H χρήση του φυσικού σκληρού νερού σε υδατικά βιομηχανικά συστήματα (ψύξη, βρασμός, αφαλάτωση, εξόρυξη πετρελαίου κ.α.) είναι δυνατό να προκαλέσει σοβαρές τεχνικές και οικονομικές καταστροφές εξαιτίας της αναπόφευκτης ιζηματοποίησης και κατά συνέπεια της διάβρωσης των επιφανειών του βιομηχανικού εξοπλισμού. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος σε επίπεδο πρόληψης χρησιμοποιούνται ως πρόσθετα για την επεξεργασία του φυσικού νερού, πολυφωσφονικά οξέα που δρουν παρεμποδιστικά στον σχηματισμό δυσδιαλύτων αλάτων. Το ΑΜΡ ή amino-tris-(methylene-phosphonic) acid, Ν(CH2PO3H2)3, είναι ένα από τα φωσφονικά οξέα που χρησιμοποιούνται ευρύτατα από τη βιομηχανία για την επεξεργασία του φυσικού νερού. Η χρήση του ΑΜΡ βασίζεται στην ιδιότητά του να παρεμποδίζει την ανεπιθύμητη καταβύθιση των ιζημάτων που σχηματίζονται π.χ. από ανθρακικά (CO32-), φωσφορικά (PO43-), θειικά (SO42-) και πυριτικά άλατα του ασβεστίου (Ca2+), του μαγνησίου (Mg2+), του βαρίου (Ba2+), του στροντίου (Sr2+) κ.α. καθώς και στην αντιδιαβρωτική δράση που παρέχει. Στην εργασία αυτή περιγράφεται η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός των ουδέτερων συμπλόκων του ΑΜΡ με Ca2+, Ba2+, Sr2+, Mg2+ και Ζn2+ στα πλαίσια της μελέτης της κρυσταλλικής δομής των υλικών αυτών. Κάθε ένα από τα Ca2+, Ba2+, Sr2+, Mg2+ και Ζn2+ αντιδρούν με το ΑΜΡ σε αναλογία 1:1 και σε χαμηλό pH (pH<2) οπότε παρασκευάζονται τα πολυμερή κρυσταλλικά υλικά {Ca[HN(CH2PO3H)3]3.5H2O}x, {Ba[(HN(CH2PO3H)3)(H2O)]}x, {Sr[HN(CH2PO3H)3]}x, {Mg[(HN(CH2PO3H)3)(H2O)3]}x και {Zn[HN(CH2PO3H)3(H2O)3]}x αντίστοιχα. Οι δομές των ενώσεων αυτών πιστοποιήθηκαν με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ, φασματοσκοπία FT-IR και στοιχειακή ανάλυση. Τέλος διερευνήθηκε η αποτελεσματικότητα του ΑΜΡ στην παρεμπόδιση της καταβύθισης CaCO3 καθώς και η αντιδιαβρωτική του δράση σε συνέργεια με Ζn2+.
(EL)
Use of natural hard waters in industrial water systems (e.g. cooling, boiler, desalination, oil production etc.) can cause severe scaling and corrosion of equipment surfaces and pose serious technical and economic challenges. Additives commonly used in order to control scale deposit and corrosion include phosphonates. AMP or amino tris-(methylene-phosphonic) acid, Ν(CH2PO3H2)3, is a phosphonate widely used by industry for the treatment of natural hard water. AMP inhibits the formation of scale forming salts such as carbonate (CO2-), phosphate (PO43-), sulfate (SO42-) and silicate salts of calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), barium (Ba2+), strontium (Sr2+) etc. and controls mild steel corrosion. In the present essay synthesis and characterization of the neutral complexes of AMP with Ca2+, Ba2+, Sr2+, Mg2+ and Ζn2+ is being described in order to investigate the crystal structure of these materials. Εach of the Ca2+, Ba2+, Sr2+, Mg2+ and Ζn2+ ions react with ΑΜΡ at a 1:1 molar ratio and at low pH (pH<2) to form the polymeric crystal structures of {Ca[HN(CH2PO3H)3]3.5H2O}x, {Ba[(HN(CH2PO3H)3)(H2O)]}x, {Sr[HN(CH2PO3H)3]}x, {Mg[(HN(CH2PO3H)3)(H2O)3]}x and {Zn[HN(CH2PO3H)3(H2O)3]}x respectively. The structures of these complexes were determined by XRF, FT-IR and elemental analysis. Additionally there has been investigated the competence of AMP in inhibiting the precipitation of CaCO3 as much as the anticorrosion effect of ΑΜΡ together with Ζn2+.
(EN)
