Sic dictus modus duritiei carbonnas (Hj) refertur ad valorem criticum in quo CaCO₃ non praecipitat sub certis condicionibus et temperaturis aquae qualitatis, ubi liberum CO₂ vel abest vel minimum est. Typice, in systematibus aquarum refrigerandis, hic valor vagatur ab 2 ad 4.5 mg aequivalens/L. Tamen, addendo inhibitores acidum et scalam, systema aquae refrigerationis altiorem duritiem carbonas gradus conservare potest. Hic articulus explicat relationem inter inhibitores scalae ad aquam refrigerandam et ad modum duritiei carbonas, utiles informationes praebens ad professionales curationis aquae.
1. Acidum Additio et Limit Carbonate Duritia
Addendo acidum ad aquam rutrum, durities carbonas convertitur in duritiem non carbonatam cum solubilitate superiore (ut CaSO₄ et CaCl₂), quae duritiem carbonas aquae circulationis ad gradum infra limitem duritiem carbonas reducit, ita scandendo prohibendo. Chemicae motus sunt hae:
Perge methodum communicandi computandi quantitatem acidi addendi secundum duritiem carbonas et duritiem carbonatis limitis (Hj), ut in hac formula ostenditur.
In formula:
G est copia acidi addita, kg/h;
E est massa molaris acidi, pro acido sulphurico, E = 49, et pro acido hydrochlorico, E = 36.5;
Qm est volumen aquae additicium aquae refrigerationis circulationis, m³/h;
^cn. est concentratio acidi;
HB duritia carbonatis aquae supplementariae, mmol/L;
H-B est durities carbonas aquae supplementariae post curationem acidam, mmol/L.
H.-B sic computari potest.
In formula: N est concentratio multiplex; Hj est durities carbonatis limitans systematis aquae refrigerationis circulationis, in mmol/L.
Modus duritiei carbonas aquae circulationis addito acido, sine scala inhibitoris, computari potest hac formula utens;
In formula, [O] consumptio oxygenii repraesentat, in mg/L; t temperatura aquae circulationis repraesentat, in ℃.
Hf-stura non carbonata est post curationem cum acido ad aquam supplementariam additam, in mmol/L, et sequenti formula computari potest;
II. Usus Scalae Inhibitores cum acido curatione ad duritiem carbonatis limitandi
Cum curatio acidorum utens ad duritiem carbonatis limitandam in conjunctione cum inhibitoribus scalae, genus inhibitoris scalae adhibitum valorem convenientem Hj determinare debet. Inhibitores scalae communes includunt polyphosphates, phosphonates organicos (saltes), et acida polyacrylica.
Polyphosphate Scala Inhibitores
Polyphosphates imprimis ad polyphosphatem sodium referunt, communiter adhibitae formae sodium hexametaphosphate (etiam sodium polymetaphosphate) et sodium tripolyphosphatum. Hi inhibitores particulas colloidales dispergunt et stabiliunt et chelation validas facultates habent pro calcii et magnesii ionibus. Natrium polyphosphatum non solum functiones sicut scala inhibitoris sed etiam proprietates inhibitionis corrosionis habet. Proprietates specificae variantur secundum structuram hypotheticam [NaPO₃] n , ubi valor n proprietates determinat. Natrium hexametaphosphatum habet formulam chemicam [NaPO₃]₆ONA₂ et polymerus sodium metaphosphatis (NaPO₃). Cum in scala inhibitoris adhibetur, duritia carbonatis limitans Hj aquae circulationis hac formula aestimari potest. Dosis typica sodii hexametaphosphatis iugis ab 1 ad 5 mg/L, cum limite superiore pro aqua adhibita duritia carbonatis alta. Natrium tripolyphosphatum (Na₅P₃O₁₀) validam facultatem habet calcii iones chelate, cum dosis typica 2 ad 5 mg/L, et Hj = 5 mmol/L.
Incommodum polyphosphatarum est eorum tendentia ad putrescendum in orthophosphates in aqua, processus hydrolysi polyphosphatae notus. Gradus hydrolysis a factoribus afficitur ut pH, temperatura, tempus et actio microbialis. Hydrolysis positive connectitur cum aqua temperatura et temporis contactu, quamvis in rate relative lento occurrat, cum hydrolysi typica inter 11% et 35%.
Organic Phosphonates and Their Sals
Hae scalae inhibitores efficaces sunt ac etiam inhibitionem corrosionem praebent, easque inhibitores duplices efficiunt. Multae proprietates eorum polyphosphatis similes sunt, sed stabiliores et minus ad hydrolysim, etiam ad superiores temperaturas, proniores sunt. Attamen phosphonates organici cupro mordaces esse possunt, ideo usui non sunt aptae in systematibus aeris caloris commutatoris. Communes phosphonates organici eorumque sales domestice adhibiti includunt hydroxyethylidene diphosphonicum acidum (HEDP), acidum phosphonicum aminotrimethylenum (ATMP), et ethylenediaminetra (acidi methylenephosphonici) (EDTMP). Cum simul cum polyphosphatis adhibentur, hi inhibitores effectum synergisticum habere possunt, limitando duritiem carbonas aquae circulandi et dosis cuiusque agentis minuendi. Duritia carbonatis typica limitans his inhibitoribus talis est:
HEDP: Hj = 8 mmol/L
ATMP: Hj = 9 mmol/L
EDTMP: Hj = 8 mmol/L
Polycarboxylate Polymers
Polymerorum polycarboxylati sunt polymerorum in quibus carboxyl coetus functionis (coetus carboxyl) vel derivationes acidorum carboxylicorum. Anion carboxylatus (COO⁻) proprietates horum polymerorum determinat, ubi M cationem monovalentem, hydrogenium, vel coetus aminei repraesentat. Postquam in aquam introductus est, coetus carboxylatus in COO⁻ et M⁺ dissociat, cum COO⁻ inhibitionis scalae responsabilis. Communes scalae polycarboxylatae inhibitores domestice adhibiti includunt acidum polyacrylicum, sodium polyacrylatum, polymethyl methacrylatum, copolymeri acidi acrylici et hydroxypropyl acrylati, copolymeri acidi acrylici et acrylati, et poly (acidi masculini) hydrolyzati (anhydride). Dosages typica et durities carbonatis limitandi respondentes valores sunt hae:
Acidum polyacrylicum: 1–9 mg/L, Hj = 5.5–10 mmol/L
Natrium polyacrylatum: 1–8 mg/L, Hj = 5.8–9 mmol/L
Poly (acidi masculini): 1–5 mg/L, Hj = 5–8.5 mmol/L
Summarium
Moderando duritiem carbonatis limitandi in systematibus aquarum refrigerandis circulandis, formatio scala impediri potest. Methodi supra utentes ad aptam dosis acidorum et scalarum inhibitores computare, una cum duritia carbonatis systematis licita limitandi sub certis condicionibus operandis, adiuvat ne quaestiones scandant dum etiam chemicae impensas minuunt.
