بررسی شرایط رسوب گذاری کلسیم کربنات

رسوب گذاری کلسیم کربنات

بررسی شرایط رسوب گذاری کلسیم کربنات ،پودرکربنات کلسیم یکی از رایج ترین و گسترده ترین مواد معدنی است که به صورت سنگ آهک و گچ دیده می شود. این ماده در صنعت به عنوان ماده اولیه سیمان، پوشش کاغذ، دارو و … . به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا بی ضرر، ارزان و فراوان است. متأسفانه به راحتی به عنوان مقیاس دیواره های مبدل های حرارتی و لوله ها و سطح ظروف و کارد و چنگال در ماشین های ظرفشویی اتوماتیک، به راحتی در جایی که مورد نظر نیست شکل می گیرد. بنابراین، درک بنیادی از رشد بلوری کربنات کلسیم نه تنها برای شیمی معدنی، ژئوشیمی و شیمی معدنی بلکه برای طیف وسیعی از کاربردها در زمینه هایی مانند صنایع شیمیایی، تمیز کردن، تصفیه آب و فرآوری بیوتکنولوژی مربوط است.

بررسی شرایط رسوب گذاری کلسیم کربنات

بررسی شرایط رسوب گذاری کلسیم کربنات ،کربنات کلسیم تا حد زیادی گسترده ترین ماده مقیاس سازی است. رسوب آن در لوله ها و خطوط لوله برای بسیاری از صنایع از دیرباز مشکل بوده است. از این رو، تحقیقات زیادی به مهار مقیاس اختصاص یافته است. یکی از روشهای مدیریت مقیاس کربنات کلسیم متکی به حذف یونهای کلسیم از محلول پوسته پوسته شدن توسط رسوب افزایش یافته الکتروشیمیایی است. استفاده از پتانسیل بین دو الکترود ممکن است منجر به کاهش اکسیژن و الکترولیز آب شود. هر دو فرآیند pH محلی را در نزدیکی الکترودها تغییر می دهند. محلول نزدیک به آند در حال اسیدی شدن است در حالی که محلول نزدیک به کاتد قلیایی است. حلالیت کربنات کلسیم به pH وابسته است. pH قلیایی در مجاورت کاتد باعث افزایش رسوب کربنات کلسیم می شود. از طرف دیگر، محیط اسیدی نزدیک آند از پوسته پوسته شدن آند جلوگیری می کند.

کربنات کلسیم گسترده ترین ماده معدنی مقیاس پذیر است. رسوب آن در لوله ها مدت هاست که مشکل بسیاری از صنایع است. به عنوان مثال، در صنعت نفت و گاز، تشکیل مقیاس ممکن است چاه ها و خطوط لوله را مسدود کند و در موارد شدید منجر به خرابدشدن چاه شود. در نیروگاه های هسته ای، بهره وری از سیستم های خنک کننده می تواند به شدت تحت تأثیر تشکیل مقیاس قرار گیرد. رسوب مواد معدنی کربنات کلسیم در زیرساخت های تأمین آب شهری ممکن است باعث رشد باکتری های بیماری زا مانند لژیونلا شود.

رسوب کربنات کلسیم با استفاده از روش های مختلف

رسوب کربنات کلسیم را می توان با استفاده از روش های شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیکی با سطوح مختلف اثربخشی بهبود بخشید. این کنترل ها را می توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد: مواردی که بر حلالیت تأثیر می گذارند، آنهایی که مکانیسم رشد بلورها را تغییر می دهند و آنهایی که پتانسیل یک سطح را به کثیفی تغییر می دهند. یکی از موثرترین روشهای کنترل رسوب زدایی، افزودن مهارکنندههای شیمیایی به آبهای مقیاس پذیر بالقوه است. تعدادی از گزینه های درمانی غیر شیمیایی جایگزین موجود است که در این میان استفاده از دستگاه های تصفیه مغناطیسی، الکترونیکی و الکترولیتی است. تشکیل مقیاس تحت تأثیر ماهیت فیزیکی ماده ای است که روی آن تشکیل شده است، بنابراین می توان مواد را کاهش داد تا تشکیل مقیاس کاهش یابد.

خلاصه

مطالعه قبلی در مورد زهکش های کشاورزی در استان خوزستان ایران نشان داده است که کلسیم کربنات اصلی ترین ترکیب نمک های رسوب داده شده در بسته های زهکشی است. برای بررسی روند رسوب کلسیم کربنات تحت شرایط مختلف از جمله شیمیایی، بیوشیمیایی، هوازی تحقیقات آزمایشگاهی روی پوشش تخلیه ژئوتکستایل انجام شد. نتایج مطالعات نشان داد که فعالیت میکروارگانیسم ها در شرایط هوازی باعث افزایش محتوای بی کربنات و در نتیجه افزایش PH محیط می شود. هرگونه افزایش PH باعث تشدید رسوب کلسیم کربنات می شود. همچنین نتایج نشان داد که به دلیل فعالیت میکروارگانیسم ها، بیش از ۹۰٪ کلسیم موجود رسوب می کند. در حالی که در یک محیط شیمیایی قرار دارد، فقط ۳۰٪ کلسیم موجود رسوب می کند. بنابراین، در یک محیط بیوشیمیایی، میکروارگانیسم ها باعث رسوب کلسیم بیشتری می شوند. همچنین نتایج نشان داد که فعالیت باکتریها باعث تشکیل فیلمهای زیستی می شود که به نوبه خود محیط مناسب تری را برای رسوب نمکها فراهم می کند. با تشدید رسوب نمک ها، پتانسیل بالاتری برای مسدود شدن بسته های زهکشی از جمله فیلترهای ژئوتکستایل وجود دارد.