نوشته‌ها

فسفات ها

فسفات ها :

فسفات ها یا فسفاته ها نمک های اسید فسفریک می باشند این ماده به صورت عمده به سه نمک فسفات به عنوان کود شیمیایی تبدیل می شود که شامل سدیم تری پلی فسفات TSP ، دی آمونیوم هیدروژن فسفات DAP و مونو آمونیوم دی هیدروژن فسفات MAP هستند .

فسفات ها و فسفاته ها

فسفات های آمونیوم :

مونوآمونیوم دی هیدروژن فسفات و دی آمونیوم هیدروژن فسفات به طور وسیع در کود های شیمیایی استفاده می شوند و روش های ساخت آنها با ترکیب اسید فسفریک و آمونیاک آبدار به نسبت مناسب در یک ظرف در حال چرخش به دست می آید .

انتخاب آمونیوم فسفات برای استفاده بستگی به نسبت نیتروژن و فسفات مورد نیاز برای کشاورزی دارد .

فسفات های کلسیم:

کلسیم فسفات هم به طور وسیع به عنوان کود شیمیایی استفاده می شود. کلسیم هیدروژن فسفات یا Ca(H2PO4)  به وسیله واکنش سنگ های فسفاتی با اسید فسفریک به دست می آید .

Ca3(PO4)2 + H2SO4—> Ca(H2PO4)2 +2CaSO4

این ترکیب به عنوان کود سوپر فسفات شناخته می شود و شامل ۲۰ درصد فسفر (P2O5) است .

اگر سنگ فسفات با فسفریک اسید به جای سولفوریک اسید حرارت داده شود ، غلظت بیشتری از کلسیم دی هیدروژن فسفات با سطح بیشتری از P2O5 (تا ۵۰ درصد) تولید می شود .

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 —-> 3Ca(H2PO4)2

این ترکیب به عنوان سوپر فسفات سه گانه شناخته می شود . سطح بالایی از فسفات ها به دست می آید چرا که محصول با سولفات کلسیم رقیق نشده است .

سدیم فسفات ها :

سدیم فسفات ها از واکنش اسید فسفریک با محلول غلیظ سدیم هیدروکسید در نسبت مناسب و نسبت استوکیومتریک به دست می آید . که در این حالت محصولی کریستالی خارج می شود .

مونو سدیم دی هیدروژن فسفات (MSP , NaH2PO4)  در تمیز کردن فلزات و فرمولاسیون آماده سازی سطوح استفاده می شود . همچنین نقش مهمی در تولید دارد . نماینده کنترل PH در خمیردندان ، در پوشش های لعاب (سرویس های بهداشتی ) و در تولی فسفاته های نشاسته استفاده می شود . یکی از بزرگترین استفاده های MSP در عملیات تصفیه کردن آب آشامیدنی استفده می شود . یا اسید فسفریک یا MSP می تواند یک پوشش نازک نامحلول از فسفاته های فلزی در لوله های فلزی ایجاد کند تا از تجزیه فلزات به وسیله اسید ها در آب جلوگیری کنند .

دی سدیم هیدروژن فسفات (Na2HPO4) به عنوان نرم کننده در پنیر های فراوری شده و در لعاب ها و دوغاب های سرامیکی ، رنگ کردن چرم ، در تولید رنگ و به عنوان کند کننده خورندگی در واحد های تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرد .

تری سدیم فسفات (Na3PO4) در شوینده های با قابلیت بالا به عنوان مثال برای چربی گیری فولاد استفاده می شود . این ماده قلیایتی نسبتا بالا دارد و برای خیس کردن یون های کلسیم استفاده می شود تا آنها را به عنوان محلول نگه دارد تا از تشکیل مواد زائد در فرمول جلوگیری کند .

دی سدیم بیروفسفات (Na2H2P2O7)  به عنوان ماده مخمر در نان و کیک (کمک به آزاد سازی CO2 کرده ) ، به عنوان کاهنده یون اکسید آهن (که اثر قهوه ای کننده یا تیره کننده دارد ) در تولید غذاهای متنوع و به عنوان پخش کننده در گل های چاه های حفاری نفت استفاده می شود .


همچنین بخوانید : سدیم تری پلی فسفات stpp   و روش های تولید سدیم تری پلی فسفات 

سدیم هگزا متا فسفات


 

الکتروپولیش

الکتروپولیش

الکتروپولیش :

الکتروپولیش یک فرآیند الکتروشیمیایی است و معکوس عملیات آبکاری می باشد .پیشتر در طرح های تولیدی سود آور شیمیایی  با روش های تولید برخی از مواد شیمیایی آشنا شدیم . اکنون به بررسی این روش می پردازیم .این روش به این ترتیب است که به جای این که فلز بر روی سطح بنشیند ، از روی آن جدا می شود . وقتی که یک سطح فلزی الکتروپولیش می شود ، اشعه های نور را در خطوط افقی بازتاب می کند بنابراین سطح همانند یک آینه عمل می کند . در سطوح زبر و پولیش نشده نور در الگویی تصادفی بازتاب می شود ، بنابر هیچ تصویری دیده نمی شود .

درجه موفقیت پولیش یک سطح به فلز پایه بستگی دارد .

همچنین دمای الکترولیت ، میزان جریان و ولتاژ ، مدت زمان این فرایند بر بروی کیفیت کار تاثیر گذارند .

مزایای الکتروپولیش :

این فرایند محصولی با ویژگی های خوب تولید می کند : داشتن یک سطح صاف تر ، ظاهری بهتر ، مقاومت خوردگی بهتر وقتی که هیچ پوشش سطحی دیگری وجود ندارد ، بازتابش نور و حرارت بیشتر و … از مزایای الکتروپولیش می باشند .

از محدودیت های این فرایند این است که نمی تواند عیب و نقص سطح فلز را بپوشاند . آلیاژ های چند فازی که یک فاز آن در مقابل حل شدن آندی مقاومت می کنند معمولا مناسب این فرایند نیستند . سطوح پوست پرتقالی ، سطوح ریخته گری ریال خراش های عمیق بعد از الکتروپولیش نتیجه رضایت بخشی نخواهند داشت .

انواع فلز های مناسب الکتروپولیش :

انواع فلز ها می توانند الکتروپولیش شوند . اما بهترین نتیجه مربوط به فلزاتی است که مرز های دانه ای خوب دارند و در شکاف های و درز ها ناخالصی های غیر فلزی نداشته باشند . فلزاتی که شامل مقدار زیادی سیلیس ، سرب یا سولفور هستند معمولا برای این فرایند مناسب نیستند . استنلس استیل جزو فلزاتی است که به خوبی الکتروپولیش می شود . در کنار استنلس استیل ، فلزات دیگری نظیر کربن استیل ، مس ، برنج ، بریلیم ، مس ، فسفر مس ، و گرید های زیادی از آلومینیوم می توانند الکتروپولیش شوند . سایر فلزاتی که می توانند الکتروپولش شوند عبارتند از آلومینیوم ، طلا ، نقره ، تانتالیوم ، تیتانیوم ، تنگستن و وانادیوم می باشند .

الکتروپولیش

کاربرد های الکتروپولیش :

قطعات قالب خورده ، جوش خورده ، ریخته گری ، کشش کاری شده ، فورج شده و وسایل سیمی کاندیدای مناسبی جهت این فرایند می باشند . به طور کلی قطعات ساخته شده از استنلس استیل جهت مصارف زیر الکتروپولیش می شوند :

لوازم بیمارستانی ، تجهیزات پزشکی و جراحی ، لبنیاتی ، فرآوری غذا و نوشیدنی ، ایمپلنت های استخوان و مفاصل ، تجهیزات مکنده ، تجهیزات آسیاب کاغذ ، لوازم الکترونیک و ارتباطات و …

محلول های الکتروپولیش :

محلول های گوناگونی برای این فرایند استفاده می شود که یا اسیدی یا قلیایی می باشند . اصولا محلول الکتروپولیش اسیدی است و بر پایه یکی از گرید های اسید فسفریک به همراه یک اسید دیگر است . اساسا دو نوع محلول الکتروپولیش وجود دارد . ۱- محدود ۲- نامحدود

وقتی یک قطعه الکتروپولیش می شود ، مقدار کمی از فلز برداشته می شود . فلز در ترکیب با اجزا حمام به شکل نمک فلزی در ته وان رسوب می کند . این حمام یک عمر نامحدود دارد . حمام های محدود در حالتی است که نمک های فلزی به صورت محلول در حمام قرار می گیرند و در ته وان رسوب نمی کنند. وقتی که میزان این نمک ها در محلول به بالاترین حد خود رسید ، حمام باید تخلیه شده و محلول جدید جایگزین شود . این شیوه بسیار گران بوده و مقرون به صرفه نمی باشد . معمولا محلول الکتروپولیش ترکیبی از اسید فسفریک و اسید سولفوریک می باشد . در همگام عمل الکتروپولیش اکسیژن در آند و هیدروژن در کاتد آزاد می شود . گاهی اوقات اکسیژن آزاد شده در آند به همراه اکسیژن موجود در هوا باعث انفجار هیدروژن می شود که با صدای بلندی همراه است اما اساسا خطرناک نیست .

تجهیزات الکتروپولیش :

اسید های غلیظ نظیر اسید فسفریک و اسید سولفوریک ، رکتیفایر جهت ایجاد جریان مستقیم ، تانک مناسب الکتروپولیش تلاطم ، تهویه ، وسایل و تجهیزات ایمنی – رکها (آویز ها ) گرمایش و سرمایل محلول

مراحل انجام الکتروپولیش :

۱- انتقال به رک

۲- تمیز کاری قطعه

۳- شستشو

۴- الکتروپولیش

۵- شستشو

۶- پسیو کردن

۷- شستشو

۸- شستشوی گرم

۹- خشک کردن

برای انجام یه الکتروپولیش خوب ، مرحله تمیز کاری بسیار با اهمیت می باشد . در این مرحله قطعات توسط چربی گیر های قلیایی و یا حلالی کاملا تمیز و بعد از عملیات الکتروپولیش انجام می شود .

تصفیه پساب :

برای تصفیه پساب این فرایند نیز ار روش ترکیب شیمیایی استفاده می شود . بدین ترتیب که آب های حاصل از شستشو در یک مخزن جمع آوری شده و از طریق کنترل Ph تا عدد ۹ کلیه فلزات رسوب می کنند. (درباره تنظیم PH آب بیشتر بخوانید). در صورتی که در پساب حاصل از این فرایند کروم شش ظرفیتی موجود باشد ، باید این کروم تبدیل به کروم سه ظرفیتی که برای محیط زیست مضر نیست تبدیل گردد که این کار از طریق افزودن سولفیت سدیم انجام می شود . پس از تنظیم ph می توان از طریق افزودن یک پلی الکترولیت ذرات ریز را به ذرات درشت تبدیل کرد . پس از گذشتن چند ساعت که به زمان ماند مشهور است ، این ذرات در کف مخزن رسوب می کنند که می توان آنها را از طریق یک فیلتر پرس به صورت کیک خشک جدا نمود و یا در یک حوضچه شنی خشک کشده و جدا نمود .

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp)

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp)

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp)

در این مقاله به روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp) می پردازیم .

سدیم تری پلی فسفات یک ماده اولیه بسیار مهم و ضروری برای منابع پاک کننده به حساب می آید. امروزه تمام پودر های پاک کننده سنتتیک حاوی حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد سدیم تری پلی فسفات هستند که یکی از اجزای خیلی ضروری و اساسی به شمار می آید. در این مقاله به بررسی روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp) می پردازیم .

خصوصیات تری پلی فسفات سدیم (stpp):

۱-به صورت پودر سفید یا گرانول می باشد

۲-میزان سمیت آن ناچیز است

۳-در آب حلالیت دارد (به میزان ۱۴٫۵ گرم در ۱۰۰ گرم آب ۲۵ درجه سانتی گراد )

کاربرد و موارد مصرف تری پلی فسفات سدیم (stpp):

سدیم تری پلی فسفات به عنوان نرم کننده آب ، عامل توقیف کننده واکنش های شیمیایی ، عامل لخته زدایی یا جلوگیری از لخته شدن ، افزودنی های غذایی و همچنین در صنایع نساجی کاربرد دارد.

جایگاه صنعتیتری پلی فسفات سدیم (stpp):

بر اساس اطلاعات موجود ، تولید سدیم تری پلی فسفات از میزان تقاضای آن بسیار کمتر است . با توجه به این که صادرات این ماده هم از امتیاز بالقوه خوبی برخوردار است

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp):

سدیم تری پلی فسفات از اضافه کردن اسید فسفریک غلیظ به محلول اشباع سودا اش تولید می شود.

۵Na2CO3 + 6H3PO4——–> 2Na5P3O10 + 9H2O+5CO2

کربنات سدیم (سودا اش) را به مخزن مخلوط کن می ریزند و فیلتر می کنند. اسید فسفریک (۶۰-۶۵درصد) را در سطح مخزن اضافه می کنند به طوری که دی اکسید کربن بتواند به آسانی آزاد شود. معمولا مقدار کمی کربنات سدیم ، بیش از نسبت محاسبه شده تئوری اضافه می کنند. محلول را توسط بخار می جوشانند تا زمانی که تمامی دی اکسید کربن خارج شود. نتیجه این عمل ، محلول تری سدیم فسفات است که در حالت داغ (در درجه حرارت ۸۵-۱۰۰ درجه سانتی گراد ) فیلتر می شود و به دو قسمت مجزا از یکدیگر تقسیم می گردد. مقداری کم که به صورت گل و لای سفید رنگ است و شامل سیلیس ، آهن و فسفات آلومینیوم باقی مانده در فیلتر می باشد، که به صورت ضایعات دور ریخته می شود. اگر قرار باشد که تری سدیم فسفات تولید کنند ، قسمتی از محلول های شفاف دی سدیم فسفات حاوی حدود ۱۴٫۵ درصد پنتا اکسید فسفر و ۱٫۳ درصد اکسید سدیم را به مخزن تری سدیم فسفات پمپ می کنند.

روش تولید تری پلی فسفات سدیم (stpp)

نمودار جریان تولید سدیم تری پلی فسفات

 

 

نسبت اسید فسفریک به کربنات سدیم(سودا اش) طوری تنظیم می گردد که نسبت Na2O به P2O5 برابر ۱٫۶۷ گردد که این نسبت با مخلوط یک مودال از منوسدیم فسفات به دو مول دی سدیم فسفات مطابقت دارد. پس از فیلتر کردن ، محلول به کوره پخت پیوسته دوار پاشیده می شود .  به طوری که در آنجا عمل خشک کردن ، آب گیری مولکولی ، تبدیل به سدیم تری پلی فسفات ، گرم کردن و خنک کردن به صورت متوالی انجام می شود.

 

لیست تجهیزات و ماشین آلات:

۱-مخزن مخلوط کن با همزن

۲-مخزن نگهداری اسید فسفریک

۳-فیلتر کننده

۴-تبخیر کننده

۵-خشک کن دوار

۶-آسیاب

۷-بویلر کوچک با ظرفیت ۱۵۰ کیلو گرم بر ساعت با بخار ۱۰۰ پوند اینچ مربع

۸-سایر لوازم های فرعی مانند پمپ ها ، شیر ها ، لوله های ارتباطی

۹-تاسیسات و ساختمان

۱۰-دانش فنی ، طراحی و مهندسی

۱۱-برق و الکتریسیته و لوله کشی های مورد نیاز