آنتی اسکالانت چیست؟ کاربردها و قیمت انواع ضد رسوب

تشکیل رسوبات معدنی یک مشکل رایج در فرآیندهای صنعتی، نمک‌زدایی و همچنین تاسیسات تصفیه آب و فاضلاب است. آنتی اسکالانت ها یا ضد رسوب ها موادی هستند که از تشکیل نمک های معدنی متبلور (SCALE)، در لوله های آب، بسترهای بی هوازی و مسیرهای عبور سیالات جلوگیری می کنند. طیف گسترده ای از آنتی اسکالانت ها و پخش کننده های پلیمری وجود دارد که از تشکیل رسوبات معدنی و کریستالی شدن جلوگیری می کند.

آنتی اسکالانت یا ضد رسوب، ترکیبات شیمیایی مهمی هستند که جزء اصلی فرایندهای اسمز معکوس در صنعت تصفیه آب محسوب می‌شوند. ترکیبات شیمیایی ضد رسوب در مراحل پیش تصفیه و در طول فرایند خالص سازی آب به محیط مورد نظر اضافه می شوند تا از تشکیل جرم یا رسوب روی غشای مورد استفاده جلوگیری کند. ضد رسوب، نقش بسیار مهمی در حفظ کیفیت و افزایش طول عمر غشای اسمز معکوس (RO) در صنایع تصفیه آب ایفا می کند.

به ترکیبات آنتی اسکالانت، اصطلاحاً واکنشگرهای بازدارنده رسوب نیز گفته می شود. این مواد، پتانسیل این را دارند که تشکیل رسوب را به حداقل برسانند. بنابراین به ویژه در صنایعی که از غشاهای اسمز معکوس استفاده می کنند، از تشکیل جرم روی غشا جلوگیری می کند.

فرایند اسمز معکوس یکی از بخش های حیاتی در صنایع پالایشگاهی، نفت و پتروشیمی و همچنین تصفیه آب و پساب به شمار می رود. این محصولات در مقادیر استاندارد به محیط فرایند اضافه می‌شوند و می‌توانند از تشکیل رسوباتی که شامل نمک های سیلیکا، آهن، سولفات باریوم، کربنات کلسیم و نمک اپسوم است، جلوگیری کنند.

رسوب یا جرم چیست؟

جرم و رسوب به آن دسته از ترکیبات یا نمک های معدنی گفته می شود که بر روی یک سطح رسوب می کنند. بسته به اینکه این سطح با کدام سیالات در تماس باشد، می تواند نرخ جریان را کاهش دهد. بنابراین اگر این سطح، غشاهای اسمز معکوس باشد، تشکیل رسوب می‌تواند به سرعت این قسمت ها را از کار بیندازد. غلظت ترکیبات معدنی که رسوب را به وجود می آورند، به نوع آب یا خوراکی ورودی فرایند بستگی دارد.

برخی از ترکیبات و نمک ها از نظر تشکیل رسوب، ظرفیت بالاتر و برخی دیگر ظرفیت پایین دارند. در این خصوص دو دسته بندی مطرح شده است. این موارد به صورت زیر هستند:

• ترکیبات شیمیایی با ظرفیت بالای تولید رسوب: کربنات کلسیم؛ سولفات کلسیم؛ سولفات استرانسیوم؛ سولفات باریوم
• ترکیبات شیمیایی با ظرفیت کمتر برای تولید رسوب: فسفات کلسیم؛ فلوئورید کلسیم

نحوه عملکرد ضد رسوب در فرآیندها چگونه است؟

یکی از روش های جلوگیری از تشکیل جرم و رسوب، افزودن آنتی اسکالانت به محیط مورد نظر است. این ترکیبات به طور گسترده برای جلوگیری از تشکیل رسوب روی سطوح، به ویژه غشاهای اسمز معکوس به کار می‌روند. این مواد شیمیایی صنعتی در واقع به خوراک آب ورودی که قرار است از غشا عبور کند، اضافه می‌شود. نحوه عملکرد ضد رسوب در این شرایط به چند عامل بستگی دارد. بنابراین در این قسمت به بررسی این مکانیسم خواهیم پرداخت.

انواع ضد رسوب از طریق سه مکانیزم از تشکیل رسوبات جلوگیری می‌کنند:

۱-از طریق مهار در آستانه غلظت: در این روش، بازدارنده یا ضد رسوب، نمک های موجود در محیط را در حالت فوق اشباع نگه می دارد.

۲-از طریق اصلاح بلور: در این روش، ضد رسوب می تواند ساختار کریستالی نمک ها یا ترکیبات معدنی را در هم بشکند و در نتیجه، به اصطلاح، آنها را نرم تر می کند. پس به عنوان رسوب، خاصیت چسبندگی خود را از دست می دهند.

۳-از طریق پراکندگی: ضد رسوب می تواند در این فرایند از به هم پیوستن یون ها و تشکیل کریستال هایی که رسوب را به وجود می‌آورند، جلوگیری کند.

لازم است درباره مکانیسم بازدارندگی ترکیبات ضد رسوب در محیط واکنش توضیحاتی ارائه بدهیم. این ترکیبات از طریق تشکیل کیلیت با رسوب می تواند آنها را به دام بیندازد. پس حلالیت آنها افزایش پیدا می‌کند و به نمک های قابل حل تبدیل می شوند.

در مکانیسم پراکندگی، آنتی اسکالانت بر روی سطح کریستال جذب می شود و اجازه نمی دهد با مواد دیگر وارد واکنش شود؛ پس به حالت معلق در محلول در می آید.

انواع آنتی اسکالانت

۱.ضد رسوب بر اساس فسفر:

ترکیبات ضد رسوب بر پایه فسفر به دو نوع تقسیم بندی می شوند: ترکیبات فسفات و فسفونات.

فسفات ها دارای پیوند فسفر- اکسیژن هستند که بر اساس نوع آرایش با نام ارتوفسفات ها شناخته می‌شوند و در ساختار اصلی نمک با نام سدیم هگزامتافسفات یا SHMP وجود دارد.

از همین گروه ضد رسوب، فسفونات، ترکیباتی هستند که تعداد یک یا بیشتر گروه C-PO(OH)2 دارند. این نوع ساختار باعث می‌شود فسفونات ها پایدارتر از ترکیبات فسفات ها باشند؛ چون پیوند کربن- فسفر قوی تر تشکیل می شود. بازدارنده های تشکیل رسوب بر پایه فسفر، کاربردهای زیادی در صنعت تولید آنتی اسکالانت دارند. این مواد عملکرد فوق العاده ای را ارائه می دهند و بسیار پر تقاضا هستند.

۲.ضد رسوب بر اساس پلیمرهای سنتزی:

دومین گروه از انواع آنتی اسکالانت، ترکیباتی هستند که ساختارهای پلیمری دارند و به صورت سنتزی تولید می شوند. این پلیمرها به تدریج جایگزین ضد رسوب بر اساس فسفر شده‌اند. پلیمرها می توانند طیف وسیعی از گروه های عاملی را در زنجیره های پلیمری خود به طور طبیعی به دام بیندازند. به طور مثال، گروه عاملی کربوکسیلیک در ساختار پلیمری، اثربخشی زیادی برای به دام انداختن یون فلزی دارد.

۳.ضد رسوب ترکیباتی سازگار با محیط زیست:

این نوع از آنتی اسکالانت به گونه‌ای فرمولاسیون شده که سازگار با محیط زیست باشند. به دلیل آنکه در ساختار آنها فسفر وجود ندارد، زیست تخریب پذیر هستند؛ ارزان قیمت بوده و صرفه اقتصادی دارند. پلیمرهای PASP و PESA این چنین خواصی را ارائه می دهند.

۴.آنتی اسکالانت اسیدی چیست؟

این نوع ضد رسوب، بیشتر برای جلوگیری از تشکیل رسوب کربنات کلسیم به کار می رود و برای سیستم های اسمز معکوس کاربرد دارد. به دلیل اینکه PH این ماده در مقیاس اسیدی است، این نام را برای آن انتخاب کرده اند. ضد رسوب اسیدی به سه دسته اصلی تقسیم بندی می شود. مشخصات شیمیایی آنتی اسکالانت اسیدی به صورت زیر معرفی شده است:

آنتی اسکالانت اسیدی M36:

PH بین ۱ تا ۳؛ چگالی در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد، بین ۱۲/۱ تا ۱۶/۱؛ به شکل مایع زردرنگ.

آنتی اسکالانت اسیدی M40:

PH حدود ۲؛ چگالی در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد، بین ۱۱/۱ تا ۱۵/۱؛ به شکل مایع زردرنگ.

آنتی اسکالانت اسیدی M41:

PH حدود ۱ تا۳؛ چگالی در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد، بین ۱۸/۱ تا ۲۲/۱؛ به شکل مایع زردرنگ.

۵.آنتی اسکالانت قلیایی چیست؟

این نوع مواد ضد رسوب برای برطرف کردن رسوبات ناشی از سیلیکا، سولفات یا یون های سختی آب به کار می روند و می توانند نمک های کربنات و فسفات را نیز از بین ببرند. به دلیل PH قلیایی، این نام را برای آن انتخاب کرده اند. انواع ضد رسوب قلیایی به صورت زیر مشخص شده است:

آنتی اسکالانت قلیایی M81:

PH حدود ۱۰ تا ۱۲؛ چگالی در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد، بین ۱۴/۱ تا ۱۸/۱؛ به شکل مایع قهوه ای.

آنتی اسکالانت قلیایی M82:

PH حدود ۱۰ تا ۱۲؛ چگالی در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد، بین ۱۰/۱ تا ۱۴/۱؛ به شکل مایع زرد روشن.

تأمین کننده آنتی اسکالانت هستید؟ آگهی خود را منتشر کنید

کاربردهای آنتی اسکالانت

• سیستم های خنک کننده آب یکبار عبور و یا چرخشی
• تصفیه آب بویلر و سیستم دفع لجن
• نمک زدایی غشا
• تصفیه فاضلاب شهری
• فرآوری قند چغندر و نیشکر
• تصفیه آب صنعتی
• افزودنی در فرمولاسیون شوینده ها و پاک کننده ها
• کاربرد در تصفیه آب برج خنک کننده و بویلر صنایع

نکات ایمنی درباره ترکیبات آنتی اسکالانت

آیا ضد رسوب مواد خطرناکی هستند؟ آیا سمی هستند؟ می خواهیم در این قسمت درباره این نوع ترکیبات صحبت کنیم.

آنتی اسکالانت از گروه های چند عاملی ترکیب تشکیل شده است. این استخلاف ها شامل فسفات کربوکسیلیک یا گروه های سولفونیک می باشد که تمایل بالایی برای جذب روی سطح کریستال ها دارند. ترکیبات ضد رسوب می توانند از جذب سطحی این گروه های عاملی و تشکیل رسوب جلوگیری کند. آنتی اسکالانت، شرایط را در حد فوق اشباع ثابت نگه می دارد، بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که آنها ترکیبات سمی و مضر نیستند.

بسته بندی خرید و فروش و لیست قیمت آنتی اسکالانت

ترکیبات آنتی اسکالانت جزء اساسی برای جلوگیری از تشکیل رسوب هستند و در صنایع مختلف یا کاربردهای خانگی به مصرف می رسند. بسته بندی ضد رسوب بر اساس حجم محصول در گالن ها وجود دارد. برندهای متفاوتی از ضد رسوب در بازار وجود دارد و هر کدام ساختار متفاوتی دارند. از برندهای معروف خارجی آنتی اسکالانت می‌توان به اولتراساید، آویستا و فلوکون اشاره کرد.  قیمت ضد رسوب بر اساس برند تولید کننده، نوع بسته بندی و ویژگی های عملکردی تعیین می شود.

منابع:

https://khangngoc.com/en/water-solutions/chemical-for-water-treatment/what-is-antiscalant.html

https://www.lenntech.com/antiscalants.htm

https://www.kemira.com/products/antiscalants-and-dispersants/