیط‌هایی که باعث رشد میکروارگانیسم‌ها در آب سیر کوله می‌شوند، ایجاد می‌شود.

برج خنک کننده معمولی

برج خنک کننده معمولی

مطلب مکمل: ضد خوردگی برج خنک کننده

مشکلات برج خنک‌ کننده

  • قلیایی‌شدن؛ بر رسوب کربنات کلسیم اثرگذار است.
  • کلرید؛ می‌تواند باعث خوردگی فلزات شود؛ سطوح مختلف آن بر اساس مواد بکار رفته در برج خنک‌کننده و تجهیزات تغییر می‌کند.
  • سیلیس؛ به‌عنوان ایجادکننده رسوب شناخته شده است.
  • سولفات‌ها؛ مانند کلرید، می‌توانند برای فلزات بسیار خورنده باشند.
  • آهن؛ هنگامی که با فسفات ترکیب می‌شود، می‌تواند تجهیزات را خراب کند.
  • کل جامدات معلق؛ آلاینده‌های غیر محلول که می‌توانند باعث پوسته‌پوسته شدن، بازوفیلم ها و یا خوردگی شوند.

مشکلات کیفی آب و راهکارهای شیمیایی

مواد شیمیایی اضافه شونده به سیستم مشکلات
کرومات، زینک، مولیبدات، سیلیکات، پلی فسفات، آزول آروماتیک، کربوکسیلات خوردگی
پلی فسفات‌ها، پلی استر، فسفات‌ها، پلی آکریلات‌ها رسوب
پلی استر، پلی فسفات، پلی آکریلات‌ها، بایوسایدهای غیر اکسید کننده فولینگ
کلر، برم، بایوسایدهای غیر اکسید کننده رشد بیولوژیکی

رسوب در برج خنک‌ کننده

رسوب و کاهش سطوح تبادل گرما، کارایی انتقال حرارت را به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد و موجب افزایش شدید هزینه‌های انتقال انرژی می‌شود.

رسوب در لوله‌های مبدل حرارتی، در ورودی و خروجی پمپ‌های حذف‌کننده منجر به مسدودشدن، افت فشار بالاتر و تغییر ویژگی‌های جریان سیالات می‌شود. این می‌تواند منجر به خاموش‌شدن مکرر و افزایش تولید آلودگی‌های سیستم، و افزایش هزینه‌های نگهداری و عملیاتی شود.

احتراق آب در برج خنک‌کننده یک محیط بسیار خورنده برای اجزای برج و تجهیزات مربوطه در تماس با آب را ایجاد می‌کند. خوردگی بیش از حد باعث تعمیر و نگهداری اضافی و زودهنگام می‌شود.

این مشکلات عملیاتی را نمی‌توان کنترل کرد، مگر اینکه از مواد شیمیایی ضد خوردگی، مواد ضد رسوب، پراکنده ساز، سورفکتانت‌ها، بایوسیدها و مواد شیمیایی کنترل pH به آب‌های در چرخش اضافه شود.

مشکلات رسوبات معمولاً به دودسته – رسوب و ته‌مانده‌ها تقسیم می‌شود. هر دو نوع رسوب در انتقال گرما در مبدل‌های گرما دخالت دارند و از این طریق راندمان آنها را کاهش می‌دهند.

علل ایجاد رسوب

رسوب در سطوح انتقال حرارت و در خطوط جریان ماده به طور معمول، محلول در آب است. ازآنجاکه آب در یک برج خنک‌کننده تبخیر می‌شود، غلظت مواد جامد محلول بیشتر می‌شود تا اینکه حلالیت یک نمک کم شود.

هنگامی که این اتفاق در سیستم آب خنک‌کننده تصفیه نشده رخ دهد، نمک روی هر سطحی که در تماس با آب است، بخصوص در سطوح انتقال حرارت متبلور می‌شود.

متداول‌ترین مواد رسوب‌گذاری شده عبارت‌اند از: کلسیم فسفات، کربنات کلسیم، سولفات کلسیم و سیلیس که لزوماً به‌این‌ترتیب نیست. رسوب سیلیکات منیزیم نیز در شرایط خاصی امکان‌پذیر است.

بیشتر نمک‌ها، از جمله سیلیس، در آب گرم نسبت به سرما محلول هستند. بااین‌حال، بیشتر نمک‌های کلسیم، از جمله کلسیم فسفات، کلسیم سولفات و کربنات کلسیم، در آب سرد نسبت به آب گرم محلول هستند.

با عبور آب چرخشی از سیستم خنک‌کننده، دمای آب افزایش می‌یابد. به‌عنوان یک نتیجه ممکن است در هر نقطه از سیستم شکل بگیرد، اما به‌احتمال زیاد روی سطوح مبدل حرارتی است.

غلظت نمک موجود در آب چرخشی را می‌توان اندازه‌گیری کرد. همچنین محاسبه تبخیر در سیستم امکان‌پذیر است. با انتخاب حد بالایی برای غلظت مواد جامد در سیستم، می‌توان COC بهینه یک سیستم کنترل نشده شیمیایی را محاسبه کرد.

متداول‌ترین رسوب موجود در برج‌های خنک‌کننده، کربنات کلسیم است که به شکل کلسیت رسوب می‌کند. حلالیت کربنات کلسیم که با افزایش دما کاهش می‌یابد، یک عملکرد پیچیده از عوامل دما، کل مواد جامد محلول (TDS)، سختی کلسیم، قلیایی کل و pH است.

رسوب زدایی برج خنک کننده

رسوب زدایی برج خنک کننده

کنترل رسوب در سیستم های خنک کننده

سه روش اساسی برای جلوگیری از شکل‌گیری رسوب در سیستم‌های خنک‌کننده آب وجود دارد:

  1. مواد رسوب‌گذاری شده را قبل از استفاده از آب خارج کنید،
  2. مواد تشکیل‌دهنده رسوب را در محلول نگه دارید، و
  3.  اجازه دهید مواد رسوب شده به‌عنوان لجن قابل جابه‌جایی به‌جای رسوبات سخت رسوب کنند.

هر سه روش برای استفاده در تأسیسات ارتش مجاز است. مهار رسوبات کلسیم، آنهایی که بیشتر در برج‌های خنک‌کننده هستند، می‌توانند با کاهش pH آب در گردش (با افزودن اسید)، یا با افزودن یک مهارکننده رسوب کلسیم (HEDP یا AMP) انجام شوند.

کنترل کربنات کلسیم

کربنات کلسیم به طور عادی ناشی از تجزیه بی‌کربنات کلسیم، یک نمک محلول در آب است. میزان رسوب در درجه اول به میزان سختی کلسیم و قلیایی بی‌کربنات موجود در آب خنک‌کننده بستگی دارد. تجزیه بی‌کربنات کلسیم با افزایش دما افزایش می‌یابد.

دو فسفونات که بیشتر برای کنترل کربنات کلسیم در سیستم‌های برج خنک‌کننده چرخشی مورداستفاده قرار می‌گیرند عبارت‌اند از: AMP (آمینو تری متیلن فسفونیک اسید) و HEDP ( 1 – هیدروکسی اتیلیدین ۱ و ۱- دی فسفونیک اسید).

واکنش شیمیایی هر دو مشابه هستند، بااین‌حال، HEDP در سطح کلر که معمولاً در برج‌های خنک‌کننده یافت می‌شود، پایدارتر است. استفاده از HEDP 3- 5 ppm باعث افزایش حلالیت کربنات کلسیم با فاکتور سه می‌شود. برج خنک‌کننده به‌جای اینکه در PSI 6.0 کار کند، قادر به کار با PSI 4.0 بدون رسوب‌گذاری بالقوه است.

بااین‌وجود، استفاده از HEDP در صورت عدم وجود سختی کلسیم و منیزیم (در مقادیر بسیار پایین)، می‌تواند باعث افزایش خوردگی خفیف هم در فولاد و هم در مس شود.

کنترل فسفات کلسیم

رسوب فسفات کلسیم در سیستم‌های خنک‌کننده آب که با برنامه مهارکننده خوردگی بر پایه فسفات کنترل می‌شوند متداول است. فسفات کلسیم نیز در pH و درجه حرارت بالاتر حلالیت کمتری دارد. اگر سختی کلسیم ۵۰۰ ppm و pH بالاتر از ۷٫۰ باشد، احتمالاً حتی در سطح پایین فسفات ۵ ppm باعث رسوب‌گذاری می‌شود. حلالیت فسفات کلسیم با فاکتور کمتر از سه با افزودن ۴ ppm فسفونات (HEDP) قابل‌افزایش است.

کنترل سولفات کلسیم

سولفات کلسیم از غلظت بالای یون‌های کلسیم و سولفات در آب چرخشی ناشی می‌شود. سولفات کلسیم محلول‌ترین نمک‌های کلسیم در رسوب است که در برج‌های خنک‌کننده یافت می‌شود (کلرید کلسیم بسیار محلول است). این بدان معنی است که رسوب سولفات کلسیم با مقادیر سختی کلسیم باقی‌مانده پس از واکنش تمام کربنات موجود در آب، تشکیل می‌شود.

بااین‌حال، رسوب سولفات کلسیم ممکن است هنگامی رخ دهد که آب چرخشی حاوی سختی کلسیم در محدوده ۳۰۰- ۵۰۰ ppm به‌عنوان CaCO3 و سولفات در محدوده ۵۰۰- ۷۰۰ ppm به‌عنوان SO4 باشد. افزودن ۳- ۵ ppm از فسفونات (HEDP) یا سایر مهارکننده‌های مناسب کلسیم باعث می‌شود تقریباً سه برابر سطح سولفات کلسیم در محلول باقی بماند.

کنترل سیلیکات منیزیم

تشکیل سیلیکات منیزیم تحت شرایط خاص امکان‌پذیر است. منیزیم ابتدا با یون‌های هیدروکسیل (OH-) واکنش نشان می‌دهد و هیدروکسید منیزیم را تشکیل می‌دهد که سپس با سیلیس محلول یا کلوئیدی واکنش نشان می‌دهد تا سیلیکات منیزیم تشکیل شود. ازآنجاکه حلالیت سیلیس با درجه حرارت افزایش می‌یابد، این رسوب معمولاً در سردترین بخش سیستم شکل می‌گیرد

کنترل سیلیس

برای افزایش حلالیت سیلیس بالاتر از ۱۵۰ ppm، هیچ کاری نمی‌توان انجام داد. ازآنجاکه سیلیس در آب گرم نسبت به آب سرد قابل‌حل است، ابتدا در میله‌های برج خنک‌کننده رسوب می‌کند تا در مبدل حرارتی. میله‌ها با یک رسوب سفید و گاه درخشان پوشیده می‌شوند. اگر این اتفاق بیفتد، تخلیه (بلودان) را افزایش دهید که چرخه غلظت را دهد. این کار باید تشکیل رسوب اضافی را متوقف کند. اگر غلظت سیلیس در آب چرخشی بالای ۳۰ ppm باشد، معمولاً عملکرد سیستم (حداکثر ۵ COC) را کنترل می‌کند.

مقایسه ترکیب مواد شیمیایی مهارکننده در کاهش خوردگی

ترکیب مواد شیمیایی باعث کاهش خوردگی

خوردگی برج خنک‌ کننده

ترکیبات کرومات یکی از مؤثرترین و ارزان‌ترین مهارکننده‌های خوردگی در دسترس هستند. بااین‌حال، آنها بسیار سمی و سرطان‌زا هستند. ازاین‌رو آنها باید با مواد شیمیایی غیر کروماتیک جایگزین شوند. برخی از مواد شیمیایی مفید شامل: پلی فسفات، ارگانوفسفره، روی، مولیبدات و نزول‌های آروماتیک هستند.

برخلاف مهارکننده‌های کرومات، این جایگزین‌ها تنها در شرایط خاص کاربرد دارند. این نواقص را می‌توان با استفاده از ترکیب دو یا چند مهارکننده که می‌توانند از نقاط قوت هر یک از آنها استفاده کرد، برطرف کرد.

مواد شیمیایی غیر کروماتیک ممکن است برخی از اثرات نامطلوب بر محیط‌زیست داشته باشد. به‌عنوان‌مثال، درحالی‌که مواد شیمیایی روی، برای انسان‌ها خطرناک نیستند، تهدیدی برای حیات دریایی محسوب می‌شوند. به طور مشابه، فسفات‌هایی که به دریاچه‌ها و آبشارها تخلیه می‌شوند، ممکن است سبب رشد بیش از حد جلبک شوند که سبب مشکلات ائتروفیكی می‌شوند.

اما در مقایسه با مهارکننده‌های بسیار سمی کرومات، مواد شیمیایی جایگزین نسبتاً بی‌خطر هستند و مشکلات زیست‌محیطی مشابهی را که کرومات‌ها ایجاد می‌کنند را ندارند. بااین‌وجود، تأثیر مواد شیمیایی جایگزین در محیط‌زیست باید قبل از استفاده از آنها دقیقاً مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گیرد.

رشد بیولوژیکی در برج خنک‌ کننده

رشد بیولوژیکی در برج خنک‌ کننده

رشد بیولوژیکی در برجهای خنک‌ کننده

بایوساید معمولاً برای کنترل رشد بیولوژیکی و لجن که می‌تواند مانع جریان آب و کاهش بهره‌وری انتقال حرارت شود به برج‌های خنک‌کننده، اضافه شده است.

به‌طورکلی، بایوسایدها معمولاً بر اساس سازوکار اولیهٔ آنها تقسیم می‌شوند: اکسیدکننده‌های زیستی؛ مانند کلر، بروم، دی‌اکسید کلر و دیگر آزادکننده‌های هالوژن، و بایوسایدهای غیر اکسنده مانند گلوتارالدئید، ایزوتیازولون‌ها و …. بایوسیدهای اکسیدکننده اغلب در مقادیر پایدار در سطح پایین باهدف اصلی کنترل مقدار میکروبیولوژیکی آب استفاده می‌شوند. بااین‌حال، دوزهای پایین باکتری‌های اکسیدکننده معمولاً قادر به کنترل باکتری‌های لجن نیستند.

رسوبات میکروبیولوژیکی و کنترل آنها

مشکلات میکروبیولوژیکی عموماً به‌عنوان لجن شناخته می‌شوند. آنها ناشی از وجود میکروارگانیسم‌هایی مانند جلبک‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها هستند.

اینها می‌توانند در یک سیستم خنک‌ کننده رشد کرده و تمام سطوح لوله و مبدل حرارتی را پوشش دهند. لجن‌های ژلاتینی تولید شده توسط بسیاری از میکروارگانیسم‌ها می‌توانند رسوبات را به دام بیندازند، بنابراین باعث افزایش رسوبات می‌شود. حتی خوردگی توسط ارگانیسم‌های خاصی ایجاد می‌شود که باعث تولید فرآورده‌های خورنده می‌شوند.

جلبک

گیاهان سبز ریز که معمولاً به شکل توده‌هایی در بالا و در طرف برج‌های خنک‌کننده رشد می‌کنند. تا زمانی که بمیرند مضر نیستند. پس از آن، به بخشی از ماده معلق در آب در گردش تبدیل می‌شوند و ممکن است باعث ایجاد حفره شوند. جلبک‌ها همچنین ممکن است مکانی برای پرورش باکتری‌ها باشند.

پیشنهاد ما به شما: جلوگیری از تشکیل جلبک

باکتری‌ ها

ارگانیسم‌های تک‌سلولی میکروسکوپی. بیشتر باکتری‌ها در آب خنک‌کننده به حالت تعلیق درآمده و به سیستم خنک‌کننده آسیب نمی‌رسانند. بااین‌حال، برخی از آنها می‌توانند باعث آبگیری و خوردگی شوند.

باکتری‌ های تشکیل‌ دهنده لجن

باکتری‌هایی که تقریباً در هر سطح پوشیده از آب می‌توانند در کلنی‌ها رشد کنند. این توده‌های لجن می‌توانند آن‌قدر بزرگ شوند که بتوانند جریان آب و انتقال حرارت را محدود کنند. آنها همچنین ممکن است باعث افزایش خوردگی شود. اگر لجن در سیستم وجود داشته باشد، معمولاً در آنجا احساس می‌شود.

باکتری‌های تولیدکننده سولفید

باکتری‌هایی که می‌توانند در زیر توده‌های لاغر رشد کنند. آنها می‌توانند سولفید هیدروژن تولید کنند که بسیار سمی است. آنها ممکن است در سیستمی شناسایی شوند که قسمت زیرین لایه لجن یک رنگ سیاه فلزی یا بوی پوسیده تخم‌مرغ ایجاد شود.

قارچ

گیاهان میکروسکوپی که به نور خورشید احتیاج ندارند. آنها می‌توانند در برج‌های خنک‌کننده به چوب حمله کنند. کنترل آنها نیاز به عملیات ویژه، معمولاً قبل از ساخت برج دارد. کنترل آنها در یک سیستم‌عامل نیاز به تکنیک‌های خاصی دارد.

کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده

کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده

کنترل میکروبیولوژیکی کولینگ تاور

کنترل شیمیایی روشی است که در تأسیسات ارتش برای کنترل میکروبیولوژیکی استفاده می‌شود. زیست کش‌ها برای کنترل رشد میکروبیولوژیکی در دودسته وسیع اکسیدکننده و غیر اکسیدکننده قرار می‌گیرد.

انتخاب بین این دو به عوامل مختلفی بستگی دارد. نکته مهم محدودیت تخلیه مواد سمی است. همچنین باید پارامترهای عملیاتی برج خنک‌کننده مانند دما، pH و طراحی سیستم در برنامه‌ای در نظر گرفته شود که شامل بایوسایدهای اکسیدکننده و غیر اکسیدکننده است.

برنامه کنترل، برای کاهش ۹۹ درصدی جمعیت ارگانیسم است. این کار با استفاده از یک یا چند بایوسید انجام می‌شود. استفاده از بایوسایدهای اکسیدکننده نیاز به کنترل دقیق آب خنک‌کننده دارد. علاوه بر این که می‌تواند درصد زیادی از میکروارگانیسم‌ها را بکشد، در انتخاب بایوسایدها باید هزینه نیز در نظر گرفته شود. عامل اصلی مؤثر بر هزینه، فراوانی کاربرد برای ارائه کنترل موردنظر است.

دوز تزریقی معمولی باید به طور متوسط یک تا سه بار در هفته اعمال شود، بخصوص وقتی‌که رسوب‌گذاری شدید باشد. مهم‌ترین جنبه کنترل رسوبات زیستی تطابق بایوسید انتخابی با ارگانیسم مشکل‌زاست.

مواد ضد رسوب برج خنک کننده

مواد ضد رسوب یا انتی اسکالانت برج خنک‌کننده مواد شیمیایی هستند که از تشکیل رسوب ناشی از آب سخت بر روی سطوح انتقال حرارت مبدل حرارتی جلوگیری می‌کنند.

بایوسایدها یا مواد ضد جلبک نیز دسته خاصی از این مواد ضد رسوب هستند که به طور ویژه از تشکیل رسوبات بیولوژیکی در برج خنک‌کننده جلوگیری می‌کنند.

بایوسایدها انواع مختلفی دارند؛ اما در سیستم‌هایی که مصرف آب بالایی دارند عموماً از نوع اکسیدکننده آن استفاده می‌شود. از جمله بایوسایدهای اکسیدکننده می‌توان به ترکیبات حاوی کلر مانند بنزالکونیوم کلراید و هیپوکلریت سدیم اشاره کرد.

خرید انتی اسکالانت فلوکن 260

اگر به‌موقع برای حذف رسوبات کولینگ‌ تاورها اقدام نشود ضریب انتقال حرارت و راندمان فرایند به‌شدت کاهش می‌یابد. برخی از انواع آنتی اسکالانت مانع تشکیل رسوبات آهکی شده و برخی دیگر سختی آب حاصل از یون‌های منیزیوم و کلسیم را از بین می‌برند.

برخی مواد ضد رسوب، رسوب تشکیل شده در برج خنک‌کننده را حل کرده و برخی دیگر مانع تشکیل رسوب جدید می‌شوند. به‌طورکلی باتوجه‌به حجم، pH آب و دیگر شرایط فرایند باید در مورد انتخاب بهترین ماده یا مواد ضد رسوب برای خنک‌کننده تصمیم گرفت.

علاوه بر بایوسایدها می‌توان به ترکیباتی مانند HEDP و ATMP اشاره کرد. HEDP هم بازدارنده خوردگی و هم ضد رسوب اسید ارگانوفسفریک است. HEDP می‌تواند با یون‌های آهن، مس و روی کیلیت تشکیل دهد.

HEDP دارای اثرات ضدخوردگی و ضدرسوب بسیار خوب در دما و pH بالا است. ATMP هم به طور گسترده‌ای به‌عنوان یک بازدارنده رسوب و خوردگی در تصفیه سیستم‌های آب خنک‌کننده استفاده می‌شود. این ترکیب در کنترل رسوب کلسیم و سایر نمک‌های فلزی از جمله آهن و منگنز مؤثر است. ATMP دارای خواص دیسپرسنت نیز هست و می‌تواند به‌عنوان یک عامل پراکنده ساز عمل کند.

انواع سیستم لوله‌ کشی آب

در یک سیستم کارخانه مرکزی، دو نوع سیستم لوله‌کشی آب وجود دارد: بسته و باز٫ یک مدار آب‌باز از چیلر تا برج خنک کننده است. با عبور آب از برج، در تماس با اتمسفر است. به دلیل تبخیر در برج خنک‌کننده، آب شهر برای جایگزینی آب تبخیر شده جایگزین می‌شود.

سیستم آب مداربسته از چیلر تا واحدهای انتقال هوا خواهد بود. این مدار نیازی به جایگزینی مداوم آب شهری ندارد، زیرا تمام آب‌های گردش یافته به چیلر بازمی‌گردند.

سیستم‌های آبی مداربسته یا مدارهای آب هیدرونیکی بسته، از یک محلول مبتنی بر آب برای انتقال گرما استفاده می‌کنند. رایج‌ترین تعریف یک سیستم بسته، این واقعیت است که روش خنک‌کننده غیر تبخیری است.

کمترین مصرف آب نیاز به آب ورودی و حداقل تماس با هوا دو ویژگی است که به طور معمول در مدار آبی بسته وجود دارد. سیستم‌های آب مداربسته در کاربرد آن‌قدر متنوع هستند که پیشنهاد یک مجموعه استاندارد از شرایط عملیاتی و طراحی دشوار است.

برج خنک کننده آب

برج خنک کننده آب

انتقال حرارت به طور معمول با استفاده از نوعی مبدل حرارتی غیرمستقیم خواهد بود. یک یا چند مبدل گرما حرارت را وارد و یک یا چند مبدل حرارتی گرما را خارج می‌کنند، بنابراین با این روش تعادل گرما را حفظ می‌کنند. سطوح انتقال حرارت باید در شرایط تمیز حفظ شود تا از عملکرد کارآمد و مطمئن اطمینان حاصل شود.

پیشنهاد دکتر کمیکال برای مطالعه بیشتر: رسوب در مبدل های حرارتی

مواد بکار رفته می‌توانند متنوع باشند، اما به طور معمول این مواد از لوله‌های فولادی و مخازن، و از جنس استیل ضدزنگ یا مبدل‌های آلیاژهای مس / مس هستند آلومینیوم، فولاد گالوانیزه و سایر آلیاژها نیز می‌توانند استفاده شوند.

در بسیاری از موارد، این سیستم‌ها با مخزن افزایشی یا مخزن انبساط طراحی می‌شوند. این مخزن می‌تواند در فشار اتمسفر یا فشار زیاد کار کند و از دستگاه کاهش فشار استفاده کند تا از فشار بیش از حد جلوگیری کند.

دریچه‌های هوا برای کمک به ازبین‌بردن اکسیژن و سایر گازهای غیر قابل تراکم از سیستم در هنگام راه‌اندازی و هر زمان که آب به سیستم اضافه می‌شود، استفاده می‌کنند. پمپ‌ها برای بازیافت محلول پایه آبی در کل سیستم توزیع استفاده می‌شوند.

دریچه‌های هوا برای کمک به ازبین‌بردن اکسیژن و سایر گازهای ایجاد شده غیر قابل تراکم از سیستم در هنگام راه‌اندازی و هر زمان که آب به سیستم اضافه شود، استفاده می‌شود. پمپ‌ها برای بازیافت محلول پایه آب در کل سیستم توزیع استفاده می‌شوند.

چرا باید وضعیت آب را در مداربسته بررسی کنید؟

از طرفی، هیچ آلودگی نباید وارد آب شود، مانند یک مدار باز برج خنک‌کننده، آب جایگزین نمی‌شود.

پاسخ این است که سیستم‌های آب مداربسته مستعد خوردگی و pH پایین هستند. وجود گازهای محلول مانند اکسیژن یا دی‌اکسیدکربن، رشد میکروبیولوژیکی یا رسوبات ذرات باعث نگرانی می‌شود و باید با استفاده از مواد شیمیایی مشکلات برطرف شوند.

شرایط عملیاتی مرتبط با مدارهای آبی بسته، مانند تبخیر اندک یا بدون تبخیر (عدم گردش شیمیایی مواد)، کمترین نشت آب و حداقل تماس با هوا باید باعث شود خوردگی و میزان رسوب‌گذاری نزدیک به صفر حاصل شود.

خرید و فروش مواد ضد خوردگی با عالی‌ترین کیفیت و قیمت

بااین‌حال، این شرایط عملیاتی همیشه وجود ندارد و در نتیجه این می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر روند انتخاب برنامه استفاده از مواد شیمیایی تأثیر بگذارد. در زیر چند عنصر کلیدی عملیاتی و طراحی وجود دارد که می‌تواند تا حد زیادی بر انتخاب روش شیمیایی تأثیر بگذارد:

  • درجه تماس با هوا یا Ingress (جوی در مقابل فشار)
  • ازدست‌دادن آب ( ۱٪ در ماه)
  • دما (آب سرد در مقابل آب گرم)
  • شیمی محلول انتقال حرارت (رسانایی، مدارهای حساس، مدارهای آب نمکی، مدارهای گلیکول و غیره)
  • شیمی آب تغیه (سختی، مواد جامد معلق، فعالیت میکروبیولوژیکی، و غیره)
  • مواد بکار رفته (فولاد، مس، آلومینیوم و …)
  • پاکیزگی سیستم (جدید ، تمیز، رسوبی)
  • اندازه سیستم (حجم ، بزرگ، کوچک و غیره)
مواد سیستم گردش آب مداربسته

مواد سیستم گردش آب مداربسته

عوامل مؤثر در انتخاب مواد شیمیایی سیستم گردش آب مداربسته

درجه تماس با هوا یا INGRESS و ازدست‌ دادن آب

انتظار می‌رود که یک مدار آبی بسته تحت‌فشار با حداقل ازدست‌دادن آب، کمترین میزان اکسیژن را بعد از کارکرد در یک مدت زمانی داشته باشد. به‌طورکلی، هرچه سیستم محکم‌تر باشد، حفظ شرایط مؤثر نگهداری، آسان‌تر است. درک مقدار آب تغذیه و میزان ورود اکسیژن که ممکن است اتفاق بیفتد (در مقابل آنچه انتظار می‌رود) بسیار مهم است؛ زیرا این پارامترها به طور بالقوه می‌توانند بر هزینه و عملکرد مدار تأثیر بگذارند.

بدیهی است وقتی که ازدست‌دادن آب و ورود اکسیژن کاسته شود، حفظ شرایط باید انجام شود. برای ردیابی مؤثر هدررفت آب، هر مداربسته باید دارای توتالایزر جریان تغذیه باشد و تنظیم‌کننده باید به طور معمول چک شود. نشت آب به دلایل مختلفی از قبیل نشت مهروموم پمپ، کنترل سطح نامناسب یا کنترل فشار نامناسب تعمیر و نگهداری سیستم نامناسب ممکن است رخ دهد.

هوای موجود می‌تواند با ورود آب تغذیه همراه باشد یا در صورت عدم وجود نشت آب، دریچه‌های معیوب هوا، می‌تواند باعث وجود هوا و اکسیژن در مداربسته گردد. ورود هوا و آب می‌تواند بر انتخاب یک بازدارنده شیمیایی مدار آبی بسته تأثیر بگذارد. به‌عنوان‌مثال، سیلیکات‌ها می‌توانند یک انتخاب عالی برای سیستم‌های تغذیه بالا باشند؛ زیرا آنها کم‌هزینه هستند (به‌ویژه در مقایسه با استفاده از مولیبدات)، می‌توانند در حضور یا عدم وجود اکسیژن عملکرد داشته باشند، از متالورژی‌های چندگانه محافظت کنند و مانع از مواد مغذی که می‌تواند فعالیت میکروبیولوژیکی را تشدید کند، شوند.

استعلام قیمت مواد ضد رسوب دیگ بخار

دما و شیمی

مدارهای آبی بسته را می‌توان با عملکرد دمایی سیستم طبقه‌بندی کرد، به‌عنوان‌مثال، سیستم‌های آب سرد معمولاً در دمای پایین یا پایین‌تر از اتاق کار می‌کنند (به‌عنوان‌مثال بالای ۷۲ درجه فارنهایت). مدارهای آب گرم را می‌توان بیشتر با درجه حرارت طبقه‌بندی کرد. به‌عنوان‌مثال، سیستم‌های آب گرم که در دمای بالاتر از ۲۱۲ درجه فارنهایت کار می‌کنند ممکن است به‌عنوان سیستم‌های آب گرم با درجه حرارت بالا شناخته شوند، درحالی‌که عملکرد مدارهای آب گرم با درجه حرارت متوسط در دمایی پائین تز از ۲۱۲ درجه فارنهایت است.

دمای آب علاوه بر تأثیرگذاری بر پتانسیل خوردگی، می‌تواند ترجیح و محدودیت برنامه‌های شیمیایی مختلف را نشان دهد. به‌عنوان‌مثال، در شرایط آب داغ نیتریت‌ها بسیار جذاب هستند؛ زیرا در صورت عدم وجود اکسیژن مؤثر هستند، به بارگیری لجن کمک نمی‌کنند، نسبتاً ارزان هستند و به دلیل دمای آب نگرانی کمی برای کنترل میکروبیولوژیکی وجود دارد.

برای مدارهایی با دمای بالا از سولفیت به‌جای نیتریت استفاده می‌شود. به دلیل نگرانی از رسوب، از سیلیکات‌ها در دمای بالاتر از ۱۸۰ درجه فارنهایت استفاده نمی‌شوند. در شرایط آب سرد، نیتریت‌ها (گرچه هنوز مقرون‌به‌صرفه هستند) برخی از ویژگی‌های خود را از دست می‌دهند؛ زیرا مواد مغذی را کمک می‌کنند که می‌تواند به رشد میکروبیولوژیکی کمک کند.

هنگامی که مسائل میکروبیولوژیکی مزمن هستند، سیلیکات‌ها و بخصوص مولیبدات‌ها گزینه‌های متداول به‌جای نیتریت‌ها هستند. مدارهای دمای دوگانه در بعضی مواقع در حالت خنک‌کننده آب (به طور معمول در ماه‌های خنک‌کننده) و در بعضی مواقع در حالت درجه حرارت گرم (به طور معمول در ماه‌های گرمایش) کار می‌کنند.

بسته به پیکربندی لوله‌کشی (به‌عنوان‌مثال، دو لوله در مقابل سیستم چهار لوله)، بخشی یا تقریباً تمام این سیستم ممکن است از آب چرخشی یکسانی برای هر دو شرایط بهره‌برداری استفاده کند. این امر هنگام تصمیم‌گیری در مورداستفاده از مواد شیمیایی، حائز اهمیت است. شیمی آب چرخشی (به‌استثنای مواد شیمیایی تصفیه شده اضافه شده) باید مشابه شیمی منبع آب تغیه باشد و تبخیر ناچیز از آن انتظار می‌رود.

شیمی آب دوباره گردش شده می‌تواند فرایند انتخاب استفاده از مواد شیمیایی را هدایت کند. به‌عنوان‌مثال، مدارهای بسته حساس به هدایت به طور معمول نیاز به مواد شیمیایی آلی کاملاً ارگانیک دارند که می‌توانند ضمن تأثیر رسانایی اندک در آب، عملکرد مؤثری را ارائه دهند.

برای مدارهای محلول آب (به طور خاص آب‌نمک با کلسیم) باید پتانسیل رسوب کلسیم و همچنین خوردگی را در نظر گرفت. در نتیجه، این تیمارها باید در شرایط حاد و فقط با pH کمی قلیایی انجام شود (ترجیحاً کمتر از ۸٫۵).

بیشتر بخوانید: ضد خوردگی برج های خنک کننده

متریال استفاده شده در ساخت سیستم آب مداربسته

اطلاع از مواد و جنس بکار رفته در ساخت لوله‌های موجود در مدار آب بسته در هنگام استفاده از مواد شیمیایی بازدارنده، بسیار مهم است. اگر از کرومات‌ها برای ساخت لوله‌ها و تجهیزات استفاده شود، بازدارنده‌های شیمیایی چندعاملی برای سیستم نیاز نیست. در غیر این صورت استفاده از چندین ماده بازدارنده شیمیایی بر اساس مواد بکار رفته حائز اهمیت است.

امروزه استفاده از فرمول‌های چند جزئی برای بهینه‌سازی حفاظت از سیستم‌های چند فلزی بسیار رایج است. برخی از متالورژی‌ها مانند آلومینیوم نیاز به توجه ویژه‌ای در انتخاب یک ماده شیمیایی، دارند. استفاده از نزول معمول است و تقریباً در تمام فرمول‌های شیمیایی مورداستفاده در مدار آب بسته استفاده می‌شود به‌جز زمانی که مس استفاده شده باشد یا اینکه مس به‌عنوان آلاینده سیستم در محیط وجود داشته باشد.

تمیزی سیستم

برای دستیابی به عملکرد شیمیایی مؤثر، سطوح فلزی سیستم باید تمیز باشد. استفاده از محلول تمیزکردن مؤثر به همراه فیلتراسیون جریان جانبی برای سیستم‌های جدید و قدیمی که ممکن است نیاز به تمیزکردن داشته باشند، در نظر گرفته شود. باید توجه ویژه‌ای به کنترل میکروبیولوژیکی قبل از استفاده از فرمولاسیون‌های مبتنی بر نیتریت، شود.

فرمولاسیون‌های شیمیایی ممکن است شامل مهارکننده‌های کنترل رسوب برای حفظ سطوح تمیز و جلوگیری از حمله زیر رسوب باشد. نصب فیلتراسیون یک افزونه نسبتاً کم‌هزینه است که می‌تواند باعث کارایی و صرفه‌جویی در سیستم شود. اگر طراحی تجهیزات تصفیه شامل شستشوی مجدد است، مطمئن شوید که از آب تغذیه تازه استفاده می‌شود و آب چرخشی بسته نیست.

حجم سیستم

آگاهی از حجم سیستم برای اطمینان از دوز کافی مواد شیمیایی مورداستفاده، بسیار مهم است. علاوه بر این، اندازه سیستم ممکن است در انتخاب ماده شیمیایی تأثیر بگذارد، به‌ویژه اگر حجم سیستم قابل‌توجه باشد و یا نشت قابل‌توجه آب مواجه باشد. نشت آب و همچنین نشت‌های کنترل شده، باید برای سیستم‌ها صفر باشد.

اندازه‌گیری حجم سیستم و روند ازدست‌دادن آب، بخش‌های اساسی اطلاعات است. این داده‌ها با روش‌های نسبتاً ساده‌ای حاصل می‌شوند. هنگام ارزیابی حجم سیستم، مطمئن شوید که کل حجم، به‌عنوان‌مثال، بخش‌هایی از سیستم که ممکن است در هنگام ارزیابی حجم در نظر گرفته نشده‌اند، به کار گرفته شده است و یا برای آنها حساب شده است.

سیستم گردش آب و هوا در برج خنک کننده

سیستم گردش آب و هوا در برج خنک کننده

چگونه آلودگی‌ ها وارد سیستم گردش آب مدار بسته می‌ شوند؟

هنگامی که در ابتدا سیستم پرازآب می‌شود احتمالاً بیشتر از آب شهر استفاده می‌شود. با خنک‌شدن یا گرم‌شدن آب، اکسیژن آزاد می‌شود. اگر یک واحد انتقال هوا جدید به سیستم متصل شود، آب‌وهوا جدیدی را ایجاد می‌کند. در صورت تغییر بخشی از لوله‌کشی، آب شیرین اکسیژن را ایجاد و آزاد می‌کند.

رسوبات، تراشه‌ها و سایر مواد مانند سرباره جوش که در ساخت اولیه آن استفاده شده‌اند، می‌توانند با وجود لوله‌کشی در کویل‌ها، پمپ‌ها یا چیلرهای سیستم باقی بمانند.

رشد میکروبیولوژیکی بیوفیلم می‌تواند از آب تصفیه نشده ایجاد شده رشد کند. همه این مشکلات ممکن است باعث ایجاد یا کمک به یک یا چند مشکل دیگر شود.

رشد میکروبیولوژیکی باعث ایجاد خوردگی و کمک به رسوب‌گذاری می‌شود. خوردگی باعث ایجاد گردوغبار می‌شود و محیط ایده‌آل برای رشد میکروارگانیسم‌ها فراهم می‌کند.

خوردگی ممکن است به تعمیر یا تعویض تجهیزات گران منجر شود و باعث نشت لوله‌ها شود. رسوب کویل‌ها و مبدل‌های حرارتی ممکن است راندمان انتقال حرارت آنها را کاهش دهد.

ازآنجاکه سیستم آب مداربسته نیازی تخلیه آب مانند برج خنک‌کننده ندارد، با استفاده از مواد شیمیایی مناسب و توجه روزانه، مدار آب بسته اغلب می‌تواند به‌راحتی نگهداری و مراقبت شود. یک برنامه طراحی شده و اجرا شده باید جزئی از برنامه نگهداری شما باشد.

بسته به شرایط سیستم و تجزیه‌وتحلیل آب شما، ممکن است تمیزکردن شیمیایی موردنیاز باشد. این باعث می‌شود سیستم از هرگونه مواد دفع‌کننده، رشد میکروبیولوژیکی و مقیاس آسیاب تمیز شود.

پس از تمیزکردن مدار، یک ماده بازدارنده خوردگی توسط مهندس انتخاب می‌شود. این مهارکننده باید بادقت انتخاب شود تا اطمینان حاصل شود که به هیچ یک از اجزای سیستم شما آسیب نخواهد رساند – لوله‌های مسی و فولادی، پروانه پمپ برنز، مقره‌های لرزش لاستیکی، واشر فلنج و حلقه‌های “O” در دریچه‌ها. آب ورودی نیز باید مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گیرد.

اگر سیستم شما مستعد رشد میکروبیولوژیکی باشد، بایوساید ممکن است اضافه شود. یک برنامه آزمایش و نظارت باید ایجاد شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم شما پاک و عاری از خوردگی و رشد میکروبی است. نگهداری پیشگیرانه به کاهش هزینه‌های تعمیرات و تعویض تجهیزات و لوله‌کشی کمک می‌کند و این به حفظ کارایی سیستم شما کمک می‌کند.

دکتر کمیکال انواع مشاوره‌های تخصصی برای توسعه و بهبود فرایند در صنایع مختلف ارائه می‌دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه مشاوره و خرید و فروش مواد شیمیایی با دکتر کمیکال در تماس باشید.

اکسیژن زدا

اکسیژن محلول در تمامی آب‌هایی که به نحوی با اتمسفر هوا در تماس هستند، موجود است و شاخصی از کیفیت آب است. حذف اکسیژن محلول از آب را تجزیه هوازدایی می‌نامند که به روش‌های معمول مکانیکی، حرارتی و شیمیایی انجام می‌گیرد. آب مهم‌ترین ماده حیات و آبادانی است. بسیاری از مشکلات بهداشتی کشورهای در حال پیشرفت، ناشی از عدم برخورداری از آب آشامیدنی سالم است.

تصفیه آب برای بشر دارای سابقه‌ای طولانی و قدیمی است و در تصفیه آب شناسایی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آب حائز اهمیت هستند که بایستی این شرایط با استانداردهای موجود مطابقت داشته باشند. اکسیژن محلول شاخصی مربوط به کیفیت آب است و در تمامی آب‌هایی که به نحوی با اتمسفر هوا در تماس هستند، موجود است.

تجزیه هوازدایی

حذف اکسیژن از آب را تجزیه هوازدایی می‌نامند که به روش‌های معمول هوازدایی مکانیکی، حرارتی و شیمیایی انجام می‌گیرد. هیدرازین نیز یکی از مواد معمول مصرفی در اکسیژن‌زدایی می‌باشد و مصرف این ماده طی دو دهه اخیر به دلیل شناخت اثرات مضر آن بر بدن انسان و محیط‌زیست به‌شدت رو به کاهش گذاشته و اقدامات وسیع جهانی برای جایگزینی آن با مواد غیرسمی در حال انجام است.

خرید مواد اولیه تصفیه آب با تضمین کیفیت و دریافت نمونه محصول

اکسیژن‌ زدایی از آب بویلر

از ماده کربوهیدرازید به‌عنوان جایگزین مناسب برای هیدرازین برای اکسیژن‌زدایی از آب بویلرها و در واقع حل مشکل زیست‌محیطی و خطرات ناشی از مصرف هیدرازین استفاده شده است. کاهش اکسیژن محلول آب با استفاده از دی اتیل هیدروکسیل آمین در حضور هیدروکینون یا کینون به‌عنوان کاتالیزور با درنظرگرفتن سرعت واکنش و بازده کاتالیزور موردمطالعه قرار گرفته است.

نتایج نشان داد که سیستم حذف اکسیژن با استفاده از دی اتیل هیدروکسیل آمین گالیک اسید کاتالیزوری کارآمدتر نسبت به سیستم فعلی دی اتیل هیدروکسیل آمین هیدروکینون است؛ زیرا در نهایت کاهش اکسیژن محلول با بازده بالاتری در واکنش صورت می‌گیرد.

خوردگی در سیستم‌های تولید بخار باعث ایجاد مشکلات زیادی در واحدهای صنعتی می‌شود. اکونومایزر و گرم‌کننده آب تغذیه اولین مناطقی هستند که در یک سیستم تولید بخار در حال کار دچار خوردگی می‌شود.

اکونومایزر به دلیل استفاده از انرژی گاز در حال خروج از سیستم بویلر، عاملی کلیدی در افزایش بهره‌وری حرارتی بویلر است. بروز خوردگی باعث کاهش بهره‌وری بویلر می‌شود. عموماً خوردگی در این تجهیزات در اثر ورود گاز اکسیژن، دی‌اکسیدکربن و آمونیاک رخ می‌دهد.

سیستم‌های تولید بخار معمولی شامل بخش پیش بویلر (هیترهای یوازدا، لوله‌کشی، پمپ‌ها، هیترهای مرحله‌ای و اکونومایزر)، بخش تولیدکنندهٔ بخار (شامل بویلر، سوپرهیترها و ری هیترها)، بخش بعد از تولیدکنندهٔ بخار (شامل تجهیزات فرایندی، لوله‌های بخار و تله‌های کندانس) و بخش کندانس (شامل لوله‌ها، فلاش‌تانک‌ها، پمپ‌ها و تانک‌های ذخیرهٔ کندانس) است.

خوردگی در سیستم‌های تولید بخار باعث ایجاد مشکلات زیادی در پالایشگاه‌ها، واحدهای گاز و پتروشیمی می‌شود. خوردگی در بویلرها تابعی از غلظت اکسیژن، دی‌اکسیدکربن و آمونیاک و نحوه کنترل این‌گونه‌ها و در برخی موارد ناشی از وجود آنیون‌های هیدروکسید و کلراید یا غلظت بالای مواد شیمیایی چلانت در آب بویلر است.

به‌هرحال، در سیستم‌های پیشرفته‌تر تولید بخار، معمولاً کنترل گازهای محلول در آب مانند اکسیژن و دی‌اکسیدکربن منجر به کاهش خوردگی دیوارهٔ داخلی تیوب‌های مورداستفاده در سیستم‌های تولید بخار می‌شود.

اکسیژن عامل اصلی خوردگی پیش از بویلر و داخل بویلر خواهد بود. خوردگی اکسیژنی و محصولات خوردگی در بویلر باعث تحمیل هزینهٔ سنگین نگهداری بویلر می‌شود. خرابی تجهیزات گران‌قیمت و رسوب محصولات خوردگی منجر به کاهش بازدهی سیستم بویلر می‌شود؛ بنابراین پایش و کنترل غلظت اکسیژن در بویلر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

در عمل به‌منظور جلوگیری از وقوع خوردگی اکسیژنی در بویلر، غلظت اکسیژن در آب بویلر باید به چند ppb تقلیل یابد و در این مقادیر کم کنترل شود. اکونومایزر و گرم‌کننده آب تغذیه اولین مناطقی هستند که در یک سیستم در حال کار دچار خوردگی اکسیژنی می‌شود.

در مواردی که مقدار اکسیژن محلول در آب زیاد باشد، خوردگی اکسیژنی ممکن است قسمت‌های دیگر سیستم بویلر را نیز تحت‌تأثیر قرار دهد. در اکثر موارد، خسارات ناشی از خوردگی اکسیژنی حتی اگر مقدار اکسیژن در یک محدوده زمانی کوتاه از حد مجاز فراتر رفته باشد بسیار زیاد است.

باتوجه‌به این که عملکرد اکسیژن زداها نیاز به گذشت زمان دارد، لازم است یک فاصله زمانی بین تزریق مواد اکسیژن زدا و مصرف آب در بویلر وجود داشته باشد. به همین دلیل برای آن که ماکزیمم مدت‌زمان برای عملکرد اکسیژن زدا فراهم شود، تزریق آن باید بلافاصله بعد از هوازدایی مکانیکی باشد.

معمولاً تزریق در تانک ذخیرهٔ هوازدا انجام می‌گیرد علاوه بر این، استفاده از مواد شیمیایی با قابلیت کاتالیزوری در حذف اکسیژن برای کاهش زمان عملکرد آن پیشنهاد می‌گردد. اکسیژن زداها در شکل کاتالیست شده (نمک‌های کبالت و منگنز به طور معمول برای سولفیت و کاتالیست‌های ارگانیک معمولاً برای اکسیژن زداهای فرار) استفاده می‌شود.

اکسیژن زدایی دیگ بخار

خوردگی ناشی از اکسیژن در بویلرها می‌تواند با افزودن مواد شیمیایی اکسیژن زدا قبل از سیستم تولیدکننده بخار کنترل شود. مواد اکسیژن زدا همراه با مواد شیمیایی دیگر به‌عنوان یک محلول آبی در قسمت بالادستی تزریق می‌شوند.

مواد اکسیژن‌زدایی که به‌صورت گسترده‌ای کاربرد دارند سدیم سولفات (Na2SO3) و هیدرازین (N2H4) هستند که هر دو به‌عنوان یک سیستم کاتالیزی در دماها و فشارهای پائین‌تر، جهت افزایش واکنش‌پذیری با اکسیژن می‌شوند. کینون‌ها و نمک‌های کبالت عموماً به‌عنوان کاتالیست استفاده می‌شوند.

ترکیبات اکسیژن زدا

حذف کننده های اکسیژن

حذف کننده های اکسیژن

سولفیت

سولفیت ارزان‌ترین و فعال‌ترین اکسیژن زدا برای بویلرهای با فشار متوسط و پائین‌تر (تا ۶۰۰ psig (42 bar abs)) است. سدیم سولفیت در واکنش با اکسیژن، سدیم سولفات را تولید کرده که باعث ایجاد مواد جامد در سیستم بویلر چرخشی است.

سولفیت اکسیژن

سولفیت اکسیژن

بنابراین؛ در فشار بالا و بویلرهای فوق بحرانی، جائیکه مواد جامد مشکلی اساسی ایجاد می‌کنند، سولفیت نمی‌تواند راهگشا باشد. دوز تئوری سدیم سولفیت یا تعداد واحدهای Na2SO3 موردنیاز برای مصرف یک واحد اکسیژن می‌تواند بر اساس واکنش آن با اکسیژن به‌صورت زیر محاسبه گردد:

واکنش سولفیت با اکسیژن

واکنش سولفیت با اکسیژن

بنابراین ۸ واحد سدیم سولفیت برای مصرف یک واحد اکسیژن به بویلر اعمال می‌شود. نوعاً غلظت‌های باقی‌مانده از سولفیت تا ۲۰ ppm در بویلر باقی می‌ماند. زمانی که فشار به ۶۰۰ psig می‌رسد، سولفیت به سولفور دی‌اکسید و هیدروژن سولفید با دو روش شکسته می‌شود.

اکسیژن گیر

اکسیژن گیر

هر دو گازهای خورنده هستند که با بخار بویلر را ترک می‌کنند.

سولفیت اکسیژن‌زدای مؤثری است، اما غیر فرار بوده و بویلر را با بخار ترک نمی‌کند؛ بنابراین محافظتی برای سیستم ایجاد نمی‌کند. همچنین سولفیت سبب کاهش هماتیت به مگنتیت نمی‌شود و در رسوب‌زدایی بویلر از مواد جامد مؤثر نمی‌باشد.

از اکسیژن زداهایی که در بویلرهای فشار بالا کاربرد دارند دی اتیل هیدروکسی آمین است که با هیدرازین و هیدرازین کاتالیز شده رقابت می‌کند. هیدرازین در فشارها و دماهای بالا باعث تولید گازهای خورنده نمی‌شود و در واکنش با اکسیژن نیتروژن و آب تولید می‌کند.

هیدرازین

اکسیژن محلول نقش مهمی در خوردگی در چرخه بخار نیروگاه‌ها دارد و استفاده از مواد اکسیژن زدا یکی از راه‌های نگه‌داشتن آن در کمترین حد ممکن است.

اندازه‌گیری هیدرازین و سایر مواد شیمیایی اکسیژن زدا، از خوردگی اکسیژن یا مصرف بیش از حد آن که باعث افزایش هزینه‌های عملیاتی می‌شود و خطر خوردگی مس را افزایش می‌دهد، ممانعت می‌کند.

اندازه‌گیری بسیار دقیق، پایدار و سریع هیدرازین باعث بهبود کنترل فرایند و کنترل کارایی سیستم می‌شود. معیارهای زیادی برای انتخاب ماده اکسیژن زدا وجود دارد.

اولین معیار این است که نباید مواد جامد تولید کند که می‌تواند به پره‌های توربین آسیب برساند و یا گرما ایجاد کند. نتیجه این است که در ابتدا به دنبال اکسیژن زدای غیرآلی و غیر جامد باشید.

سایر معیارهای موردنیاز برای انتخاب اکسیژن زدا عبارت‌ اند از:

  • راندمان واکنش سریع در هر دما
  • خطر سرطان‌زا یا کارکرد دیگری نداشته باشد
  • پایداری حرارتی مناسب در دمای بالا
  • محصول جانبی تولید شده در مدار میعانات نداشته باشد و به شکل‌گیری یک فیلم فلزی غیرفعال کمک کند.
  • واکنشی با سایر مواد شیمیایی مورداستفاده نداشته باشد
  • باعث کاهش در pH به سطح خورنده نشود
  • مقرون‌به‌صرفه باشد

هیدرازین

هیدرازین یک ترکیب معدنی، یک مایع قابل اشتعال بی‌رنگ است با بویی شبیه آمونیاک. به روش‌های مختلف واکنش نشان می‌دهد:

1.در مرحله اول، محصول واکنش بین هیدرازین و اکسیژن نیتروژن است که هیچ تأثیری در عملکرد دیگ بخار و توربین ندارد.

واکنش هیدرازین و اکسیژن

واکنش هیدرازین و اکسیژن

2.هیدرازین باقیمانده، هنگامی‌که بیش از 205 درجه سانتی‌گراد در دیگ بخار گرم شود، به آمونیاک تبدیل می‌شود که سطح pH آب ورودی را افزایش می‌دهد و خطر خوردگی اسیدی را کاهش می‌دهد.

تبدیل هیدرازین به آمونیاک

تبدیل هیدرازین به آمونیاک

3.در آخر هیدرازین با لایه هماتیت (Fe2O3) روی لوله‌های دیگ بخار واکنش نشان می‌دهد و یک‌لایه مگنتیت پایدار و سخت (Fe3O4) تشکیل می‌دهد و از دیگ بخار در برابر خوردگی بیشتر محافظت می‌کند.

واکنش هیدرازین و هماتیت

واکنش هیدرازین و هماتیت

بیشتر هیدرازین با تغییر در فرایند Raschig تولید می‌شود، جایی که آمونیاک با استفاده از هیپوکلریت قلیایی با حضور یا بدون حضور یک کتون مانند استون یا بوتان اکسید می‌شود. همچنین با اکسیداسیون آمونیاک توسط پراکسید هیدروژن در حضور بوتانون و یک ماده انتقال‌دهنده اکسیژن قابل تهیه است.

هیدرازین بدون آب با شکستن آیزوتروپ هیدرازین – آب با آنیلین ساخته می‌شود. بخار آنیلین و آب متراکم و فاز جدا می‌شود. لایه آب آلوده به مقدار کمی آنیلین و هیدرازین به حوضچه تصفیه بیولوژیکی می‌رود. آنیلین و هیدرازین بدون آب در یک ستون نهایی از هم جدا می‌شوند.

کاربرد هیدرازین

هیدرازین در فرم هیدراته شده آن، (محلول‌هایی با غلظت 01/0 تا 100 درصد) در کاربردهای مختلف استفاده می‌شود. هیدرازین برای سنتز ترکیبات داروئی، مواد شیمیایی مورداستفاده در کشاورزی مانند حشره‌کش‌ها، آفت‌کش‌ها، علف‌کش‌ها و مواد شیمیایی مورداستفاده در بویلرها و سیستم‌های حرارتی استفاده می‌شود.

هیدرازین به‌عنوان یک عامل تثبیت‌کننده آمین‌های آروماتیک برای تولید رنگ‌ها، جوهرها و رنگ‌های آلی استفاده می‌شود. هیدرازین به‌عنوان یک معرف برای درمان پسماندهای راکتور هسته‌ای نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد. از هیدرازین به‌عنوان یک مونومر در پلیمریزاسیون‌ها و همچنین هیدرازین برای پوشش‌های پلی‌اورتان و چسب‌ها استفاده می‌شود.

کاربرد اصلی و عمده هیدرازین به‌عنوان یک مهارکننده خوردگی در تصفیه آب، برای ازبین‌بردن اکسیژن محلول در سیستم است. برای تنظیم pH در آب خوراک دیگ‌ها و برای حذف مواد جامد از ژنراتور بخار، به‌ویژه در نیروگاه‌های هسته‌ای و حرارتی از هیدرازین استفاده می‌شود. اکسیژن‌ زدایی بخار توسط هیدرازین ممکن است در کارخانه‌های کاغذ، ساخت فولاد و تولید مواد شیمیایی نیز انجام شود.

همچنین از این ماده به‌عنوان ماده کاهش‌دهنده در رسوب فلزات استفاده می‌شود (مثلاً نیکل، کروم، قلع و فلزات گران‌بها). در ساخت پلاستیک و شیشه؛ برای بازیابی فلزات گران‌بها و اساسی از محلول‌های نمک فلزی و به‌عنوان ماسه پساب در تصفیه معرف‌های شیمیایی از هیدرازین استفاده می‌شود.

در محاسبات تئوری هیدرازین برای اکسیژن‌زدایی نسبت استفاده از هیدرازین به اکسیژن یک است:

مول هیدرازین

مول هیدرازین

در عمل، هیدرازین به‌صورت ۱۰۰ درصد اضافه استفاده می‌شود. باقی‌مانده اکسیژن زدای هیدرازین در بویلر معمولاً ۱ ppm است. هیدرازین در ایجاد رسوب و مواد جامد در بویلر نقشی نداشته و بنابراین تخلیه و خروج مکانیکی مواد جامد از بخش خروجی بویلر به‌عنوان لجن کاهش می‌یابد.

هیدرازین همچنین باعث بهبود تشکیل فیلم محافظ مگنتیت بر روی لوله‌ها و درام بویلر شده و غبار قرمز آهنی (هماتیت) را به مگنتیت تبدیل می‌کند. به دلیل همین اثرات محافظتی است که مقدار اضافی از این اکسیژن زدا برای بویلرها استفاده می‌شود. استفاده از اکسیژن زدای هیدرازین بدون محدودیت نیست.

هیدرازین ماده‌ای فرار نیست و وقتی با اکسیژن واکنش می‌دهد نمی‌تواند از طریق بخار بویلر را ترک کند. در بویلرهایی که در بالاتر از ۴۰۰ °F (205°C) کار می‌کنند، هیدرازین می‌تواند به آمونیاک تبدیل شده و با بخار تبخیر گردد و در حضور اکسیژن به فلزات دارای مس، واکنش دهد.

NH4

NH4

اندازه‌ گیری و بررسی هیدرازین

ترکیبات هیدرازین در آب بسیار محلول هستند و می‌توان با استفاده از اسپکتروفتومتری اندازه‌گیری کرد. هیدرازین‌های دیگر، مانند 1،1- و 1،2- دی متیل هیدرازین، ممکن است در این روش‌ها اختلال ایجاد کند. علاوه بر این، اندازه‌گیری هیدرازین بر اساس روش‌های رنگ‌سنجی تجاری، با LOD 65 میکروگرم بر مترمکعب برای نوارها و 330 میکروگرم بر مترمکعب برای لوله‌ها (IPCS ، 1987a).

اخیراً یک کاوشگر نوری برای هیدرازین موجود در هوا ایجاد شده است که از خروجی‌های رنگ‌سنجی، فلورسنت و شیمیایی استفاده می‌کند و LOD آن 3.2 ppb (0.1 µM) است. تولید و استفاده از هیدرازین ممکن است منجر به انتشار آن به محیط شود. هیدرازین در نمونه‌های فاضلاب در مقادیر پایین مشاهده شده است.

کربوهیدرازید

کربوهیدرازید اکسیژن زدای فراری است که باعث ایجاد مواد جامد در سیستم نمی‌شود. این اکسیژن زدا به‌راحتی با اکسیژن در دماها و فشارهای پائین، واکنش داده و باعث محافظت فلزی در بویلر می‌شود. کربوهیدرازین می‌تواند در دمای بالاتر از ۳۵۰°C (180°C) جهت واکنش با اکسیژن به هیدرازین شکسته شود؛ اما این تبدیل لزوماً برای اکسیژن‌زدایی آن نیست به دلیل اینکه کربوهیدرازید می‌تواند مستقیماً با اکسیژن وارد واکنش شود.

واکنش اکسیژن

واکنش اکسیژن

دوز موردنیاز برای هر واحد اکسیژن، ۱٫۴ واحد کربوهیدرازید است. باید توجه شود که در واکنش کربوهیدرازید با اکسیژن، دی‌اکسید – کربن تولید می‌شود که این گاز به‌عنوان کربونیک اسید (H2CO3) حل شده و باعث ایجاد خوردگی در لوله‌های برگشتی می‌شود. اکسیژن زدای کربوهیدرازید نمی‌تواند در کاربردهایی که بخار با مواد غذایی در تماس است، بکار رود.

اریتوربات

اریتوربات، بعنوان اکسیژن زدای بی خطر در FDA پذیرفته شده و می‌تواند در کاربردهای فرایندی صنایع غذایی استفاده شود. دوز مصرفی این اکسیژن زدا ۱۱ واحد بر هر واحد اکسیژن است. اکسیژن زدای اریتوربیک اسید غیر فرار بوده و در بویلر بای می‌ماند و با بخار خراج نمی‌شود.

متیل اتیل کتوکسیم (MEKO) یک اکسیژن زدای فرار بوده و دارای ویژگی محافظت فلزی است. این اکسیژن زدا با اکسیژن واکنش داده و باعث تشکیل متیل اتیل کتون، نیتروز اکسید و آب می‌شود:

واکنش حذف کننده اکسیژن

واکنش حذف کننده اکسیژن

دوز مصرفی اکسیژن زدای مذکور ۵٫۴ واحد به ازای اکسیژن است.

هیدروکینون

هیدروکینون که بعنوان کاتالیزور واکنش‌های اکسیژن زداها با اکسیژن استفاده می‌شود، در کاربردهای مختلف مورد آزمون قرار گرفته است و اثرات مؤثر آن در کاهش سطح اکسیژن تا رنج ۱-۲ ppb تأیید شده است. این اکسیژن زدا با اکسیژن وارد واکنش شده و بنزوکینون را تشکیل می‌دهد:

بنزوکینون

بنزوکینون

دوز تئوری اکسیژن زدای هیدروکینون ۶٫۹ واحد به ازای هر واحد اکسیژن است. هیدروکینون به شدت در بویلرهای با دما و فشار پائین با اکسیژن واکنش داده و در سیستم‌های فشار بالا به صورت فرار است. این اکسیژن زدا به آمونیاک تبدیل نشده و بنابراین در آلیاژهای دارای مس استفاده می‌شود.

دی اتیل هیدروکسی آمین یا DEHA

دی اتیل هیدروکسی آمین یا DEHA یک اکسیژن زدای محافظتی است که در واکنش با اکسیژن باعث تشکیل استات، نیتروژن و آب می‌شود:

DEHA

DEHA

در تئوری، ۱٫۲۴ واحد DEHA با یک واحد از اکسیژن واکنش می‌دهد؛ اما در عمل دوز ۳ به ۱ DEHA به اکسیژن پیشنهاد می‌شود. DEHA مزیت‌های دیگری نسبت به اکسیژن زداهای مذکور داراست. این اکسیژن زدا نسبت به سولفیت، هیدرازین و اریتوربات فرارتر و ویژگی محافظتی بیشتری دارد و استفاده از آن بی خطرتر از هیدرازین است.

در ملاحضات تئوری، DEHA کمتری نسبت به اریتوربات و متیل اتیل کتوکسیم موردنیاز است. همچنین از نظر سمیت نسبت به کربوهیدرازید باعث تولید هیدرازین تحت شرایط واکنش نمی‌شود.

نسبت به اکسیژن زداهای دیگر، DEHA کاتالیز شده و غیر کاتالیزی واکنش پذیری بهتری با اکسیژن دارند. سدیم سولفات کاتالیز شده یکی از اکسیژن زداهای بسیار فعال در صنعت است که در سیستم‌های فشار پائین استفاده می‌شود.

بین اکسیژن زداهای ارجح برای سیستم‌های با فشار بالا DEHA بالاترین سرعت واکنش را با اکسیژن دارد. در ۷۰ °F (21 °C)و pH=8.5، DEHA سطح اکسیژن حل شده را در ۱۰ دقیقه از ۹ ppm به۴ ppm کاهش داده درحالی‌که کربوهیدرازید، هیدرازین کاتالیزشده و اریتوربات سطح اکسیژن را به ۷ppm می‌رسانند.

در طی ۳۰ دقیقه سطح اکسیژن برای DEHA به زیر ۱ ppm می‌رسد درمقایسه با اکسیژن زداهای دیگر که ۶ ppm می‌رسد. در ملاحضات حرارتی محصولات جانبی که از تخریب اکسیداتیو DEHA بدست می‌آیند، دی آلکیل آمین‌ها، استالدهید، استال-دوکسیم و استیک اسید هستند که استیک اسید باعث بهبود خوردگی در pH های پائین در سیستم می‌شود و به صورت سدیم و کلسیم استات به رسوبات بویلر اضافه می‌شود. اکسیژن زداهای دیگر شامل اریتوربات، MEKO و هیدروکینون نیز به اسیدهای آلی تجزیه می‌شوند.

سرعت واکنش

سرعت واکنش

ماده کربوهیدرازید چیست؟

کربوهیدرازید یک کریستال سفید کریستالی نازک و کوتاه ستونی یا پودر سفید در دمای اتاق است. این ماده در الکل نامحلول است، به‌راحتی در آب با گرما جذب می‌شود. این ماده در الکل، اتر و بنزن نامحلول است. به همین دلیل نوعی مشتق از هیدرازین است و بنابراین توانایی کاهش قوی دارد.

این جامد کریستالی سفید با نقطه ذوب 153 درجه سانتی‌گراد، پس از ذوب تجزیه می‌شود و بسیار محلول در آب است.

واکنش غیرمستقیم (> 180 درجه سانتی‌گراد)

واکنش کربوهیدرازید

واکنش کربوهیدرازید

تجزیه (> 200 درجه سانتی‌گراد)

تجزیه کربوهیدرازید

تجزیه کربوهیدرازید

دوز تئوری موردنیاز برای تراشیدن یک قسمت  D2O 1.4 کربوهیدرازید است. بسیاری از همان مزایای هیدرازین وجود دارد؛ اما بدون خطر سرطان‌زایی: تولید آمونیاک با افزایش pH و محافظت در برابر خوردگی کارآمد، ایجاد مگنتیت به‌عنوان لایه محافظ. به همین دلایل، کربوهیدرازید جایگزین مناسبی برای هیدرازین است.

این ماده غیرسمی است و می‌تواند جایگزین هیدرازین و اکسیم‌ها شود. دارای طیف گسترده‌ای از کاربردها در صنعت است. به‌عنوان‌مثال، می‌تواند به‌عنوان ماده اکسیژن زدای آب بویلر در زمینه تصفیه آب مورداستفاده قرار گیرد و به‌عنوان پیشرفته‌ترین مواد برای ترکیب اکسیژن آب دیگ محسوب می‌شود.

از نظر سمیت و نقطه ذوب بسیار کم است و راندمان اکسیداسیون آن بسیار بیشتر از مواد فعلی مورداستفاده است و محصولی ایده‌آل برای ایمنی و حفاظت از محیط‌زیست است. همچنین می‌تواند به‌عنوان اجزای پیشرانه موشک مورداستفاده قرار گیرد. علاوه بر این، باتوجه‌به اینکه اتم‌های هیدروژن متصل شده به اتم نیتروژن به‌راحتی توسط گروه‌های دیگر جایگزین می‌شوند، می‌توانند به‌عنوان عوامل متصل‌کننده الیاف الاستیک در زمینه نساجی، دستگاه محافظ فرمالدهید و همچنین آنتی‌اکسیدان رنگ‌دانه کاروتن مورداستفاده قرار گیرند. علاوه بر این، افزودن مقدار مناسب کربوهیدرازید به قارچ‌کش‌های فنل حاوی می‌تواند در جلوگیری از تغییر رنگ و لک بودن نقش داشته باشد. به‌عنوان یک ماده اولیه شیمیایی و صنایع شیمیایی واسطه، از آن در پزشکی، علف‌کش‌ها، تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهان، رنگ‌ها و سایر صنایع بسیار استفاده می‌شود.

مزایای کربوهیدرازید

کربوهیدرازید که با نام‌های تجاری مختلفی به بازار عرضه می‌شود، جایگزین خوبی برای هیدرازین است که از مزایای اضافی موردنظر برای ازبین‌بردن اکسیژن جهت کنترل اکسیژن و بدون تأثیر سوء بر شیمی چرخه آب است. Carbohydrazide در شرایط آزمایشگاهی در حذف اکسیژن در مقایسه با هیدرازین در هر دمایی مؤثرتر است. کربوهیدرازید تا دمای 135 درجه سانتی‌گراد از نظر حرارتی ثابت است و به‌سرعت با اکسیژن واکنش می‌دهد. در دمای بالاتر از 135 درجه سانتی‌گراد، به هیدرازین و دی‌اکسیدکربن را هیدرولیز می‌شود.

بازده و عملکرد نهایی تجهیزاتی که مانند دیگ‌های بخار و آب‌کار می‌کنند بستگی به مواد شیمیایی دارد که برای کنترل خوردگی و پوسته‌پوسته شدن آب مورداستفاده در سیستم استفاده می‌شود. در دیگ‌های بخار و سایر تجهیزات که از فولاد ساخته شده‌اند، اکسیژن ممکن است باعث خوردگی شود.

عاملی که ممکن است خطر خوردگی در دیگ‌های بخار را در دمای بالا افزایش دهد. آب خوراکی که به دیگ‌های بخار تغذیه می‌شود باید حاوی مواد شیمیایی باشد که مانند هیدرازین بازدارنده خوردگی هستند تا کنترل اکسیژن را کنترل کنند. اما در حقیقت، هیدرازین به دلیل گزارش‌ها بسیار سمی است؛ بنابراین می‌تواند چندین مشکل سلامتی ایجاد کند. برای کاهش خطرات ناشی از مواد شیمیایی پاک‌کننده اکسیژن، برخی از مواد شیمیایی با مواد قبلی مانند کربوهیدرازید جایگزین می‌شوند.

کربوهیدرازید میزان اکسیژن را که باعث خوردگی می‌شود به حداقل می‌رساند و همچنین باعث کاهش پوسته‌پوسته شدن و رسوب اکسید آهن می‌شود. Carbohydrazide هیچ ماده غیرآلی را به سیستم اضافه نمی‌کند. به‌منظور به حداکثر رساندن بازده ضد خوردگی، زمان ماند باید افزایش یابد. بسیار پایدار و کارآمد در طیف گسترده‌ای از دما است.

فروش بازدارنده خوردگی از فروشگاه مواد شیمیایی دکتر کمیکال 

کربوهیدرازید با تشکیل یک فیلم منفعل محافظ بر روی فلز و افزایش pH در خط میعانات، از خوردگی جلوگیری می‌کند و در نتیجه ماندگاری دیگ‌های بخار را افزایش می‌دهد. اگرچه ممکن است در هر نقطه‌ای به سیستم دیگ بخار اضافه شود، اما تصفیه آب خوراک دیگ بخار بیشترین کارایی را دارد، ترجیحاً همان‌طور که از دستگاه‌های گاز زدایی می‌شود.

مدت‌زمان ماند کربوهیدرازید قبل از تشکیل بخار باید به حداکثر برسد تا حداکثر محافظت در برابر خوردگی حاصل شود. کربوهیدرازید یک جاذب اکسیژن و کی لیت دهنده مؤثر در کل دامنه دمائی است که بویلر به‌طورکلی تحت آن قرار می‌گیرد.

کربوهیدرازید، تنها در مدت ده سال، جایگزین هیدرازین در 20٪ از صنایع لوازم الکتریکی ایالات متحده شده است. Carbohydrazide با بیشترین کاربرد برای جایگزینی هیدرازین، هم اکنون در بیش از 275 دیگ بخار آب مورداستفاده است که بیش از 60000 مگاوات ظرفیت نصب شده را دارد. به‌موقع گزارش این تجربه که کل فشارهای دیگ بخار آب، شامل 3500 واحد فوق بحرانی psi را پوشش می‌دهد ، به‌موقع است. داده‌ها در مورد اثرات استفاده از کربوهیدرازید بر روی شستشو، راه‌اندازی، فرکانس تمیزکردن شیمیایی و کنترل خوردگی چرخه ارائه می‌شود.

کربوهیدرازید در اصل به‌عنوان یک گزینه “ایمن‌تر برای استفاده” به‌جای هیدرازین به صنعت معرفی شد. هم اکنون به فرم تجاری خود – محصولی ایمن‌تر برای استفاده است که نیازی به سیستم‌های جابه‌جایی و جابه‌جایی پیچیده و تغذیه‌ای ندارد. Carbohydrazide مشمول چندین قانون اخیر مربوط به مواد خطرناک و دفع مواد بسته‌بندی نیست.

ویژگی های کربوهیدرازید

150-153 °C Melting point
167.26°C Boiling point
1.02 Density
1.4164 refractive index
0-6°C storage temp.
Crystalline Powder form
White color
Soluble in water Water Solubility
14,1804 Merck
1747069 BRN
Stable, but may explode if heated. Incompatible with strong acids, strong oxidizing agents Stability

کاربرد کربوهیدرازید در صنعت

کربوهیدرازید به طور گسترده‌ای در تولید داروها، علف‌کش‌ها، تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهان، رنگ‌ها و غیره مورداستفاده قرار می‌گیرد. کربوهیدرازید مشتق هیدرازین با کاهش شدید است. این ماده نه‌تنها به‌عنوان واسطه برای تولید مواد حاوی انرژی استفاده می‌شود؛ بلکه می‌تواند مستقیماً به‌عنوان اجزای مواد منفجره و پروانه‌ها نیز مورداستفاده قرار گیرد.

این ماده می‌تواند به‌عنوان نگهدارنده تجهیزات پالایشگاه مورداستفاده قرار گیرد و همچنین می‌تواند به‌عنوان اکسیژن زدای فاضلاب دیگ بخار مورداستفاده قرار گیرد. همچنین می‌تواند به‌عنوان ماده اتصال‌دهنده فیبر الاستیک در زمینه فیبر شیمیایی مورداستفاده قرار گیرد.

این نوع ماده می‌تواند به‌عنوان مواد اولیه شیمیایی و واسطه‌های مواد شیمیایی صنعتی مورداستفاده قرار گیرد و به طور گسترده‌ای در پزشکی، علف‌کش‌ها، تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهان، رنگ‌ها و سایر صنایع مورداستفاده قرار می‌گیرد.

می‌توان از آن به‌عنوان مؤلفه سوخت موشک، تثبیت‌کننده توسعه رنگ و کیفیت صابون، آنتی‌اکسیدان‌های لاستیک، اکسیژن زدای آب دیگ و عامل ضد خورندگی فلز استفاده کرد. کربوهیدرازید پیشرفته‌ترین مواد برای اصلاح اکسیژن آب دیگ بخار در جهان است. این ماده دارای سمیت کم، نقطه ذوب بالا و راندمان دفع اکسیداسیون بسیار بیشتر از موادی است که در حال حاضر استفاده می‌شود. این محصول ایده‌آل و هم از نظر ایمنی و هم برای حفاظت از محیط‌زیست است. علاوه بر این، می‌تواند به‌عنوان ماده متصل‌کننده الیاف الاستیک در زمینه صنعت فیبر شیمیایی مورداستفاده قرار گیرد.

محافظ اکسیژن آب دیگ بخار

در هنگام عمل به‌عنوان اکسیژن زدا در آب بویلر، ممکن است این ماده به طور مستقیم به آب اضافه شود در حاليكه محلول آبی آن نیز می‌تواند استفاده شود. میزان مصرف کربوهیدرازید برای مهار یک مول اکسیژن، نیم مول است، و باید به مقدار مناسب بیش از حد باشد. دامنه دمای مناسب 87.8 تا 176.7 است. زمان بهینه برای استفاده از این ماده بعد از انجام عملیات حرارتی اکسیژن است.

واکنش اکسیژن و کربوهیدرازید به شرح زیر است:

واکنش اکسیژن و کربوهیدرازید

واکنش اکسیژن و کربوهیدرازید

مزایای استفاده از کربوهیدرازید

مزیت کربوهیدرازید در بویلر

  • محافظت طولانی‌مدت و کنترل در برابر خوردگی
  • ماهیت غیر سرطان‌زای کربوهیدرازید
  • دوزینگ آسان
  • باعث انفعال در سطوح فلزی می‌شود
  • باقیمانده ندارد

Carbohydrazide نه‌تنها در مورد مسائل ایمنی بلکه به دلیل مزایای عملکردی که به طور مکرر نشان داده است، موقعیت بازار خود را به دست آورده است. علاوه بر این، این مزایا بدون ایجاد اختلال در پارامترهای میعانات طبیعی / آب تغذیه / آب دیگ بخار / بخار تعیین شده توسط دستورالعمل‌های اجماع EPRI حاصل شده است.

مزایای استفاده از کربوهیدرازید را می‌ توان به‌صورت زیر ذکر کرد:

  • واکنشگری بیشتری در دماهای پایین با اکسیژن دارد
  • باعث کاهش خوردگی در کلیه اجزای سیستم میعانات قبل از دیگ بخار / سیستم تغذیه می‌شود که با کاهش مداوم محصولات خوردگی حمل شده از 50 تا 85٪ ثابت می‌شود
  • کاهش نیازهای تمیزکردن شیمیایی با استفاده از این ماده خصوصاً برای واحدهای سیکلی قابل‌توجه است
  • بهبود چشمگیر در کیفیت آب با دمای بیش از حد، به‌حداقل‌رساندن این منبع از فاضلاب‌های توربین
  • کاهش زمان شروع به کار پس از قطع کوتاه‌مدت یا طولانی‌مدت با استفاده از کربوهیدرازید

استفاده از کربوهیدرازید، در بویلرهای فشار بالا نتایج بسیار خوبی را به همراه داشته است که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کاهش نرخ خوردگی سیستم
  • کاهش دفعات تمیزکردن شیمیایی

سیستم‌های با خلوص بالا ایجاب می‌کند که تلاش برای کنترل خوردگی در اولویت اصلی قرار گیرد. بسیاری از مزایای کنترل خوردگی در آزمایش‌های کوتاه‌مدت قابل اثبات نیست. استفاده از این نوع ماده مزایای قابل‌اندازه‌گیری را در طیف گسترده‌ای از سیستم‌های دیگ بخار سودمند فراهم کرده است.

مزیت کربوهیدرازید در تجهیزات بخار

  • سمیت کم در مقایسه با سایر اکسیژن زداها
  • کنترل دوز و کنترل آن آسان است
  • محافظت عالی آن در برابر خوردگی
  • کربوهیدرازید هیچ پسماندی در سیستم ایجاد نمی‌کند

 

بهترین مواد تصفیه آب و پاکسازی آن با دریافت مشاوره تخصصی

گلوکونات سدیم چیست؟

گلوکونات سدیم که نمک سدیم اسید گلوکونیک نیز نامیده می‌شود، از تخمیر گلوکز تولید می‌شود. ظاهر گلوکونات سدیم پودر کریستالی سفید است؛ بنابراین این ماده در آب بسیار محلول است. دارای ویژگی‌های غیرسمی، غیر خورنده و زیست‌تخریب‌پذیر است. علاوه بر این، به‌عنوان یک ماده افزودنی شیمیایی مهم می‌تواند به طور گسترده در زمینه‌های مختلف مانند بتن، صنعت نساجی، حفاری نفت، صابون، لوازم آرایشی، خمیردندان و غیره استفاده شود.

ویژگی‌ های سدیم گلوکونات

شکل ظاهری: پودر کریستالی سفید

درصد خلوص: حداقل 98 درصد

درصد سولفات (SO4-2): حداکثر  0.05

درصد کلرید (Cl): حداکثر 0.07

فلزات سنگین: ppm10 Max

درصد گلوکز: 0.7 Max

PH (محلول آب 10٪): 6.2 تا 7.5

نمک آرسنیک: ppm2 max

کاربردهای گلوکونات سدیم

گلوکونات سدیم 98% می‌تواند به‌عنوان کندکننده بتن استفاده شود و می‌تواند زمان‌گیرش اولیه و نهایی بتن را به تأخیر بیندازد. به‌طورکلی، کندکننده بتن گلوکونات می‌تواند زمان‌گیرش بتن را چند روز افزایش دهد بدون اینکه بر مقاومت بتن تأثیر بگذارد. علاوه‌براین، سدیم گلوکونات همچنین می‌تواند نقش یک عامل کاهنده آب را ایفا کند که کارایی و استحکام بتن را بهبود می‌بخشد.

این ماده را می‌توان برای تولید فراورده‌های نفتی و گل حفاری میدان نفتی استفاده کرد. همچنین می‌تواند به طور مؤثر برچسب بطری و زنگ گردن بطری را از بین ببرد. برای مسدودکردن نازل و خط لوله بطری واشر آسان نیست. علاوه بر این، تأثیر بدی بر غذا یا محیط‌زیست نخواهد داشت.

سدیم گلوکونات به‌عنوان یک مهارکننده خوردگی آب خنک‌کننده در گردش، اثر هماهنگ خوبی دارد. برخلاف بازدارنده‌ های خوردگی عمومی، مهار خوردگی Sodium gluconate با افزایش دما افزایش می‌یابد.

ترکیبی با فرمول NaC6H11O7 است. از آنجایی سدیم گلوکونات به‌عنوان یک بازدارنده خوردگی عمل می‌کند، به محافظت از میله‌های آهنی مورداستفاده در بتن در برابر خوردگی کمک می‌کند. هنگامی که گلوکونات سدیم بیش از ppm 200 در آب وجود داشته باشد، از فولاد و مس در برابر خوردگی محافظت می‌کند.

سدیم گلوکونات را می‌توان به‌عنوان مخلوط سیمان، افزودنی سیمان استفاده کرد. با افزودن آن، زمان انجماد اولیه سیمان طولانی می‌شود. سپس مدت‌زمان ماندگاری افزایش می‌یابد. پس از افزودن مقدار معینی سدیم گلوکونات به سیمان، انعطاف‌پذیری و مقاومت بتن به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.

گلوکونات به‌عنوان تثبیت‌کننده کیفیت آب عمل می‌کند. سدیم گلوکونات به طور گسترده در رنگرزی پارچه، چاپ و تصفیه آب سطح فلز استفاده می‌شود.

جهت خرید مواد تصفیه آب با دریافت نمونه محصول با دکتر کمیکال تماس بگیرید.

کاربرد گلوکونات سدیم

کاربرد گلوکونات سدیم

Sodium gluconate همچنین به‌عنوان یک عامل کی لیت، یک عامل تمیزکننده سطوح فولادی، یک عامل تمیزکننده برای بطری‌های شیشه‌ای و به‌عنوان یک عامل کی لیت برای صنایع سیمان، آبکاری و رنگرزی آلومینا استفاده می‌شود.

یک پودر سفیدرنگ است که در آب بسیار محلول است. سدیم گلوکونات از تخمیر گلوکز تولید می‌شود. این ماده خورنده نیست، غیرسمی، زیست‌تخریب‌پذیر است.

سدیم گلوکونات در برابر اکسیداسیون و کاهش حتی در دماهای بالا مقاوم است. ویژگی اصلی گلوکونات سدیم قدرت کی لیت عالی آن است، به‌ویژه در محلول‌های قلیایی و غلیظ قلیایی. گلوکونات یک کلات متعادل با کلسیم، آهن، مس، آلومینیوم و سایر فلزات سنگین تشکیل می‌دهد. گلوکونات یک عامل کلات کننده برتر نسبت به EDTA، NTA و فسفونات‌ها است.

Sodium gluconate در زمینه پزشکی می‌تواند تعادل اسیدی و قلیایی را در بدن انسان حفظ کرده و عملکرد طبیعی اعصاب را بازگرداند. این ماده را می‌توان در پیشگیری و درمان سندرم سدیم کم استفاده کرد. همچنین می‌توان به‌عنوان تثبیت‌کننده کیفیت آب استفاده کرد؛ زیرا دارای ظرفیت مسدودکننده عالی برای مرگ است. سدیم گلوکونات به‌عنوان پاک‌کننده سطوح فلزات استفاده می‌شود. به‌عنوان یک ماده تمیزکننده برای بطری‌های شیشه‌ای استفاده می‌شود.

همچنین می‌تواند در صنعت ساختمان به‌عنوان یک عامل کاهنده آب و کندکننده استفاده شود. یک کندگیر مؤثر و یک نرم‌کننده خوب و کاهش‌دهنده آب برای بتن، سیمان، ملات و گچ است. گلوکونات در محصولات لبنی، غذاهای رژیمی، ترکیبات گیاهان و ادویه‌جات، محصولات گوشتی استفاده می‌شود.

در مراقبت از دندان، مراقبت از پوست، لوازم‌آرایش استفاده می‌شود. در پاک‌کننده‌ها، در شوینده‌های ظرف‌شویی، مواد پاک‌کننده خانگی، مواد شوینده صنعتی، مواد شیمیایی کشاورزی، مواد شیمیایی ساختمانی، جوهر / رنگ / رنگ، تکمیل فلز، مواد کمکی کاغذ، مواد شیمیایی عکس، مواد کمکی نساجی، تهویه آب استفاده می‌شود. گلوکونات سدیم با تشکیل کمپلکس‌های پایدار با کلات‌ها و یون‌های مختلف از واکنش‌های شیمیایی جلوگیری می‌کند.

به‌عنوان یک ماده تمیزکننده که سطح فولاد را تمیز می‌کند استفاده می‌شود. با کمک سدیم گلوکونات، مواد پوشش و سطح فولاد به طور محکم به هم می‌چسبند. درصورتی‌که سطوح فولادی برای مصارف خاص نیاز به آبکاری با پلاتین، کروم، قلع و نیکل داشته باشند، تمامی سطوح روکش و فولادی باید کاملاً شسته شوند تا محکم بچسبند. این ماده نیز می‌تواند برای زمینه‌های صنعتی مانند آبکاری الکتریکی، تولید فیلم استفاده شود.

گلوکونات سدیم دارای اثر بازدارندگی عالی است، به طور گسترده‌ای برای تثبیت‌کننده کیفیت آب مانند سیستم آب خنک‌کننده در گردش شرکت‌های پتروشیمی، دیگ بخار کم‌فشار، عامل تصفیه سیستم آب خنک‌ کننده موتور استفاده می‌شود. یک اثر هماهنگی مشخص دارد که خاص است.

برای مولیبدن، تنگستن، سیلیکون، فسفر، نیتریت و فرمول‌های دیگر مناسب است، زیرا اثر هماهنگی، اثر جلوگیری از خوردگی تا حد زیادی بهبود می‌یابد. سدیم گلوکونات با افزایش دما و سرعت خوردگی باعث بازدارنده خوردگی عمومی می‌شود.

گلوکونات با خواص کمپلکس کنندگی عالی در محلول‌های قلیایی و غلیظ قلیایی، به‌عنوان کندکننده، نرم‌کننده / کاهش‌دهنده آب و تلخی، در مواد غذایی، لوازم آرایشی – شوینده، پزشکی و بسیاری از صنایع استفاده می‌شود. می‌تواند کلسیم اضافی، یون‌های آهن و فلزات سنگین را متصل کند؛ بنابراین به طور گسترده در صنایع غذایی استفاده می‌شود.

سدیم گلوکونات به دلیل ترکیب کمپلکس، پراکندگی، خواص ضد خوردگی، پایداری در محیط قلیایی قوی و حلالیت خوب، یک کمپلکس کننده عالی برای تشکیل کشت‌های قلیایی است.

شوینده‌های حاوی سدیم گلوکونات در صنایع لبنی و شیشه و همچنین در صنعت دلستر به‌عنوان ابزاری برای کاهش رسوب استفاده می‌شود. استفاده از سدیم گلوکونات در تولید فولاد، باعث بهبود وضعیت فلزات و جلوگیری از تجمع نمک در سطوح آنها می‌شود. شست‌وشوی تایر و تجهیزات با محلول‌های حاوی سولفامید اسید و باعث ازبین‌رفتن رسوبات معدنی و آلی روی سطوح و جلوگیری از تجمع کلسیم می‌شود.

به‌عنوان افزودنی به سیمان در صنعت نفت و همچنین به محلول مورداستفاده در چاه‌های تولیدی اضافه می‌شود.

در متالورژی به‌عنوان یک عامل کی لیت که یون‌های فلزی را به یکدیگر متصل می‌کند و جداسازی رسوب را در طول فرایند لیچینگ تسهیل می‌کند، استفاده می‌شود.

سدیم گلوکونات در شوینده

سدیم گلوکونات در شوینده

به‌عنوان پاک‌کننده خاک برای مواد شوینده لباس کمک می‌کند؛ زیرا این ماده پیوند کلسیمی را که کثیفی را روی پارچه نگه می‌دارد می‌شکند و از رسوب مجدد خاک روی پارچه جلوگیری می‌کند.

به محافظت از فلزاتی مانند فولاد ضدزنگ در هنگام استفاده از پاک‌کننده‌های قوی بر پایه سوزاننده کمک می‌کند.

به تجزیه فلس، سنگ شیر و آبجو کمک می‌کند. به دلیل میل ترکیبی قوی با یون‌های فلزی در آبکاری و تکمیل فلزات استفاده می‌شود.

سدیم گلوکونات که به‌عنوان یک جداکننده عمل می‌کند محلول را تثبیت می‌کند و از ایجاد واکنش‌های نامطلوب در حمام از ناخالصی‌ها جلوگیری می‌کند.

خواص کیلاسیون گلوکونات سدیم به آند کمک می‌کند و بنابراین کارایی حمام آبکاری را افزایش می‌دهد.

گلوکونات را می‌توان در حمام‌های آبکاری مس، روی و کادمیوم برای درخشندگی و افزایش درخشندگی استفاده کرد.

در مواد شیمیایی کشاورزی و به‌ویژه کودها استفاده می‌شود. سدیم گلوکونات به گیاهان و گیاهان کمک می‌کند تا مواد معدنی لازم را از خاک جذب کنند.

در صنایع کاغذ و خمیر کاغذ استفاده می‌شود که یون‌های فلزی را که باعث ایجاد مشکلاتی در فرایندهای سفیدکننده پراکسید هیدروژن و هیدرو سولفیت می‌شود، کلات می‌کند.

تولید گلوکونات سدیم

تولید گلوکونات سدیم درجه فنی از ترکیب اسید گلوکونیک مایع – سدیم گلوکونات از نوع توصیف شده در مقیاس صنعتی با خنثی‌سازی، محصولی غلیظ یا برنزه می‌دهد، نه محصول سفیدرنگ موردنظر.

ناخالصی‌های کمیاب توسط کربوهیدرات‌های احتمالی و عملیات حرارتی در فرایند خشک‌کردن ایجاد می‌شوند. در نتیجه سدیم گلوکونات با گرید فنی تولید می‌شود که به‌جای سفید به رنگ قهوه‌ای مایل به زرد است که از نظر ظاهری ترجیح داده می‌شود و درعین‌حال کارایی محصول را مختل نمی‌کند.

جداکردن گلوکونات خالص با کریستالیزاسیون امکان‌پذیر است، اما تا حدودی گران‌تر است و همچنین ترجیح داده می‌شود که با تبخیر مستقیم محلول آبی Sodium gluconate، ضمن اجتناب از تغییر رنگ محصول جامد حاصل، یک سدیم گلوکونات تولید شود.

سدیم گلوکونات یک نمک سدیم آلی با D-گلوکونات به‌عنوان یون ضد است. همچنین نقش کی لیتور دارد. حاوی D-گلوکونات است. به‌خوبی در آب حل می‌شود؛ اما کمی در الکل اتیلیک محلول است.

روش‌ های رایج تولید گلوکونات سدیم عبارت‌ اند از:

اکسیداسیون الکترولیتی، تخمیر زیستی، اکسیداسیون کاتالیزوری ناهمگن و اکسیداسیون همگن. روش اکسیداسیون الکترولیتی Sodium gluconate در مخزن الکترولیتی با افزودن الکترولیت مناسب به محلول نقطه جریان ثابت دما و چگالی جریان مناسب و افزودن محلول گلوکونات سدیم است.

سدیم گلوکونات به‌ندرت در تولید صنعتی استفاده می‌شود. در فرمول‌های افزودنی طراحی شده برای عناصر ساختاری محکم تقویت شده؛ مانند ستون‌ها، دیوار پرده و تیرها. سدیم گلوکونات در فرمول‌های افزودنی طراحی شده برای کف‌های صنعتی استفاده می‌شود.

شرکت دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد اولیه شیمیایی صنعتی صنایع مختلف است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید مواد شیمیایی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

برای جلوگیری از رسوب کلسیم چه باید کرد؟

در این مقاله به دنبال تدوین استراتژی انتخاب بهترین سطح هر ماده برای یک سیستم خاص (ضد رسوب سیستم آبی) هستیم و موضوعاتی از جمله غلظت، سیستم گردش و تأمین مناسب به‌نحوی‌که ماده فعال همواره در سطوح موردنظر وجود داشته باشد، مطرح می‌شود. به همین منظور به بررسی ذرات فلزی و ترکیبات عامل سختی که ممکن است باعث ایجاد مشکل در سیستم آب خنک‌کننده چرخشی شوند و راه‌هایی برای خنثی‌سازی، مقابله و پراکندگی آن‌ها می‌پردازیم.

کنترل رسوب

به نظر می‌رسد که گروه عاملی کربوکسیل در پلیمرها برای مهار کلسیم کربنات ضروری است و هر چه مقدار کربوکسیل یک پلیمر بیشتر باشد، عملکرد بهتری خواهد داشت.

PMA، در مورد کلسیم کربنات از عملکرد بهتری نسبت به پلی آکریلات و فسفونات برخوردار است؛ اما در سایر موارد ممکن است این‌چنین نباشد. به همین دلیل هنگامی که PMA استفاده می‌شود ، اغلب با یک فسفونات و احتمالاً یک پلیمر دیگر (پلی آکریلات) همراه است.

کلسیم سولفات

تجربه نشان داده است که پلی آکریلات بهترین گزینه برای مهار کلسیم سولفات است. مقایسه نسبی این ترکیبات به صورت زیر است:

بازدارنده کلسیم سولفات

بازدارنده کلسیم سولفات

سولفوریک اسید دیگر به طور گسترده برای کاهش قلیائی‌ات مورداستفاده قرار نمی‌گیرد و در نتیجه، مشکلات مربوط به کلسیم سولفات مثل سابق رایج نیست. با پیشرفت تکنولوژی پلیمرها در کنترل قلیائیت، کاربرد اسیدها محدود شد.

ضد مقیاس

ضد مقیاس

به دلیل حلالیت نسبتاً زیاد، کلسیم سولفات به‌خودی‌خود از نظر ایجاد رسوب نگران‌کننده نیست؛ اما کلسیم کربنات ممکن است یک سایت مؤثر در ایجاد هسته برای تبلور کلسیم سولفات به شمار می‌رود.

کلسیم پلی آکریلات

ازآنجایی‌که پلی آکریلات‌ها از توانایی مهارکنندگی متوسط برخوردار هستند، تشکیل رسوب ترکیبات آن می‌تواند به یک مشکل تبدیل شود. علاوه بر این، ازدست‌دادن پلی آکریلات آزاد باعث کاهش قدرت پراکندگی می‌شود. پلی آکریلات با وزن مولکولی پایین‌تر (۲۰۰۰ amu) بیش از ۵۰٪ تحمل کلسیم بیشتری از انواع دارای وزن مولکولی بالاتر (۵۰۰۰ amu) دارد و اینکه پلی آکریلات‌های دارای واکنش با حلال حدود ۲۵٪ تحمل بیشتری نسبت به انواع آبی دارند. این نگرانی‌ها بیشتر مربوط به مواردی هستند که پلی آکریلات‌ها به‌تنهایی استفاده می‌شوند.

حلال کربنات کلسیم

حلال کربنات کلسیم

کلسیم کربنات

اگرچه پلیمرها عامل مؤثری برای کنترل رسوب کلسیم کربنات به شمار می‌روند، اما سایر ترکیبات، به‌ویژه فسفونات‌ها، کارایی بیشتری دارند. مهم است که پیش از تشکیل رسوب کلسیم کربنات آن را کنترل کنیم به‌جای اینکه پس از تشکیل رسوب برای پراکندگی آن تلاش کنیم. کنترل اولیه کلسیم کربنات با استفاده از فسفونات‌ها، و با کمک پلیمرها و تری پلیمرها امکان‌پذیر بوده و سیستم را تثبیت می‌کند.

در ادامه، ترکیبات مختلف از نظر قابلیت کنترل رسوب با هم مقایسه می‌شوند که این اطلاعات از نمودارهای میله‌ای موجود در مقالات تکنیکی مختلف استخراج شده است.

نتایج بررسی و مقایسه محصولات پیشنهادی برای مهار کلسیم کربنات حاکی از آن است که کوپلیمرها و ترپلیمرهای تجاری در دسترس، به‌خوبی فسفونات‌ها و هموپلیمرها عمل نمی‌کنند. نتیجه این مقایسه به شکل زیر است: (در pH 8 و ۱۰)

polymers

polymers

در مواردی که مقررات، تخلیه فسفر را ممنوع می‌کند، پلیمرها به بهترین گزینه تبدیل می‌شوند. در شرایط سختی و قلیایی بالا، پلی آكریلات‌های واکنش‌دهنده با حلال به‌عنوان مهارکننده کلسیم کربنات نسبت به نسخه‌های دارای واکنش آبی مؤثرتر هستند. در شرایط معتدل‌تر، اختلاف بین این دو نوع کاهش می‌یابد. نتایج مقایسه طیف وسیعی از ترکیبات مختلف نشان می‌دهد که HEDP و هموپلیمرها از این کوپلیمر و ترپلیمرها مؤثرتر هستند.

مهارکننده کارونات کلسیم

مهارکننده کارونات کلسیم

بیشتر بخوانید: کوپلیمر چیست

جهت فروش hedp با دکتر کمیکال در تماس باشید.

کلسیم فسفونات

باتوجه‌به حلالیت محدود فسفونات‌ها، مشخص شد که یک ترپلیمر رسوب کلسیم-HEDP را بسیار مؤثرتر از یک کوپلیمر کنترل می‌کند به‌طوری‌که با افزایش دما، pH و سختی این برتری همچنان وجود خواهد داشت. هموپلیمرها تأثیر قابل‌توجهی در پایداری فسفونات ندارند. در واقع عملکرد DCP (پلیمر كنترل رسوب) به‌عنوان مهارکننده Ca-HEDP به‌شدت به ساختار پلیمر بستگی دارد. در بین پلیمرها، ترپلیمرهای حاوی سولفونیک اسید بهترین گزینه، سپس پلی مالئیک انیدرید و یک پلی آکریلات گزینه‌های بعدی هستند.

کلسیم فسفات

کوپلیمرهای AMPS هنگامی که آهن موجود نباشد، به‌عنوان یک دیسپرسنت عالی برای کلسیم فسفات عمل می‌کنند. درصورتی‌که میزان آهن کم باشد، کوپلیمر AMPS به‌خوبی ترپلیمرها در مهار کلسیم فسفات مؤثر هستند. مطالعات نشان می‌دهد که ترپلیمرها تقریباً دوبرابر کوپلیمرها در حضور ۱٫۰ میلی‌گرم در لیتر آهن مؤثر هستند.

هنگامی که آهن به ۲٫۵ میلی‌گرم در لیتر افزایش یابد، ترپلیمر تقریباً سه برابر کوپلیمر مؤثر است و هر دو تحت این شرایط به‌مراتب از پلی آکریلات همو پلیمر برتر هستند. با پذیرش برتری کوپلیمرها و ترپلیمرها نسبت به هموپلیمرها برای کنترل کلسیم فسفات، می‌توان با به‌کارگیری کوپلیمرها در کنار هموپلیمرها در هزینه‌ها صرفه‌جویی کرد. اگرچه اضافه‌کردن یک ماده افزودنی دیگر ممکن است هزینه‌ها را کمی بالا ببرد و منافع اقتصادی استفاده از این ترکیبات باید موردبحث و بررسی دقیق قرار گیرد.

خرید ترپلیمر AA/AMPS با بهترین کیفیت

بررسی‌ها نشان می‌دهد که ۱۰ میلی‌گرم بر لیتر از کوپلیمر AA / SA-25 برای دستیابی به ۹۰٪ مهار رسوب فسفات موردنیاز است، و تنها ۷٫۵ میلی‌گرم بر لیتر از ترپلیمر AA / SA / SS برای رسیدن به همین سطح کافی است. محاسبات نشان می‌دهد که در این دوز، هزینه استفاده از ترپلیمر بیش از هزینه کوپلیمر نیست.

هرچقدر محلول از فسفات کلسیم اشباع شود، نیاز به پلیمر افزایش می‌یابد و کنترل سخت‌تر می‌شود. به‌منظور اصلاح این وضعیت، ترکیبات و محصولات دیگری توسعه‌یافته‌اند.

آهن

آهن محلول

آهن به هر شکلی که باشد و حتی در غلظت های کم ، می تواند به طور جدی در توانایی های پراکندگی پلیمرها و سایر مواد شیمیایی تصفیه اختلال ایجاد کند. در شرایط آزمایش، كلسیم به عنوان دیسپرسنت آهن اکسید در عملكرد پلی آكریلیک اسید اختلال ایجاد می‌کند. AA / SA حتی در غلظت بالای یون کلسیم به عنوان یک ماده دیسپرسنت مؤثر باقی می ماند؛ زیرا نسبت به یون کلسیم نسبتاً غیر حساس است.

ذرات آهن

پلیمرها مؤثرترین مواد شیمیایی برای پراکندگی ذرات اکسید آهن هستند. به‌طورکلی، پلی فسفات‌ها و فسفونات‌ها قدرت پراکندگی ضعیفی دارند. به‌طورکلی می‌توان گفت:

پلیمرهای پخش کننده

پلیمرهای پخش کننده

خاک رس و گل‌ولای

برخی از هموپلیمرها (به‌ویژه پلی آکریلات با وزن مولکولی ۵۰۰۰) برای پراکندگی رس و لجن کاملاً کارآمد هستند، اما کوپلیمرها و ترپلیمرهای جدیدتر حتی مؤثرتر و همچنین در برابر تداخل از سمت همین منابع مقاوم هستند

کنترل خوردگی

پلیمرها در مهار خوردگی خیلی مؤثر نیستند. به طور معمول، در غلظت‌های مورداستفاده، پلیمرها به‌خودی‌خود خورنده نبوده یا خوردگی کمتری نسبت به سایر گزینه‌های موجود دارند. اما قابلیت آن‌ها در پراکندگی رسوبات به تمیز نگه‌داشتن سطوح و مقاومت در برابر انواع خوردگی بخصوص نوعی از خوردگی که با وجود رسوبات مرتبط است، کمک می‌کند.

درحالی‌که فسفونات‌ها به طور معمول برای جلوگیری از رسوب کربنات کلسیم مورداستفاده قرار می‌گیرند، از مزیت مهار خوردگی کاتدی محدودی نیز برخوردار هستند که در صورت ترکیب با عوامل قدرتمندی مانند فسفات، مولیبدات، روی یا HPA بهبود می‌یابد.

برای جلوگیری از رسوب کلسیم چه باید کرد

راهنمای انتخاب ضد رسوب و ضدخوردگی

  • یک فسفونات مانند HEDP و یا PBTC برای کنترل رسوبات کلسیم کربنات، آهن و سیلت (لجن) ضروری است.
  • فسفونات‌ها ترکیبات مؤثری جهت جلوگیری از خوردگی هستند.
  • روی با کارایی کاتدی با سایر مهارکننده‌ها دارای اثر هم‌افزایی بوده و تحت شرایط شدید خوردگی مؤثر خواهد بود.
  • HPA به دلیل حلالیت بالا، پایداری و قابلیت مهار خوردگی در تمام سیستم‌های تصفیه لازم است.
  • ترپلیمرها دیسپرسنت مناسبی برای کمپلکس‌هایی فسفات و فسفونات هستند.
  • باتوجه‌به موارد بالا همه فرمولاسیون‌ها باید شامل PBTC ، HPA و ترپلیمرها باشند، هم به دلیل کارایی هرکدام به‌صورت جداگانه و هم به دلیل اثر هم‌افزایی که کنار هم دارند.
  • آزول‌ها از فلزات غیرآهنی محافظت کرده و همچنین از آلاینده‌های فلزی جلوگیری می‌کند و به همین دلیل در اکثر فرمول‌ها استفاده شد است. (بنزوتیازول، تولیل تریازول، مرکاپتوبنزوتیازول)

نکات استفاده صحیح از ضد رسوب و ضدخوردگی

به‌منظور استفاده صحیح و بهینه از ترکیبات موجود توجه به موارد زیر ضروری است:

  • از اوردوز بپرهیزید.
  • کمپلکس کلسیم با AMP و HEDP ، مانند روی و فسفات، حلالیت پایینی دارد که این مسئله با بالارفتن PH و دما تشدید می‌شود. PBTC مقاوم‌ترین ترکیب در برابر مشکل حلالیت پایین است. همچنین افزودن کوپلیمرها نیز در این مورد می‌تواند مفید باشد.
  • HEDP و AMP مقاومت کمی در برابر اکسیدکننده‌ها دارند. به طور خاص کلر AMP و برم HEDP را مورد حمله قرار می‌دهد. درحالی‌که PBTC بیشترین مقاومت را از خود نشان می‌دهد. مشکل مشابهی در مورد HPA وجود دارد؛ اما افزودن مونواتانول آمین مفید خواهد بود.

غلظت، سیستم گردش و تغذیه مناسب ضدخوردگی و ضد رسوب

غلظت

در ابتدا یکی از مهم‌ترین تصمیمات که باید گرفته شود تصمیم در مورد غلظت موردنیاز از هر ترکیب شیمیایی در سیستم است. باقی مراحل بیشتر شامل محاسبات مکانیکی برای رسیدن به نرخ تغذیه مناسب و درجه گردش برای یک ترکیب مشخص است.

غلظت را از جهات مختلفی می‌توان مشخص کرد و لازم است که همه موارد را باهم مقایسه کرده و مورد بررسی قرارداد:

  1. ۱٫ فرمول‌ها به‌صورت درصد وزنی ترکیب شیمیایی بیان می‌شوند به طور مثال محلول ۶۰% HEDP .
  2. ۲٫ مشخصات یک محتوای شیمیایی در یک سیستم معمولاً به‌صورت میلی‌گرم در لیتر بیان می‌شود. این مقادیر با اصلاح محصولات شیمیایی برای سطح فعالیت موردنظر به دست می‌آیند. برای مثال ۱% از محلول ۶۰% HEDP به معنی استفاده از ۰٫۶% HEDP فعال است و اگر بر اساس PO4 گزارش کنیم برابر است با ۰٫۵۵۳% PO4. غلظت در سیستم به تعداد گردش‌ها بستگی دارد. برای مثال ۰٫۶% HEDP فعال در ۵ گردش غلظتی معادل ۳% HEDP فعال می‌دهد.

درباره سیستم گردش آب بیشتر مطالعه کنید و اطلاعات بیشتری بدست بیاورید.

گردش

بدیهی است، برآورد سیستم گردش مناسب، نیازمند درک صحیح از غلظت موردنظر یک ماده شیمیایی در سیستم و مقدار موردنیاز در آب میکاپ جهت خوراک سیستم است. اگر میزان کلسیم و سطح قلیایی آب میکاپ مدام تغییر کند، باید چرخه غلظت بادقت کنترل و تنظیم شود تا حداکثر پایبندی به یک برنامه تصفیه حفظ شود و بدون هرگونه مشکل احتمالی انجام شود.

به‌طورکلی، چرخه غلظت بین ۲ و ۸ خواهد بود که با تجزیه‌وتحلیل آب تعیین می‌شود و توسط برنامه‌ای مانند WaterCycle تفسیر می‌شود. سیستم گردش بر اساس چنین محاسباتی معمولاً می‌تواند تغییرات متوسط را تحمل کند. به‌عنوان‌مثال، اگر یک فرمول مبتنی بر ۵ چرخه غلظت باشد، نتایج خوبی را می‌توان از ۴ چرخه نیز به دست آورد، به‌خصوص اگر نرخ غلظت ۲۵% افزایش یابد (۵/۴=۱٫۲۵).

با افزایش چرخش‌ها می‌توان تا حد زیادی در هزینه‌ها صرفه‌جویی کرد؛ اما محدودیت‌های متعددی وجود دارد که باید مدنظر قرار گیرد:

  1. در حضور برخی از نمک‌ها مانند نمک سیلیکات و کلسیم، قبل از اینکه شروع به رسوب‌گذاری کنند تنها امکان تعداد کمی گردش وجود دارد.
  2. در سیستم‌هایی که نشت آب زیاد باشد، چرخه بالایی از غلظت را ایجاد می‌کنند حتی در مواقعی که تخلیه محدود باشد.
  3. به‌طورکلی، افزایش چرخه‌ها با افزایش pH همراه است و همراه آن باعث کاهش خوردگی می‌شود. بااین‌حال، مواد جامد باقی‌مانده ممکن است تمایل به خوردگی و ایجاد رسوب را افزایش دهند، و تا حدودی هرگونه صرفه‌جویی پیش‌بینی‌شده در هزینه‌ها را منتفی کند.
  4. تعداد چرخه بالا همیشه مطلوب نیست! تجربه نشان داده است که برای سیستم‌هایی که بیش از ۸ چرخه دارند، دوز موردنیاز اغلب باید به میزان زیادی افزایش می‌یابد (با هزینه اضافی) و خطر افزایش غلظت فراتر از سطح آستانه وجود دارد.

تزریق

دستورالعمل‌ها برای تزریق مواد شیمیایی تصفیه آب خنک‌ کننده معمولاً بر اساس میزان ۱۰۰ میلی‌گرم در لیتر از ماده شیمیایی تجاری تعیین می‌شود. ازآنجاکه ابزار موردنیاز برای وزن‌کردن مقدار میلی‌گرم و ظروف یک لیتری در اکثر مکان‌های صنعتی در دسترس نیست، بسیاری از اپراتورها از یک واحد ماده شیمیایی در هر ۱۰۰۰ گالن آب استفاده می‌کنند که روش مناسبی برای تزریق ماده شیمیایی به سیستم‌های صنعتی است.

بدیهی است، در مورد یک واحد برای ۵۰۰ گالن باید غلظت را دوبرابر کرد و در مورد یک واحد برای ۲۰۰۰ گالن باید نصف شود. برای سیستم‌های بزرگ‌تر می‌توان از یک گالن برای تصفیه ۱۰، ۸، ۶ یا ۴۰۰۰ گالن استفاده کرد. توجه داشته باشید که تمام محاسبات حجمی به چگالی ماده شیمیایی بستگی دارد. برای به‌دست‌آوردن نرخ تغذیه، چندین رابطه جهت تبدیل واحدها وجود دارد:

units

units

باتوجه‌به روابط زیر محاسبات حجمی نرخ خوراک (F) نیز دشوار نخواهد بود:

تبدیل واحدهای حجمی

تبدیل واحدهای حجمی

مهم است که فرمول مورداستفاده در تولید به‌صورت میلی‌گرم در لیتر، ppm یا درصد وزنی بیان شود. این فرمت اجازه می‌دهد تا درصد هر ماده در فرمول تولید (تنظیم شده برای نرخ خوراک و چرخه) و مقدار آن در سیستم برحسب mg / L (ppm) تعیین شود.

اگر شرایط عملیاتی تعداد چرخه‌های مورد انتظار را تحمل نکند، این ممکن است بیانگر این باشد که سختی بالاتر از حد پیش‌بینی‌شده است یا عوامل محدودکننده دیگری وجود دارد. در این حالت نیاز به افزایش دوز یا تغییر فرمول برای رسیدن به فرمول مناسب آب مورداستفاده است.

 

در صورت نیاز می‌توانید جهت فروش بازدارنده خوردگی و فروش مواد ضد رسوب با شرکت دکتر کمیکال تماس بگیرید و از مشاوره تخصصی در زمینه صنعت موردنظر خود بهره‌مند شوید. همچنین خرید مواد اولیه به صورت عمده در مجموعه ما امکان‌پذیر می‌باشد.

مولیبدات سدیم

مولیبدات سدیم دی هیدراته که به نام نمک دی سدیم اسید مولیبدیک نیز شناخته می‌شود، یک ماده سفیدرنگ به‌صورت گرانول ریزدانه است که با فرمول : Na2MoO4·2H2O شناخته می‌شود.

سدیم مولیبدات به‌عنوان یک بازدارنده خوردگی در سیستم‌های آب خنک‌کننده باز و بسته، خنک‌کننده موتور، مایعات فلزکاری، آبکاری و گل حفاری کاربرد دارد.

مولیبدات همچنین مغذی گیاهان بوده و به‌عنوان کود در کشاورزی استفاده می‌شود. سدیم مولیبدات منبع اکسید مولیبدن است و این ماده شیمیایی کاربردهای متنوعی در زمینه صنعت، تجارت و کشاورزی دارد.

این ماده یک بازدارنده خوردگی ایده‌آل برای آب و سیستم‌های خنک‌کننده است. چراکه در دماها و سطوح pH مختلف، کارایی دارد. این ماده، می‌تواند از خوردگی آهن، مس و آلومینیوم در سیستم‌های خنک‌کننده آبی باز و بسته جلوگیری کند.

مولیبدات سدیم (Na2MoO4) از ترکیبات معدنی سدیم یا نمک طبیعی به دست می‌آید. منبع غنی مولیبدن است که یک‌ریز مغذی عالی خاک است و برای رشد سالم گیاه ضروری است.

سدیم مولیبدات در صنعت کشاورزی مناسب به‌عنوان کود و به‌صورت محلول‌پاشی یا کوددهی به مقدار کم استفاده می‌شود. در صنعت کشاورزی از این ماده شیمیایی برای تهیه کود مخصوصاً در سبزیجاتی مانند گل‌کلم و کلم بروکلی استفاده می‌شود.

این ماده همچنین هنگام درمان کمبود مس به غذای دام افزوده می‌شود. البته باید احتیاط کرد؛ زیرا Na2MoO4 خود می‌تواند در غلظت 0.3 ppm باعث بروز کمبود مس در گاو شود.

Sodium molybdate با اکثر فلزات رایج، عوامل اکسیدکننده یا قلیایی سازگار نیست. اگر مولیبدات سدیم با منیزیم مذاب تماس پیدا کند، به‌شدت با آن واکنش داده و منفجر می‌شود. علاوه بر این، به‌شدت با سدیم، لیتیوم داغ، پتاسیم و اینترهالوژن‌ها (مانند تری فلوراید کلر و پنتا فلوراید برم) واکنش نشان می‌دهد.

این ماده منبع مهمی از مولیبدن است و بیشتر به‌صورت نمک دهیدراته سدیم وجود دارد. آنیون مولیبدات چهاروجهی است. برای هر آنیون دو کاتیون سدیم وجود دارد.

Sodium molybdate به طور گسترده در تولید، از جمله کودهای کشاورزی، رنگ‌دانه‌ها، کاتالیزورها، بازدارنده‌های آتش، بازدارنده‌های خوردگی و همچنین تصفیه آب کاربرد دارد.

همان‌طور که گفته شد این ماده یک کود مغذی ضروری برای گیاهان و حیوانات است که معمولاً برای کشت هیدروپونیک گیاهان و حبوبات مانند نخود، لوبیا، عدس، یونجه و بادام‌زمینی استفاده می‌شود. molybdate جذب نیتروژن را بهبود می‌بخشد و باعث تثبیت کارآمد نیتروژن جو توسط باکتری‌ها می‌شود.

این ماده به دلیل سمیت پایین در تصفیه آب از جمله تصفیه آب صنعتی استفاده می‌شود. مزیت مولیبدات سدیم در تصفیه آب این است که در غلظت پایین کارایی لازم را دارد که رسانایی کم آب را حفظ می‌کند و با کاهش پتانسیل خوردگی گالوانیکی از خوردگی جلوگیری می‌کند. همچنین در پرداخت سطوح فلزی از جمله گالوانیزه و پولیش سطوح استفاده می‌شود.

مواد مورد نیاز تصفیه آب خود را بهترین کیفیت و تضمین از دکتر کمیکال تهیه کنید.

ویژگی‌ های شیمیایی و فیزیکی مولیبدات سدیم

  • سدیم مولیبدات
  • دی سدیم مولیبدات
  • شماره CAS
  • 7631-95-0
  • 10102-40-6 (دی هیدراته)
  • فرمول شیمیایی: Na2MoO4
  • جرم مولی: 205.92 گرم بر مول (بی آب)
  • 241.95 گرم در مول (دی هیدراته)
  • ظاهر: پودر سفید
  • چگالی 3.78 گرم بر سانتی‌متر مکعب، جامد
  • نقطه ذوب: 687 درجه سانتیگراد (1269 درجه فارنهایت؛ 960 کلوین)
  • حلالیت در آب: 84 گرم در 100 میلی‌لیتر (100 درجه سانتیگراد)
  • ضریب شکست (nD): 1.714
روش تولید مولیبدات سدیم

روش تولید مولیبدات سدیم

تولید مولیبدات سدیم

سدیم مولیبدات را می‌توان با اکسیدکردن و برشته کردن مولیبدنیت یا دیگر مواد خام حاوی مولیبدن به دست آورد. تری اکسید مولیبدن، به‌دست‌آمده را با هیدروکسید سدیم شستشو داده و محلول مولیبدات سدیم به دست می‌آید و در مراحل بعد فیلتراسیون، به غلظت رساندن، سردکردن، سانتریفیوژ و خشک‌کردن انجام می‌شود.

این ماده ابتدا با فرایند هیدراتاسیون تولید شد. می‌توان آن را با حل‌کردن تری اکسید مولیبدن در هیدروکسید سدیم در محدوده دمایی 50-70 درجه سانتی‌گراد و سپس کریستال کردن محصول فیلتر شده تولید کرد. محصول خشک نهایی با حرارت دادن آن تا 100 درجه سانتی‌گراد به دست می‌آید.

 MoO3 + 2NaOH + H2O → Na2MoO4·2H2O

 واکنش فوق واکنش تولید سدیم مولیبدات را نشان می‌دهد که در آن تری اکسید مولیبدن با هیدروکسید سدیم و آب واکنش می‌دهد.

کاربرد مولیبدات سدیم

سدیم مولیبدات در تصفیه آب

در فرایند تصفیه آب صنعتی، مولیبدات سدیم بر نیتریت سدیم ترجیح داده می‌شود. جایی که به دلیل ساختار دوفلزی آن پتانسیل خوردگی گالوانیکی وجود دارد. چراکه مولیبدات در غلظت کمتری از مولیبدات باعث کاهش قابلیت هدایت آب می‌شود. به‌عبارت‌دیگر مولیبدات سدیم در محدوده 50 تا 100 ppm کارایی دارد، درحالی‌که، نیترات سدیم در غلظت حدود 800 ppm  باشد همان اثر را خواهد داشت. غلظت‌های پایین‌تر مولیبدات رسانایی پایین آب را حفظ کرده و بنابراین پتانسیل خوردگی گالوانیکی کاهش می‌یابد.

سدیم مولیبدات (Na2MoO4)  در تصفیه آب، به‌عنوان یکی از بهترین مواد بازدارنده خوردگی در سیستم‌های خنک‌کننده با سیستم گردش باز و بسته آب، شناخته می‌شود.

اغلب در سطوح غلظتی پایین‌تر و همراه با سایر مهارکننده‌ها مانند فسفات‌های معدنی و آلی استفاده می‌شود.

مولیبدات‌ها علاوه بر اینکه یک بازدارنده بسیار مؤثر در آب نرم و سخت هستند، از نظر حرارتی پایدارند و همچنین در حضور اکسیژن نیز عملکرد بسیار خوبی دارد.

علاوه بر این، تصفیه با مولیبدیت برای محیط‌زیست ایمن‌تر است و در مناطقی که تخلیه فسفات و یا روی ممنوع شده، بهترین انتخاب است.

در کاربردهای تصفیه آب صنعتی، مولیبدات سدیم نسبت به نیتریت سدیم بهترین محافظت در برابر خوردگی را ارائه می‌دهد.

مولیبدات سدیم، Na2MoO4، یک مهارکننده خوردگی غیرسمی و سازگار با محیط‌زیست برای حفاظت از سیستم‌های خنک‌کننده آب نرم بوده که جز بازدارنده‌های آندی طبقه‌بندی می‌شود، اما استفاده از آن نیاز به حضور اکسیژن یا دیگر عوامل اکسیدکننده در محلول دارد.

کاربرد مولیبدات سدیم به‌ عنوان بازدارنده خوردگی

کاربرد صنعتی و تجاری بازدارنده‌های خوردگی حاوی مولیبدات روزبه‌روز در حال افزایش است.

مولیبدات از خوردگی فولاد کم‌کربن، مس و برنج در سیستم‌های آب مداربسته جلوگیری می‌کند. این ترکیب هم سازگاری بیشتری با محیط‌زیست دارد و هم به علت کارایی در غلظت پایین، از نظر اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

مولیبدات در غلظت‌های مختلف بسته به شرایط محیطی کاربرد دارد. به طور مثال گاهی اوقات باتوجه‌به pH آب به غلظت بالاتری از مولیبدات برای محافظت از استیل در برابر خوردگی، نسبت به غلظت موردنیاز در آب مقطر، نیاز است.

مهار مولیبدات سدیم در آب‌هایی با ترکیب و pH متفاوت بررسی شده است. مزیت مولیبدات فراتر از مهار خوردگی فلزات آهنی است که از جمله آن‌ها می‌توان به ممانعت از خوردگی حفره‌ای و خوردگی فلزات غیرآهنی اشاره کرد.

سدیم مولیبدات یک بازدارنده خوری آندی غیر اکسیدکننده است. مولیبدات سدیم نیاز به نیترات را از طریق جریان بازدارنده با نیتریت آمین کاهش می‌دهد. در نتیجه مقاومت در برابر خوردگی جریان حاوی نمک کربوکسیلات را افزایش می‌دهد.

مولیبدات سدیم در کشاورزی

مولیبدات سدیم در کشاورزی

سدیم مولیبدات در کشاورزی

مولیبدات سدیم به طور گسترده‌ای به‌عنوان کود کشاورزی در مزارع استفاده می‌شود. صنعت کشاورزی سالانه نزدیک به پانصد کیلوگرم مولیبدات سدیم به‌عنوان کود استفاده می‌کند. این نوع ماده برای تبدیل نیترات‌های موجود در برگ به پروتئین و آمینواسید ضروری است. مولیبدن برای رشد بهینه گیاهان خصوصاً حبوبات لازم است.

مولیبدات برای درمان اختلالات ناشی از کمبود مولیبدن در خاک در گیاهانی مانند کلم بروکلی و گل‌کلم استفاده می‌شود. البته دوز مولیبدات باید در حد مجاز باشد، زیرا در غیر این صورت منجر به کمبود مس در دام می‌شود مولیبدات یک کود کریستالی محلول در آب است که مقدار بسیار کمی از آن برای برآوردن نیاز سالانه گیاه نیاز است.

این ماده به دلیل شیمی ترکیبات مولیبدات که اکسید مولیبدن را در بالاترین درجه اکسایش دارند، انتخاب ایده آلی برای کود کشاورزی است. این بدان معناست که این ماده شیمیایی در آب بسیار محلول است. در نتیجه این کود به‌راحتی در آب حل شده، در خاک و سپس توسط ریشه گیاهان به‌خوبی جذب می‌شود. مولیبدات سدیم به‌ویژه در میان کشاورزانی که حبوبات کشت می‌کنند بسیار محبوب است.

علاوه بر کاربردهای سنتی کودهای مبتنی بر خاک، این ماده در کشاورزی هیدروپونیک که از بسترهای بی‌اثر به‌عنوان بستر رشد به‌جای خاک استفاده می‌کند، نیز کاربرد دارد. در این روش محلول‌های غذایی با استفاده از آب مستقیماً به گیاهان داده می‌شوند، بنابراین کودهای شیمیایی با حلالیت بالا – مانند سدیم مولیبدات – برای این اهداف بسیار مطلوب هستند.

مزایای مولیبدات سدیم به‌ عنوان کود کشاورزی

  • عنصر کمیاب ضروری مولیبدن را برای محصولات کشاورزی و دام تضمین می‌کند.
  • به‌صورت محلول‌پاشی به محصولات زراعی و مراتعی که در خاک‌های اسیدی رشد می‌کنند، کاربرد دارد.
  • برای تبدیل نیترات‌های موجود در برگ‌ها به اسیدهای آمینه و پروتئین ضروری است
  • مناسب برای محلول‌پاشی یا کوددهی
  • ایده‌آل برای، لوبیا، نخود، انگور، کدو، کلزا، شبدر و سایر محصولات و مراتع

مولیبدن در خاک

مولیبدن به شکل مولیبدات (MoO4-2) توسط گیاه جذب می‌شود. مولیبدن موجود در خاک به طور طبیعی از تجزیه سنگ‌ها حاصل می‌شود و مقدار آن بین 2 تا 2.5 ppm  است. از این مقدار، تنها 10٪ آن برای گیاه قابل جذب است.

 چه عواملی بر وجود مولیبدن در خاک تأثیر می‌گذارد؟

از جمله عواملی که دردسترس‌بودن مولیبدن در خاک تأثیر می‌گذارد، pH است. با افزایش pH، مولیبدن بیشتر در دسترس گیاه قرار می‌گیرد؛ زیرا به شکل قابل جذب (MoO4-2) تبدیل می‌شود.

مولیبدات سدیم شیمی

مولیبدات سدیم شیمی

سدیم مولیبدات به‌ عنوان ردیاب شیمیایی

مولیبدات سدیم در شیمی دارویی و بیوشیمی کاربرد دارد. برای ردیابی بسیاری از مواد شیمیایی آلی که بی‌رنگ هستند استفاده می‌شود.

سدیم مولیبدات در مکمل‌ های غذایی

برخی از افراد ممکن است رژیم غذایی خود را با مولیبدات سدیم تکمیل کنند. این محصولات می‌توانند به‌تنهایی یافت می‌شود، اما مولیبدن معمولاً در مولتی‌ویتامین‌ها و ویتامین‌های پیچیده یافت می‌شود.

دوز مصرفی این مکمل‌های غذایی از حدود 50 میکروگرم تا 500 میکروگرم (میکروگرم) molybdate متغیر است.

اکثر مردم به منبع اضافی مولیبدن نیاز ندارند، زیرا این ماده در انواع مختلفی از غذاها مانند حبوبات، ماست، سیب‌زمینی، نان سبوس‌دار، جگر گاو، اسفناج، ذرت، پنیر، ماهی‌تن و غیره وجود دارد. موارد مسمومیت ناشی از مقدار اضافی دریافت مولیبدن نادر است و معمولاً فقط به دلیل قرارگرفتن در معرض معدن و صنایع فلزکاری پیش می‌آید.

ترکیبات مولیبدن

ترکیبات مولیبدن مورداستفاده برای محصولات زراعی شامل ‌تری اکسید مولیبدن، مولیبدات سدیم و مولیبدات آمونیوم است. تری اکسید مولیبدن فقط تا حدودی در آب محلول است. تری اکسید مولیبدن حاوی 66 درصد مولیبدن است. مولیبدات آمونیوم حاوی 54 درصد مولیبدن و در آب محلول است. این ماده حاوی 39 درصد مولیبدن است و به‌صورت کریستال‌های ریز فروخته می‌شود که به‌راحتی در آب سرد حل می‌شود و این ماده بدون شک راحت‌ترین ترکیب برای تهیه محلول‌هایی است که برای سم‌پاشی استفاده می‌شوند.

مولیبدات سدیم شکل محلول مولیبدن است. Sodium molybdate رشد را در مراتع به‌ویژه حبوبات افزایش می‌دهد. سطوح بیش از حد مولیبدن می‌تواند باعث کمبود مس شود؛ زیرا مولیبدن باعث افزایش دفع مس در دام می‌شود. همچنین نشان‌داده‌شده است که سطوح بالای مولیبدن باعث افزایش ناباروری می‌شود.

مولیبدن (Mo) یکی از شش عنصر شیمیایی جزئی موردنیاز گیاهان سبز است. پنج مورد دیگر عبارت‌اند از آهن، مس، روی، منگنز و بور. به این عناصر “جزئی” می‌گویند؛ زیرا گیاهان فقط در مقادیر بسیار کم به آنها نیاز دارند در مقایسه با عناصر اصلی (نیتروژن، فسفر، پتاسیم، گوگرد، کلسیم و منیزیم).

مقدار مولیبدن موردنیاز گیاه از بقیه شش عنصر جزیی کمتر است به‌طوری‌که حداقل 50 گرم مولیبدن در هر هکتار نیاز اکثر محصولات را برآورده می‌کند. کمبود مولیبدن عمدتاً در مناطق دارای خاک اسیدی رخ می‌دهد.

موارد احتیاط هنگام استفاده از سدیم مولیبدات

  • با عوامل اکسیدکننده، فلزات قلیایی و بسیاری از فلزات رایج سازگاری ندارد. می‌تواند در تماس با منیزیم مایع منفجر شود.
  • به‌شدت با مواد اینترهالوژن مانند پنتا فلوراید برم و تری فلوراید کلر واکنش می‌دهد.
  • با لیتیوم داغ، سدیم و پتاسیم واکنش شدیدی دارد.

شرکت دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد شیمیایی ضد خوردگی و تصفیه آب و فاضلاب است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید و فروش مواد شیمیایی صنعتی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

 

02166568403

در واقع خوردگی فرایندی طبیعی است که با توجه به انرژی هدایت می‌شود که باید اقداماتی را برای مهار حمله خورنده به مواد فلزی انجام داد. بازدارنده های خوردگی ماده‌ای هستند که وقتی با غلظت کم به یک محیط اضافه می‌شوند، به‌طور چشمگیری نرخ خوردگی فلز در معرض آن محیط را کاهش می‌دهد.

شرکت مواد شیمیایی دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد شیمیایی ضد خوردگی مورد نیاز صنعت می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه فروش بازدارنده خوردگی و استعلام قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

 

02166568403

بازدارنده خوردگی

بازدارنده یک ماده شیمیایی است که وقتی با غلظتی کم به یک محیط اضافه می‌شود، به طور مؤثر باعث کنترل، کاهش یا واکنش فلز با محیط می‌شود. بازدارنده‌های خوردگی به سیستم‌های بسیاری از جمله سیستم‌های خنک‌کننده، سیستم‌های خنک‌کننده، واحدهای پالایشگاهی، عملیات شیمیایی، ژنراتور بخار، مخازن بالستیک و واحدهای تولید نفت و گاز، اضافه می‌شوند.

بازدارنده‌ خوردگی برای محافظت از فلزات از خوردگی، از جمله حفاظت موقت در حین ذخیره یا حمل‌ونقل و همچنین حفاظت موضعی موردنیاز است، برای مثال، برای جلوگیری از خوردگی که ممکن است از انباشت مقادیر کم یک مرحله تهاجمی حاصل شود. یک مثال، آب‌نمک است، در یک فاز غیرتهاجمی، مانند روغن. بازدارنده کارآمد با محیط سازگار است، برای کاربرد مقرون‌به‌صرفه است و اثر مناسبی را با غلظت کم ایجاد می‌کند.

ویژگی‌ های بازدارنده‌ خوردگی

  1. سازگاری با دیگر مواد شیمیایی: ازآنجایی‌که در سیستم‌های گازی ممكن است دو یا چند ماده شیمیایی مورداستفاده قرار گیرد، لذا بازدارنده نباید باعث اثرات جانبی بر روی آن‌ها شود (برای مثال مواد ضد كف و ضد امولسیون به همراه بازدارنده‌های خوردگی در صنایع گاز به كار رود).
  2. كارایی در شرایط تنش برشی بالا: گاهی اوقات خروج از گاز چاه یا خطوط لوله تنش برشی بالایی به وجود می‌آورد، به همین دلیل مقاومت فیلم محافظ در برابر تنش برشی از اهمیت فراوانی برخوردار است و بایستی مورد بررسی قرار گیرد.
  3. پایداری در برابر دما و فشار بالا: محدوده دما و فشار در مخازن و لوله‌ها بالاست و بازدارنده باید بتواند این دما و فشار را تحمل كند و در این شرایط پایداری و كارایی خود را از دست ندهد.
  4. پایداری فیلم محافظ با گذشت زمان: این فاكتور، تعیین‌کننده روش اعمال بازدارنده و مقدار آن است.
  5. تشكیل امولسیون: تشكیل امولسیون یكی از بزرگ‌ترین مشكلات بازدارنده‌های نفت و گاز است. بازدارنده‌ خوردگی لایه‌سازی شامل مولكول‌های فعال سطحی هستند و تشكیل امولسیون را تشدید می‌كنند
  6. حلالیت بازدارنده: بیشتر روش‌های اعمال بازدارنده‌‌ها شامل رقیق كردن بازدارنده خوردگی با یک حلال مناسب آلی یا آبی است.
  7. سمیت: به‌کاربردن بازدارنده‌ها نباید محیط‌زیست را دچار آلودگی كند.

نکته: درصورتی‌که غلظت ممانعت کننده‌های خوردگی كمتر از اندازه كافی باشد، خسارت بیشتر از موقعی خواهد بود كه ممانعت کننده اصلاً بكار برده نشود. برای پرهیز از این خطر بایستی غلظت ممانعت کننده همواره بیش از مقدار موردنیاز باشد و غلظت آن به طور متناوب تعیین گردد.

انواع بازدارنده های خوردگی

انواع بازدارنده های خوردگی

انواع بازدارنده‌ های خوردگی

  • بازدارنده‌هایی که سرعت خوردگی را کم می‌کنند؛ ولی کاملاً مانع آن نمی‌شوند
  • بازدارنده‌هایی که باعث به تأخیر انداختن حمله خوردگی برای مدت زیادی می‌شوند. به‌طوری‌که فلز در مقابل خوردگی مصونیت موقتی پیدا می‌کند.
  • بازدارنده‌های روئین کننده که لایه‌های روئین بر سطح فلز تشکیل می‌دهند. این لایه‌ها غالباً اکسید یا نمک‌های غیر محلول فلزی هستند، مانند فسفات و کرمات برای فولاد. اگر مقدار بازدارنده‌ای که به محلول اضافه می‌گردد کم باشد لایه‌های ناپیوسته تشکیل می‌گردد که ممکن است خوردگی حفره‌ای یا حمله تسریع شده موضعی به وجود آید.
  • بازدارنده‌هایی هستند که واکنش خوردگی را آهسته می‌کنند. بدون آنکه کاملاً مانع آن شوند‌. این بازدارنده‌ها غالباً در ضمن عمل حفاظت مصرف می‌شوند. مانند هیدرازین و سولفیت سدیم.
  • بازدارنده‌هایی هستند که در اثر ترکیب با موادی که باعث خوردگی در یک محیط مشخص می‌شوند، خوردگی را به تأخیر می‌اندازند.

پیشنهاد دکتر کمیکال برای مطالعه بیشتر: ضد خوردگی برج خنک کننده

دسته‌ بندی بازدارنده‌ ها

انتخاب بازدارنده‌ها بر اساس فلز و محیط است. دسته‌بندی کیفی بازدارنده‌های خوردگی در شکل زیر ارائه شده است. ضد خوردگی‌ را می‌توان به‌عنوان تهویه کننده‌های محیط‌زیست و مهارکننده‌های رابط طبقه‌بندی کرد.

دسته بندی بازدارنده ها

دسته بندی بازدارنده ها

تصفیه‌ کننده‌ های محیط‌ زیست

خوردگی را می‌توان با حذف گونه‌های خورنده از محیط کشت کنترل کرد. بازدارنده‌هایی که با خوردن مواد تهاجمی، خوردگی محیط را کاهش می‌دهند، تصفیه‌کننده‌های محیط‌زیست یا مواد زداینده هستند. در محلول‌های نزدیک به خنثی و قلیایی، کاهش اکسیژن یک واکنش کاتدی متداول است. در چنین شرایطی، خوردگی را می‌توان با کاهش میزان اکسیژن با استفاده از پراکنده‌ها کنترل کرد.

بازدارنده‌ های رابط خوردگی

بازدارنده‌های رابط خوردگی را با تشکیل یک فیلم در رابط فلزی / محیط‌زیست کنترل می‌کنند. بازدارنده‌های اینترفیس می‌توانند به بازدارنده‌های مایع و بخار تقسیم شوند.

بازدارنده خوردگی فاز مایع

بازدارنده‌های فاز مایع به‌عنوان بازدارنده‌های آندی، کاتدی و یا مخلوط، بسته به اینکه آن‌ها، واکنش‌های کاتدی، آندی یا هر دو واکنش الکتروشیمیایی را مهار می‌کنند. طبقه‌بندی می‌شوند.

بازدارنده‌ های ترکیبی

حدود ۸۰٪ از بازدارنده‌ های خوردگی ترکیبات ارگانیکی هستند که نمی‌توانند به طور خاص به‌عنوان آندی یا کاتدی مشخص شوند و به‌عنوان بازدارنده‌های ترکیبی شناخته می‌شوند. اثربخشی بازدارنده‌های آلی مربوط به میزان جذب و پوشش سطح فلز است. جذب بستگی به ساختار بازدارنده، سطح بار فلز و نوع الکترولیت دارد.

بازدارنده

بازدارنده

بازدارنده‌های ترکیبی فلز را از طریق سه روش مختلف جذب می‌کنند:

  1. جذب فیزیکی
  2. جذب شیمیایی
  3. تشکیل فیلم

جذب فیزیکی (الکترواستاتیک) نتیجه جذب الکترواستاتیک بین بازدارنده خوردگی و سطح فلز است. هنگامی که سطح فلز به طور مثبت شارژ شود، بازدارنده‌های آنیونی تسهیل می‌شود. مولکول‌های با بار مثبت که در ترکیب با یک حد واسط با بار منفی عمل می‌کنند، می‌توانند یک فلز با بار مثبت را مهار کنند. آنیون‌هایی مانند یون‌های هالید در محلول بر روی سطح فلز مثبت جذب شده و سپس کاتیون‌های آلی روی دوقطبی جذب می‌شوند.

بازدارنده‌های جذب شده فیزیکی به‌سرعت در حال تعامل هستند، اما آنها نیز به‌راحتی از سطح حذف می‌شوند. افزایش دما عموماً باعث تخریب مولکول‌های بازدارنده جذب شده فیزیکی می‌شود.

مؤثرترین بازدارنده‌ها، جذب شیمیایی (chemisorb) هستند، فرایندی که شامل اشتراک بار یا انتقال بار بین مولکول بازدارنده و سطح فلز می‌شود. جذب شیمیایی آهسته‌تر از جذب فیزیکی انجام می‌شود. با افزایش دما، جذب و بازدارندگی نیز افزایش می‌یابد. جذب شیمیایی خاص است و به طور کامل برگشت‌پذیر نیست.

بازدارنده‌ های فاز بخار

حفاظت موقت در برابر خوردگی جو، به‌ویژه در محیط‌های نزدیک، با استفاده از بازدارنده‌های فاز بخار (VPI) به دست می‌آید. مواد با فشار پایین اما قابل‌توجهی از بخار با خواص بازدارنده، مؤثر هستند.

بازدارنده خوردگی آندی

بازدارنده خوردگی آندی

بازدارنده خوردگی آندی

بازدارنده‌ های آندی اغلب در محلول‌های نزدیک به خنثی استفاده می‌شوند که در آن محصولات خورنده‌ای مانند اکسید، هیدروکسید، یا نمک تشکیل می‌شوند. آنها تشکیل فیلم‌های واکنشی را که مانع از واکنش انحلال فلزی آندی می‌شوند، تشکیل می‌دهند یا تسهیل می‌کنند. بازدارنده‌های آندی اغلب بازدارنده‌های فدا شونده نامیده می‌شوند.

بازدارنده‌ های کاتدی

بازدارنده‌ های کاتدی خوردگی را با کاهش فرایند کاهش (سم کاتدی) و یا انتخاب رسوب در مناطق کاتدی (رسوبات کاتدی) کنترل می‌کنند. سموم کاتدی مانند سولفیدها و سلنیدها بر روی سطح فلز جذب می‌شوند؛ درحالی‌که در محلول‌های نزدیک به خنثی، آنیون‌های معدنی مانند فسفات‌ها، سیلیکات‌ها و بورات‌ها، فیلم‌های محافظتی را ایجاد می‌کنند که سرعت واکنش کاتدی را کاهش می‌دهند و اکسیژن را به سطح فلز منتقل می‌کنند. رسوب‌دهنده‌های کاتدی قلیایی شدن را در سایت‌های کاتدی افزایش می‌دهد و ترکیبات نامحلول را بر روی سطح فلز رسوب می‌دهند. شایع‌ترین کاتالیزورهای کاتدی کربنات کلسیم و منیزیم هستند.

مس فلزی با کاربرد مهندسی فراروان است که در برابر بسیاری از محیط‌های خورنده مقاومت می‌کند. اما مس تحت شرایطی کدر یا خورده می‌شود. در سال‌های اخیر، محققان نشان داده‌اند که می‌توان یک سیستم کنترل خوردگی برای مس، برنج و برنز را با ترکیب آلی بنزوتری آزول ساخت.

شرکت دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد شیمیایی ضد خوردگی مورد نیاز صنعت می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید مواد اولیه شیمیایی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.

 

02166568403

خوردگی مس

بنزوتری آزول یک‌لایه‌ای دوبعدی شیمیایی جذب شده با پیوند قوی با ضخامت کمتر از ۵۰ آنگستروم تشکیل می‌دهد. این فیلم نامحلول حاصل از Benzotriazole که ممکن است یک‌لایه تک مولکولی باشد، از مس و آلیاژهای آن در محیط‌های آبی، جوهای مختلف، روان‌کننده‌ها و سیالات هیدرولیک محافظت می‌کند.

Benzotriazole همچنین با یون‌های مس در محلول رسوبات نامحلول تشکیل می‌دهد (این یون‌ها را کی لیت می‌کند)، در نتیجه از خوردگی آلومینیوم و فولاد در سایر قسمت‌های یک سیستم آبی جلوگیری می‌کند. Benzotriazole از کدر شدن مس و آلیاژهای مس در معرض محیط‌های مرطوب جلوگیری می‌کند. “کنترل واکنش سطحی مس با استفاده از معرف‌های آلی” با استفاده از این ماده صورت می‌گیرد که گروه نیتروژن – هیدروژن و حداقل یکی از نیتروژن‌های دیگر در حلقه، در ترتیبات پیوند پیچیده با مس نقش دارند.

زنجیره‌های پلیمری یا کمپلکس‌های صفحه‌مانند تک مولکولی به طور کامل یک سطح فلزی تمیز را می‌پوشانند و محافظت عالی را ارائه می‌دهند. در حالت معمولی‌تر، بنزوتری آزول احتمالاً سوراخ‌ها و عیوب سطوح اکسید مس را مسدود می‌کند.

استفاده از آن و سایر مواد شیمیایی مانند تولیل تری‌ آزول، پیشرفت قابل‌توجهی در زمینه بازدارنده‌ های خوردگی است. این نشان می‌دهد که مهار مؤثر خوردگی توسط بنزوتری آزول می‌تواند از طریق تشکیل پیوندهای شیمیایی واقعی عمل کند.

Benzotriazole همچنین می‌تواند واکنش بین سطوح مس یا آلیاژ مس و محیط‌های معمولی را کنترل کند. این ماده یک افزودنی مفید برای ضد یخ و سایر سیستم‌های گردش آب است. می‌توان بنزو تری‌ آزول را در لاک‌ها، کاغذهای بسته‌بندی محافظ، روان‌کننده‌ها، مایعات هیدرولیک و شوینده‌های قلیایی گنجاند.

کاربردهای بنزوتری آزول

رنگ طبیعی مس، آلیاژهای آن و پوشش‌های رنگی آن که با عملیات شیمیایی اعمال می‌شود را می‌توان با یک لاک شفاف مهار شده با بنزوتری آزول محافظت کرد.

اینکرالاک حاوی رزین اکریلیک استر حل شده در حلالی مانند تولوئن است. بنزوتری آزول به‌عنوان یک بازدارنده خوردگی و روغن سویا اپوکسید شده به‌عنوان یک عامل تسطیح اضافه می‌شود. پانل‌های آزمایشی با پوشش اینکرالاک که در لندن و سواحل جنوبی انگلستان در معرض دید قرار گرفته‌اند، برای چندین سال بدون لکه باقی‌مانده‌اند.

Benzotriazole به طور مؤثر با تیرگی زیرلایه‌های لاکی مبارزه می‌کند. این حالت شکست در درجه اول به دلیل پراکسیدهایی است که در مراحل اولیه تخریب لایه لاک و حلال باقیمانده تحت‌تأثیر اشعه ماورای بنفش تشکیل شده است. با استفاده از جاذب‌های مناسب اشعه ماورا بنفش، آنتی‌اکسیدان‌ها و عوامل کمپلکس کننده مس، حفاظت بسیار افزایش‌یافته است. تمیزکردن و اسپری دقیق ضروری است. پاک‌کردن با یک پاک‌کننده بازدارنده (۴۰ گرم بنزوتری آزول در یک گالن آب) به‌عنوان آخرین مرحله تمیزکردن قبل از اعمال پوشش توصیه می‌شود.

Benzotriazole همچنین در رنگ‌ها، لاک‌های رنگدانه‌دار و جوهر مفید است. به‌عنوان‌مثال، یک لاک برنز، حاوی ۴ گرم پودر رنگ‌دانه برنز و ۱۰۰ گرم لاک شفاف نیترات سلولز (30٪ مواد جامد)، غوطه‌ور شد و به یک قسمت 1٪ بنزوتری آزول اضافه شد.

در کاربرد دیگر، تمایل عایق الکتریکی پلی‌پیلن به اکسید شدن سریع‌تر در حضور مس با افزودن یک آنتی‌اکسیدان و بنزوتری آزول به عایق اصلاح می‌شود . نقش بنزوتری آزول در جلوگیری از رنگ‌آمیزی مس با ایجاد منحنی‌های پلاریزاسیون در کلرید سدیم ۳ درصد تحت کنترل پتانسیواستاتیک بررسی شده است. تفاوت‌های قابل‌توجهی در رفتار کاتدی در نمونه‌های تیمار شده و تیمار نشده با تفاوت‌های کوچک‌تر اما قابل تکرار در رفتار آندی یافت شده است.

پوشش ناموفق، منحنی‌های پلاریزاسیون مشابه نمونه‌های تیمار نشده مشاهده‌شده را ایجاد کرد. بنزوتری آزول کاهش کاتدی اکسیژن را سرکوب می‌کند؛ اما به نظر نمی‌رسد بر تخلیه هیدروژن تأثیر بگذارد؛ بنابراین، تا حدی به‌عنوان یک بازدارنده کاتدی عمل می‌کند، اما همچنین به طور قابل‌توجهی به‌عنوان یک بازدارنده آندی عمل می‌کند.

جلوگیری از اکسید شدن مس

بنزوتری آزول دربسته بندی و نگهداری

قطعات، محصولات آسیاب، و پودرهای مس، برنج و برنز در صورت بسته‌بندی در مواد مهار شده با Benzotriazole یا پوشانده شدن با لایه‌ای از بازدارنده بنزوتری آزول می‌توانند در حین ذخیره‌سازی و حمل از کدر شدن محافظت شوند. همچنین می‌تواند در موم‌های محافظ استفاده شود تا لایه‌ای مقاوم در برابر کدر شدن ایجاد کند.

ترکیبی که بر روی فلز سرد از بخار در دمای ۸۵ درجه سانتی‌گراد رسوب‌کرده است. ساده‌ترین راه این است که قسمت فلزی را در محلول آبی ۰٫۲۵ % بنزوتری آزول در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲ دقیقه فرو کنید. نوار برنجی ممکن است به طور مداوم از طریق چنین محلولی اجرا شود. مواد بسته‌بندی را با خیساندن آن در محلولی حاوی ۱/۰ تا ۵ درصد و ۱ درصد از بنزوتری آزول می‌توان از خوردگی محافظت کرد.

کاغذهای تیمار شده با بنزوتری آزول که بین ورقه‌های مس یا آلیاژ مس انباشته شده در جعبه‌های بسته‌بندی قرار گرفته‌اند، فلز را برای مدت طولانی از لکه‌دار شدن و تغییر رنگ محافظت می‌کند. قرقره‌های سیم مسی را می‌توان با پیچاندن قسمت بیرونی آن با کاغذ تیمار شده با Benzotriazole محافظت کرد و اگر فضای داخلی با کاغذ آغشته پوشانده شود، اقلام مسی در طبل‌های مهروموم شده کدر نمی‌شوند.

سطوح داخلی موج‌برها و سایر اجزای مایکروویو را می‌توان با پرکردن سوراخ‌ها با کاغذ خرد شده محافظت کرد. کاغذهای خودچسب و نوارهای وینیل از خراشیدگی و خراش در هنگام ساخت، نگهداری و حمل‌ونقل محافظت می‌کنند. این نوارها به طور گسترده در صنعت مدارهای چاپی استفاده می‌شود.

یک موم یا پولیش بدون مواد ساینده حاوی ۰٫۱ تا ۱۰ درصد بنزوتری آزول، از خوردگی مس جلا داده شده و آلیاژ پایه مس با محلول‌های شستشو جلوگیری می‌کند. موم همچنین کدر شدن در جو را کند می‌کند.

Benzotriazole ممکن است به‌عنوان محلول در یک حلال سازگار به پولیش اضافه شود یا ممکن است در موم مذاب حل شود. پولیش موم متشکل از 5% بنزوتری آزول، مخلوط شده به مدت ۲ ساعت در دمای ۱۲۰ درجه فارنهایت، مس جلا داده شده را به مدت ۲۴ ساعت در محلول نمکی 0.25% از لکه‌دار شدن محافظت می‌کند.

فرو بردن مس و آلیاژهای مس در محلول یا پراکندگی فریسیانیدهای محلول و مشتقات بنزوتری آزول به مدت ۰٫۵ تا ۳۰ دقیقه از خوردگی و کدر شدن جلوگیری می‌کند. حدود ۰٫۰۰۱ تا 5٪ (بر حسب وزن) فریسیانیدهای آمونیوم یا فلز قلیایی یا مخلوط یا چند مورد از این نمک‌ها با ۰٫۰۱ تا 0.5٪ بنزوتری آزول استفاده شده است. نمک‌های فلزات قلیایی برای جلوگیری از ترک‌خوردگی ناشی از تنش که ممکن است در قسمت‌های تحت تنش در حضور آمونیاک رخ دهد، ترجیح داده می‌شوند.

فواید فیلم‌ها با قراردادن ورق‌ها در معرض جوهای خورنده اندازه‌گیری شده است. به‌عنوان‌مثال، هنگامی که در یک محلول آبی از مشتقات آن 0.1٪ و 0.05٪ K3Fe(CN)6  در دمای 65 درجه فارنهایت به مدت ۲ دقیقه غوطه‌ور شود، ورق مس تمیز اگر به مدت ۲ ساعت در اتمسفر حاوی ۱۰ پی‌پی‌ام سولفید هیدروژن قرار گیرد، کدر نخواهد شد. اما کدر شدن در ۲ دقیقه روی ورقه‌های غوطه‌ور در محلولی که فقط حاوی فریسیانید پتاسیم (۰٫۰۵ درصد) است ظاهر می‌شود و زمانی که ورقه در محلول حاوی فقط بنزوتری ازول (۲ درصد) غوطه‌ور شود، در ۲۰ دقیقه ظاهر می‌شود.

روش دیگر برای بهبود مقاومت در برابر تیرگی این است که ابتدا محلول صابون یا محلول کرومات و سپس با محلول بنزوتری آزول را اعمال کنید .

تیمار با بنزوتری آزول را می‌توان در تولید ورق از مس و پودرهای آلیاژ مس گنجاند. این روش شامل مراحل زیر است:

  1. پودر مس الکترولیتی استاندارد فشرده شده با عبور دادن آن از یک جفت رول.
  2. در ۱۰۰۰ فارنهایت در اتمسفر هیدروژنی به مدت ۱۵ دقیقه تف‌جوشی کنید تا ورق بدون اکسید با تخلخل 25٪ به دست آید.
  3. ورق را در محلول آبی 5% بنزوتری آزول در دمای ۱۰۰ درجه فارنهایت غوطه‌ور کنید، اجازه دهید محلول در مدت ۸ دقیقه تا دمای ۶۰ درجه فارنهایت خنک شود، سپس به مدت ۲ دقیقه در دمای ۶۰ درجه فارنهایت نگه دارید.
  4. ورق را در هوا خشک کنید.
  5. با نورد سرد آن را فشرده‌تر کنید تا 50% ذخایر تصفیه نشده در ۱۸ ساعت در یک جو آلوده رنگ‌آمیزی شود. ورق تیمار شده به مدت ۳۰ روز بدون رنگ باقی ماند.

با استفاده از محلول بنزوتری ازول می‌توان از کدر شدن اقلام مسی مانند وسایل لوله‌کشی در طول نگهداری جلوگیری کرد. قابلیت لحیم‌کاری نیز بهبودیافته است. همچنین، اگر قطعات با بنزوتری ازول محافظت شوند، ظاهراً قطعات برنجی تحت تنش در اثر خوردگی تنشی در اتمسفر آلوده به دی‌اکسید گوگرد خراب نمی‌شوند. این فیلم از ترک خوردن در فضای آمونیاکی جلوگیری نمی‌کند.

بنزو تری ازول در روان‌ کننده‌ ها

بنزو تری ازول در روان‌ کننده‌ ها

بنزو تری ازول در روان‌ کننده‌ ها و درزگیرها

مس تقریباً همیشه در برابر روان‌کننده‌های روغن معدنی مقاوم است، اما ممکن است باعث تخریب آنها شود. هنگامی که محصولات اسیدی تشکیل می‌شوند، می‌توانند باعث خوردگی فولاد و مس شوند. روان‌کننده‌های حاوی گوگرد ممکن است باعث تغییر رنگ مس شوند. بااین‌حال، افزودن بنزوتری ازول به روان‌کننده‌ها و درزگیرها تا حد زیادی خوردگی را کند می‌کند یا از آن جلوگیری می‌کند.

یک ترکیب روغن روان‌کننده از روغن‌پایه استر و ۰٫۲ تا 2٪ بنزوتری ازول آلکیله شده است. گریس‌های ارگانوسیلوکسان که به‌عنوان روان‌کننده‌ها، دی‌الکتریک‌ها و ترکیبات آب‌بندی استفاده می‌شوند، با افزودن ۰٫۰۲ تا ۰٫۰۶ درصد Benzotriazole، به مس و فولاد خوردگی کاهش می‌یابد. گریس از خوردگی نوارهای مسی غوطه‌ور در آب مقطر در دمای ۷۰ درجه فارنهایت به مدت ۴ هفته جلوگیری کرده است. این بازدارنده در سیالات هیدرولیک نیز مؤثر است.

بنزوتری آزول در فرایندهای الکترولیتی

بنزوتری آزول به‌عنوان یک عامل جداکننده پیشنهاد شده بود که به جداسازی رسوبات کاتدی از صفحات اولیه یا اشکال اصلی در پالایش الکترولیتی و شکل‌دهی الکتریکی کمک می‌کند. شواهدی وجود دارد که بنزوتری آزول با مس حاصل از محلول آبکاری رسوب می‌کند. اثر بنزوتری آزول بر رسوبات الکترونی با تخصیص آن به محلول‌های آبکاری سولفات مس بررسی شده است.

در محلول‌های سولفات مس اسیدی یک کمپلکس مسی نامحلول نیز تشکیل می‌دهد که با مس ترکیب می‌شود. افزودن ۰٫۰۱۲ گرم در لیتر باعث ایجاد رسوبات ریز مس می‌شود و از اپیتاکسی جلوگیری می‌کند. ۰٫۱۲ گرم در لیتر رسوبات کاملاً روشن با ساختار نواری می‌دهد. بااین‌حال، گزارش‌هایی وجود دارد که مس این محلول را رسوب می‌دهد و در نتیجه به اثر مفید آن پایان می‌دهد.

استفاده از محلول‌های آبی ۰٫۱ تا ۱٫۰ درصد بنزوتری آزول برای کمک به جداکردن ورق‌های مسی، فویل‌ها، ورق‌های آغازین و محصولات الکتروشکل‌شده از کاتدهای مس پیشنهاد شده بود، اما در عمل تأثیر کمی داشته است.

افزودن ۵ تا ۱۰ درصد (بر حسب وزن) الکل به‌عنوان یک عامل مرطوب‌کننده به این نوع محلول پوشش یکنواخت سطح کاتد را تضمین می‌کند. اگر این روش کامل شود، در تولید مداوم ورق مس با رسوب الکتریکی بر روی یک درام مسی مفید خواهد بود.چنین محلولی باید قبل از ورود مجدد درام گردان به الکترولیت اعمال شود.

فروش مواد ضد خوردگی با بالاترین کیفیت

بنزوتری آزول در محلول‌ های تمیزکننده

اگر محلول‌ها حاوی مقادیر کمی بنزوتری آزول باشند، محصولات مسی هنگام شستن با محلول‌های شوینده کدر نمی‌شوند. فقط چند قسمت در میلیون بنزوتری ازول در شوینده‌های حاوی عوامل مرطوب‌کننده و پلی فسفات‌های جداکننده کلسیم موردنیاز است.

بنزوتری آزول از جمله ترکیباتی است که از تغییر رنگ مس، برنج و آلیاژهای مس، نیکل و روی (نقره نیکل) توسط محلول‌های آبی شوینده‌ها که شامل محصولات سولفوناسیون آلی با وزن مولکولی بالا، لخته‌های معدنی خاص مانند پلی فسفات‌ها، سولفات سدیم هستند، جلوگیری می‌کند. مایعات خشک‌شویی حاوی مواد شوینده اغلب برای مس و سایر فلزات خورنده هستند.

حدود ۵۰ ppm این محلول در مایع از حمله به مس و آهن جلوگیری می‌کند. اگر حدود 0.1٪ (بر حسب وزن) از ترکیبات مشتقات Benzotriazole به آب یا محلول‌ها اضافه شود، می‌توان سطوح شسته شده مس و آلیاژهای مس را در برابر خوردگی در هنگام تماس با آب (به‌ویژه با محلول‌های قلیایی آبی) محافظت کرد.

مرکاپتو بنزو تری آزول

بنزوتری آزول در سیستم‌های آبی

مرکاپتو بنزو تری آزول سدیم اغلب به‌عنوان یک بازدارنده خوردگی در آب در گردش برای خنک‌کردن موتور، تهویه مطبوع، سیستم‌های گرمایش و تجهیزات صنعتی حاوی اجزای مسی اضافه می‌شود. اخیراً مشخص شده است که بنزوتری آزول در انواع محیط‌های آبی مؤثر است. اغلب با بورات‌ها در ضد یخ استفاده می‌شود و در موارد خاصی در خوردگی حفره‌ای توسط آب تهاجمی از لوله‌های مسی محافظت می‌کند. ازآنجایی‌که بازدارنده کمتر از حدود ۳۵۰ فارنهایت تجزیه نمی‌شود، می‌تواند خوردگی مس را به طور مؤثر در آب گرم در یک سیستم فلزی مخلوط کنترل کند.

افزودن Benzotriazole به آب در جلوگیری از خوردگی گالوانیکی در سیستم‌های فلزی مخلوط مانند مس -فولاد، مس – روی و مس – آلومینیوم مؤثر بوده است. خوردگی زوج‌های آلومینیوم – مس و 2-بنزیمیدازولتیول آلومینیوم – مس – آهن. آزمایش‌های روی زوج‌های آلومینیوم – مس در آب طبیعی دریا نشان داد که 2، 5-دیمرکاپتوتیادیاازول خوردگی الکترود آلومینیوم را کاهش می‌دهد.

محققان در کار دیگری بر روی خواص حفاظتی بنزوتری آزول با توجه به خوردگی مس و فولاد در محلول‌های خنثی و اسیدی، به این نتیجه رسیدند که علیرغم یک اثر بازدارنده خاص، Benzotriazole نمی‌تواند یک عامل ضد خوردگی موثر برای فلزات آهنی در محیط‌های خنثی در نظر گرفته شود. اما در جلوگیری از خوردگی مس به خودی خود و در تماس با فولاد مؤثر بود.

در محیط‌های اسیدی، بنزوتری آزول از خوردگی مس جلوگیری می‌کند، اما ترکیبات قابل مشاهده روی سطح روی فلز تشکیل می‌شود. در سیستم‌های میعانات بخار با ساختار مخلوط، آمین‌ها برای کنترل خوردگی فولاد استفاده می‌شوند، اما با تشکیل کمپلکس‌ها، حمله مس را تسریع می‌کنند. هنگامی که بنزوتری آزول اضافه می شود، می‌توان از خوردگی مس نیز جلوگیری کرد.