سختی گیری و رسوب زدایی الکترونیکی
www.ind.clinicab.ir
سختی گیری و رسوب زدایی الکترونیکی
در این تکنولوژی از امواج الکترومغناطیسی بعنوان مانعی جهت جلوگیری از تشکیل رسوب بر دیواره سطوح حامل آبهای سخت استفاده می شود . انتقال امواج الکترومغناطیسی به داخل لوله های حاوی آبهای سخت از یک سیم پیچ که به دور لوله پیچیده می شود ، استفاده می گردد .
شکل 1
شکل ( 1) اجزای تشکیل دهنده سیستم سختی گیر الکترونیکی را نشان میدهد . بنا به قانون آمپر در صورت عبور جریان الکترونیکی از سیم پیچ میدان مغناطیسی متناسب با آن در سیم پیچ پدیدار میگردد . درصورتیکه مقدار جریان نسبت به زمان تغییر کند بنا به قانون القای فاراده میدان الکتریکی متناسب با تغییرات میدان به دست می آید.
میدان الکتریکی القاء کننده باعث حرکت یونها ی مثبت ومنفی نسبت به یکدیگر شده باعث ایجاد ذرات خنثی معلق در آب میگردد با تشکیل این هسته های کوچک پدیدهای به نام اثر دانه برفی رخ میدهد که باعث جذب یونهای معلق دیگر در آب شده و هسته های اولیه رشد پیدا می کنند .
عکسهای گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونیکی این پدیده را به خوبی نمایان میکند . شکل ( 1) – در این شکل اجزای یک سیستم سختی گیر الکترونیکی نمایش داده شده است ، همانطور که شکل نشان می دهد این سیستم از یک بخش الکترونیکی که وظیفه تولید
موج پیچیده و الکترومغناطیسی را به عهده دارد و یک سیم پیچ که وظیفه انتقال این موج را به سیال دارد تشکیل شده است.
امواج الکترومغناطیسی به نحوی عمل میکنند که باعث جذب یونهای مخالف به سمت یکدیگر شده و تشکیل ذرات خنثی را
می دهند .
شکل 2
شکل ( 2 ) بلورهای تشکیل شده پس از عبور میدان الکترومغناطیسی را نشان میدهد .با تشکیل بلورهای خنثی دیگر رسوبی بر روی سطح تشکیل نمیشود . این روش مقابله با رسوب در مصارفی مانند حرارت و برودت و صنایع شستشو و مبدلهای حرارتی بسیار سودمند است و در کاربردهای دیگر مانند صنایع غذایی میتوان بلورهای معلق را با روشهای غیر شیمیایی و به سهولت از آب خارج
نمود که کم تر در پیوند هیدروژنی شرکت کرده باشند بیشتر باشد خاصیت هیدراته شدن بیشتر بوده و حلالیت آب بالاتر میرود . در صورتیکه از سختی گیر الکترونیکی استفاده شود به دو دلیل حلالیت اب افزایش پیدا میکند .
مبانی رسوب زدایی مغتاطیسی
اگر روش الکترونیکی را با روشهای معمول در صنعت مقایسه کنیم برتری های فراوانی را مشاهده خواهیم کرد. یکی از مهمترین وجوه تمایز سختی گیری الکترونیکی خاصیت رسوب زدایی آن است که این ویژگی تقریباً منحصر به فرد بوده و در هیچ یک از روشهای معمول چنین پدیده ای مشاهده نمی شود .
با توجه به این ویژگی در صورت استفاده از سختی گیر الکترونیکی با گذشت زمان نه تنها رسوب تشکیل نمی شود بلکه رسوب های قبلی نیز به مرور زمان از بین می روند .برای تحلیل عملکرد رسوب زدایی لازم است که ساختار مولکولی آب مورد توجه بیشتر قرار گیرد .
ملکولهای آب ذراتی دو قطبی هستند اتم اکسیژن با جذب الکترونهای باند کوالانت خاصیتی منفی پیدا کرده و نقش قطب منفی را بازی میکند در حالی که اتمهای هیدروژن با داشتن هسته مثبت تنها یک الکترون در گردش دارد لذا هنگامیکه الکترون آن در باند کوالانت توسط اتم اکسیژن جذب میشود خاصیت مثبت پیدا کرده و نقش قطب مثبت دو قطبی را بازی می کند . به همین دلیل مولکولهای دو قطبی آب یکدیگر را از طرف قطبهای مخالف جذب کرده و تشکیل پیوندهای هیدروژنی یا نیروی واندروالس را میدهند. اشکال سختی آب وابسته به همین پیوند میباشد در فاز بخار این پیوند بسیار ضعیف است در حالیکه در فازهای مایع و جامد این پیوند به ترتیب متوسط و قوی است. هنگامیکه یک نمک در آب حل می شود همین خاصیت دوقطبی بودن باعث تجزیه نمک به یونهای مثبت و منفی و جذب و احاطه آن توسط مولکول آب میشود به این فرایند حل شدن در آب یا هیدراته شدن می گویند هرچه تعداد مولکولهای آزادی اولاً با تشکیل کریستالهای خنثی فراوانی مولکولهای آزاد آب بیشتر می شود زیرا مولکولهایی که درگیر فرایند حلالیت یا هیدراته شدن بوده اند، آزاد میشوند علت دیگر افزایش درصد مولکولهای آزاد در اثر میدان مغناطیسی متغیر با زمان است. میدان مغناطیسی متغیر با زمان باعث ایجاد میدان الکتریکی متغیر با زمان و به تبع آن وارد شدن نیرو به مجموعه ای از مولکولهای آب که تشکیل پیوند هیدروژنی داده اند می شود. در صورتیکه فرکانس تحریک با فرکانس رزونانس این هسته های تشکیل شده از مولکول آب برابری کند ، پیوند هیدروژنی شکسته شده و درصد ملکولهای آزاد آب افزایش پیدا میکند . با افزایش فراوانی مولکولهای آزاد آب، خاصیت حلالیت به شدت افزایش پیدا کرده و آب شروع به حل کردن رسوبهای پیشین موجود در دیواره ها می کند، به این ترتیب فرایند رسوب زدایی به مرور زمان تکمیل ترمی شود .
نویسنده: یوسف سلیم پور
کلینیک تصفیه آب صنعتی ایران ارائه دهنده خدمات تصفیه آب و تصفیه پساب مفتخر به ارائه سیستم های تبادل یونی رزینی,فیلتراسیون پیشرفتهUFوNF, اسمز معکوسRO, الکترودیونیزاسیونEDI, سختی گیر ها و فیلتر های کربنی, سیستم های ضد عفونی کننده آب, مواد شیمیایی تصفیه آب, تجهیزات واتصالات و.. در صنایع مختلف است.
جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.