اشنایی با فسفونوبوتان یا PBTC

فسفونوبوتان با نام شیمیایی 2-Phosphonobutane -1, 2, 4-Tricarboxylic Acid با نام اختصاری PBTC در بازار عرضه میشود. این ماده شیمیایی  به دو صورت جامد و پودری و محلول در اب میباشد .

در این جدول میتوانید برخی از خواص این ماده را ملاحظه کنید

خصوصیات فیزیکی

خواص

مقادیر

فرمول شیمیایی

C7H11O9P

وزن مولی

270.13 گرم بر مول

شکل ظاهری

پودر یا محلول

نام های دیگر

2-PHOSPHONOBUTANE-1,2,4-TRICARBOXYLIC ACID 37971-36-1 1,2,4-Butanetricarboxylic acid, 2-phosphono- PBTC 2-Phosphono-1,2,4-butanetricarboxylic acid

 

دانسیته

1.27 الی 1.30 گرم بر سانتی متر مکعب در 20 درجه سانتی گراد

حلالیت در اب

محلول در اب

 

فسفونو بوتان در چه صنعتی کاربرد دارد ؟

در مورد کاربرد و موارد مصرف این ماده میتوان گفت عمده ترین کاربرد فسفونوبوتان در صنعت تصفیه اب میباشد .این ماده به عنوان یک عامل ضد خوردگی و انتی اسکالانت در واحد های صنعتی که با آب سر و کار دارند مورد استفاده قرار میگیرد.

این ماده برای از بین بردن یون های فلزی و عوامل ایجاد کننده سختی اب مثل کلسیم کربنات و یون های فلزاتی مثل منیزیم و کلسیم در سیستم های خنک کننده  که اب در ان حضور دارد مورد استفاده است .

در این سیستم ها باقی مانند این عوامل و رسوب ها در مسیر اب باعث ته نشین شدن رسوب در لوله ها و تجهیزات میشود که منجر به کاهش طول عمر دستگاه های صنعتی و خوردگی انها میشود.فسفونات ها به عنوان یکی از بهترین کنترل کننده رسوب در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند .و با پخش کردن مواد معدنی و یونهای فلزی در ساختار خود تشکیل رسوب را کنترل میکند و از ایجاد رسوب در دستگاه ها و تجهیزات صنعتی جلوگیری به عمال می اورد .

این ماده نسبت به سایر فسفونات ها قدرت بیشتری به عنوان عامل ضد خوردگی و انتی اسکالانت دارد .برای کنترل رسوب کربنات کلسی میتوان از PBTC استفاده کرد .به علاوه این ماده در شرایط سخت و دما و قلیاییت بالا بسیار کاربرد دارد .

در صنعت به منظور تولید کود های شیمیایی و برخی از محصولات استفاده شده به عنوان علف کش از این ماده استفاده میشود.

این ماده به عنوان عامل کاهش دهنده سختی آب و جلوگیری کننده از تشکیل رسوب و انتی اسکالانت به عنوان پراکنده کننده الاینده ها موزد استفاده قرار میگیرد.

ایمنی و خطرات

استفاده از این ماد ممکن است موجب بروز عوارض و حساسیت در افراد شود.استنشاق بخارات و غبار حاوی فسفونوبوتان میتواند باعص بروز مشکلات تنفسی و حسایت در سیستم تنفس و سرفه های شدید بشود.تماس این ماده با پوست بدن میتواند منجر به اسیب و صدمه رسیدن به بافت پوست شود. لذا لازم است قبل از کار کردن با این ماده  MSDS آن با دقت مطالعه شودو نکات ایمنی رعایت بشود.

آمینو تری متیلن فسفونیک اسید یا ATMP

آمینو تری متیلن فسفونیک اسید که با نام اختصاری ATMP شناخته میشود یکی از پر کاربرد ترین محصولات به کار رفته در صنایع مرتبط با تصفیه آب است .این ماده به دلیل خاصیت کلاته کنندگی بالا با ایجاد تغییر در شبکه مولکول و قابلیت جذب بالای رطوبت کاربرد دارد .به دلیل پایداری بالای این ماده ،به سختی در آب هیدرولیز میشود و استفاده از ان در غلظت های بالا خوردگی قابلیت خوبی در مهار کردن خوردگی دارد .

خصوصیات

شکل ظاهری : این ماده در شکل جامد به صورت کریستال سفید رنگ است و فرم استاندارد این ماده به شکل محلول بی رنگ متمایل به زرد روشن است.

دانسیته محلول : 1.30 گرم بر سانتی متر مکعب در 20 درجه سانتی گراد

درصد اسید فعال : در فرم استاندارد مایع برابر با مینیمم 50 درصد و در فرم جامد 95 درصد است

درصد یون کلرید : در فرم استاندارد مایع و جامد ماکزیمم 1درصد

میزان اهن: در فرم استاندارد مایع و جامد 20میلی گرم بر لیتر

PH در محلول 1 درصد آبی: حداکثر 2

این ماده در شکل جامد به صورت پودر کریستالی میباشد که به خوبی در آب حل میشود.درصد خلوص بالای این ماده باعث میشود که کاربرد زیادی در صنایع مختلف مانند نساجی ،رنگرزی و... داشته باشد .

روش سنتز و تولید

 

برای سنتز این محصول این ماده از واکنش آمونیوم کلراید با اسید کلریدریک غلیظ  با استفاده از یک راکتور که دمای ان در 100 درجه سانتی گراد تنظیم شده است جریان بخار در طی واکنش ثابت نگه داشته میشود.پس از این مرحله فرمالدهید ب میزان 35 الی 37 درصد وزنی اضافه میشود و بعد از سه ساعث مخلوط واکنش به اندازه 15 تا 25 درصد باید غلیظ شود و در اخرین مرحله با کمک دستگاه سانتریفیوژ ATMP با غلظت بالا سنتز میشود.

 

این ماده چه کاربردهایی دارد ؟

 

این ماده کاربردهای زیادی در صنایع مرتبط با آب دارد  مثلا برای کاهش آسیب دیدگی سیستم ها به دلیل خوردگی و رسوب از این ماده استفاده میشود . همچنین در سیستم های برج های خنک کننده گردشی و خطوط لوله انتقال اب که در پالایشگاه های نفت و نیروگاه ها وجود دارد این ماده کاربرد دارد .

این ماده به عنوان انتی اسکالانت در تصفیه آب استفاده میشود . انتی اسکالانت ها از ایجاد رسوب های سولفات و کربنات جلوگیری میکنند . این ماده با ایجاد اختلال در تشکیل رسوب فلزات باعث کاهش تشکیل رسوب به خصوص در سیستم های اسمز معکوس در غشا ها میشود  که باعث میشود دبی اب خروجی از غشا کاهش پیدا نکند .به علاوه در صنایع تولید محصولات شوینده ،صنایع مرتبط با تصفیه آب و همچنین به عنوان یک عامل کلاته کننده استفاده میشود.

مواد با خاصیت کلاته کننده در ساختارشان میتوانند با ایجاد یوند بین یون های خود با یون های فلزی موجود در اب ایجا حلقه نمایند و با این روش یون فلزات مختلف را به دام بی اندازند این مواد کاربرد های زیادی در صنایع مختلف و حتی داروسازی و دندانپزشکی دارند .

 

 

اتیدرونیک اسید چیست؟

اتیدرونیک اسید یا هیدروکسی اتیل دی فسفونیک اسید که با فرمول شیمیایی C2H8O7P2 و با نام اختصاری HEDP شناخته میشود . این ماده از خانواده بیفسفونات است. از خصوصیات فیزیکی آن مییتوان به شکل ظاهری و رنگ ان اشاره کرد این به صورت جامد و مایع وبه  رنگ زرد تا بی رنگ وجود دارد این ماده بو ندارد .برای تولید این ماده از واکنش بین استیک اسید با تری کلرید فسفر استفاده میشود .همچنین از واکنش اسید استیک با اسیدانیدریک و اسید فسفریک نیز این ماده تولید میشود.

اتیدرونیک اسید چه کاربردهایی دارد؟

یکی از مهمترین کاربردهای این ماده در صنایع مرتبط با تصفیه آب و پساب است .این ماده به دلیل خاصیت آنتی اسکالانت و کیلیت سازی که دارد با ترکیب شدن با یون های فلزاتی مانند کلسیم اهن و ... میتواند از ایجاد الودگی اب های زیر زمینی با این فلزات جلوگیری کند .علاوه بر این این ماده از ایجاد لکه  در استخرهای شنا جلوگیری میکند .

از دیگر کاربردهای این ماده میتوان استفاده از ان در صنایع مختلف به عنوان عامل ضد خوردگی ،عامل سخت کنندگی و اده پولیش اشاره کرد.

به علاوه در صنایع مرتبط با تولید بتون این ماده نقش مقاوم کننده بتن را ایفا میکند.

در سیستم هاو برجهای خنک کننده اب این ماده به عنوان عامل مهار کننده رسوب و ضد خوردگی استفاده میشود.

این ترکیب میتواند باعث تثبیت رنگ شود به همین در صنایع رنگرزی به عنوان تثبیت کننده رنگ کاربرد دارد .در الکتروشیمی برای ابکاری های غیر سیانیدی است.

علاوه بر این ماده در پزشکی این ماده به دلیل خاصیت تقویت کنندگی استخوان در داروهایی که به منظور درمان پوکس استخوان استفاده میشود به کار میرود.

این ماده ابتدا مانع از تحلیل رفتن استخوان ها میشود و در دراز مدت میتواند باعث تقویت استخوان ها شود.

این ماده با توانایی سرکوب کردن رادیکال های ازاد در تولید و فرمولاسیون مواد ارایشی  نقش تثبیت کننده و کنترل کننده ویسکوزیته کاربرد دارد .

تولید این ماده به دلیل رشد صنایع داروسازی و شیمیایی در سراسر جهان با رشد چشمگیری مواجه شده است .

 

 

دی سدیم فسفات

دی سدیم فسفات چیست؟ این ماده شیمیایی که با نام سدیم هیدروژن فسفات نیز شناخته میشود ترکیبی معدنی با فرمول شیمیایی Na2HPO4 است .این ماده دارای چندین فرم هیدراته میباشد که شامل دو آبه،هفت آبه ،هشت آبه،و دوازده آّبه است.

محلول دی سدیم فسفات در اب یک محلول قلیایی با PH 8-11 است

وزن مولکولی:

دی سدیم فسفات خشک: 141/96گرم بر مول

دی سدیم فسفات دو آبه: 177.99 گرم بر مول

دی سدیم فسفات هفت آبه : 268.07گرم بر مول

شکل ظاهری این ماده : پودر کرستالی سفید رنگ و بدون بو است.

نقطه ذوب:250  درجه سانتی گراد

دانسیته:1.7 گرم بر سانتی متر مکعب

حلالیت در آب:

7.7  گرم در 100 میلی لیتر آب در 20 درجه سانتیگراد

11.8 گرم در 100 میلی لیتر آب در 25 درجه سانتی گراد

فرایند تولید

روش تولید این ماده از واکنش فسفریک اسید که با سدیم هیدروکسید خنثی میشود است

در روش تولید صنعتی که برای تولید دی سدیم فسفات در مقیاس زیاد استفاده میشود تولید این ماده در دو مرحله صورت میگیرد

CaHPO4 + NaHSO4 → NaH2PO4 + CaSO4

NaH2PO4 + NaOH → HNa2PO4 + H2O

 

کاربرد ها

این ماده دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلف است .

از گرید خوراکی این ماده در تولید محصولات غذایی استفاده میشود این ماده برای تقویت ارزش غذایی و بهبود عملکرد پخت و پز استفاده میشوند . این ماده در تولید غذاهایی مثل ماکارونی و انواع پاستا نیز به کار میرود .زیرا افزودن دی سدیم فسفات فرایند پخت را سرعت میبخشد.همچنین در فرایند مرتبط با تولید شیر خشک و فرایند تغلیظ این ماده استفاده میشود چرا که به دلیل نقش بافری این ماده در این فرایند از ژله ای شدن شیر جلوگیری میکند.

از دیگر محصولات غذایی که در تولید انها دس یدیم فسفات میتواند نقش داشته باشد محصولاتی مانند فراورده های گوشتی ،کنسرو ها،سس ها،پودر های ژله ،شیر خشک و شکلات ها است .این ماده ب عنوان یک عامل انتی کیکینگ به محصولات غذایی افزوده میشود.

در تولید برخی محصولات لبنی مانند پنیر ها این ماده نقش امولسیفایر را ایفا میکند.

در صنعت از دی سدیم فسفات برای تصفیه اب و کاهش سختی اب استفاده میشود.

استفاده از این ماده  تشکیل رسوب های کلسیم را به تعویق می اندازد و ماده موثری در تصفیه آب میباشد. به علاوه در پزشکی نیز به منظور کاهش میزان کلیسم بالای خون از این ماده استفاده میشود.

علاوه بر موارد ذکر شده دی سدیم فسفات در صنعت در تولید خاموش کننده های اتش ،سرامیک ،لعاب کاری ،نساجی ،تولید محصولات شوینده و پاک کننده ، صنایع بافر سازی ،صنایع تولید لاستیک  نیز به کار میرود.

ایمنی

دی سدیم فسفات یک ماده شیمیایی بی خطر تلقی میشود این ماده ماهیت سمی برای انسان و محیط زیست ندارد

پلی اکریل آمید

پلی الکترولیت چیست؟

پلی اکریل امید نوعی پلی الکترولیت با وزن مولکولی بالا هستند که به دلیل خاصیت منعقد کنندگی در صنایع مرتبط با تصفیه آب و پساب بسیار پرکاربرد میباشند . این مواد در اب حل میشوند و با ایجاد پیوند با ذرات معلق در آب ،کلوئید ها و الاینده ها باعث لخته سازی این  مواد میشوند که پس از ته نشینی به راحتی قابل جداسازی میشوند بنابراین استفاده از این مواد باعث زلال شدن اب و حذف الاینده های معلق در اب میشود.

 

                                      

 پلی الکترولیت ها بر اساس بار فعال به سه دسته تقسیم میشوند:

• پلی الکترولیت بدون بار و خنثی Non-ionic poly electrolytes
• پلی الکترولیت کاتیونی Cationic polyelectrolyte
• پلی الکترولیت آنیونی Anionic polyelectrolyte

این مواد بر اساس نوع باری که پس از حل شدن در اب به وجود می اوردند نام گذاری شده اند.

پلی الکترولیت های بدون بار یا خنثی از پلی اکریل امید خنثی ساخته شده اند و پس از حل شدن در اب بدون بار باقی می مانند

پلی اکریل های کاتیونی ایجاد بار مثبت و پلی اکریل امید های انیونی ایجاد بار منفی مینمایند ک این بار ناشی از سدیم اکریلات میباشد.

 از چه پلی الکترولیتی استفاده کنم ؟

برای تشخیص اینکه از چه نوع پلی الکترولیتی باید استفاده کنیم لازم است از ازمایش جار تست استفاده نماییم .زیرا ماهیت ذرات معلق ،کلوئید ها و الاینده ها با تجه به فصول و شرایط مختلف اب و هوایی تغییر میکند.

 کاربرد  پلی اکریل امید

تغلیظ کننده: از این مواد برای انعقاد مواد جامد وکلوئید ها  موجود در اب  استفاده میشود

جداکننده جامدات و ترکیبات آلی در سیستم های حرارتی و تبرید

جداکننده های الاینده ها ،روغن ها ،گریس ها و اکسید های نامحلول در فرایند تصفیه اب در نورد صنعت فولاد

حذف رنگ و الاینده ها در تولیدات پتروشیمی

افزایش ضریب جذب آب در خاک به دلیل خاصیت جاذب رطوبت بودن در مصارف کشاورزی

مکانسیم واکنش

این ذرات با ایجاد پیوند با ذرات معلق در اب باعث لخت سازی و جداسازی انها میشوند .واکنش پلیمرهای باردار (پلی اکریل امید کاتیونی و پلی اکریل امید انیونی) با الاینده ها و ذرات معلق کلوئیدی در آب وابسته به برخورد الکترواستاتیک تبادل بار بین این ذرات با پلیمر میباشد.که ناشی از ناپایداری سطح ذرات معلق است.

در پلی الکترولیت های بدون بار این برهمکنش ها وابسته به باند هیدروژن میباشد.