스케일 방지 및 조절 / 정벽 효과(Crystal distortion effect)



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화장품 원료

계면활성제

오일

유무기 화합물

스케일 방지 및 조절 / 정벽 효과(Crystal distortion effect)

보일러의 스케일을 형성하는 용수중의 주요 불순물 성분은 칼슘염(예, 탄산칼슘, 오르토인산칼슘, 황산칼슘,중탄산칼슘)과 철 산화물이다.
위에 열거한 경도 성분을 슬럿지로서 경질의 스케일 부착을 방지하기 위하여 軟化劑가 사용되며 알카리도의 조정 작용도 할 수 있는 수산화나트륨, 탄산나트륨 및 각종의 인산나트륨등이 있다.
특히 인산나트륨과 각종 중합인산나트륨은 칼슘경도 성분과 반응하여 부유성이 있는 연질의 슬럿지인 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)를 형성시켜 부로우 실시에 의해 배출시킴으로서 경도 성분에 의한 스케일화를 방지 한다.

10Ca(HCO3)2+ 6Na3PO4 + 2NaOH → [Ca3(PO4)2]3Ca(OH)2 + 10Na2CO3 + 10CO2 + 10H2O

최근의 신개발 스케일 방지 및 조절 성분으로는 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산(HEDP), 아미노트리 메틸렌포스폰산(AMP), 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복실산(PBTC)등 포스폰산염이 있다.
추가로 리그노술폰산나트륨이 자체의 스케일 방지 및 기타 관련된 특성으로 인해 사용된다.
스케일 조절 중합체로서는 음이온계 유기고분자 전해질이 이용되는데 약 2,000 내지 6,000 사이의 분자량을 갖는 것으로 포스피노카르복실산유도체, 폴리마레인산유도체, 폴리아크릴산유도체 및 술포네이트스티렌/말레인산 화합물 등이 이용된다.

킬란트(Chelant)성분은 용수중의 칼슘 및 철 이온을 화학 양론적으로 은폐하기 위하여 테트라소듐 에틸렌 디아민 테트라아세트산(EDTA) 및 트리소듐 니트릴로 아세테이트(NTA)가 이용된다.
씨퀘스터링제(Sequestering agent)로서 특정 글루콘산염 과 고분자 전해질은 통상적으로 역치(Threshold)처리 한다.
역치 처리는 일반적으로 처리 단위당 다수의 이온을 제어하는데 효과적이며 경제적이다.

특히 글루콘산나트륨은 주로 자체의 은폐(Sequestering) 특성과 자체의 제일철 금속 표면의 부식 억제 특성이 있다.

정벽 효과(Crystal distortion effect)

스케일 방지제가 공존하는 계에서 석출된 결정은 구형, 다면체 또는 눈꽃 모양 등의 부정형 형상을 갖는다.
이러한 부정형 결정은 결정 성장의 과정에서 결정성장점에 스케일 방지제가 흡착하여 그 면의 성장속도를 급속히 저하시키기 때문에 결정이 본래의 결정형 보다 다른 성장을 갖는다.

이러한 스케일 방지제의 영향을 정벽효과라 하며 스케일 방지제의 기능으로서는 결정 성장점에의 흡착기능과 결정성장 억제 기능이 있는 것을 보여 준다.