بایگانی دسته ی منعقد کننده ها و لخته سازها

فاضلاب صنعتی معمولاً زباله‌های پرهزینه‌ای در نظر گرفته می‌شوند؛ زیرا اگر نمی‌خواهید هزینه دفع آنها را بپردازید، باید قبل از تخلیه یا استفاده مجدد، تصفیه شوند. اما اگر مواد آلاینده به درستی حذف شوند، فاضلاب می‌تواند به منبع ارزشمندی برای شرکت شما و همچنین برای محیط زیست تبدیل شود. در حقیقت، تصفیه فاضلاب صنعتی با هدف استفاده مجدد از آب، روشی مؤثر برای صرفه‌جویی در هزینه و در عین حال صرفه جویی و پر کردن منابع و در عین حال مطابق با مقررات و استانداردهای صنعتی و محیط زیستی است.

فروشگاه مواد شیمیایی دکتر کمیکال با تامین و فروش انواع پلی الکترولیت‌های آنیونی و کاتیونی با وزن‌های مولکولی مختص به هر فرایند و با توجه به صنعت موردنظر پیشنهاد خود را جهت استفاده از این مواد شیمیایی برای تصفیه‌خانه، ارائه می‌دهد. مواد شیمیایی دیگر که نقش اساسی در تصفیه آب و فاضلاب دارند آلومینیم سولفات و پلی آلومینیم کلراید یا پک فاضلابی می‌باشند که این مواد شیمیایی نیز توسط شرکت دکتر کمیکال تامین و ارائه می‌گردد.

همچنین شرکت دکتر کمیکال محلول‌های شستشوی اسیدی و قلیایی را با درصدهای مختلف برحسب کاربرد سیستم در اختیار صنایع قرار می‌دهد. از جمله محلول‌های اسیدی جهت شستشوی فیلترهای صنعتی در تصفیه‌خانه‌ها، محلول‌های کلر جهت ضدعفونی و شستشوی لوله‌ای صنعتی و محلول‌های اسیدی جهت شستشوی تأسیسات بویلر براساس درخواست صنایع توسط شرکت آماده‌سازی و ارائه می‌گردد.

دلایل تصفیه فاضلاب صنعتی

عمده‌ترین دلایل تصفیه فاضلاب صنعتی شامل موارد زیر است:

• کاهش آلودگی جریان موجود
• گسترش یا افزایش تولید کارخانه‌های صنعتی
• استفاده مجدد از آب
• بازیابی و استفاده مجدد از محصول
• کاهش تخلیه شوک
• کاهش تخلیه زباله‌های سمی و خطرناک

مواد تشکیل‌دهنده زباله زیر بسته به ماهیت صنعت و پسماندهای آن ممکن است در کنترل آلودگی صنعتی و تصفیه پسماند نگران‌کننده باشند.

اسیدیته یا قلیایی بودن بیش از حد پساب صنعتی

PH کم و زیاد برای آبزیان مضر است. اسید معدنی و تخلیه قلیایی ممکن است بر ظرفیت بافر قلیایی بودن آب طبیعی تاثیر بگذارد.

مواد جامد معلق

مواد جامد معلق باعث کدورت، مواد قابل‌حل و شرایط آزاردهنده به آب‌ها می‌شوند. اگر مواد جامد آلی باشند، به فشار اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) جریان کمک می‌کند.

مواد آلی محلول

به طور معمول با افزایش رشد سلول‌های میکروبی و تنفس باعث کاهش اکسیژن محلول در دریافت آب می‌شود. اغلب به صورت تقاضای بیوشیمیایی اکسیژن (BOD) یا تقاضای شیمیایی اکسیژن (COD) بیان می‌شود.

مقادیر کم آلاینده های آلی

 ممکن است طعم و بوی نامطبوعی در دریافت آب مورد استفاده برای تامین آب آشامیدنی ایجاد کند. ممکن است برای آبزیان یا تامین آب سمی باشد.

فاضلاب صنعتی معمولاً زباله‌های پرهزینه‌ای در نظر گرفته می‌شوند، زیرا اگر نمی‌خواهید هزینه دفع آنها را بپردازید، باید قبل از تخلیه یا استفاده مجدد، تصفیه شوند. اما اگر مواد آلاینده به درستی حذف شوند، فاضلاب می تواند به منبع ارزشمندی برای شرکت شما و همچنین برای محیط زیست تبدیل شود. در حقیقت، تصفیه فاضلاب صنعتی با هدف استفاده مجدد از آب، روشی موثر برای صرفه جویی در هزینه و در عین حال صرفه جویی و پر کردن منابع و در عین حال مطابق با مقررات و استانداردهای صنعتی و محیط زیستی است.

فلزات سنگین و سیانورها

گاهی اوقات در پساب‌های فراوری صنعتی وجود دارد، که نشان دهنده سمیت برای آبزیان و دریافت کنندگان منابع تامین آب است.

رنگ و کدورت

مواد تشکیل‌دهنده موجود در برخی از پسماندهای صنعتی در غلظت‌های کم می‌توانند کیفیت آب دریافتی را کاهش دهند.

نیتروژن و فسفر

 آمونیاک موجود در آب برای ماهی‌ها بسیار سمی است. نیتروژن و فسفر رشد جلبک‌ها را تحریک می‌کنند، که می‌تواند کیفیت آب حوضچه، دریاچه و آب را از بین ببرند.

مواد آلی نسوز

ممکن است در اثر آلودگی کف، سمیت و مقاومت در برابر تجزیه بیولوژیکی به آلودگی جریان کمک کنند.

روغن و مواد شناور

 می‌توانند حیات آبزیان را به مقدار کم تخریب کنند و باعث ایجاد مشکلات زیبایی، طعم و بو در منابع تامین آب شوند.

اکسید یا کاهش مواد

 فعالیت شیمیایی در پساب‌های صنعتی می‌تواند برای زندگی آبزیان بسیار سمی باشد.

مواد فرار

سولفید هیدروژن گازی سمی است و سایر گازهای فرار موجود در پساب ممکن است باعث آلودگی هوا شوند.

دما

 آب گرم یا سردتر از دمای محیط می‌تواند به زندگی آبزیان آسیب برساند.

مطلب مکمل: روش های تصفیه پیشرفته فاضلاب

مزایا و اهمیت تصفیه پساب صنعتی

تصفیه آب و فاضلاب صنعتی، شامل مجموعه‌ای از روش‌ها برای اطمینان از جریان یکپارچه آب تصفیه شده برای استفاده در یک تأسیسات صنعتی است. تصفیه آب صنعتی نقش بسزایی در محافظت در برابر خطرات و افزایش هزینه‌های عملیاتی و همچنین پایداری کسب‌وکار دارد. مدیریت نامناسب تصفیه فاضلاب صنعتی می‌تواند منجر به خوردگی تجهیزات شود.

سیستم‌ تصفیه و پیش تصفیه آب ورودی با هدف بهبود راندمان تولید کاربرد دارد. به عنوان مثال می‌توان به پیش تصفیه آب خوراک برج خنک کننده و یا بویلر اشاره کرد. اغلب، هدف از تصفیه آب خام محافظت از تجهیزات پایین دستی، رسوب، خوردگی و سایر اشکال آسیب یا سایش زودرس ناشی از آلاینده‌های موجود در آب است. سیستم تصفیه فاضلاب جامدات معلق و کلوئیدی، سیلیس کلوئیدی و سایر محتوای آلی، آهن و مس، باکتری‌ها و یون‌های عامل سختی را حذف می‌کند.

تصفیه فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی فاضلاب صنعتی

روش های تصفیه فاضلاب صنعتی شامل یک سری فرایندها است. از آنجایی‌که مواد شیمیایی در همه مراحل تصفیه آب موردنیاز نیست، باید از گزینه‌های خودآگاهی داشته باشیم. هدف به حداقل رساندن ریسک در هر مرحله از هر فرایند صنعتی مبتنی بر آب است. روش‌های رایج تصفیه آب صنعتی عبارتند از:

• فیلتراسیون
• نرم شدن
• قلیان زدایی
• اسمز معکوس
• نانو فیلتراسیون
• تبادل یونی

فیلتراسیون یک روش فیزیکی برای حذف رسوبات، مواد آلی و کدورت است که در تصفیه فاضلاب صنعتی استفاده می‌شود. نرم شدن، سختی موجود در آب را از بین می‌برد. از اینجا، دیکالیزاسیون قلیاییت را کاهش می‌دهد تا رسوب در پایین دست را به حداقل برساند. در حالی که ممکن است همین روش برای برخی از فرایندهای صنعتی کافی باشد، این فرایند اغلب به دلیل هزینه‌های عملیاتی بالا و عدم اثربخشی کافی، یک راه حل قدیمی در نظر گرفته می‌شود.

دو روش اختیاری که ممکن است درجه مناسبی از تصفیه آب صنعتی را در اختیار شما قرار دهد شامل نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس است. نانوفیلتراسیون امکان حذف باکتری‌ها و سختی را فراهم می‌کند، در حالی‌که اسمز معکوس یک گام فراتر رفته و درصد قابل توجهی از کل جامدات محلول را دفع می‌کند.

تبادل یونی یک فرایند شیمیایی است که در آن یون‌های خاص (ناخواسته) با یون‌های دیگر مبادله می‌شوند و در نتیجه شیمی آب جدید و مناسب‌تری ایجاد می‌شود.

سیستم تصفیه بیولوژیکی فاضلاب نیز یکی دیگر از فناوری‌هایی است که برای پاکسازی آب استفاده می‌شود. این فناوری‌ها از تک یاخته‌ها، باکتری‌ها و سایر میکروب‌های خاص برای تصفیه فاضلاب استفاده می‌کنند.

فاضلاب اساساً مواد آلی مانند ضایعات، زباله‌ها و غذاهای نیمه هضم شده را در خود نگه می‌دارد. علاوه‌براین، در بسیاری از موارد حاوی فلزات سنگین، سموم و ارگانیسم‌های بیماری‌زا نیز می‌باشد. هنگامی که این میکروارگانیسم‌ها ناخالصی‌های آلی را برای غذا تجزیه می‌کنند، یک اثر لخته سازی ایجاد می‌شود که به ماده آلی اجازه می‌دهد تا از محلول ته‌نشین شود.

این لجن با در طول فرایند آبگیری شده و به عنوان زباله جامد دفع می‌شود. اگرچه تصفیه بیولوژیکی فاضلاب در سطح یک فرایند ساده و آسان به نظر می‌رسد، اما در واقع، فرایند پیچیده‌ای از تلاقی بیوشیمی و زیست شناسی است که در آن فرایندهای طبیعی برای کمک به تجزیه اجزای آلی فاضلاب استفاده می‌شود.

مطلب مکمل: تصفیه فاضلاب پتروشیمی

مراحل تصفیه فاضلاب صنعتی

در این بخش مراحل مختلف تصفیه فاضلاب صنعتی را بررسی می‌کنیم.

در ابتدا آب از طریق نیروی جاذبه و یا پمپ به سیستم تصفیه انتقال می‌یابد و به منظور حذف ضایعات بزرگ همراه آب از صفحه توری مانند عبور می‌کند.

شفاف سازی: مرحله بعد شفاف‌سازی است که یک فرایند چند مرحله‌ای است و برای حذف جامدات معلق از محلول استفاده می‌شود. اولین فرایند در مرحله شفاف‌سازی انعقاد است. در این فرایند، تنظیم pH و افزودن مواد شیمیایی باعث می‌شود ذرات شروع به جمع شدن روی هم کنند و به دنبال آن لخته‌سازی انجام می‌شود که شامل هم زدن فیزیکی برای سهولت تشکیل ذرات بزرگ‌تر است.

سپس یک مرحله ته نشینی اتفاق می‌افتد، جایی که جریان به سمت یک ته‌نشین‌کننده گرانشی جریان می‌یابد که به جامدات اجازه می‌دهد تا در جایی که به عنوان یک پوشش لجن شناخته می‌شود ته‌نشین شوند. در نهایت، جریان از طریق یک فیلتر شنی گرانشی فیلتر می‌شود تا ذرات کوچکی که ته‌نشین نشده‌اند را به دام بیندازند.

پلی الکترولیت‌ها به عنوان مواد کمک منعقده کننده در شفاف‌سازی آب کمک شایانی می‌کنند. بطوریکه عدم استفاده از پلی الکترولیت‌ها در بسیاری از مواقع تصفیه آب را غیرممکن خواهد کرد. پلی الکترولیت‌ها بسته به بار الکتریکی خود به دو دسته پلی الکترولیت آنیونی و کاتیونی تقسیم می شوند.

پیشنهاد دکتر کمیکال در این مرحله استفاده از پلی الکترولیت‌های با جرم مولکولی بالا و بار متوسط است. ساختار شیمیایی پلی الکترولیت‌ها از پلی آکریل آمیدهاست که بسته به خلوص آنها می‌توانند در تصفیه آب مؤثر باشند.

ضد عفونی: اگر آلودگی بیولوژیکی و یا قابل شرب بودن آب نگران‌کننده باشد، ممکن است آب برای حذف هر گونه پاتوژن ضد عفونی شود.  مرحله گندزدایی ممکن است از طریق مواد شیمیایی ضدعفونی کننده (مانند کلر)، یا روش‌های فیزیکی ضدعفونی‌ (مانند UV یا گرما)، و یا روش‌های مختلف فیلتراسیون غشایی انجام شود. در این مرحله پودر کلر یا هیپوکلریت کلسیم مؤثر است که موادی کاملاً در آب محلول هستند. این ماده به عنوان یک ضدعفونی کننده عمومی برای از بین بردن قارچ‌های جلبک باکتریایی و سایر ارگانیسم‌ها از طریق فرایند کلرزنی استفاده می‌شود.

پودر کلر یا هیپوکلریت کلسیم در درصدهای مختلف براساس کاربرد در صنایع و مصارف مختلف تولید می‌شود. پودر کلر 60 درصد، پودر کلر 65 درصد و 70 درصد توسط می‌تواند کارایی مناسبی برای حذف آلودگی‌های بیولوژیکی داشته باشد. کلرهای ایرانی شرکت‌های کلران به صورت 60 درصد و 65 درصد تولید می‌شود. کلر 70 درصد هندی نیز کارایی بسیار بالایی در ضدعفونی استخرهای آب دارد.

نرم کننده آهک: در برخی موارد، یک مرحله نرم‌کننده آهک ممکن است برای کاهش سختی در جریان‌های آب با محتوای مواد معدنی یا سولفات بالا اضافه شود. این فرایند شامل استفاده از آهک یا سودا آهک برای افزایش pH جریان است که منجر به رسوب مواد معدنی از محلول رسوب می شود.

تبادل یونی (IX): در برخی صنایع، در سیستم تصفیه فاضلاب صنعتی از واحد رزین تبادل یونی برای حذف سختی استفاده می‌شود. در نرم شدن به وسیله رزین تبادل یونی، یک جریان از طریق یک رزین کاتیونی اسیدی قوی هدایت می‌شود که با سدیم “شارژ” شده است. همانطور که آب جریان می‌یابد، رزین یون‌های کلسیم یا منیزیم ایجاد کننده سختی را جذب می‌کند، در حالی که یون‌های سدیم را در جریان آزاد می‌کند. رزین کاتیونی پرولایت کد C100 کارایی بسیار بالایی در صنایع مختلف و تصفیه فاضلاب صنعتی دارد.

توزیع: پس از تصفیه، آب پمپ می‌شود یا برای استفاده در جای دیگری از تأسیسات هدایت می‌شود.

فیلتراسیون غشایی: از آنجایی که سیستم‌های میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF) و نانوفیلتراسیون (NF) در چند دهه اخیر مقرون به صرفه‌تر شده‌اند، و جایگزین روش‌های قدیمی‌تر مانند شفاف‌سازی و نرم‌کننده آهک شده‌اند.

پارامترهای فاضلاب صنعتی

قدرت یا غلظت فاضلاب معمولاً توسط شاخص تعیین‌شده تجربی پتانسیل آلودگی آلی شناخته می‌شود که به عنوان تقاضای بیوشیمیایی اکسیژن (BOD) شناخته می‌شود. مقدار BOD میزان اکسیژن محلول موردنیاز باکتری‌ها را برای تجزیه هوازی مقدار مشخصی از مواد آلی موجود در فاضلاب، در 5 روز و در دمای مشخص اندازه‌گیری می‌کند. جزئیات روش مورد استفاده برای تعیین BOD در روش‌های استاندارد بررسی آب و فاضلاب آورده شده است.

آزمایش BOD پتانسیل آلودگی فاضلاب را نشان می‌دهد. این آزمایش نرخ بیولوژیکی نسبی تجزیه و اکسیداسیون مواد تشکیل‌دهنده فاضلاب را برای مدت طولانی نشان می‌دهد. آزمایش استاندارد 5 روزه میزان اکسیژن یا قدرت فاضلاب را نشان می‌دهد. از پارامترهای دیگری مانند جامدات شناور و جامدات معلق برای توصیف فاضلاب استفاده می‌شود.

مواد جامد شناور، مانند کفگیر یا روغن، سطح آب را محدود کرده و در نتیجه انتقال اکسیژن هوا از آب را کاهش می‌دهند. رسوبات نفتی می‌تواند مواد سمی محلول در آب را حل کند و با پوشاندن ارگانیسم‌ها و سطوح، باعث گسترش پتانسیل آلودگی می‌شود.

مواد جامد معلق در کف قرار می‌گیرند یا در حاشیه می‌شسته و تجزیه می‌شوند و باعث بو می‌شوند و اکسیژن موجود در آب رودخانه را تخلیه می‌کنند. ماهی‌ها می‌توانند به‌دلیل کاهش ناگهانی محتوای اکسیژن یک جریان از بین بروند و مواد جامد که به ته می‌رسند ممکن است زمینه تخم‌ریزی ماهی را کاهش داده و تولید مثل آبزیان را محدود کنند.

لجن قابل مشاهده شرایط ناخوشایندی را ایجاد می‌کند و استفاده از رودخانه را برای اهداف تفریحی از بین می‌برد. این مواد جامد همچنین کدورت آب را افزایش می‌دهند. اگرچه هر جریان در مقدار مواد جامد معلق متفاوت است؛ اما بیشتر مقامات کنترل‌کننده آلودگی تصریح می‌کنند که مواد معلق ممکن است فقط در مقادیری که بهترین استفاده از جریان را مختل نکند، به یک جریان تخلیه شوند.

تصفیه فاضلاب روغنی

آب و روغن در طی فرآیندهای صنعتی گاهی ترکیب می‌شوند (امولسیون می‌شوند). امولسیون‌های حاصل یا بسته به نوع مواد پخش شده در ماده دیگر، روغن در آب (o / w) یا آب در روغن (w / o) هستند. یک روغن در امولسیون دارای آب به عنوان فاز پیوسته است در حالی که آب موجود در امولسیون دارای روغن یه عنوان فاز پیوسته است. هر دو نوع امولسیون ممکن است حاوی مواد آلوده‌کننده دیگری (جامدات، خاک، ذرات فلز، امولسیفایرها، پاک‌کننده‌ها ، صابون‌ها، انواع حلال‌ های شیمیایی و غیره) باشد. هر بخار زائد روغنی به طور معمول یک امولسیون است که نیاز به تصفیه دارد.

یک امولسیون پسماند روغنی (روغن در آب) معمولاً مانند آب خاکستری، روغنی و کثیف ظاهر می‌شود. امولسیون روغن زائد (آب موجود در روغن) معمولاً سیاه، ضخیم و چسبناک است. امولسیون‌ها به‌طور کلی توسط عوامل تثبیت کننده امولسیون، مانند یونیزاسیون، جذب، تماس اصطکاکی یا ترکیبی از این مکانیسم‌ها حفظ می‌شوند. فاکتورهای تثبیت‌کننده باید از بین برود یا خنثی شود تا قطرات امولسیون جمع شوند و امولسیون شکسته شود.

تصفیه پسماندهای روغنی (o / w) معمولاً از تفکیک جاذبه روغن غیر امولسیون شده (آزاد) و تصفیه شیمیایی و جداسازی روغن امولسیون شده توسط فرایندهای شناورسازی هوا استفاده می‌کند. با این حال، روش‌های پیچیده‌تری (اسمز معکوس، اولترافیلتراسیون و جذب کربن فعال) در دسترس هستند که می‌توانند مؤثر باشند.

جداکننده‌های جاذبه از طریق ته‌نشینی، مقدار ذرات معلق را کاهش می‌دهند و باعث می‌شوند روغن غیر امولسیون شده به سطح بالا برود. شناورسازی هوا، یا با استفاده از روش محلول یا القایی برای ورود حباب‌های هوا به مایع، به روغن و مواد جامد کمک می‌کند تا به عنوان لجن روی سطح شناور شوند، جایی که برای تصفیه بیشتر از آنها استفاده می‌شود.

تصفیه پساب روغنی (w / o) شامل بازیابی روغن از امولسیون با استفاده از یک یا چند روش از چهار روش معمول درمان است:

1. تصفیه با انتقال
2. تنظیم PH
3. اختلاط داخلی
4. استفاده از مواد شیمیایی

پردازش دسته‌ای امولسیون در هر چهار روش مشترک است. استفاده از گرما و مواد شیمیایی در حین فراوری در سه روش اول تصفیه مشترک است. روش چهارم ممکن است به صورت جداگانه استفاده شود؛ اما اغلب در ترکیب با سه روش اول استفاده می‌شود. ماده شیمیایی بی‌ثبات‌کننده امولسیون، نقش اساسی در جداسازی روغن از آب دارد.

کنترل کف

ضد کف ها در مرحله تصفیه ثانویه یا پساب‌های نهایی تصفیه‌خانه پساب، کف را کنترل یا از بین می‌برند. فوم گازی است (معمولاً هوا) که در مایع پراکنده می‌شود و حاوی مقداری ناخالصی است و باعث ایجاد حباب می‌شود. در سیستم‌های تصفیه ثانویه، فعالیت باکتریایی عامل اصلی ایجاد کف است، اگرچه عملکرد مکانیکی (جریان آبشار، پمپ‌ها، هم‌زدن شدید و غیره) و آلودگی شیمیایی نیز می‌تواند باعث کف شود. کاهش کف با استفاده از کفگیر یا آنتی فوم به دلایل ایمنی، سلامتی و زیبایی مطلوب است.

خرید ضد کف با کیفیتی مرغوب؛ همین حالا برای خرید اقدام کنید

کنترل بو

مشکلات بو برای جامعه آزاردهنده است و باعث نگرانی پرسنل کارخانه‌های پسماند می‌شود. بوی فاضلاب از بوی آلوده گرفته تا گازهای خطرناک متغیر است. بیشتر ترکیبات تولید بو در فاضلاب خانگی ناشی از تجزیه بیولوژیکی بی‌هوازی مواد آلی است. سیستم‌های تصفیه پساب‌های صنعتی منابع بوی خاصی دارند و در برخورد با بوها با مشکلات منحصر به فردی روبرو می‌شوند. شناخت منبع و ماهیت بوی فاضلاب گام اصلی در جهت کنترل مشکلات است.

مواد شیمیایی تمیز کننده صنعتی

پاک کننده‌های صنعتی به مواد شیمیایی گفته می‌شود که مواد ناخواسته را از تجهیزات پردازشی (مبدل‌های حرارتی، کمپرسورها و غیره) بدون خراش مکانیکی یا تغییر مکان، می‌زدایند. مواد ناخواسته اغلب به صورت رسوبات (مقیاس، زنگ‌زدگی، محصولات خوردگی، روغن و گریس، گل و لای، رشد میکروبیولوژیکی یا ترکیبی از اینها) است.

مواد شیمیایی تمیز کننده صنعتی فرمولاسیون اسیدی ، قلیایی یا حلال هستند. پاک کننده های شیمیایی برای انجام تمیز کردن از قدرت بازدارندگی ، قابلیت حلالیت یا واکنش شیمیایی استفاده می کنند. نوعی مکانیکی عمل اغلب با استفاده از پاک کننده های شیمیایی همراه است.

استفاده از پاک کننده‌های صنعتی می‌تواند به اشکال مختلف صورت گیرد. غوطه‌وری (خیساندن)، اسپری، گردش (در مبدل‌های حرارتی یا لوله‌های فرایندی) و تمیز کردن بخار از روش‌های معمول استفاده هستند. اغلب، یک روش ساینده (مسواک زدن یا پاک کردن) همراه با یک پاک‌کننده صنعتی است.

محصولات ویژه:

• مواد اولیه تصفیه آب و فاضلاب
• خرید پلی الکترولیت
• خرید مواد شیمیایی صنعتی

سولفات روی چیست؟

سولفات روی در دمای اتاق، به‌صورت ذرات سفید یا پودری است و دارای همگرایی و بلوری یا کریستالی است. سولفات روی وقتی ۳۰ درجه گرم شود، می‌تواند بخشی از آب کریستال را از دست بدهد، در ۱۰۰ درجه سانتیگراد شش مولکول آب کریستالی را از دست بدهد و در دمای ۲۸۰ درجه هفت مولکول آب کریستالی را از دست می‌دهد.

سولفات روی در دمای ۷۶۷ درجه سانتیگراد به اکسید روی و تری اکسید گوگرد تجزیه می‌شود. در آب محلول و در اتانول و گلیسرول کم‌تر محلول است. این پودر عمدتاً به‌عنوان ماده اولیه برای تولید روی، باریم و سایر نمک روی مورداستفاده قرار می‌گیرد، همچنین از مواد اولیه کمکی مهم برای فیبر ویسکوز و فیبر وینیل استفاده می‌شود، می‌توان از آن در رنگرزی، نگهدارنده چرم و چوب، شفاف‌کننده‌های چسب سموم قارچی و قارچ‌کش‌ها استفاده کرد. سولفات روی می‌تواند در عناصر کمکی کودهای کشاورزی استفاده شود.

خرید سولفات روی کشاورزی

موارد کاربرد سولفات روی

1. می‌تواند به‌عنوان رنگرزی مصنوعی، نگهدارنده چوب، ماده سفیدکننده کاغذ مورداستفاده قرار گیرد، همچنین می‌توان از آن در پزشکی، الیاف مصنوعی، الکترولیز، آبکاری، سموم دفع آفات و تولید روی و غیره استفاده کرد.
2. می‌توان از آن برای تهیه داروی روی، قابض و غیره استفاده کرد.
3. سولفات روی یک مکمل روی رژیم غذایی است، عنصر بسیاری از آنزیم‌ها، پروتئین‌ها، مانند حیوانات شامل ریبوز درگیر در کربوهیدرات و متابولیسم چربی است و می‌تواند پیروات و لاکتات را کاتالیز کند، می‌تواند رشد را تقویت کند. کمبود روی می‌تواند منجر به کراتوز مانع رشد مو و در نتیجه زوال موها شود.
4. سولفات روی مجاز است در مکمل‌های غذایی روی استفاده شود. چین اجازه می‌دهد تا از آن در نمک استفاده کنند، مقدار مصرف آن mg / kg500 است. در غذاهای کودک و خردسال  118mg / kg است. در محصولات لبنی mg / kg250 است. در دانه‌ها و محصولات آنها 160rag / kg است؛ در نوشیدنی‌های مایع و نوشیدنی شیر 44mg / kg  است.
5. عمدتاً در مایع منعقدکننده الیاف ساخته شده توسط انسان استفاده می‌شود. در صنعت چاپ و رنگرزی از آن به‌عنوان ماده حاوی قلیایی لامین آبی و نمکی استفاده می‌شود. این ماده اولیه اصلی تولید رنگ‌دانه‌های معدنی (به‌عنوان‌مثال لیتوپون)، سایر نمک روی (به‌عنوان‌مثال استارات روی، کربنات اساسی روی) و کاتالیزور حاوی روی است.
6. به‌عنوان مواد نگهدارنده چوب و چرم، چسب استخوان و مواد نگهدارنده استفاده می‌شود. در صنعت داروسازی از سولفات روی نیز استفاده می‌شود. همچنین می‌توان از آن برای جلوگیری از بیماری‌ها و نهالستان‌های درختان میوه و تولید کودهای روی و غیره استفاده کرد. این ماده می‌تواند به‌عنوان مکمل‌های غذایی (تقویت‌کننده روی) و موارد مشابه آن در محصول درجه یک غذایی استفاده شود.
7. می‌تواند به‌عنوان معرف‌های آنالیزی، و در ماتریس فسفر مورداستفاده قرار گیرد.

روی سولفات

سولفات روی یک ترکیب معدنی است که با فرمول ZnSO4 شناخته می‌شود. این ماده جامد بی‌رنگ، بی بو و کریستالی است. از نظر تاریخی، به‌عنوان سفید vitriol شناخته می‌شد. به‌راحتی در آب حل می‌شود و با اسید در اتانول و گلیسرول محلول است. دارای خاصیت غیر اکسیدکننده، غیر قابل‌اشتعال و غیرقابل‌احتراق است. سولفات روی از لحاظ طبی به‌صورت ریزگرد و درخشنده است و با چهار حالت هیدراتاسیون همراه است. سولفات روی با ترکیب خاکستر روی با اسید سولفوریک آبی به‌صورت مصنوعی تولید می‌شود.

روی (عناصر روی) یک ماده معدنی اساسی برای تغذیه انسان، حیوان و گیاهان است. روی نیز می‌تواند به طور طبیعی در محیط، غذاها و آب یافت شود. این یک عنصر اساسی آنزیم‌های درگیر در واکنش‌های متابولیکی است. علاوه بر این، برای ترمیم DNA و محافظت در برابر استرس اکسیداتیو ضروری است.

روی سولفات در موارد نقص روی به‌عنوان منبع روی مورداستفاده قرار می‌گیرد. به شکل مکمل رژیم غذایی برای درمان کمبود روی در انسان استفاده می‌شود. از این ماده به‌عنوان کود و اسپری‌های کشاورزی برای درمان کمبود روی در محصولات زراعی و بهبود ارزش مواد مغذی خاک استفاده می‌شود.

در خوراک دام برای درمان کمبود روی در حیوانات استفاده می‌شود. علاوه بر کاربرد به‌عنوان مکمل رژیم غذایی، روی سولفات کاربردهای مختلفی در صنایع شیمیایی دارد که از آن به‌عنوان ماده حاوی رنگ‌آمیزی، الکترولیت برای آبکاری روی، منعقدکننده در تولید ریون (فیبر مصنوعی)، پاک‌کننده چسب و به‌عنوان معرف شیمیایی آنالیزی استفاده می‌شود.

همچنین به‌عنوان ماده نگهدارنده یا محافظتی از چرم، چوب و پوست استفاده می‌شود. سولفات روی برای فرایند تصفیه آب، فرایند شناورسازی جداسازی مواد معدنی، کاغذسفید کننده، و جریان الکتریسیته استفاده می‌شود. سولفات روی به‌عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات لاتکس، فرایند سولفوریزاسیون و رنگ‌دانه سولفات روی لیتوپون یک علف‌کش است که به طور معمول برای کنترل خزه استفاده می‌شود.

سولفات روی در کشاورزی

این ماده در محصولات زراعی، به‌ویژه میوه‌های برگ‌ریز، بادام‌زمینی، پنبه، ذرت و مرکبات استفاده می‌شود و به خوراک دام، خوک و طیور اضافه می‌شود.

در چند سال گذشته، کود سولفات روی با ماده اولیه اکسی سولفات روی تولید می‌شد که توسط کوره‌های فلزی تولید می‌شد. سولفات روی بیش از اکسید روی (ZnO) به‌عنوان کود ترجیح داده می‌شود؛ زیرا محلول بودن بهتر در آب، هزینه کم و مناسب‌بودن با انواع خاک باعث افزایش بیشتر تقاضای سولفات روی در صنعت کشاورزی می‌شود.

علاوه بر این، سایر زمینه‌های کاربردی مانند صنایع شیمیایی و تصفیه آب تقاضای پایداری برای سولفات روی دارند و انتظار می‌رود این تقاضا باقی بماند. پیش‌بینی می‌شود که مصرف سولفات روی در مناطقی با کمبود روی؛ مانند آفریقا، هند، آمریکای جنوبی و استرالیا افزایش یابد.

فروش مواد تصفیه آب با بهترین قیمت بازار

اگرچه، سولفات روی اگر در دوزهای زیاد مصرف شود، ممکن است سمی باشد و سمیت روی می‌تواند باعث کم‌خونی، تهوع، استفراغ، درد شکم، اسهال، سوزش یا خوردگی دستگاه ابتدایی و در موارد شدید، استفراغ خون شود. استنشاق این ماده از گردوغبار می‌تواند باعث تحریک بینی و گلو شود.

هم کمبود روی و هم قرارگرفتن بیش از حد در اثر مصرف روی با اثرات مضر، همراه است. علاوه بر این، آگاهی ناکافی در مورد سلامتی، کمبود رژیم غذایی، عدم دسترسی زیاد به مواد غذایی، شرایط غیربهداشتی، عفونت‌های مکرر، وضعیت اقتصادی نامناسب، وضعیت سیاسی ناپایدار، تنظیم نادرست اولویت در دستور کار ملی می‌تواند عاملی مهارکننده در بازار جهانی روی سولفات باشد.

تقسیم‌ بندی بازار روی سولفات

بازار جهانی روی سولفات بر اساس نوع، کاربرد و صنعت مصرف‌کننده نهایی تقسیم می‌شود.

• سولفات روی بدون آب
• سولفات روی مونو هیدرات
• سولفات روی هگزا هیدرات (۶ آبه)
• سولفات روی هپتا هیدرات (۷ آبه)

بر اساس صنعت مصرف‌کننده نهایی، بازار جهانی روی سولفات را می‌توان به چهار تقسیم کرد:

• غذا و دارو
• کشاورزی
• شیمیایی
• منسوجات

روی سولفات در داروسازی

• مکمل غذایی
• قابض است
• سایر

روی سولفات مواد شیمیایی کشاورزی

• کود
• خوراک دام
• علف‌کش‌ها
• سایر

روی سولفات در مواد شیمیایی

• رنگ‌ها و رنگدانه ها
• کاتالیزور
• نگهدارنده
• فرایند شناور شدن
• الکترولیت
• سفیدکننده
• سایر
• تصفیه آب
• الیاف مصنوعی

جهت اطلاع از نحوه خرید و فروش عمده مواد شیمیایی با مراجعه به صفحه “تماس با ما” واحد فروش دکتر کمیکال در ارتباط باشید.

پلی الکترولیت آنیونی چیست؟

پلی الکترولیت آنیونی به پلیمری که بار منفی را در امتداد زنجیره پلیمر تحمل می‌کند، گفته می‌شود و به پلیمر مبتنی بر آکریلامید اشاره دارد. این پلی الکترولیت محلول در آب کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد که از جمله مهم‌ترین آن‌ها پلی الکترولیت آنیونی است.

پلی الکترولیت با بار منفی به طور گسترده‌ای به‌عنوان منعقدکننده، عامل کنترل رئولوژی و چسب استفاده می‌شوند. این نوع پلی الکترولیت بخصوص در عملیات میادین نفتی به‌عنوان عامل کنترل ویسکوزیته برای بهبود بازیافت نفت و در مباحث مهندسی جریان برای روغن‌کاری، بازپس‌گیری پساب و باز کردن کانال‌های عبور نفت بکار می‌رود.

پلیمرهای مبتنی بر آکریلامید با پلیمریزاسیون رادیکال آزاد آکریل آمید و با استفاده از تکنیک‌های محلول، سوسپانسیون، امولسیون و کوپلیمریزاسیون ساخته می‌شود.

مواد جامد در پراکندگی‌های آبی بهره‌مند می‌شوند. پلیمرهای مبتنی بر آکریل آمید توسط پلیمریزاسیون رادیکال آزاد آکریل آمید و مشتقات آن از طریق تکنیک‌های پلیمرشدن جرمی، محلولی، رسوبی، تعلیقی، امولسیون و کوپلیمر سازی ساخته می‌شوند. در میان اینها، پلیمریزاسیون محلول به دلیل مشکلات کنترل دما و کنترل آشفتگی در پلیمریزاسیون جرمی و هزینه سورفاکتانت‌ها و حلال‌ ها برای روش‌های تعلیقی، امولسیون و پلیمریزاسیون رسوبی، ترجیح داده می‌شود.

پلی الکترولیت آنیونی ممکن است به روش‌های مختلفی با ذرات موجود در پراکندگی آبی برهم‌کنش داشته باشد که منجر به ثبات یا عدم ثبات پراکندگی‌ها می‌شود. ذرات موجود در فاز مایع – جامد می‌توانند از طریق سه مکانیسم باعث وقوع لختگی و ایجاد بی‌ثباتی شوند. این مکانیسم‌ها عبارت‌اند از: پلیمر، خنثی‌سازی بار و جذب پلیمر. ذرات موجود در فاز مایع – توسط پلیمرهای آنیونی از طریق نیروهای الکترواستاتیک و دافعه فضایی تثبیت می‌شوند.

پلی الکترولیت‌ها، پلیمرهای محلول در آب هستند که منشأ طبیعی یا سنتزی دارند. باتوجه‌به بار الکتریکی، می‌توان پلی الکترولیت‌ها را به سه نوع آنیونی، کاتیونی و آمفوتریک طبقه‌بندی کرد.

پلی الکترولیت‌های آنیونی، کاتیونی و آمفوتریک ماکرومولکول‌هایی هستند که به ترتیب دارای بار منفی (آنیونی)، بار مثبت (کاتیونی) و هر دو بار مثبت و منفی (آمفیوتریک) هستند، چه در گروه‌های زنجیره جانبی و چه در زنجیر اصلی پلیمر.

اصطلاح پلی الکترولیت برای مشخص‌کردن پلیمرهایی که شامل بیش از 15٪ گروه‌های یونی هستند، به کار می‌رود و به آن پلیمرهایی که دارای محتوای گروه یونی کمتری هستند، یونومر گفته می‌شود جدا از ساختار مولکولی پلی الکترولیت، وزن مولکولی و چگالی بار دو ویژگی خاص پلی الکترولیت‌ها هستند.

بسته به میزان بار الکتریکی، توزیع بار، و وزن مولکولی کم، متوسط یا زیاد، پلی الکترولیت‌ها در طیف وسیعی از صنایع کاربردهای مختلفی دارند. استفاده گسترده از پلی الکترولیت از خواص ویژه آن در محلول ناشی می‌شود، ویژگی‌هایی مانند تغییر رئولوژی (جریان) یک محیط آبی در جهت افزایش ویسکوزیته فاز آبی یا قابلیت جذب بر ذرات یا سطوح به‌منظور جداسازی، شفاف‌سازی، شناور یا پراکندگی فازهای جامد – مایع.

انواع پلی الکترولیت با توجه‌ به ویژگی‌ های آن

پلی الکترولیت آنیونی می‌تواند انواع مختلفی داشته باشد. در بین پلی الکترولیت‌های مختلف آنیونی، پلیمرهای آکریل آمید، باتوجه‌به کاربرد گسترده‌ای که دارند، رایج‌ترین نوع هستند.

آنها در زمینه‌های مختلف مهندسی و فناوری به‌عنوان منعقدکننده استفاده می‌شوند، همچنین کاربردهای دیگری که از جمله می‌توان به‌عنوان عامل افزایش بازیابی نفت، مواد افزودنی سیال حفاری، تثبیت‌کننده‌های شیل، عامل تغلیظ کننده و اتصال‌دهنده، عامل پراکندگی، عامل فراوری مواد معدنی، مواد کاغذسازی، و عامل تثبیت خاک اشاره کرد.

این پلیمرها را می‌توان با دو ویژگی خاص، وزن مولکولی (MW) و چگالی بار (CD) توصیف می‌شوند. طول زنجیره ماکرومولکول آنیونی را می‌توان از مقادیر کم‌وزن مولکولی تا حدود ده‌ها میلیون گرم بر مول کنترل کرد.

همچنین میزان بار منفی در طول ماکرومولکول‌های آنیونی از صفر تا حدود 100٪ قابل تغییر است. بسیاری از محصولات کلوئیدی هستند، سیستم‌های دوفازی که در آنها یک فاز دارای ابعاد در محدوده اندازه 1 نانومتر تا 10 میکرومتر در فاز ماتریس یا پراکندگی ذرات بزرگ‌تر است.

کلوئیدها در بسیاری از فرایندها استفاده می‌شوند که به عواملی مثل چگالی بار آن و وزن مولکولی، و جذب آن بر روی سطح بستگی دارد. ذرات ممکن است یکی از دو اثر را داشته باشند، ایجاد ثبات و برهم‌زدن ثبات یا لخته‌سازی. در شکل زیر فرایند آماده‌سازی پلی‌آکریل آمید آنیونی نشان‌داده‌شده:

آماده‌ سازی پلی‌آکریل آمید آنیونی

در فرایند تثبیت، ارتباط و ته‌نشینی ذرات مهار می‌شود و ذرات برای مدت طولانی در حالت پراکنده باقی می‌مانند. کاربرد این پدیده در رنگ‌ها، مواد آرایشی، مواد شوینده، داروها و مواد غذایی ظاهر می‌شود.

در فرایند لخته‌سازی، ذرات به‌گونه‌ای درهم‌تنیده می‌شوند که به‌راحتی از محیط اطراف جدا می‌شوند و تجمیع می‌شوند. کاربرد این پدیده در تصفیه آب، تهیه کاغذ، فراوری مواد معدنی و بازیابی از معدن است.

خرید مواد اولیه تصفیه آب و فاضلاب با بالاترین کیفیت

پلی الکترولیت آنیونی

بار الکتریکی پلی الکترویت‌های آنیونی منفی است. طیف گسترده‌ای از بار الکتریکی امکان‌پذیر است، از صفر تا تراکم شارژ بالا. پلی الکترولیت‌های آنیونی به‌عنوان منعقدکننده و فلوکولنت در تصفیه آب و فاضلاب و در آبگیری لجن فاضلاب شهری و صنعتی کاربرد فراوانی دارند.

پلی الکترولیت‌های آنیونی همچنین به‌عنوان افزودنی سیال حفاری و سیستم‌های نفتی، و همچنین برای جداسازی سنگ در معدن و استقرار خاک در صنایع کشاورزی استفاده می‌شوند. پلی الکترولیت‌های آنیونی به دودسته پلیمرهای سنتزی و طبیعی طبقه‌بندی می‌شوند.

پلیمرهای آنیونی سنتزی

انواع بی‌شماری از پلی الکترولیت مصنوعی وجود دارد که برخی از آن‌ها طبق ساختار شیمیایی که دارند در زیر ذکر شده است. از نظر کاربرد مهم‌ترین آنها پلی الکترولیت‌های مبتنی بر آکریل آمید با وزن مولکولی کم، متوسط و بالا و چگالی بار متنوع است. پلی‌آکریل آمید هیدرولیز شده جزئی (HPAM) یک کوپلیمر خطی با وزن مولکولی بالا است که از واحدهای مونومری آکریلات (آنیونی) و آکریلامید (غیر یونی) تشکیل شده است که بار آنیونی متوسط آن را برای افزودنی گل حفاری مناسب ساخته است.

نسبت گروه‌های آکریلات به آکریلامید روی زنجیره پلیمر و یا وزن مولکولی می‌تواند در طول تولید تغییر کند. این پلیمر همچنین به‌عنوان بهبود دهنده خاک رس استفاده می‌شود، یا به‌صورت مخلوط خشک در خاک رس قرار می‌گیرد یا به گل کم بنتونیتی اضافه می‌شود. علاوه بر این، HPAM می‌تواند برای انعقاد جامدات کلوئیدی در حین حفاری با آب شفاف و برای تصفیه فاضلاب استفاده شود.

HPAM با وزن کم مولکولی یک ماده ضدانعقاد برای خاک رس است. کوپلیمرهای آنیونی آکریل آمید معمولاً حاوی گروه عاملی کربوکسیلات، سولفونات یا فسفونات هستند. کوپلیمرها ممکن است با کوپلیمر شدن آکریل آمید با یک مونومر دیگری از نوع وینیل که حاوی گروه عاملی کربوکسیلات، سولفونات یا فسفونات است، ایجاد می‌شوند.

در ادامه به بررسی ساختارهای شیمیایی مهم‌ترین پلیمرهای سنتزی آنیونی می‌پردازیم.

پلی الکترولیت آنیونی دارای گروه عاملی کربوکسیل

پلی الکترولیت‌های آنیونی حاوی گروه‌های کربوکسیل با وزن مولکولی کم یا وزن مولکولی بالا و با تراکم بارهای مختلف تا کنون مهم‌ترین دسته پلی الکترولیت آنیونی هستند. پلیمرهای آنیونی حاوی کربوکسیل با وزن مولکولی بالا به‌عنوان منعقدکننده برای تصفیه آب و فاضلاب استفاده می‌شود. کوپلیمر HPAM سدیم آکریلات و آکریل آمید مهم‌ترین پلی الکترولیت آنیونی است که بر اساس آکریلامید ساخته شده و به دو روش به دست می‌آید.

در روش اول، از فرایندی شامل پلیمریزاسیون هم‌زمان و هیدرولیز آکریلامید برای تهیه HPAM استفاده می‌شود. تهیه پلیمر از طریق پلیمریزاسیون یک‌مرحله‌ای انجام می‌شود به‌طوری‌که پلیمریزاسیون و هیدرولیز هم‌زمان صورت می‌گیرد.

به‌منظور به‌دست‌آوردن درجات مختلف هیدرولیز، از نسبت‌های مختلفی از آکریل آمید و عامل قلیایی هیدرولیز استفاده می‌شود و واکنش با اضافه‌کردن یک آغازگر اکسایش – کاهش که از پرسولفات پتاسیم و بی سولفیت سدیم تشکیل شده است آغاز می‌شود. ساختار شیمیایی پلی‌آکریل آمید هیدرولیز شده جزئی در شکل قبل نشان داده شد.

در روش دوم از فرایندی استفاده می‌شود که شامل کوپلیمر شدن آکریل آمید و آکریلات سدیم با یک سیستم اکسایش – کاهش است که آغازکننده آن رادیکال آزاد است. درجات مختلف هیدرولیز كوپولی آکریلامید- (آكریلات سدیم) با تغییر محتوای آکریلات مخلوط مونومر حاصل می‌شود. آمیدهای قطبی و گروه‌های کربوکسیلیک یونی باعث حلالیت کوپلیمر در آب می‌شوند. فرایند کوپلیمرزاسیون پلی‌آکریل آمید در شکل بعد نشان شده است:

پلی الکترولیت آنیونی حاوی گوگرد

انواع بی‌شماری از پلی الکترولیت‌های حاوی گوگرد وجود دار، اما انواع مبتنی بر آکریل آمید حاوی اتم‌های گوگرد رایج‌ترین آنها است. این نوع پلی الکترولیت‌ها می‌توانند از طریق پلیمریزاسیون و نیز کوپلیمریزاسیون مونومرهای حاوی اسید سولفونیک ساخته شوند. فرایند کوپلیمریزاسیون پلیمرهای سولفوناته شده در شکل زیر نشان‌داده‌شده است:

سولفومتیله کردن پلی آکریل آمید روش دیگری برای ایجاد گروه عاملی سولفونات است. این فرآیند در شکل زیر نشان داده شده است:

پلی الکترولیت آنیونی حاوی فسفر

پلی الکترولیت‌های آنیونی حاوی فسفر از جمله تحولات اخیر در زمینه تصفیه آب به شمار می‌روند. به نظر می‌رسد که این پلی الکترولیت‌ها در زمینه‌های کنترل رسوب از طریق کیلیت سازی کاربرد دارند. ساختار شیمیایی یک پلی الکترولیت آنیونی حاوی فسفر در شکل بعد نشان‌داده‌شده است:

پلیمرهای طبیعی

لیگنین سولفونات یک پلی الکترولیت طبیعی اصلاح شده است که توسط لیگنین سولفوناته ساخته شده و به‌عنوان عامل پراکندگی در ملاط بتنی استفاده می‌شود. پلی‌ساکارید سولفاته یا مشتقات آنها نیز پلیمرهای زیستی طبیعی هستند از جمله آن‌ها می‌توان به هپارین، دکستران سولفات، منان سولفات و کندرویتین سولفات که در پزشکی استفاده می‌شوند، اشاره کرد. ساختار شیمیایی لیگنین سولفونات در شکل بعد نشان‌داده‌شده است:

روش تولید پلی‌آکریل آمید

تولید پلی الکترولیت آکریلامید از دهه 1950 شروع شد و در طی سی‌سال گذشته تولید آنها درحال‌توسعه است. به‌منظور پاسخگویی به تقاضای جهانی، توسعه روش‌های جدید تولید ضروری بوده است. روش اصلی تولید پلی الکترولیت آکریلامید پلیمریزاسیون رادیکال آزاد با تکنیک‌های مختلفی از جمله محلول، جرمی، رسوب، تعلیق و امولسیون است.

پلیمریزاسیون محلول

فرایند پلیمریزاسیون در حلال‌هایی که حاوی پلیمرها و مونومرها هستند، رخ می‌دهد. پلی الکترولیت مبتنی بر آکریل آمید توسط کوپلیمرزاسیون رادیکال آکریلامید با مونومرهای وینیل مانند اکریلیک اسید، اکریلیک اسید، مالئیک اسید، فوماریک اسید و مشتقات آکریلامید یا نمک‌های آنها تولید می‌شود.

حلال آکریل آمید و پلیمرها شامل آب، فرمامید، اسید استیک، اسید فرمیک، دی متیل سولفوکسید و برخی از مخلوط‌های آلی آبی هستند. نوع حلال، pH، دما، سورفاکتانت، عامل انتقال‌دهنده زنجیره‌ای و عامل کمپلکس سینتیک پلیمریزاسیون آکریلامید و ویژگی پلیمر تشکیل شده را کنترل می‌کند.

پلیمریزاسیون آکریلامید معمولاً در محلول‌های آبی انجام می‌شود؛ چراکه در آن تشکیل پلیمر با وزن مولکولی بالا با سرعت بالا امکان‌پذیر است. پلیمریزاسیون در محلول‌های آبی 8-10٪ آکریل آمید در حضور یک آغازگر در مجاورت نیتروژن و با pH بین 8/5-9 انجام می‌شود.

پلیمریزاسیون در دمای اتاق شروع می‌شود و درجه حرارت به 90 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد. ژل پلیمری تهیه شده با قراردادن چندین بار در حلال‌های آلی خالص می‌شود و سپس خشک می‌شود. پلیمریزاسیون آکریلامید در محلول‌های آبی در مجاورت قلیاهایی نظیر هیدروکسید سدیم و پتاسیم منجر به تولید HPAM می‌شود.

پلیمریزاسیون جرمی

این فرایند پلیمریزاسیون بدون حلال یا رقیق‌کننده انجام می‌شود. در این روش می‌توان پلی الکترولیت‌های با وزن مولکولی بالا تولید کرد. ترکیبات حاصل از این فرایند بسیار خالص هستند، زیرا فقط مونومرها و در صورت لزوم آغازگرها و کاتالیزورها اضافه می‌شوند. پلیمریزاسیون جرمی به دلایل اقتصادی و زیست‌محیطی نیز از مزیت بالایی برخوردار هستند؛ زیرا در این فرایند به بازیافت و تصفیه حلال و همچنین دفع زباله‌های مایع نیازی نیست.

اما از طرف دیگر، مشکلات قابل‌توجهی در اجرای فرایند وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به ازبین‌بردن حرارت پلیمریزاسیون و کنترل ویسکوزیته مخلوط واکنش اشاره کرد. علاوه بر این، پلیمریزاسیون در یک محیط بسیار ویسکوز، واکنش‌های جانبی مانند انتقال زنجیره را به همراه دارد.

پلیمریزاسیون جرمی می‌تواند جز واکنش‌های همگن و یا ناهمگن باشد. در پلیمریزاسیون جرمی همگن، پلی الکترولیت در مونومر حل می‌شود؛ اما در پلیمریزاسیون جرمی ناهمگن، پلی الکترولیت تشکیل شده در مونومر خود نامحلول است.

پلیمریزاسیون رسوبی

در این نوع پلیمریزاسیون، پلی الکترولیت در هنگام تهیه رسوب می‌کند. پلیمریزاسیون در حلال‌های آلی، یعنی استون، استونیتریل، دیوکسان، اتانول، تربوتانول و THF یا در بستر آلی- آبی که به‌عنوان حلال برای مونومرها و غیر حلال برای پلی الکترولیت‌ها است، انجام می‌شوند. در آغاز پلیمریزاسیون، مخلوط واکنش همگن است، درحالی‌که در طی فرایند، پلیمر رسوب می‌کند و واکنش در شرایط ناهمگن ادامه می‌یابد.

پرسولفات، پربورات، بنزوئیل پراکسید، AIBN، و سیستم‌های اکسایش- کاهش به‌عنوان آغازگر این واکنش به کار می‌روند. ازآنجاکه در پلیمریزاسیون رسوبی، مخلوط واکنش ویسکوز نمی‌شود، پلیمریزاسیون در محلول‌های آکریلامید 10 تا 30٪ انجام می‌شود. پلیمر رسوب شده که با بازده بالا به دست می‌آید و وزن مولکولی نسبتاً بالایی دارد، فیلتر شده و خشک می‌شود.

پلیمریزاسیون تعلیقی

سیستم تعلیق (سوسپانسیون) از طریق پراکندگی محلول مونومر آبی در یک حلال آلی با استفاده از یک همزن مکانیکی و در حضور تثبیت‌کننده به دست می‌آید. قطر قطرات در محلول مونومر آبی در محدوده 1/0 تا 5 میلی‌متر متغیر است. هیدروکربن‌های آلیفاتیک یا آروماتیک یا مخلوط آن‌ها حاوی شش تا 10 اتم کربن می‌توانند به‌عنوان حلال‌های آلی به‌منظور تهیه محیط این واکنش مورداستفاده قرار گیرند.

در این روش اشعه ماورای بنفش و گاما می‌توانند پلیمریزاسیون را آغاز کنند. تعادل هیدروفیل – لیپوفیل تثبیت‌کننده، توزیع آن بین فازهای آبی و آلی و دما ممکن است در سیستم تعلیق تأثیر بگذارد.

بازده پلیمریزاسیون و وزن مولکولی پلی الکترولیت نهایی بستگی به ماهیت تثبیت‌کننده و غلظت آن دارد. پلیمریزاسیون تعلیقی به طور معمول در محلول‌های آبی آکریلامید 65٪ پراکنده در یک حلال آلی با حضور تثبیت‌کننده و آغازگر و در دمای 60-100 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود و پلی الکترولیت حاصل شده به‌صورت پودر یا گرانول است.

پلیمریزاسیون امولسیون

به‌منظور ایجاد امولسیون معکوس، محلول آبی آکریلامید در حضور یک امولسیفایر آب در روغن به‌منظور ایجاد ذرات در سایز 1-10 میکرومتر، در یک حلال آلی پراکنده می‌شود. این فرایند توسط یک آغازگر محلول در روغن یا آب آغاز می‌شود. پلیمریزاسیون در امولسیون معکوس با استفاده از محلول‌های مونومر غلیظ انجام می‌شود.

محصول به‌صورت ذرات پلیمری است که در یک فاز مداوم آلی پراکنده می‌شوند. سینتیک پلیمریزاسیون آکریل آمید در امولسیون معکوس و ویژگی پلی الکترولیت نهایی به ماهیت و غلظت امولسیفایر، آغازگر، حلال مورداستفاده به‌عنوان بستر پراکندگی، دما و سرعت همزن بستگی دارد. با این روش، وزن مولکولی پلی الکترولیت تشکیل شده نسبت به پلیمری که با روش پلیمریزاسیون محلول به دست می‌آید، کمتر است.

پلیمریزاسیون امولسیون با شارژ رآکتور با محلول امولسیفایر در یک حلال آلی انجام می‌شود و محلول مونومر آبی با غلظت 20-60٪ در فاز آلی با هم زدن پراکنده می‌شود. این واکنش در مجاورت گاز نیتروژن و در دمای 30-60 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. سپس یک محلول آغازگر به مخلوط واکنش وارد می‌شود و روند طی 3 تا 6 ساعت انجام می‌شود. لاتکس تولید شده را می‌توان با گرم‌کردن تحت خلأ متراکم کرد.

مکانیسم بر همکنش پلی الکترولیت

پلی الکترولیت‌های آنیونی با ذرات پراکنده در محیط‌های آبی به چندین روش بر همکنش دارند که باعث ثبات یا عدم ثبات پراکندگی می‌شود. ثبات به معنای این است که ذرات برای مدت طولانی در حالت پراکنده باقی می‌مانند و ته‌نشین نمی‌شوند.

ذرات موجود در فاز مایع – جامد می‌توانند از طریق سه مکانیسم که باعث افزایش لخته‌شدن می‌شوند، بی‌ثبات شوند: پل پلیمری، خنثی‌سازی بار و جذب پلیمری. بسته به وزن مولکولی و چگالی بار فلوکولنت‌ها، استفاده از یک، دو یا سه مکانیسم به طور هم زمان باعث ازبین‌بردن پراکندگی و ته‌نشین شدن ذرات می‌شود. مکانیسم جذب پلیمری مسئول تثبیت پراکندگی و توزیع یکنواخت ذرات جامد در فاز مایع از طریق هر دو اثر دافع الکترواستاتیک و فضایی است.

تشکیل پل پلیمری

پل زدن پلی الکترولیت‌ها یکی از مکانیسم‌های برهم‌زدن ثبات است که طی آن، اتصال ماکرومولکول‌ها به ذرات مختلف باعث ته‌نشین شدن ذرات می‌شود. دو نوع پل مختلف وجود دارد که شامل بار منفی یا مثبت پلی الکترولیت‌ها و ذرات کلوئیدی است و به‌صورت پل پلی‌اتیلنی است که بین مواد با بارهایی که علائم یکسان یا متضاد دارند به وجود می‌آید.

پل زدن ذرات کلوئیدی با بار منفی توسط پلی مولکول‌های آنیونی و کاتیونی با وزن مولکولی بالا به ترتیب دو نوع برهم‌کنش مشابه و متضاد است. پلیمرهای زنجیره‌ای خطی با وزن مولکولی بالا، مؤثرترین پلی الکترولیت‌ها برای پل زدن هستند و چگالی بار تأثیر زیادی در مکانیسم پل زدن دارد. باتوجه‌به نیروهای دافعه، در مورد پلی الکترولیت‌های آنیونی با چگالی بار زیاد، جذب ذرات با علامت بار یکسان مشکل خواهد بود.

بااین‌حال، برخی درجات بار مناسب هستند، زیرا دافعه بین بخش‌های باردار منجر به گسترش زنجیرها می‌شود که به نوبه خود باید باعث افزایش اثر پل می‌شود؛ بنابراین، یک چگالی بار بهینه برای لخته‌شدن ذرات با بار منفی و پلیمرهای آنیونی وجود دارد. از پلی الکترولیت‌های آنیونی اغلب برای جذب و لخته‌سازی ذرات منفی استفاده می‌شود. اگرچه، برخی از نیروهای دافعه بین بخش‌های آنیونی زنجیره‌های پلیمری و سطوح بار منفی ذرات وجود دارد.

به‌منظور جذب مؤثر و جلوگیری از دافعه الکتریکی، غلظت مشخصی از یون‌های فلزی دو ظرفیتی که به‌عنوان الکترولیت مورداستفاده قرار می‌گیرند، لازم است. یون‌های فلزی دو ظرفیتی مانند کبالت، باریوم و منیزیوم می‌توانند دافه را کاهش داده و جذب را تقویت کنند. این یون‌های مثبت دارای اثر غربالگری در محلول هستند و باعث نزدیکی بین زنجیره‌های پلیمری می‌شوند.

خنثی‌ سازی بار الکتریکی

بیشتر ذرات موجود در طبیعت دارای بار منفی هستند و پلی الکترولیت‌های کاتیونی به‌شدت با استفاده از مکانیسم خنثی‌سازی بار، ذرات با بار مخالف را جذب می‌کنند.

از طرف دیگر، پلی الکترولیت‌های آنیونی به‌واسطه همان مکانیسم بر روی ذرات دارای بار مثبت جذب می‌شوند؛ بنابراین، پلی الکترولیت کاتیونی حاوی بارهای مثبت در زنجیره پلیمری، مؤثرترین منعقدکننده از نظر کاربردی است. بر همکنش پلی الکترولیت‌های باردار با ذرات با بار مخالف منجر به خنثی‌سازی بار آن‌ها و برهم‌زدن ثبات سیستم می‌شود.

در این حالت، چگالی بار پلی الکترولیت نقش مهم‌تری نسبت به وزن مولکولی آن ایفا می‌کند؛ بنابراین، پلی الکترولیت‌های با وزن کم مولکولی با چگالی بار زیاد، ذرات با بار متضاد را در فاز مایع – جامد به طور مؤثری جذب می‌کنند.

ازآنجاکه در بسیاری موارد، مکانیسم خنثی‌سازی بار الکتریکی و مکانیسم پل زدن هم زمان عمل می‌کنند، می‌توان نتیجه گرفت که هم چگالی بار و هم وزن مولکولی در فرایند جذب تأثیر دارند؛ بنابراین، توجه به ترکیبی از اثرات بار و وزن مولکولی به‌منظور دستیابی به اثرات منعقدکننده و لخته‌کننده لازم است.

جذب پلیمری

پلی الکترولیت‌ها از طریق مکانیسم‌های مختلفی با ذرات پراکنده بر همکنش دارند. مکانیسم‌های جذب پلی الکترولیت بسته به ماهیت نیروهای درگیر، را می‌توان به دودسته جذب فیزیکی و شیمیایی طبقه‌بندی کرد.

جذب فیزیکی معمولاً یک بر همکنش ضعیف است و تغییرات انرژی کمی را در پی دارد. جذب شیمیایی از طریق پیوند کووالانسی بین جاذب و گونه‌های سطح رخ می‌دهد و برهم‌کنش قوی محسوب می‌شود؛ بنابراین در ادامه، مکانیسم‌های جذب پلی الکترولیت باقدرت‌های متفاوت مانند پیوند هیدروژنی، بر همکنش آب‌گریز، پیوند یونی، بر همکنش الکترواستاتیک و نیروهای واندروالس به طور خلاصه و به طور جداگانه توضیح داده شده است.

پیوند هیدروژنی

گروه آمید در پلیمرهای آنیونی مبتنی بر پلی‌آکریل آمید یک گروه قطبی است و توانایی تشکیل پیوندهای هیدروژنی با گروه‌های اکسیژن، نیتروژن و فلوئور را دارد و از این طریق جذب ذرات می‌شود. گروه‌های آمید قطبی قادر به اتصال با گروه‌های هیدروکسیل اکسیدهای معدنی مانند سیلیس و آلومینا هستند.

بر همکنش آب‌گریز

پلی الکترولیت آنیونی مبتنی بر آکریل آمید شامل دو بخش قطبی و غیرقطبی است که به‌عنوان بخش‌های آبریز و آب‌دوست شناخته می‌شوند. بخش آب‌گریز پلیمر مسئول جذب ذرات غیرقطبی است. ذرات غیرقطبی در پراکندگی‌های مایع – جامد می‌توانند توسط بخش آب‌گریز یک پلیمر آنیونی جذب شوند.

پیوند یونی

پلی الکترولیت‌ها قادر به جذب سطحی با علامت بار یکسان هستند. در واقع، در حضور برخی از یون‌های دو یا سه‌ظرفیتی، پلی الکترولیت‌های آنیونی حاوی بارهای منفی می‌توانند روی سطوح دارای بار منفی جذب شوند. به‌عنوان‌مثال، یون‌های کلسیم، منیزیم و آلومینیوم می‌توانند باعث جذب پلی‌آکریل آمید هیدرولیز شده بر روی ذرات با بار منفی شوند.

این بر همکنش نتیجه ایجاد پل بین گروه‌های کربوکسیلات روی زنجیره‌های پلی‌آکریل آمید و سایت‌های آنیونی سطح توسط یون‌های مثبت دو یا سه‌ظرفیتی است. بر همکنش اتصال یونی تأثیر عمیقی در فرایند لخته‌سازی که در صنایع مختلف به کار می‌رود، دارد.

بر همکنش الکترواستاتیک

پلی الکترولیت‌ها بر روی ذرات یا سطوح دارای بار متضاد جذب می‌شوند. یعنی، پلیمرهای آنیونی با بار منفی بر روی ذرات یا سطوح مثبت جذب می‌شوند؛ بنابراین، انرژی جذب الکترواستاتیک نقش مهمی در شکل‌گیری توده‌های پلیمری ایفا می‌کند. اگرچه، در این حالت، ظرفیت جذب پلی الکترولیت به نوع و غلظت الکترولیت بستگی دارد.

هنگامی که بر همکنش الکترواستاتیک تنها جاذبه محسوس باشد، آنگاه اثر نمکی می‌تواند مهم باشد. به دلیل اثر غربالگری نمک بین بخش‌های یونی زنجیره پلیمر و یون‌های محلول، جذب پلی الکترولیت با افزایش غلظت نمک کاهش می‌یابد. اما هنگامی که برهم‌کنش‌های دیگری نیز مانند پیوند هیدروژن یا جذب آب‌گریز وجود داشته باشد، جذب پلی الکترولیت با غلظت نمک کمتر تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد.

نیروهای واندروالس

نیروهای واندروالس نیروهای فیزیکی هستند که عمدتاً بین همه مواد جاذبه ایجاد می‌کنند، اما ممکن است تحت برخی شرایط دافعه ایجاد کنند. جذب واندروالس به‌طورکلی تابعی از ترکیب مواد و قطبیت پذیری مولکولی است. نیروهای واندروالس عمدتاً ناشی از نیروهای پراکندگی لندن، بر همکنش موقت دوقطبی – دوقطبی یا دوقطبی – دوقطبی القایی بین مولکول‌ها هستند.

محصولات ویژه:

فروش پلی الکترولیت

فروش پلی الکترولیت آنیونی

فروش پلی الکترولیت کاتیونی

دکتر کمیکال تأمین کننده انواع مواد شیمیایی صنعتی با کیفیت بالا و قیمت مناسب است. جهت نحوه خرید و فروش مواد شیمیایی با کارشناسان بخش فروش در ارتباط باشید.

پلی ‌ساکاریدها زیرمجموعه کربوهیدرات‌ها هستند. پلی‌ ساکارید از تعداد زیادی واحد مونوساکارید مانند گلوکز یا فروکتوز، تشکیل شده است.

پلی‌ ساکارید

آنزیم‌های ویژه این مونومرهای کوچک را به یکدیگر متصل می‌کنند و پلیمرهای قندی یا پلی‌ساکاریدهای بزرگ را ایجاد می‌کنند. یک Polysaccharide می‌تواند یک همو پلی‌ ساکارید باشد که در آن‌همه مونوساکاریدها یکسان هستند یا یک هتروپلی ساکارید که در آن مونوساکاریدها متفاوت هستند. پلی‌ساکارید گلیکان نیز نامیده می‌شود. نمونه‌هایی از پلی‌ساکاریدها عبارت‌اند از گلیکوژن، نشاسته (آمیلوز و آمیلوپکتین)، کیتین، کالوز و سلولز.

ساختار پلی‌ ساکارید

همه پلی‌ساکاریدها با یک فرایند اساسی تشکیل می‌شوند و این فرایند اتصال مونوساکاریدها از طریق پیوندهای گلیکوزیدی است. بسته به اینکه کدام مونوساکاریدها به هم متصل هستند و کدام کربن موجود در مونوساکاریدها به یکدیگر متصل می‌شوند، پلی‌ساکاریدها اشکال مختلفی به خود می‌گیرند. مولکولی با زنجیره مستقیم از مونوساکاریدها، پلی‌ساکارید خطی نامیده می‌شود، درحالی‌که زنجیره‌ای که دارای بازوها و چرخش است به‌عنوان پلی‌ساکارید منشعب شناخته می‌شود.

نمونه هایی از پلی‌ ساکارید

سلولز و کیتین

سلولز و کیتین هر دو پلی‌ساکاریدهای ساختاری هستند که از هزاران مونومر گلوکز ترکیب شده در یک زنجیره بلند تشکیل شده‌اند. تنها تفاوت بین این دو پلی‌ساکارید، زنجیره‌های جانبی متصل به حلقه‌های کربنی مونوساکاریدها است. در کیتین، مونوساکاریدهای گلوکز با گروهی حاوی کربن، نیتروژن و اکسیژن پیوند دارند.

این زنجیره جانبی یک دوقطبی ایجاد می‌کند که پیوند هیدروژنی را افزایش می‌دهد. درحالی‌که سلولز می‌تواند ساختارهای سختی مانند چوب تولید کند، کیتین می‌تواند ساختارهای سخت‌تری مانند پوسته، سنگ آهک و حتی سنگ مرمر را در صورت فشرده شدن تولید کند.

هر دو پلی‌ساکارید به‌صورت زنجیره‌های بلند و خطی تشکیل می‌شوند. این زنجیره‌ها فیبرهای بلندی را تشکیل می‌دهند که در خارج از غشای سلولی رسوب می‌کنند. برخی از پروتئین‌ها و سایر عوامل به الیاف کمک می‌کنند تا به شکل پیچیده‌ای در بیایند که توسط پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره‌های جانبی ثابت می‌شود.

گلیکوژن و نشاسته

احتمالاً مهم‌ترین پلی‌ساکاریدهای ذخیره‌سازی روی کره زمین، گلیکوژن و نشاسته به ترتیب توسط حیوانات و گیاهان تولید می‌شوند. این پلی‌ساکاریدها از یک نقطه شروع مرکزی تشکیل می‌شوند و به دلیل الگوهای انشعاب پیچیده آن‌ها به سمت بیرون مارپیچی می‌شوند.

با کمک پروتئین‌های مختلف که به پلی‌ساکاریدهای منفرد متصل می‌شوند، مولکول‌های شاخه‌دار بزرگ خوشه‌ها را تشکیل می‌دهند. تنها تفاوت بین نشاسته و گلیکوژن تعداد شاخه‌هایی است که در هر مولکول ایجاد می‌شود. این امر به دلیل تشکیل پیوندهای مونوساکاریدها و آنزیم‌های مختلف بر روی مولکول‌ها است.

خواص پلی‌ ساکارید

پلی‌ ساکارید بسته به ساختاری که دارد، می‌تواند عملکردهای متنوعی در طبیعت داشته باشد. برخی از پلی‌ساکاریدها برای ذخیره انرژی، برخی برای ارسال پیام‌های سلولی و برخی دیگر برای پشتیبانی از سلول‌ها و بافت‌ها اهمیت دارند. پلی‌ساکاریدها در گیاهان، حیوانات و البته انسان به‌عنوان ماده ذخیره‌سازی و اساس تغذیه نقش مهمی دارند. سلولز یک عنصر ساختاری مهم در گیاهان و رایج‌ترین پلی‌ ساکارید است.

ساختار مولکول‌هایی که با هم ترکیب می‌شوند، ساختار و خواص پلی‌ ساکارید حاصل را تعیین می‌کند. بر همکنش پیچیده بین گروه‌های هیدروکسیل آن‌ها (OH)، سایر گروه‌های جانبی، پیکربندی مولکول‌ها و آنزیم‌های درگیر، همگی بر Polysaccharide ایجاد شده تأثیر می‌گذارند.

برای مثال پلی‌ ساکارید مؤثر در ذخیره انرژی، درعین‌حال که ساختار فشرده‌ای دارد، دسترسی آسان به مونوساکاریدها را فراهم می‌کند. Polysaccharide مؤثر در پشتیبانی سلولی معمولاً به‌صورت یک زنجیره طولانی از مونوساکاریدها است که به‌عنوان یک فیبر عمل می‌کند.

پلی‌ساکاریدها در تغذیه مناسب بسیار مهم هستند؛ زیرا Polysaccharide در واقع کربوهیدرات پیچیده‌ای است که به‌عنوان منبع انرژی اولیه بدن عمل می‌کند و عملکرد بدن به کربوهیدرات‌ها متکی است. همچنین پلی‌ ساکاریدها به‌عنوان یک ماده پرکننده پوست، مسئول توانایی طبیعی پوست برای آبرسانی و حفظ آب هستند. همچنین برای ترمیم پوست و نوسازی پوست نیز حیاتی است.

چیتوزان چیست؟

چیتوزان یک پلی ساکارید چند کاربردی است که به طور گسترده در طبیعت یافت می‌شود (چیتوزان دومین بایوپلیمر فراوان پس از سلولز) که توسط د آسیلاسیون قلیایی چیتین تولید می‌شود. چیتوزان کاربردهای زیادی در صنایع دارد. تصفیه فاضلاب با استفاده از چیتوزان یکی از کاربردهای مهم است. مطالعات بسیاری وجود دارد که توانایی بایو جاذب چیتوزان و کامپوزیت‌های آن در حذف آلاینده‌ها از فاضلاب را برجسته می‌کند.

چیتوزان می‌تواند به‌عنوان مواد منعقدکننده / لخته کننده فاضلاب‌های آلوده، در جذب فلزات سنگین یا متالوئید مس (II)، کادمیوم (II)، سرب (II)، آهن (III)، روی (II)، کروم (III)، و غیره استفاده شود. چیتوزان برای ازبین‌بردن رنگ‌ها از فاضلاب‌های صنعتی (فاضلاب‌های نساجی) و همچنین برای ازبین‌بردن سایر آلاینده‌های آلی مانند سموم ارگانوکلراید، اکسید شدن آلی یا ناخالصی‌های چربی و روغن استفاده می‌شود.

باتوجه‌به عملکرد بالا، مشتقات چیتوزان به‌عنوان مواد افزودنی جذب در بسیاری از پروژه‌های تحقیقاتی مورداستفاده قرار می‌گیرد. کامپوزیت‌های چیتوزان در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب برای جذب رنگ و فلزات سنگین مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. برای تشکیل کامپوزیت‌ها با چیتوزان، از مواد مختلفی استفاده شده است، مانند مونت موریلونیت، پلی اورتان، خاک رس فعال، بنتونیت، زئولیت، خاکستر نخل روغن، آلژینات کلسیم، پلی وینیل الکل، سلولز، مگنتیت، ماسه، الیاف پنبه، پرلیت و آلومینا سرامیک.

چیتوزان و کامپوزیت‌های آن (کامپوزیت‌های زئولیت ‐ چیتوزان) به عنوان جاذب و فلوکولانت‌ها در تصفیه‌خانه‌‎های فاضلاب و در روش‌های جذب استاتیک اعمال شده در فاضلاب‌های صنعتی و شهری استفاده می‌شود.

خواص شیمیایی چیتوزان

چیتوزان دارای چندین خاصیت شیمیایی است که آن را برای چندین کاربرد زیست‌پزشکی مناسب می‌کند. برخی از آنها در زیر ذکر شده است:

• چیتوزان یک پلی آمین خطی است.
• چیتوزان دارای گروه‌های آمینه واکنش‌پذیر (-NH2) است.
• چیتوزان دارای گروه‌های هیدروکسیل واکنش‌پذیر (-OH) در دسترس است.
• چیتوزان برای بسیاری از یون‌های فلزی واسطه توانایی کیلیت سازی دارد.

کاربرد چیتوزان در صنعت

چیتوزان در تصفیه‌خانه‌ های فاضلاب

چیتوزان یک پلیمر تا حدودی دآسیله شده است که توسط دآسیلاسیون قلیایی چیتین، بایوپلیمر استخراج شده از منابع صدف به دست می‌آید. چیتین یک آمینو پلی‌ ساکارید هیدروفیل خطی با یک ساختار سفت و محکم است که شامل هم گلوکزامین و استیل گلوکوزامین است. چیتوزان را می‌توان به‌عنوان یکی از فراوان‌ترین بایوپلیمرهای طبیعی توصیف کرد.

چیتوزان بومی در آب یا حلال‌های آلی غیر محلول است، اما در pH اسیدی (زیر pH 5) ، هنگامی که گروه‌های آمین پروتونه می‌شوند، چیتوزان به پلیمر کاتیونی محلول با چگالی بار بالا تبدیل می‌شود.

چیتوزان دارای خواص بسیار جذاب مانند آب‌گریزی، زیست سازگاری، تجزیه‌پذیری، غیرسمی بودن و وجود گروه‌های آمینو بسیار واکنش‌پذیر (-NH2) و هیدروکسیل (-OH) در ساختار است که باعث می‌شود چیتوزان به‌عنوان ماده جاذب مؤثر در حذف آلاینده‌های فاضلاب مورداستفاده قرار گیرد.

مهم‌ترین مزیت چیتوزان نسبت به سایر پلی‌ ساکاریدها (سلولز یا نشاسته) ساختار شیمیایی آن است که اصلاحات خاصی را برای طراحی پلیمرها برای برنامه‌های انتخابی امکان‌پذیر می‌سازد. از طرفی، گروه‌های واکنشگر چیتوزان قادر به تولید کامپوزیت‌هایی با ترکیبات مختلف هستند که ثابت کرده است که ظرفیت بهتری در جذب آلاینده‌های فاضلاب و مقاومت در محیط اسیدی دارند.

برخی از نمونه‌ها شامل بنتونیت، کائولینیت، خاکستر نخل روغن، پلی‌اورتان، زئولیت، مگنتیت و غیره است. از طرف دیگربار کاتیونی چیتوزان (چیتوزان بایوپلیمر تک کاتیونی است) قادر به خنثی‌سازی و انعقاد ذرات کلوئیدی معلق آنیونی و در نتیجه کاهش سطح تقاضای اکسیژن شیمیایی، کلریدها و کدورت در فاضلاب می‌شود.

چیتوزان به‌عنوان فلوکولانت / منعقدکننده ناخالصی‌ های کلوئیدی آلودگی

لخته‌ سازی یک پدیده اساسی در تصفیه فاضلاب صنعتی است. امروزه به دلیل توانایی چشمگیر چیتوزان در لخته‌سازی کارآمد با دوز کم در مقایسه با منعقدکننده‌های غیر آلی (نمک فلزات چند ظرفیتی) که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند (به دلیل کم هزینه بودن و سهولت استفاده) از فلوکولانت‌های پلیمری آلی امروزه بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این زمینه ، خواص انعقادی و لخته‌سازی چیتوزان (با بار کاتیونی) می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد تا ناخالصی‌های آلی یا معدنی کلوئیدی با بار منفی از فاضلاب‌ها حذف شود.

ازآنجاکه اکثر کلوئیدهای آلودگی بار منفی دارند، پلیمرهای کاتیونی یا پلی الکترولیت‌ به‌عنوان منعقدکننده / فلوکولانت‌های بالقوه موردتوجه ویژه قرار می‌گیرند. چیتوزان به دلیل ویژگی منحصربه‌فرد کاتیونی یکی از بایوپلیمر‌های امیدوارکننده برای کاربردهای گسترده در تصفیه فاضلاب است و عملکرد انعقادی چیتوزان در مقایسه با مواد منعقدکننده معدنی مانند سولفات آلومینیوم، پلی‌اتیلن آمین و پلی‌آکریل آمید در ازبین‌بردن آلاینده‌های مختلف از محلول آبی بسیار مؤثر است.

گروه‌های آمین پروتونه در امتداد زنجیره به‌دست‌آمده با حل‌شدن چیتوزان در اسیدها، تداخلات الکترواستاتیک بین زنجیره‌های پلیمری و آلاینده‌های با بار منفی را تسهیل می‌کنند (آنیون‌های فلزی، رنگ‌ها، ترکیبات آلی و غیره).

به دلیل حضور گروه‌های آمینه اولیه، بایوپلیمر دارای چگالی بار کاتیونی بالا و زنجیره‌های طولانی با وزن مولکولی بالا است، به‌عنوان یک منعقدکننده و مؤثر در حذف آلودگی‌ها در حالت تعلیق و حل شده است.

گروه‌های آمینه فعال (NH2) در مولکول چیتوزان را می‌توان با پروتون در آب در یک پلی الکترولیت کاتیونی پروتونه کرد به‌گونه‌ای که این مولکول دارای خصوصیات جذب و جذب استاتیک است. اثر چیتوزان برای انعقاد مواد معدنی منعقد شده به دلیل وجود املاح معدنی یا به دلیل افزودن مواد استخراج شده از خاک‌ها در pH بالا می‌تواند بهبود یابد.

چیتوزان به‌عنوان جاذب یون‌های فلزی

چیتوزان به‌عنوان یک جایگزین جاذب مطمئن و اقتصادی برای ازبین‌بردن آلاینده‌ها از فاضلاب‌هاست و استفاده از چیتوزان به‌عنوان بایو جاذب برای یون‌های فلزات سنگین در بسیاری از مطالعات گزارش شده است.

پیوند بین یون‌های فلزی و گروه‌های عملکردی چیتوزان در فرایند جذب پدیده شامل پدیده‌های مختلفی به‌عنوان کمپلکس، جذب الکترواستاتیک، بارش میکرو و تبادل یونی است. مکانیسم تشکیل پیچیده بین یون‌های چیتوزان و فلز در طی فرایند جذب می‌تواند از دو مسیر انجام یابد:

مدل پل: یون‌های فلزی با گروه‌های آمینه مختلف از همان زنجیره یا از زنجیره‌های مختلف از طریق واکنش‌های پیچیده بین مولکولی یا درون مولکولی تشکیل پیوند می‌دهند. مدل آویز: یون‌های فلزی به‌صورت آویزان با گروه‌های آمینه تشکیل پیوند می‌دهند.

در آزمایش‌ها متعددی، توانایی جذب چیتوزان برای یون‌های فلزی سنگین مورد سنجش قرار گرفته است:

فاضلاب نساجی (مس (II) و سرب (II)) و محلول‌های آبی (روی (II) و آهن (III)).

راندمان حذف برای یون‌های سرب 91.67% و برای یون‌های مس 54.15% بود که تحت‌تأثیر pH قرار دارد که پارامتر مؤثری بر بار سطحی فاضلاب  است.

استفاده از چیتوزان به‌عنوان جاذب حداکثر جذب مس (II) و یون‌های سرب (II) از فاضلاب‌های نساجی را در pH برابر 8 (شکل 6 (a) و (b)) نشان داد.

گروه‌های عاملی اصلی چیتوزان که نقاط بالقوه جذب یون‌های فلزی هستند -OH  و  -NH₂ هستند. در شرایط pH اسیدی، این گروه‌ها پروتونه (-OH2⁺  ، -NH3⁺) می‌شوند و باعث جذب یون‌های فلزی می‌شوند. با افزایش مقدار pH ، میزان پروتونه شدن گروه‌های عاملی کاهش می‌یابد. این فرایند تشکیل پیوندهای پیچیده بین یون‌های فلزی و گروه‌های عاملی را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد.

چیتوزان به‌عنوان عامل کی لیت کننده و تله‌های فلزات سنگین عمل می‌کند. مشتقات N-بنزیل سولفونات چیتوزان به‌عنوان جاذب برای ازبین‌بردن یون‌های فلزی در محیط اسیدی استفاده می‌شود و از چیتوزان نیز می‌توان برای ازبین‌بردن رنگ از پساب خانه رنگ استفاده کرد. همچنین به نظر می‌رسد که چیتوزان برای ازبین‌بردن آرسنیک از آب آشامیدنی آلوده و همچنین برای خارج‌کردن فرآورده‌های نفتی از پساب استفاده می‌شود.

کامپوزیت‌های چیتوزان در تصفیه فاضلاب

چیتوزان جاذب بسیار مؤثری است که می‌تواند از جهات مختلفی اصلاح شود (پیوند، اتصال متقاطع، کاربری شدن برای تشکیل کامپوزیت‌ها و غیره). ازآنجاکه چیتوزان نسبت به pH بسیار حساس است ، و یا بسته به مقادیر pH ، ژل ایجاد کرده یا محلول آن است، از بعضی از مواد اتصال‌دهنده متقاطع مانند گلی اکسال، فرمالدهید، گلوتارآلدئید، اپی کلروهیدرین، و ایزوسیانات‌ها برای بهبود عملکرد آن به‌عنوان جاذب استفاده شده است.

این فرایند اتصال متقاطع باعث تثبیت چیتوزان در محلول‌های اسیدی می‌شود و این خاصیت مکانیکی آن را افزایش می‌دهد. جاذب‌های اصلاح شده چیتوزان برای حذف آلاینده‌های مختلف (رنگ‌ها، فلزات / یون‌ها و سایر موارد) استفاده می‌شوند.

چیتوزان و مشتقات چیتوزان در کاربردهای عملی به‌صورت محلول، سوسپانسیون، ذرات، ایجاد می‌شوند. چیتوزان به شکل‌های مختلف از جمله رزین، کره، نانوذرات و اسفنج‌ها، ژل‌ها / هیدروژل‌ها، فوم‌ها، غشاها و فیلم‌ها، الیاف، رشته‌های میکروسکوپی و داربست در بسیاری از زمینه‌ها مانند پزشکی، داروسازی، آرایشی بهداشتی و مراقبت‌های شخصی، صنایع غذایی و تغذیه، کشاورزی و صنایع شیمیایی، صنایع نساجی و کاغذ، صنایع و بسته‌بندی فیلم‌های خوراکی، بیوتکنولوژی، شیمی تجزیه، کروماتوگرافی، صنعت نوشیدنی و زیست‌شناسی، عکاسی و سایر زمینه‌های نوظهور مانند مواد مغذی، منسوجات کاربردی و منسوجات لوازم آرایشی و بهداشتی، صنایع تکمیلی، فناوری نانو و آبزی‌پروری تولید و استفاده می‌شود.

چیتوزان در صنایع غذایی

چیتوزان توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده به‌عنوان یک ماده افزودنی غذایی، فیبر غذایی و مواد عملکردی برای مصرف‌کننده مورد تأیید قرار گرفته است. چیتوزان همچنین از سال ۱۹۹۰ به‌عنوان افزودنی غذایی در ژاپن و کره تأیید شده است.

به دلیل خاصیت زیست فعال‌بودن و خاصیت کاتیونی بودن، از چیتوزان به‌عنوان ماده غذایی (افزودنی‌های غذایی، غذای کاربردی) ، ماده ضدمیکروبی و آنتی‌اکسیدان (محافظت از غذا) ، برای پوشش‌های ضدمیکروبی میوه‌ها و سبزی‌ها، در محصولات غذایی ضد کلسترول و به‌عنوان مواد غذایی استفاده می‌شود.

چیتوزان در محلول، پودرها و فیلم‌های خوراکی و پوشش‌ها در برابر میکروارگانیسم‌ها، فعالیت‌های ضدمیکروبی دارد. نتایج بهتر فعالیت ضدباکتری با چیتوزان با وزن مولکولی کم به دست آمد. تحقیقات بر روی مشتقات و الیگومرهای چیتوزان جدید انجام شده است که می‌تواند به‌عنوان یک عامل ضدمیکروبی علیه میکروارگانیسم‌های غذایی استفاده شود.

مشتقات چیتوزان آنتی‌باکتریال به‌ویژه برای کاربردهای غذایی امیدوارکننده نظر می‌رسد. چیتوزان و مشتقات آن طیف گسترده‌ای از کاربردهای منحصربه‌فرد را در صنایع غذایی از جمله نگهداری مواد غذایی از خاصیت آنتی‌باکتریال، افزایش عمر مفید، تشکیل فیلم‌های زیست‌تخریب‌پذیر و بسته‌بندی مواد غذایی ارائه می‌دهد.

چیتوزان به دلیل فعالیت‌های ضدمیکروبی و تشکیل فیلم، به‌عنوان منبع نگهدارنده مواد غذایی یا مواد پوششی برای جایگزینی پلیمرهای غیر تجزیه‌پذیر و تجدیدناپذیر و همچنین کاهش کاربرد گسترده سموم مضر در محافظت از مواد غذایی در نظر گرفته شده است.

علاوه بر این، فیلم‌های چیتوزان خواص مکانیکی خوبی را نشان داده‌اند و این نوع از چیتوزان این مزیت را دارند که می‌توانند مواد عملکردی مانند ویتامین‌ها و حامل‌های آزادکننده عوامل ضدمیکروبی را در خود جای دهند. بااین‌حال، فیلم‌های چیتوزان در بسته‌بندی بسیار قابل نفوذ در برابر بخار آب هستند، و به دلیل خاصیت آب دوستانه آنها، این چیتوزان‌ها همچنین تمایل به مقاومت در برابر نفوذ چربی و نفوذپذیری گاز انتخابی دارند.

حوزه صنایع غذایی و تغذیه مهم‌ترین مصرف‌کننده چیتوزان است و بازارهای اصلی چیتوزان در آسیا (ژاپن، کره، چین) ، آمریکای شمالی و اروپا قرار دارند. تقاضا برای چیتوزان به‌ویژه برای کاربردهای بالقوه چیتوزان در مواد مغذی و مواد خوراکی به‌سرعت درحال‌رشد است.

از ویژگی‌های تغذیه‌ای چیتوزان می‌توان به فعالیت‌های زیستی ضدباکتریایی، ضدالتهابی، آنتی‌اکسیدانی، ضدسرطان زایی و ضدالتهابی، همراه با کاربرد چیتوزان به‌عنوان فیبر غذایی اشاره کرد. چیتوزان دارای قابلیت هضم در دستگاه گوارش فوقانی، گرانروی زیاد و خاصیت اتصال به آب زیاد است.

چیتوزان به‌عنوان یک فیبر غذایی، قادر است با جلوگیری از جذب چربی و کلسترول در رژیم غذایی، کلسترول را کاهش دهد. چیتوزان و مشتقات آن باعث کاهش وزن و کاهش چربی بدن در بدن انسان می‌شوند؛ بنابراین فشارخون سیستولیک و دیاستولیک کاهش می‌یابد. علاوه بر این، چیتوزان به طور قابل‌توجهی دفع اسیدهای چرب اشباع بسیار آتروژنیک را در مقایسه با سایر فیبرها افزایش می‌دهد. چیتوزان به‌عنوان یک پری‌بیوتیک باارزش، همچنین می‌تواند شرایط کولون را تقویت کند.

چیتوزان و مشتقات آن نیز فعالیت آنتی‌اکسیدانی شدیدی دارند و تأثیرات آنها مشابه آنتی‌اکسیدان‌های فنلی است. محصولات چیتوزان همچنین مزایایی به‌عنوان اجزای خوراک دام دارند و این بازار درحال‌رشد است. انواع چیتوزان به پردازنده‌های مواد غذایی اجازه می‌دهند تا پروتئین حاصل از مواد زاید را در خوراک دام بازیافت کنند. چیتوزان‌ها دارای خواص غذایی مفید هستند و می‌توانند آزادسازی مواد افزودنی خوراک در حیوانات را کنترل کنند.

چیتوزان در صنایع نوشیدنی

چیتوزان استفاده بسیاری در صنایع نوشیدنی دارد. در تولید آبجو، می‌توان از چیتوزان برای شفاف‌سازی، اسیدزدایی، تثبیت، ازبین‌بردن اوکراتوکسین A ، آنزیم‌ها و سایر مواد نامطلوب، مانند فلزات و سموم دفع آفات استفاده کرد.

چیتوزان همچنین به‌عنوان منعقدکننده محیط‌زیست برای شفاف‌سازی میوه شور و لخته کننده طبیعی برای شفاف‌سازی آبجو ماتریس‌های مبتنی بر چیتوزان استفاده می‌شود که برای شفاف‌سازی، نگهداری، کپسول‌سازی و بسته‌بندی فعال و هوشمند از انواع نوشیدنی‌ها مانند نوشیدنی‌های الکلی، لبنی، و غیرالکلی، از جمله آب‌میوه، شهد، آب‌میوه غلیظ، چای، قهوه و گل ماسه‌ای هستند. به نظر می‌رسد که شفاف‌سازی با استفاده از چیتوزان با منشأ قارچی به‌خوبی در بازار انجام شده است.

چیتوزان در داروسازی

چیتوزان و مشتقات آن در داروسازی عمدتاً به‌عنوان مواد کمکی در فرمولاسیون‌های دارویی و در سیستم‌های انتقال دارو مورد بررسی قرار گرفته‌اند. رویکرد جدید شامل جایگزینی ترکیبات بالقوه سمی با چیتوزان بود که به‌سرعت امیدوارکننده شد. مشتق کردن چیتوزان نیز به گسترش کاربرد و کاهش سمیت کمک کرده است.

خصوصیات اصلی مورداستفاده چیتوزان و مشتقات چیتوزان در زمینه دارویی عبارت‌اند از: رهاسازی دارو کنترل شده، ضدالتهاب ناپروکسن ، خواص چسبنده مخاطی ، خصوصیات ژل ، خواص تقویت کننده ترانسفکشن و خواص تقویت کننده نفوذ توسط چیتوزان. چیتوزان همچنین مانند سایر پلی ساکاریدها خاصیت بازدارندگی پمپ جریان را نشان می دهد. چیتوزان و مشتقات چیتوزان ممکن است به عنوان محلول، ژل، قرص، کپسول، الیاف، فیلم و اسفنج استفاده شود.

در نتیجه ، ممکن است از چیتوزان به صورت فرم‌های خوراکی، چشمی ، بینی ، واژن ، باکال ، تزریقی ، تزریق داخل رحمی و ترانس درمال استفاده شود و همچنین چیتوزان می‌تواند به عنوان ایمپلنت برای انتقال دارو به دو شکل قابل کاشت و تزریق استفاده شود. طی دو دهه گذشته از چیتوزان به عنوان مواد افزودنی بی‌خطر در فرم دوز خوراکی استفاده می‌شود.

قرص چیتوزان می‌تواند در مقایسه با محصولات تجاری، داروی آزاد سازی مداوم از خود نشان دهد، قرص های چیتوزان مناسب ترین نوع دوز هستند زیرا آنها دوز دقیقی را ارائه می دهند، ساخت و استفاده آنها آسان است و مورد پسند بیماران است. چیتوزان به دلیل خاصیت فعالیت زیستی و مخاطی خاصیت افزایش جذب، برای تحویل باکال جالب است. خاصیت تقویت نفوذ قوی نیز برای چیتوزان وجود دارد.

آماده‌سازی‌های تزریقی حاوی چیتوزان طی سال‌های اخیر موردتوجه بسیاری قرار گرفته‌اند خواص چیتوزان همچنین منجر به تولید واکسن می‌شود. اثر مروج جذب از راه مخاط چیتوزان برای زایمان بینی و خوراکی داروهای قطبی برای تجویز پپتیدها و پروتئین‌ها و برای واکسن مهم است.

فیلم‌ها و الیاف تهیه شده با استفاده از چیتوزان و چیتین برای مهندسی بافت و پانسمان مراقبت از زخم ساخته شده‌اند، این فیلم‌ها به‌عنوان چسب دهان و دندان و مقاوم در برابر آب به دلیل ویژگی‌های آزادسازی و چسبندگی آن‌ها موثر واقع شده‌اند.

برای کاربردهای پزشکی، چیتوزان و مشتقات چیتوزان به عنوان چیتولیگوساکارید به راحتی به اشکال مختلف از جمله محلول‌ها، ژل‌ها / هیدروژل‌ها، اسفنج‌ها، ریز ذرات / نانوذرات، غشاها و فیلم‌ها و الیاف / نانوالیاف قابل استفاده است. خواص باکتریواستاتیک و ضدقارچ چیتوزان به ویژه برای درمان زخم مفید است.

برای خرید و فروش مواد شیمیایی از شرکت معتبر و بزرگ مواد شیمیایی دکتر کمیکال می‌توانید با کارشناسان بخش فروش در ارتباط باشید و از مشاوره حرفه‌ای برخوردار شوید.

پلی الکترولیت تصفیه فاضلاب

لجن فعال یکی از فرایندهای تصفیه متعارف زیستی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب است. در این فرایند مقدار زیادی لجن تولید می‌شود. تجربه نشان داده است که هزینه‌های ناشی از تصفیه لجن به طور چشمگیری بالا می‌باشد و ۳۵-۵۰ درصد کل هزینه‌های بهره‌برداری ناشی از تصفیه فاضلاب را به خود اختصاص می‌دهد. از این رو به لحاظ اقتصادی و عملکردی، مدیریت لجن به ویژه حذف آب اضافی تولید شده طی فرایند تصفیه زیستی یکی از مهم‌ترین مراحل در تصفیه فاضلاب می‌باشد.

فروش مواد شیمیایی تصفیه آب و فاضلاب

به منظور کاهش هزینه‌های گزاف سرمایه گذاری راهبری تأسیسات تصفیه، تثبیت لجن و جلوگیری از آلودگی‌های محیط زیست، لازم است حجم لجن تولیدی در تصفیه خانه‌های فاضلاب تا حد امکان کاهش یابد. بدین منظور معمولاً از روش تغلیظ و آبگیری لجن استفاده می‌شود. آبگیری لجن یکی از مشکل ترین مباحث مهندسی محیط زیست در ارتباط با دفع آن است.

از آنجا که لجن اصلاح شده، به راحتی تغلیظ و آبگیری می‌شود. بنابراین در تصفیه خانه‌های فاضلاب عملیات آماده‌سازی لجن اهمیت ویژه‌ای دارد. در واقع آماده‌سازی یا اصلاح کیفیت شیمیایی لجن، فرایندی فیزیکی–شیمیایی است که موجب تسهیل حذف آب و بازیافت مواد جامد لجن می‌شود. در عملیات تصفیه لجن این فرایند غالباً قبل از مراحل تغلیظ و آبگیری انجام شده و افزایش بازدهی این واحدها را فراهم می‌کند.

آماده‌سازی لجن فرایندی دو مرحله‌ای شامل انعقاد و لخته‌سازی است. اولین هدف از آماده‌سازی لجن افزایش اندازه ذرات، غلبه بر آثار ناشی از آبدار بودن و دفع بار الکتریکی بین ذرات می‌باشد. به عبارت دیگر، آماده‌سازی لجن سبب تجمع ذرات ریز پراکنده و کلوئیدی موجود در لجن و آزاد شدن آب پیوندی موجود میان آن‌ها می‌شود.

پلی الکترولیت ها در تصفیه آب و فاضلاب

در اغلب موارد برای آماده‌سازی لجن از مواد شیمیایی معدنی مانند آلوم، کلرور فریک، سولفات فریک و پلی الکترولیت آلی استفاده می‌شود که باعث افزایش لجن تولیدی می‌شوند. امروزه پلی الکترولیت‌ها در تصفیه آب و فاضلاب کاربرد گسترده‌ای یافته‌اند. به تازگی استفاده از این ترکیبات در آماده‌سازی لجن برخلاف منعقدکننده‌های شیمیایی به دلیل عدم افزایش جرم لجن تولیدی، عدم تخریب ارزش گرمایی لجن و سهولت بهره‌برداری و نگهداری از تاسیسات مربوط، روند فزاینده‌ای داشته است.

ترکیب شیمیایی پلی آکریل آمید با محدوده وسیع وزن مولکولی و انواع بار الکتریکی و چگالی در دسترس است که نسبت به سایر پلیمرها ارزان‌تر و موثرتر می‌باشد. از ویژگی‌های کاربرد پلی آکریل آمیدها می‌توان دوز مصرفی کم، راندمان بالا و عدم ایجاد آلودگی محیط زیست را نام برد.

امروزه با پیشرفت‌های صنعتی و وجود انواع مختلف آلودگی در پساب‌های صنعتی و محیط زیست، توسعه لخته‌سازهای پلیمری جدید با روش‌های اصلاح، پیوندزنی و تهیه ساختارهای هیبریدی برای اهداف مختلف مدنظر قرار گرفته است. لجن در برابر پلی الکترولیت‌های دوگانه دارای عملکرد بهتر در جذب ذرات می‌باشد و در این حالت لخته‌های تولیدی بزرگتر است که در نتیجه باعث بهبود آبگیری لجن و دوز کمتر پلی الکترولیت می‌شود.

درجه کاتیونی پلی آکریل آمید مهم‌ترین عاملی است که بر دوز کمک منعقد کننده در آبگیری تاثیر می‌گذارد و با افزایش این درجه درصد آبگیری لجن افزایش می‌یابد.

ارتباط مستقیمی میان زمان صاف کردن نمونه‌های لجن و درصد رطوبت کیک حاصل وجود دارد. به عبارت دیگر در مورد استفاده از هر یک از کمک منعقدکننده‌ها در نقطه بهینه حداقل مقدار رطوبت کیک لجن در حداقل زمان صاف کردن مشاهده شده است.

بنابراین بهترین کمک منعقدکننده مورد استفاده ماده‌ای است که سرعت جدا شدن آب از لجن آماده‌سازی را افزایش داده و همچنین درصد رطوبت کیک لجن حاصل از روش‌های مختلف آبگیری را کاهش دهد. با توجه به بازده قابل توجه کمک منعقدکننده فعالسازی شده در کاهش رطوبت کیک لجن در مقایسه با کمک منعقدکننده شاهد (پلی آکریل آمید کاتیونی) استفاده از این پلیمر نیز قابل توجیه است.

عوامل موثر بر فلوکولانت های تصفیه آب

فلوکولانت‌های ارگانیک با پنج پارامتر اصلی مشخص می‌شوند:
• نوع بار
• چگالی بار
• وزن مولکولی
• ساختار مولکولی
• نوع مونومر

این ویژگی ها بر کیفیت فولوکولاسیون و در نتیجه کیفیت آب آشامیدنی تاثیر می‌گذارد.

مطلب مکمل: کاربرد پلی الکترولیت در تصفیه آب

نوع بار فلوکولانت

نوع بار فلوکولانت بر اساس نوع ذرات انتخاب شده است. به طور کلی انتخاب فلوکولانت‌ها، الگوی زیر را دنبال می‌کند:

• فلوکولانت آنیونی (-) برای جذب ذرات معدنی
• یک فلوکولانت کاتیونی (+) برای جذب ذرات آلی

چگالی بار

چگالی بار نشان‌دهنده مقدار بار + یا – موردنیاز برای به دست آوردن بهترین فلوکولانت در پایین‌ترین دوز است. چگالی بار بستگی به نوع لجن برای تصفیه دارد. برای لجن شهری، این تراکم بار عمدتاً به صورت محتوای مواد آلی (OM) در لجن است. OM عموماً به محتویات جامدات فرار (VS) وابسته است. هر چه VS بیشتر باشد، بار کاتیونی بیشتری مورد نیاز است.

وزن مولکولی فلوکولانت

انتخاب وزن مولکولی، که طول زنجیره پلیمری است، بستگی به نوع تجهیزات مورد استفاده برای آبگیری دارد.
برای سانتریفیوژ: با توجه به برش بالا که به فلاک‌ها اعمال می‌شود، وزن مولکولی بالا تا بسیار زیاد، مناسب است.
برای فیلتراسیون: برای به دست آوردن زهکشی خوب وزن مولکولی کم تا متوسط بهتر است.

ساختار مولکولی فلوکولانت

ساختار مولکولی فلوکولانت بستگی به عملکرد آبگیری مورد نیاز دارد. برای فلوکولانت‌ها کاتیونی ساختارهای زیر وجود دارد:

ساختار خطی: در این حالت اگر وزن مولکولی صحیح انتخاب شود، با دوز پایین و عملکرد خوبی دارد.

ساختار های شاخه دار: این حالت با دوز متوسط عملکردی عالی دارد.

ساختارهای کراس لینکر: این حالت با دوز بالا، دارای عملکرد تخلیه استثنایی و مقاومت برشی می‌باشد.

نوع مونومر

نوع مونومر مورد استفاده برای سنتز فلوکولانت‌ها نیز بر فلوکولاسیون اثر می گذارد. مونومرهای متفاوتی جهت تولید پلی الکترولیت‌ آنیونی و پلی الکترولیت کاتیونی استفاده می‌شود. بعنوان مثال سدیم آکریلات از جمله مونومرهایی است که در تولید پلی الکترولیت آنیونی به وفور استفاده می‌شود.

برای خرید مواد شیمیایی می‌توانید با کارشناسان بخش فروش دکتر کمیکال ارتباط برقرار کنید. همچنین شما عزیزان می‌توانید انواع پلی الکترولیت‌ها را با کلیک بر روی گزینه‌های زیر خریداری کنید.

• خرید پلی الکترولیت
• خرید پلی الکترولیت کاتیونی
• خرید پلی الکترولیت آنیونی