Ο σχηματισμός ιζημάτων αποτελεί πρόκληση για τα βιομηχανικά συστήματα νερού. Το νερό αποτελεί το πιο διαδεδομένο ψυκτικό μέσο, εξαιτίας του ικανοποιητικού κόστους αλλά και της μεγάλης θερμοχωρητικότητας του. Όταν το νερό χρησιμοποιείται επανειλημμένα σε αυτές τις &θερμές& διαδικασίες είναι αναγκαίο να επαναψύχεται. Η ψύξη πετυχαίνεται με μερική εξάτμιση. Τα είδη των διαλυτών ειδών συσσωρεύονται μέχρι που η συγκέντρωση τους, προσεγγίζει το κρίσιμο σημείο σχηματισμού ιζημάτων. Τελικά λαμβάνει χώρα ιζηματοποίηση και εναπόθεση δυσδιάλυτων, ανόργανων αλάτων όπως είναι τα ανθρακικά, θειικά, φωσφορικά, κολλοειδές διοξείδιο του πυριτίου, πυριτικά άλατα κ.α. Η φύση αυτών των ειδών εξαρτάται από την χημεία του νερού. Ο σχηματισμός και η εναπόθεση μεγάλων ποσοτήτων ιζημάτων κολλοειδούς διοξειδίου του πυριτίου αποτελεί ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα επεξεργασίας ύδατος και έχει ονομαστεί ως &επεξεργασία ύδατος Gordian Knot&. Δυο είναι οι καθιερωμένες μέθοδοι για την αντιμετώπιση και απομάκρυνση του κολλοειδούς διοξειδίου του πυριτίου από τις κρίσιμες επιφάνειες. Η μηχανική μέθοδος στηρίζεται στην &αμμοβολή&, ενώ η χημική στηρίζεται στην χρήση NH4F.HF και αποτελεί μια επικίνδυνη μέθοδο. Ακριβώς γι' αυτόν τον λόγο απαιτείται μια ευρεία και όσο το δυνατόν ηπιότερη προσέγγιση χημικής επεξεργασίας ύδατος, η οποία θα είναι κατάλληλη για συστήματα που πάσχουν από εναποθέσεις ιζημάτων. Στη συγκεκριμένη εργασία περιγράφεται η χρήση χημικών πρόσθετων, τα οποία συμβάλλουν στην διαλυτοποίηση του κολλοειδούς SiO2. Μάλιστα κάποια από αυτά τα πρόσθετα συγκαταλέγονται στις &πράσινες& ενώσεις Οι διαλυτοποιητές που χρησιμοποιήθηκαν έχουν την δυνατότητα να αντικαταστήσουν τις μέχρι τώρα προσεγγίσεις διαλυτοποίησης του SiO2, όπως είναι το ammonium bifluoride, το οποίο επιφυλάσσει κίνδυνο για την υγεία αλλά και κίνδυνο καταστροφής μηχανικών τμημάτων του συστήματος.
(EL)
Scale formation is a challenge for industrial cooling water systems. Formation of sparingly soluble electrolytes is observed in industrial plants. Water is a universal cooling medium because of its cost-effectiveness and high heat capacity. After the cooling water comes in contact with the &hot& process, it needs to be re-cooled for re-use. This cooling is achieved by partial evaporation. Eventually, concentration of all dissolved species ensues until a critical point of &scaling& is reached, leading to precipitation, and ultimately deposition of mineral salts. Species usually associated with such deposits (depending on water chemistry) are calcium salts (carbonate(s), sulfate(s) and phosphate(s)), colloidal silica and metal silicates etc. Formation and deposition of tenacious colloidal SiO2 deposits is one of the most difficult problems of water treatment and has been named as &water treatment&s Gordian Knot&. Prevention of scale formation is greatly preferred to chemical cleaning of the adhered scale. Classic examples of scales that require laborious (mechanical) and potentially dangerous (hydrofluoric acid) cleaning are silica and silicate salts. Unfortunately, prevention of scale formation is not always possible. At times, system operators are faced with the difficult task of removing hard and tenacious scale deposits from critical heat exchange surfaces. Therefore, an integrated chemical water treatment approach must contain contingencies that relate to chemical cleaning of a potentially scaled system. This specific research is focused on the dissolution of silica using chemical additives, with emphasis on use of environmentally benign additives.
(EN)
