راه حل الکتریکی برای دردسرآفرینی آهک

دیوار ساختمانتان نشتی دارد. شبها صداهای عجیب و غریب از لوله های آب می آید، حتی اگر همه شیرهای آب ساختمان را ببندید،باز کنتورآب شماره می اندازد.به لوله های آب شک می کنید

کد خبر: ۳۳۷۰۹

و زمین را چند متری حفر می کنید. فکر می کنید چرا این اتفاق افتاده است؛ چه بلایی سر لوله های آب خانه شما آمده؛ خیلی نگران نباشید.
از 3 هزار سال پیش مساله این رسوب ها و املاح ناخواسته برای انسان مشکل ایجاد کرده است.
البته انسان هم بیکار ننشسته و در اسناد تاریخی آمده است که مصریان با استفاده از سنگهای کهربایی در مسیر آب این مشکل را حل می کردند. چون از نظر علمی زیاد به این مساله پرداخت نشده ، آن طور که باید و شاید، جای خود را باز نکرده است.
این مساله فقط به لوله های آب منازل ختم نمی شود. خیلی وقتها در صنعت هم مسائلی ایجاد می کند که واقعا فاجعه است.

این رسوبها چه هستند؛

عمده ترین موادی که باعث رسوب در لوله ها می شوند، کربنات کلسیم ، سولفات کلسیم ، سولفات باریم و سلیکات های آهن هستند. البته اصلی ترین آنها همان کربنات کلسیم است.
این که این همه املاح در آب مصرفی ما چه می کنند، علتهای زیادی دارد. باران های اسیدی که در اثر گازکربنیک و سایر آلاینده ها در هوا تولید می شود، وقتی از میان سنگهای معدنی عبور می کند.
ترکیبات شیمیایی گفته شده را در آب حل می کنند و نام آب حاصل می شود آب سخت. وقتی هم که آبهای سخت وارد سیستم های صنعتی و مصارف خانگی می شود، در اثر 3 عامل مهم مواد شیمیایی آن به رسوب تبدیل می شود.
این 3 عامل ، دمای آب ، اسیدی یا قلیایی بودن آب و فشار آب هستند. البته نقش دما خیلی مهمتر است. در اثر افزایش دما، حلالیت املاح در آب کم و ملکول CO2 از آن خارج می شود و رسوب زودتر تولید می شود.

ahak2

با کم شدن اسیدیته هم مقدار حلالیت آب کمتر می شود و املاح بازهم رسوب می کنند و در نهایت ، با تغییرات فشار و کاهش آن بازهم ملکول CO2 از آب خارج می شود و خاصیت اسیدی کاهش می یابد و بازهم رسوب می کند.
شگفت انگیز این که این رسوب ها در دیواره سطحی کاملا یکنواخت ایجاد می کنند، یعنی اینجا نیروی جاذبه کاملا به دست فراموشی سپرده می شود.
یکی از عوامل موثر در فرآیند رسوب گذاری بر دیواره ها نیروی الکتروستاتیکی بین سطوح فلزی املاح موجود در آب است. ساختار مواد تشکیل دهنده رسوب نشان می دهد که کربنات کلسیم بیشترین فراوانی را دارد و معمولا به صورت کلسیت و آرگونیت دیده می شود.
کلسیت در دماهای پایین تشکیل می شود و چسبندگی کمی دارد و از جرم حجمی کمتری نیز برخوردار است. رسوب حاصل از کلسیت را می توان براحتی از بین برد و در مقابل آرگونیت در دماهای بالا تشکیل می شود، خاصیت چسبندگی بسیار بالایی دارد و نسبت به کلسیت از جرم حجمی بالاتری برخوردار است.
با الکتریسیته چطور می توان از رسوب گذاری لوله ها جلوگیری کرد؛ در این روش ، از امواج الکترومغناطیسی به عنوان مانعی برای جلوگیری از تشکیل رسوب بر دیواره سطوح حامل ، آبهای سخت استفاده می شود.

ahak4

این امواج با یک سیم پیچ که به دور لوله ها می پیچد، به درون آنها منتقل می شود. بنا به قانون آمپر، در صورت عبور جریان الکترونیکی از سیم پیچ میدان مغناطیسی متناسب با آن در سیم پیچ پدیدار می شود و اگر مقدار جریان نسبت به زمان تغییر کند، بنا به قانون القای فارادی میدان الکتریکی متناسب با میدان به دست می آید.
این میدان الکتریکی القائکننده باعث حرکت یونهای مثبت و منفی نسبت به هم می شود و ذرات خنثی معلق در آب تولید می کند، با تشکیل این هسته های کوچک پدیده هایی به نام اثر دانه برفی رخ می دهد، که باعث جذب یونهای معلق دیگر در آب می شود و هسته های اولیه رشد پیدا می کنند. با تشکیل این بلورها دیگر رسوبی روی سطح تشکیل نمی شود.
این روش مقابله با رسوب در صنایع حرارتی و برودتی و صنایع شستشو و مبدلهای حرارتی خیلی به درد می خورد. در این روش در صنایع غذایی هم می توان بلورهای معلق را با روشهای غیرشیمیایی و به سهولت از آب خارج کرد.

برتری های این روش

در مقایسه با روشهای معمول این روش به نظر بهتر می رسد، چون نه تنها بعد از رسوب گیری رسوبی تشکیل نمی شود، بلکه رسوب های قبل هم به مرور زمان از بین می رود.

رسوب زدایی چطور انجام می شود؛

ملکول های آب ذراتی دوقطبی هستند، اتم اکسیژن جذب الکترون های باند کوالانت خاصیتی منفی می یابد و نقش قطب منفی را بازی می کند، در حالی که اتمهای هیدروژن با داشتن هسته مثبت تنها یک الکترون در گردش دارد، به همین دلیل وقتی الکترون آن در باند کوالانت با اتم اکسیژن جذب می شود، خاصیت مثبت پیدا می کند.
نقش قطب مثبت دوقطبی را بازی می کند و ملکول های دوقطبی آب یکدیگر را از طرف قطب های مخالف جذب می کند و تشکیل پیوندهای هیدروژنی یا نیروی واندروالسی می دهند.
شکلهای سختی آب به همین پیوندها وابسته است. در فاز بخار این پیوند بسیار ضعیف است ، در حالی که در فازهای مایع و جامد این پیوند به ترتیب متوسط و قوی است.
وقتی نمک در آب حل می شود، همین خاصیت دوقطبی بودن باعث تجزیه نمک به یونهای مثبت و منفی و جذب و احاطه آن با ملکول آب می شود. به این فرآیند، حل شدن در آب یا هیدراته شدن می گوییم.
هر چه تعداد ملکول های آزادی که کمتر در پیوند هیدروژنی ، شرکت کرده باشند، بیشتر باشد، مولکول های آزاد آب بیشتر می شود. زیرا مولکول هایی که درگیر فرآیند حلالیت یا هیدراته شدن بوده اند، آزاد می شوند.
علت دیگر افزایش درصد ملکول های 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 مولکول های آب که تشکیل پیوند هیدروژنی داده اند، می شود.
در صورتی که فرکانس تحریک با فرکانس رزونانس این هسته های تشکیل شده از ملکول آب برابری کند، پیوند هیدروژنی شکسته می شود و درصد ملکول های آزاد آب افزایش پیدا می کنند.
با افزایش فراوانی ملکول های آزاد آب ، خاصیت حلالیت بشدت افزایش می یابد و آب شروع به حل کردن رسوب های پیشین موجود در دیواره ها می کند. به این ترتیب فرآیند رسوب زدایی به مرور زمان تکمیل تر می شود.