فرمول شیمیایی آنتی اسکالات

آنتی اسکالانت ها مواد شیمیایی مهمی برای استفاده در سیستم های تصفیه آب هستند زیرا در افزایش عمر فیلترهای ممبران تصفیه آب صنعتی تاثیر مطلوبی دارند.

آنتی اسکالانت ها از تشکیل رسوب بر روی فیلترهای غشایی جلوگیری می کنند که این موضوع در افزایش عمر غشا بسیار موثر است. آنتی اسکالانت ها بازدارنده های رسوبی هستند که ساختار آنها مشابه سایر بازدارنده ها است.

از آنجایی که تمام خواص آنتی اسکالانت ها به فرمول شیمیایی و مواد تشکیل دهنده آن ها بستگی دارد، تحقیق در مورد این موضوع می تواند به درک نحوه عملکرد آنتی اسکالانت ها کمک کند. بنابراین در این مقاله  به بررسی ساختار، فرمول شیمیایی و ترکیبات آنتی اسکالانت ها می پردازیم.

فرمول شیمیایی آنتی اسکالانت

فرمول شیمیایی آنتی اسکالانت ترکیبی از یک پلی الکترولیت دی آنیونی به نام پلی دی سدیم پروپان فسفونات است. که تولید شده توسط فرآیند سیکلوپلیمریزاسیون باتلرمی باشد.
فرمول شیمیایی آنتی اسکالانت ها بر اساس پایه ی آن ها با یکدیگر متفاوت است. عمدتا از این ترکیبات در سیستم های تصفیه آب استفاده می شود. به عنوان مثال، فرمول شیمیایی آنتی اسکالانت مبتنی بر اسید اکریلیک با فرمول شیمیایی آنتی اسکالانت بر پایه ارگانوفسفات متفاوت است. بنابراین، هیچ فرمول شیمیایی ثابتی برای آنتی اسکالانت وجود ندارد. رایج ترین آنتی اسکالانت سدیم هگزا متا فسفات با فرمول شیمیایی 6(NaPO3)  است.
انتی اسکالانت ها بر اساس مواد تشکیل دهنده خود به دو نوع ضد رسوب پلیمری و فسفاته تقسیم می شوند. به علاوه آنتی اسکالانت ها بسته به pH به سه گروه اسیدی، قلیایی و خنثی تقسیم می شوند.
فرمول شیمیایی آنتی اسکالانت فسفاته
در ترکیب و ساختار شیمیایی آنتی اسکالانت فسفات یک گروه عاملی کربوکسیلیک اسید R-COOH و فسفات P3O4 وجود دارد. این آنتی اسکالانت ها در جلوگیری از تشکیل رسوبات کربنات و سولفات عالی هستند.

انواع آنتی اسکالانت پایه فسفات

1. یکی از ترکیبات آنتی اسکالانت بر پایه فسفات، هگزامتافسفات سدیم است. که قدرت بازدارندگی آنتی اسکالانت را افزایش می دهد. اما استفاده از هگزا متا فسفات در ترکیب آنتی اسکالانت ها باعث ناپایداری و کاهش انحلال آن در آب می شود. به گونه ای که اگر هر سه روز یکبار این ماده در آنتی اسکالانت هم زده نشود به فسفات هیدرولیز شده و در صورت خنثی بودن سطح PH با کلسیم ترکیب شده و فسفات ایجاد می کند. انجام این فرآیند می تواند باعث گرفتگی فیلتر ممبران شود و در فیلتراسیون آب اختلال ایجاد کند.

* از آنجایی که فرآیند استفاده و نگهداری از آنتی اسکالانت ها با فرمول شیمیایی هگزامتافسفات بسیار مشکل بوده و پایداری کمی دارند، استفاده از آنها در سیستم های تصفیه آب صنعتی چندان مفید نیست. به همین دلیل، این نوع بازدارنده‌های رسوب معمولاً در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی RO استفاده نمی‌شوند.

2- در این میان مواد ضد رسوب با فرمول شیمیایی فرگانوفسفونات نسبت به مواد ضد رسوب حاوی هگزامتافسفات سدیم پایدارتر هستند. در واقع این دو از نظر اثر ضد رسوب  بازدارندگی یکسانی دارند، اما آنتی اسکالانت های مبتنی بر فارگانوفسفونات ها پایدارتر هستند.
آنتی اسکالانت بر پایه پلیمر
این نوع آنتی اسکالانت ها  وزن مولکولی بالایی دارند و برای جلوگیری از تشکیل رسوب در آب های سخت و شور مانند آب دریا استفاده می شوند. همچنین این آنتی اسکالانت ها غلظت پایینی دارند و غیر سمی هستند. برخی از پلیمرهای مورد استفاده برای تهیه این نوع آنتی اسکالانت ها عبارتند از: پلی اکریلیک اسید، پلی مالئیک اسید و پلیمرهای آنیونی. احتمال تشکیل جلبک با این عامل ضد رسوب بسیار کم است.
نحوه عملکرد آنتی اسکالانت ها
آنتی اسکالانت های فسفاته و پلیمری هر دو به این صورت عمل می کنند: با ایجاد فاصله و به دام انداختن یون ها، واکنش رسوب گذاری را در آبی که از فیلترهای غشایی می گذرد مختل می کنند و کارایی آنها را افزایش می دهند.

میزان تزریق آنتی اسکالانت
برای انتخاب صحیح انواع ضد رسوب باید به ویژگی هایی مانند دما و PH آب، میزان جریان ورودی، میزان TDS آب، نوع و غلظت یون های آن توجه کرد و ترکیب ضد رسوب مناسبی را انتخاب کرد. به طور کلی میزان تزریق آنتی اسکالانت ها، به اندازه ۱ تا ۶ ppm می باشد. البته باید توجه داشت که میزان تزریق آنتی اسکالانت، در حین ساخت دستگاه های تصفیه آب صنعتی مشخص می شود. آنتی اسکالانت ها در دستگاه های تصفیه آب صنعتی، بعد از فیلترهای شنی و کربنی و قبل از فیلترهای میکرونی تزریق می شوند.گاهی اوقات می توان از ترکیب چند آنتی اسکالانت برای تصفیه آب استفاده کرد. یک فرمول مناسب از این ترکیبات قادر است که سرعت تشکیل رسوباتی مانند کربنات کلسیم، سولفات باریم، کلسیم و استرانسیم را کاهش دهد.