پلی الکترولیت

ماده شیمیایی پلی الکترولیت ( فلوکولانت ) :

در چند دهه اخیر با توجه به بحران آب و افزایش تولیدات کارخانجات نسبت به افزایش جمعیت مردم مسئله تصفیه آب و فاضلاب به امر مهمی در جهان تبدیل شده است و باعث شده استفاده از روش های پیشرفته تصفیه پساب ها روزبه‌روز مورد توجه تمامی صنایع و دولت‌ها قرار گیرد .

حال که اهمیت موضوع آب و برگشت دوباره آن در کارخانجات صنعتی مشخص شده به بررسی روشهای تصفیه مدرن با استفاده از مواد شیمیایی می پردازیم که یکی از این مواد پر کاربرد در صنعت تصفیه پساب ها ماده شیمیایی پلی الکترولیت یا فلوکولانت ها می باشد که در واقع زنجیره های پلیمری طبیعی از اتم های کربن و گروه‌های فعال هستند و کارکرد اصلی این زنجیره های طبیعی به گونه ای است که هنگام واکنش با ذرات معلق آب تعداد زیادی از این ذرات محلول در آب یا پساب ها را در کنار هم مانند آهنربا نگه می‌دارند و باعث جذب آنها می شوند .

حال این ذرات که به دور هم به صورت زنجیره وار وصل شده‌اند وزن بیشتری نسبت به ذرات دیگر دارند و به دلیل وزن بالا به سرعت ته نشین می شوند .

مواد ته نشین شده و رسوب ها در کف ظرف و ته مخزن جمع می‌شود و آب تصفیه شده و قابل مصرف را می‌توان از این رسوبات جدا کرد .

بررسی  گریدهای فلوکولانت ها :

خاصیت فلوکولانت های وارداتی ها که در قسمت قبلی به آن پرداختیم در واقع خاصیت کلوئیدی است و طی فرایند تصفیه پساب ، ذرات جامدی که به هم چسبیده شده اند یک نیروی کششی و انسجام خاصی بین آنها به وجود می‌آید که به صورت یک توده در قسمتی از مایع تشکیل می‌شود و سپس ته نشین می گردد .

اگر ذرات کلوئیدی پلی الکترولیت ها به جذب بار منفی تمایل داشته باشند نوع کاتیونی یا بار مثبت هستند چرا که همانطور که می دانیم هر بار مثبتی به جذب بار منفی و هر بار منفی به جذب بار مثبت تمایل دارد .

اگر پلی الکترولیت ها به جذب بار مثبت تمایل نشان دهند از نوع پلی الکترولیت آنیونی یا منفی هستند .

نوع دیگری هم از پلی الکترولیت ها هستند که بار خنثی دارند و کاربرد آنها بسیار محدود و کم می باشد که در واقع خاصیت خاصی نسبت به مثبت و منفی بودن بار ذرات ندارند .

فلوکولانت های با بار مثبت به نوع کاتیونیک ، بار منفی به نام آنیونیک و نوع خنثی آن به نام نانیونیک معروف هستند .

فلوکولانت های آنیونی :

پلی الکترولیت ها مواد شیمیایی با ترکیب پلی آکریل آمید و دارای فرمول شیمیایی باز میباشد .

پلی آکریل آمید یا PAM را می‌توان به صورت مایع یا پودری تولید کرد که نوع پودری آن در بازار مصرف بیشتری دارد چون به غلظت رساندند و استفاده از آن راحت تر می باشد .

این پلیمرها که در انواع کاتیونی و آنیونی و خنثی تولید می‌شود دارای فرمولاسیون آبدوست هستند که در واکنش های شیمیایی محلول آبی حل می شوند و توسط گروه عاملی های NH2 بسیار واکنش پذیر می باشند.

پلی الکترولیت های آنیونی در حلال هایی مثل بنزن اتر ، استون و سایر حلال های ارگانیک نامحلول هستند .

این خاصیت عدم حلالیت در انواع حلال ها و حل شدن در آب باعث شده قادر به جداسازی و روغن بنفشه و بازیافت مواد معدنی و سایر مواد شیمیایی گردد و در صنایع مختلف از جمله نساجی ، سرامیک ، کاشی ، کاغذ ، غذایی ، دارویی ، مصالح ساختمانی ، کشاورزی ، آبکاری و قیر مورد استفاده قرار گیرد .

پلی الکترولیت های آنیونی در واقع پلیمر خطی محلول در آب هستند که با فرمولاسیون خاص خود در دماهای بالا سنتز می گردند و خواصی از جمله لخته سازی ذرات محلول در آب ، تشکیل لایه های ضخیم از پساب ها با خاصیت ته نشین سریع و جداسازی آسان می باشند و در نهایت آب زلال باشد با شفافیت حداکثری به تصفیه‌خانه ها هدایت می کنند .

مزایای استفاده از پلی الکترولیت آنیونی :

بهترین و مهمترین خاصیت انواع پلی الکترولیت ها به خصوص نوع آنیونی آن برگرداندن آب استفاده شده کارخانجات می باشد که قبلا آب سالم و تمیز بوده و در روند تولید محصولات به پساب تبدیل شده‌اند .

با توجه به اینکه منابع آب شیرین و قابل استفاده در طبیعت روز به روز در حال کاهش است و جمعیت در حال افزایش می باشد ، این بحران آب و توجه به بعد تسویه حداکثری از آب و پساب های شرکت‌ها در سالیان آینده به مهمترین مسئله جهانی تبدیل می گردد .

فواید دیگر استفاده از پلی الکترولیت ها ، کاهش هزینه های مصرفی برای تصفیه می باشد که با مصرف انرژی کمتر می توان بهره برداری از تصفیه آب رسید .

استفاده از پلی الکترولیت آنیونی باعث کاهش حجم لجن تشکیل شده در مخزن تصفیه خانه ها و از بین بردن میکروارگانیسم‌های مضر آب می گردد .

مقدار مصرف از این ماده شیمیایی در مقایسه با مواد منعقد کننده دیگر مانند پلی آلومینیوم کلراید و .... بسیار کمتر و مقرون به صرفه می باشد .

باعث از بین بردن رنگ ، بو ، طعم نامطبوع آب می گردد و باعث شفافیت آب می گردد .

کاربرد آن در مقایسه با سایر مواد شیمیایی دیگر مانند سولفات آلومینیوم که باعث رسوب و کدورت آب می‌شود بسیار بهتر و نتیجه بخش تر خواهد بود و هیچ رسوبی در آب باقی نمی گذارد و خطری هم برای سلامتی انسان ندارد ، اما استفاده از برخی مواد شیمیایی مانند کلر و سولفات آلومینیوم در صورتی که بیش از حد مجاز و بدون اندازه گیری درست باشد باعث آسیب زدن به محیط زیست و ایجاد آسیب به سلامتی انسان می گردد .

استفاده دیگر از فلوکولانت در صنعت کشاورزی برای دفع آفات و سموم ، جلوگیری از فرسایش خاک می باشد .

نحوه انتخاب پلی الکترولیت ها:

برای اینکه بدانیم کدام نوع از پلی الکترولیت ها روی ماده پساب آبی بهترین نتیجه را می دهد لازم است بدانیم بار الکتریکی کلوئید های معلق موجود در آب چه باری هستند ، مثبت ، منفی یا خنثی !

اگر بار ذرات معلق منفی باشد باید از نوع کاتیونی ، اگر نوع بار مثبت باشد از مواد فلوکولانت منفی و اگر خنثی هستند از نوع خنثی استفاده می شود .

تشخیص این نوع بارها و استفاده  درست از پلی الکترولیت حائز اهمیت است چرا که اگر بار منفی را با پلی الکترولیت منفی قرار دهیم هیچ جاذبه و تشکیل لخته و انعقادی شکل نمی‌گیرد و روند تصفیه پساب بی فایده خواهد بود .

MSDS پلی الکترولیت :

MSDS  در واقع برگه ایمنی مواد شیمیایی می باشد که نشان دهنده خطرات و نکات ایمنی و نحوه استفاده از آن است .

در مورد پلی الکترولیت ها باید توجه داشت که تماس با پوست و چشم منجر به سوزش و خطرات جبران ناپذیر نمی‌شود اما باید از دستکش و عینک مخصوص هنگام کار با آن استفاده کرد تا دچار حالیت پوستی و سوزش چشم نگردد .

در جای خشک نگهداری و انبار شود و از رطوبت دور باشد چرا که خاصیت عمل کردی فلوکولانت ها  در جای مرطوب کاهش پیدا می‌کند .

از خوردن و بلعیدن این ماده به شدت پرهیز شود و اگر به صورت سهوی خورده شود باید سریعاً به پزشک مراجعه شود تا اقدامات لازم پزشکی به سرعت انجام شود .

این ماده خاصیت واکنش پذیری با سایر مواد را ندارد .