مخزن ذخیره اسید سولفوریک – تولید کننده و سازنده مخازن ضد اسید

مخزن اسید سولفوریک چه ویژگی هایی باید داشته باشد؟

همانطور که می دانید اسید سولفوریک، یک اسید معدنی بسیار سوزاننده است که دارای فرمول مولکولی H2SO4 بوده و از نظر فیزیکی به صورت مایع رقیق و بی رنگ و کاملا محلول در آب است. این اسید دارای خاصیت خورندگی بر روی فلز, بافت های زنده و حتی سنگ می باشد و در غلظت های بالا دارای خاصیت قوی خشک کنندگی و اکسید کنندگی است. به همین دلیل مخزن ذخیره اسید سولفوریک باید در برابر این خوردگی ها و آسیب ها مقاومت داشته باشد.

  اسید سولفوریک در گستره وسیعی از صنایع کاربرد دارد. کشاورزی، تصفیه آب و پساب، تولید رنگدانه ها، تولید اسید فسفریک با خاک فسفاته، تولید آهن و فولاد برای اکسیدزدایی، تولید شوینده های صنعتی و دباغی و اسید باتری خودروها از جمله موارد کاربرد این اسید می­باشد.

  اسید سولفوریک را بایستی در مخازن ساخته شده از مواد ضد خوردگی ذخیره نمود تا ایمنی، دوام و طول عمر مخزن اسید تضمین شود. این ملاحظات را می توان متناسب با درجه غلظت و رقیق بودن مایع ذخیره شده تغییر داد.

  مخزن ذخیره اسید سولفوریک باید ویژگی های خاصی داشته باشد. خوشبختانه مخازن ضد اسید پلی اتیلنی فروشگاه مخزن آب دات کام که توسط کارخانه پلاستونیک تولید می شوند سالهاست مورد استفاده صنایع و کارخانجات بسیار معتبر قرار گرفته به گونه ای که حتی این مخازن توانسته اند جایگزین بخش قابل توجهی از مخازن گرانقیمت استیل ضد زنگ، که پیش از این با قیمت های بسیار بالایی تهیه می شد نیز بشوند. خرید های دوباره و مکرر این کارخانجات در طی این سالها جهت توسعه زیرساخت ها و تولید محصولاتشان، نشان دهنده این است که این مخازن ضد اسید توانسته اند به خوبی عملکرد مناسبی از خود نشان بدهند و این کارخانجات مجدداً به مخازن ضد اسید پلاستونیک و مجموعه مخزن آب دات کام اعتماد نمایند.

  اگر اسید سولفوریک در ظروف و یا مخازن مناسب همراه با اتصالات سازگار ذخیره نشود، خورندگی اتفاق می افتد و یکدستی ساختار مخزن به خطر افتاده و موجب شکستگی یا شکاف ظرف و مخزن نگهدارنده اسید شده که به نوبه خود سبب ایجاد هزینه های مادی فراوان و تهدید سلامتی افراد می شود. در هنگام ارزیابی یک مخزن اسیدسولفوریک علاوه بر میزان رقیق شدگی و ترکیب پذیری محلول بایستی میزان گرمای آزادشده واکنش شیمیایی نیز مورد توجه قرار گیرد.

مخزن ذخیره اسید سولفوریک پلاستونیک

   مخزن ذخیره اسید سولفوریک پلاستونیک، از جنس پلی اتیلن HDPE به گونه ای طراحی و تولید شده است که بتواند به خوبی این ماده ی بسیار خورنده را ذخیره سازی کند و در برابر فشار ناشی از چگالی بالای این ماده مقاومت کافی را داشته باشد. برای ساخت مخزن اسید سولفوریک، شرکت پلاستونیک، از فرمولاسیون خاص و ویژه ای استفاده می کند و برای افزایش کیفیت بیشتر، عموماً ضخامت مخازن ضد اسید افزایش داده می شود.

   مخازن پلی اتیلن ضد اسید پلاستونیک به همراه اتصالات سازگار با اسید سولفوریک می توانند به راحتی برای ذخیره این اسید مورد استفاده قرار گیرد. لازم به ذکر است که کلیه مخازن اسید پلاستونیک با گارانتی و خدمات پس از فروش عرضه می شوند. هر تولید کننده و سازنده مخازن ضد اسید علاوه بر اینکه باید مخزن با کیفیت و مقاوم در برابر اسید ها و مواد شیمیایی تولید کند باید خدمات پس از فروش مناسبی به خریداران گرامی ارائه دهد و این موضوع یکی از الزامات اساسی است که خوشبختانه توسط شرکت پلاستونیک ارائه میشود.

 

روش نگهداری در مخازن پلاستونیک

• مخازن و اتصالات پلاستونیک را می توان طوری ترکیب کرد تا بتوان در آن اسید سولفوریک را با کاهش خطرات ناشی از انبارش این مایع شیمیایی اسیدی نگهداری کرد.
• در صورتی که مخزن یا نگهدارنده ثانویه وجود نداشته باشد مخازن پلاستونیک تو در تو  بهترین انتخاب برای نگهداری مواد شیمیایی هستند.  این مخازن با قرار دادن یک مخزن کوچکتر در یک مخزن بزرگتر روباز ، از امکان بروز حوادث در هنگام هر گونه نشتی احتمالی جلوگیری می­کند.
• نصب مخزن باید بر روی بتن با سطح نرم و صاف، آسفالت و یا فولاد باشد. هیچ گونه طناب و یا وسیله ای برای ثابت کردن به دور مخزن نباید استفاده شود و  همینطور از اتصال نردبان به مخزن  جلوگیری شود .
• جنس اتصالات بکار رفته در مخازن ضد اسید پلاستونیک برای نگه داری این ماده ، باید پلی اتیلن و یا پلی وینیل کلراید باشد و از گسکت­هایی از جنس اتیلن پروپیلن دین مونومر برای آب بندی استفاده می­شود.

مشخصات مخزن ذخیره اسید سولفوریک پلاستونیک

نام ماده	نوع رزین	چگالی	جنس اتصالات	جنس گسکت­ها
اسید سولفوریک ۹۸%	پلی اتیلن۳۸۴۰	۱/۸۴ گرم بر سانتیمتر مکعب	PE یا PVC	EPDM

 

آیا اسید سولفوریک در هر مخزن پلی اتیلن یا پلاستیکی قابل ذخیره و نگهداری است؟

  در سال های اخیر در کشورمان استفاده از مخازن پلی اتیلن یا پلاستیکی برای ذخیره سازی انواع اسید ها از جمله اسید سولفوریک افزایش پیدا کرده است. اما متاسفانه نمی توان در تمامی مخازن پلی اتیلنی اقدام به نگهداری اسید سولفوریک و یا طیف وسیعی از اسیدها و مایعات شیمیایی نمود. عدم توجه به این موضوع باعث بروز مشکلات فراوان خواهد شد به همین دلیل حتماً باید در هنگام خرید مخزن پلی اتیلن ذخیره و نگهداری اسید سولفوریک ابتدا از معتبر بودن برند و کیفیت محصول نهایی و همچنین سازگاری کامل آن با اسید سولفوریک اطمینان حاصل نمایید.

  اگر چه تولیدکنندگان مختلفی در ایران اقدام به تولید مخازن پلی اتیلنی می کنند ولی تنها یک شرکت است که اقدام به تولید مخازن پلی اتیلن تقویت شده با تکنولوژی روتومولدینگ می نماید. متاسفانه گاهاً مشاهده شده که فروشندگان مخازن پلی اتیلن، استفاده از مخزن پلی اتیلن معمولی را برای ذخیره سازی اسید ها و مواد شیمیایی نیز پیشنهاد می دهند که اینکار موجب آسیب دیدگی و بروز هزینه های گزاف برای خریداران  شده است. البته در شرایط خاص و برای اسیدهای رقیق با چگالی پایین می توان از مخازن معمولی پلی اتیلنی که از پلی اتیلن درجه یک و مواد غیر بازیافتی تولید شده نیز استفاده کرد اما در هر صورت طول عمر آنها کمتر از مخازن ویژه نگهداری اسید خواهد بود و نکات ایمنی در این شرایط باید بیشتر مد نظر قرار گیرد.

متداولترین مخزن ذخیره اسید و مواد شیمیایی در ایران

  در حال حاضر، متداول ترین مخزن که برای ذخیره محلول اسیدسولفوریک برای حجم های کمتر از ۲۰ هزار لیتر استفاده میشود؛ مخزن پلی اتیلن HDPE است. به خاطر ویژگی های داتی پلی اتیلن HDPE و استفاده از افزودنی هایی با هدف افزایش استحکام ، پیشنهاد می شود اسیدسولفوریک را با غلظتهای مختلف را فقط در مخازن ضد اسید ما نگهداری کنید.  یکی از فواید استفاده از ترموپلاستیک ها مانند مخزن پلی اتیلنی HDPE  برای ذخیره اسیدسولفوریک این است که چنین موادی در برابر H2SO4 برخلاف مخازن استیل با مقاومت خوردگی پایین ، واکنشی نشان نمی دهند و بر این مبنا از تولید گاز هیدروژن و سولفات آهن جلوگیری می شود.

    دمای حداکثری عملکرد مخزن پلی اتیلنی در ۵۵ درجه سانتیگراد ( ۱۳۰ درجه فارنهایت) می باشد. این امر نکته مهمی است زیرا فراوری های مختلفی که روی H2SO4 پیاده می شود،از قبیل رقیق سازی یا ترکیب کردن اسید غلیظ می تواند سبب شود که دما به این محدوده یا فراتر از آن برسد. بنابر چنین ملاحظاتی مرتبط با افزایش دماست که گفته می شود معمولا در هر مخزن پلاستیکی اقدام به ذخیره اسید ننمائید و مخزن مدنظر بایستی تحت استانداردها و ارزیابی های کیفی دقیق تولید شود. پیشنهاد می شود که اگر محلولهای با غلظت پایین نیاز دارید اسید سولفوریک رقیق نشده خرید نمائید. در غیر این صورت در مخارن کوچکتر پلی اتیلنی و به کمک آب کاملا سرد ، کم کم به غلطت مورد نظر دست پیدا کنید.

  برای مخزن های پلی اتیلنی که قرار است در محیط بیرونی برای ذخیره اسید سولفوریک استفاده شوند پیشنهاد می شود که از مواد مقاوم در برابر اشعه یو وی آفتاب استفاده شود تا سطح بیرونی مخزن به دلیل تابش طولانی این پرتو ها ساختار خود را به خوبی حفظ کند. در مخزن پلی اتیلن ضد اسید پلاستونیک از این مواد استفاده می شود به همین دلیل پس از گذشت سال ها همچنان ظاهر مخازن ضد اسید پلاستونیک که حتی در برابر نور خورشید قرار دارند تا حد بسیار زیادی حفظ می شود.

نکات مهم برای ذخیره اسید سولفوریک در مخازن ضد اسید

   با توجه به حساسیت ذخیره اسید در این مخازن ویژه ، نیاز است به نکاتی که در ادامه بیان می شود توجه کافی داشته باشید. عدم توجه به این موارد می تواند باعث بروز هزینه های فراوانی شده و همچنین شرایط گارانتی و خدمات پس از فروش را بامشکل مواجه نماید:

۱- مخزن پلی اتیلنی به راحتی می تواند انواع اسید سولفوریک با انواع غلظت های مختلف را در خود ذخیره نماید ولی توصیه می شود حجم اسید در یک مخزن زیر ۲۰ هزار لیتر باشد. مثلا برای ۲۰ هزار لیتر از دو مخزن ۱۰ هزار لیتری استفاده کنید. در غیر این صورت از چندین مخزن استفاده نمایید و در صورت محدودیت استفاده از چند مخزن پلی اتیلن ، از یک مخزن بزرگ استیل ضد زنگ استفاده نمایید. هر چند قیمت بسیار گران (۱۰ برابر یا بیشتر) مخازن استیل ضد زنگ ، معمولا به دلایل اقتصادی مانع از این کار می شود.

۲- گرمای آزاد شده از واکنش ها، رقیق سازی و ترکیب اسید سولفوریک بایستی در تولید و خرید مخزن ملاحظه شده و در هر مرحله بررسی شود. به عنوان مثال هر زمانی که قرار است رقیق سازی صورت گیرد باید اسید غلیظ را به اب اضافه نمود. از انجام فرایند معکوس یعنی افزودن اب به اسیدغلیظ اجتناب نمائید. زیرا در حالت اضافه شدن اب به اسید دما به صورت کنترل نشده و خطرناکی افزایش یافته و بالا می رود و می تواند اسیب های فراوانی ایجاد کند و منجر به موقعیت خطرناکی خواهد شد.

۳-واشرها، اتصالات و لوله ها بایستی متناسب با غلظت اسید سولفوریک انتخاب شوند و سازگاری کاملی با آن داشته باشند.

۴- مخزن بایستی بتواند سیالی با چگالی ۱٫۹ را تحمل نماید.

۵-برای اطمینان بیشار استفاده از مخزن های سوپریور و تقویت شده پلی اتیلنی توصیه می شود.

قیمت مخزن اسید سولفوریک

  با توجه به پارامترهای گوناگونی که در تخمین قیمت مخزن اسید سولفوریک دخیل هستند نیاز است ابتدا این پارامترها مشخص شده و سپس قیمت نهایی مخزن ضد اسید سولفوریک اعلام شود. برای اینکار نیاز است این اطلاعات به کارشناسان فروش اعلام شود و سپس قیمت نهایی به اطلاع خریدار اعلام خواهد شد. اما به صورت حدودی با توجه به غلظت و چگالی اسید، قیمت مخزن پلی اتیلن تقویت شده برای ذخیره اسید سولفوریک بین ۱۵ تا ۴۰ درصد بیشتر از مخازن پلی اتیلنی معمولی که جهت ذخیره مایعات با چگالی نزدیک به آب هستند اعلام شده است.

برای اطلاع از قیمت بروز مخازن ذخیره اسید سولفوریک با شماره زیر تماس حاصل نمایید
۰۲۱۴۴۵۴۸۹۲۲ (۱۰ خط) – مخزن آب دات کام

مخزن پلی اتیلن ضد اسید عمودی بهترین انتخاب برای استفاده به عنوان مخزن ذخیره اسید سولفوریک

   برای استحکام بیشتر و افزایش طول عمر مخازن ضد اسید پلی اتیلنی، عموماً این مخازن به صورت عمودی ایستاده تولید می شوند و مخازن پلی اتیلن افقی پیشنهاد نمی شوند. البته در صورتی که لیتراژ مد نظر پایین باشید می توان از مخازن افقی نیز استفاده نمود ولی به طور کلی مخازن عمودی انتخاب بهتر و با دوامتری هستند.

  بنابراین بنا به دلایل عنوان شده باید با دقت و آگاهی کامل بهترین برند و مخزن اسید را با توجه به کاربرد مد نظرتان انتخاب بفرمایید. در این خصوص یکی از قدیمی ترین و معتبرترین تولید کننده و سازنده مخازن ضد اسید، شرکت پلاستونیک است. در ادامه مخازن ضد اسید پلاستونیک معرفی خواهند شد. اما پیش از آن به دلیل اهمیت اطلاع از سازگاری اتصالات ورودی و خروجی و واشر های متداول با اسید سولفوریک ابتدا مقاومت این مواد در قالب جدولی بیان کرده ایم.

  هر ظرف یا مخزن ذخیره اسید، از ویژگی های خاصی برخوردار هستند که  برمبنای آن حدتحمل خاصی از گرما، دما، غلظت و تاثیرپذیری شیمیایی را تحمل می کنند و در صورت تغییر حامل ها و یا سایر مولفه ها اثرگذاری خویش را از دست خواهند داد. جدول زیر سازگاری واشرها، فیتینگ ها و پیچ های مختلف را در خصوص اسید سولفوریک مشاهده می فرمایید:

جدول مقاومت در برابر اسید سولفوریک
ماده مربوطه	۰-۱۰% H₂SO₄	۱۰-۷۵% H₂SO₄	۷۵-۱۰۰% H₂SO₄
۳۰۴ SS	پیشنهاد نمی شود	پیشنهاد نمی شود	مناسب
۳۱۶ SS	خوب	پیشنهاد نمی شود	پیشنهاد نمی شود
CPVC	عالی	عالی	مناسب
PVC	عالی	عالی	مناسب
XLPE	عالی	عالی	خوب
HDPE	عالی	عالی	عالی
LDPE	عالی	عالی	خوب
Polypropylene	عالی	عالی	مناسب
FRP	عالی	خوب	پیشنهاد نمی شود
Nylon	مناسب	پیشنهاد نمی شود	پیشنهاد نمی شود
Neoprene	خوب	خوب	پیشنهاد نمی شود
PTFE	عالی	عالی	عالی
PVDF / Kynar	عالی	عالی	عالی
VITON	عالی	عالی	عالی
Hastelloy-C	خوب	خوب	خوب
Teflon	عالی	عالی	عالی
EPDM	عالی	خوب	خوب
Aluminum	مناسب	پیشنهاد نمی شود	پیشنهاد نمی شود
Brass	پیشنهاد نمی شود	پیشنهاد نمی شود	پیشنهاد نمی شود
Titanium	پیشنهاد نمی شود	پیشنهاد نمی شود	پیشنهاد نمی شود

الزامات ایمنی ریسک و شرایط نگهداری اسید سولفوریک

  اسید سولفوریک مایعی بسیار سنگین است .اضافه شدن ذرات آب به اسید غلیظ باعث پخش شدن ذرات آب و اسید در هوا و یا انفجار می­شود. اگر اسید سولفوریک بر روی فلز ریخته شود گاز بسیار اشتعال پذیر هیدروژن آزاد می شود. سوختگی با اسید سولفوریک بسیار جدی تر از سوختگی با دیگر اسید هاست. اسید سولفوریک سبب دی هیدراته شدن هر چیزی که با آن در تماس است شده و گرمای آزاد شده بر اثر واکنش با آب می تواند سبب سوختگی درجه دو شود. ظروف و مخازن نگهداری سولفوریک اسید باید بتوانند اولاً در برابر چگالی این اسید مقاوم باشند و ثانیاً در برابر قدرت خورنگی بالای آن مقاوت کافی را داشته باشند.

  اسید سولفوریک را بایستی در ظروف یا مخازن ساخته شده از مواد ضدخوردگی ذخیره نمود تا ایمنی، دوام و طول عمر مخزن تضمین شود. این ملاحظات را می توان متناسب با درجه رقت ویژه هر محلول تغییر داد. اگر اسید سولفوریک در نگهدارنده های مناسب همراه با اتصالات سازگار ذخیره نشود، خورندگی اتفاق می افتد و یکدستی ساختار مخزن اسید به خطر افتاده و موجب شکستگی یا شکاف ظرف و مخزن نگهدارنده شده که به نوبه خود سبب ایجاد هزینه های مادی فراوان و تهدید سلامتی افراد می شود. در هنگام ارزیابی یک مخزن اسیدسولفوریک علاوه بر میزان رقیق شدگی و ترکیب پذیری محلول بایستی میزان گرمای آزادشده واکنش شیمیایی نیز مورد توجه قرار گیرد.

  علاوه بر ملاحظات مربوط به ماده سازنده مخزن، باید توجه داشت که اسید سولفوریک بایستی در یک محیط خشک، خنک، به دور از نورخورشید، دور از منابع گرما و احتراق نگهداری شود. ذخیره سازی عمده اسید سولفوریک بایستی همراه با کاربست اقدامات و مهارهای ثانویه باشد تا نگرانی های مرتبط با حوادث مربوط به نشت عمده مواد را مرتفع نماید. بازدید دوره ای و نظارت مستمر برای ذخیره موفق اسیدسولفوریک ضروری است.

مراقبت های مختلفی در هنگام ذخیره سازی عمده اسید سولفوریک باید مورد توجه قرار گیرد. میزان غلظت شیمیایی و حجم، جزو مهمترین شاخص ها هستند زیرا امکان تنش شیمیایی و احتمال خورندگی مخزن نگهدارنده را تهدید می کند. اگر حجم مخزن ذخیره از ۱۵۰۰۰ لیتر حجم اسید غلیظ بیشتر است، به دلیل افزایش فضا، تنش فشار و خطرات بالقوه نشت بازدیدهای مهندسی دوره ای پیشنهاد می شود. در ادامه به بهترین نگهدارنده ها برای اسید های سولوفریک اشاره می شود.

نگهدارنده های ثانویه مخزن اسید سولفوریک

  برای کاهش ریسک و افزایش ایمنی پیشنهاد می شود برای مخازن اسید سولفوریک از نگهدارنده های ثانویه استفاده نمود. به عبارت دیگر طبق استانداردها باید برای شرایط بحرانی و در صورتی که برای مخزن ذخیره اسید حوادث غیر مترقبه نظیر نشتی و ترکیدگی رخ دهد، اقدامات پیشگیری در نظر گرفته شود که یکی از این اقدامات فراهم کردن نگهدارنده ثانویه است.

  از مهارهای متداول برای حجم عمده H2SO4 از طریق نصب مخزن فلزی در یک حوضچه بتنی یا سیمانی و عایق نمودن سطح سیمانی با یک ماده مقاوم در برابر اسید است. ( زیرا بتن و سیمان در برابر اسید واکنش نشان می دهند.) ، اما مطابق شکل زیر، استفاده از مخازن تو در تو پلی اتیلنی ، ضمن صرفه جویی در هزینه و زمین ، موجب حفظ کیفیت اسید نشت کرده نیز می شود. پروتکل های ایمنی مهندسی مستلزم این است که مهارث ثانویه قادر به دربرگیری دست کم ۱۱۰ درصد از حجم کلی مخزن اسید باشد. قوانین و مقررات نظارتی محلی نیز ممکن است که استلزامات اضافی بر سیستم مهارهای ثانویه اسیدسولفوریک تحمیل کنند. همواره سیستم های ذخیره شیمیایی تائید شده بر طبق مقررات حقوقی محلی طراحی و تولید می شوند.

توجه به چگالی و نقطه انجماد اسید سولفوریک جهت ذخیره سازی در مخازن ضد اسید

  همانطور که در برابر بسیاری از موادشیمیایی نیز صادق است، چگالی و نقطه انجماد خاص اسید سولفوریک متناسب با مقدار غلظت تغییر می کند. گرانش ممکن است که به صورت جزئی با تغییر دما نیز عوض شود. جدولی که در زیر می آید ترکیب گرانش های خاص و نقطه انجماد خاص هر غلظت متفاوتی از اسید سولفوریک است. دمای مقیاس ما برای محلول ۶۰ درجه فارنهایت بوده است.

میزان گرانش و نقطه انجماد اسید سولفوریک
درصد غلظت	میزان گرانش	نقطه انجماد
۰%	۱٫۰۰	۰°C
۱۰%	۱٫۰۷	۵°C-
۲۰%	۱٫۱۴	۱۴°C-
۳۰%	۱٫۲۲	۳۵°C-
۴۰%	۱٫۳۱	۵۶°C-
۵۰%	۱٫۴۰	۳۶°C-
۶۰%	۱٫۵۰	۲۹°C-
۷۰%	۱٫۶۱	۴۲°C-
۷۵%	۱٫۶۷	۲۹°C-
۸۰%	۱٫۷۳	۱°C-
۸۵%	۱٫۷۸	۷°C
۹۰%	۱٫۸۲	۷°C-
۹۲%	۱٫۸۳	۱۸°C-
۹۳%	۱٫۸۳	۲۹°C-
۹۵%	۱٫۸۴	۲۲°C-
۹۶%	۱٫۸۴	۱۴°C-
۹۸%	۱٫۸۴	۱°C-
۱۰۰%	۱٫۸۳	۱۱°C

گرم کردن و عایق بندی اسید سولفوریک

  نقطه انجماد انواع غلظت های اسید سولفوریک می توانند به صورت معناداری تغییر یابند. اسیدسولفوریک ۹۳ درصد نقطه انجمادی برابر با منفی ۲۱ درجه فارنهایت دارد و بسیاری از کاربست های شیمیایی به راحتی بر روی آن انجام می شود و نگهداری آن شرایط خاصی ندارد. ولی اسیدسلفوریک ۹۸ درصد در ۳۰ درجه فارنهایت منجمد می شود و شرایط نگهداری و ذخیره آن بسیار دشوار است. یخ زدن و انجماد غلظت های ۳۵ تا ۷۵ درصد و حتی ۹۳ درصد مشکل خاصی نیست. اما در نهایت یک بازبینی فنی و جمع آوری اطلاعات مربوط به نقطه انجماد برای تمامی غلظت های ممکن اسید سولفوریک پیشنهاد می شود.

بسته به موقعیت مخزن اسید سولفوریک، چه در محیط داخلی و چه در شرایط بیرونی، نقطه انجمادهای متغیر اسیدسولفوریک می توانند برای عملکردها و کاربست های متفاوت اسید مشکلاتی ایجاد نمایند. اگر به صورت بالقوه احتمال انفجار اسیدسولفوریک خاصی پیرامون نقطه انجماد آن وجود دارد، پیشنهاد می شود که عایق بندی مناسب برای مخزن، لوله ها و اتصالات برای پیشگیری از منجمد شدن اسید انجام پذیرد.

اطلاعات تکمیلی در مورد سولفوریک اسید وترکیب و رقیق سازی محلولهای اسید سولفوریک

  چگالی سولفوریک اسید برابر باg/cm3  ۱٫۸۴ می­باشد. این اسید با نام های اسید باتری و هیدروژن سولفات نیز شناخته می شود . همچنین نام های غیرمرسوم این اسید که امروزه چندان به کار برده نمی شوند اسید سولفین و یا روغن ویتریول است. اسید سولفوریک به واسطه غلظت بالای خود به عنوان یک اسید “سنگین” شناخته می شود و نمی توان آن را در هر ظرفی نگهداری کرد.

  به طور معمول محلول ها به صورت صددرصدی از H2SO4 تشکیل نمی شوند، بلکه تا اندازه ای که بر واحد وزن بر درصد بیان می شود (WT%) با آب رقیق می شوند. ترکیب ها و درصدهای مرسوم تجاری ۹۳ درصد، ۹۶ درصد و ۹۸/۵ درصد می باشند.  ملاحظات و نکات مهم در خصوص دست زدن، کارکردن ، ذخیره و واکنش اسید سولفوریک رقیق شده کاملا از مباحث مربوط به محصولات غلیظ متفاوت است.

  اسید سولفوریک مایعی بی بو، نیمه روغنی است که ظاهر آن متناسب با درصد خلوصش از شفاف تا زردرنگ می باشد. چسبندگی اسیدسولفوریک از آب بیشتر است که به خاصیت روغنی آن مربوط می شود. میزان چسبندگی اسید سولفوریک ۲۴٫۲ سنتیپویس (centipoise)  در دمای بیست درجه سانتیگراد می باشد. این در حالیست که این عدد برای آب یک و برای روغت زیتون ۸۵ سنتیپویس است. چسبندگی رابطه معکوسی با دما دارد: یعنی با افزایش دما چسبندگی کاهش می یابد. افزایش چسبندگی اسید سولفوریک را می توان به مقاومت درونی آن نسبت به جریان به واسطه تکیه بر جهت گیری  ساختاری سه بعدی، مولکولی و جاذبه الکتریکی اجزاء اتمی آن: یعنی ابعاد دوقطبی و افزایش همبستگی هیدروژنی دانست.

  همانطور که گفته شد اسیدسولفوریک به عنوان یک محلول شیمیایی سنگین به دلیل غلظت بالای آن شناخته می شود. دلیل این امر نیز غلظت خاص محلول است. این غلظت می تواند از ۱٫۰۷ تا ۱٫۸۴ گرم بر سانتیمتر مربع ( در حالیکه برای اب این عدد ۱ گرم بر سانتیمتر مربع است) را در برگیرد. بر این اساس اسید سولفوریک در غلیظ ترین حالت خود در یک حجم برابر تا حدود دو برابر میتواند سنگین شود.

  اسید سولفوریک یک اسید معدنی است که نیای اتمی آن سولفور(گوگرد) است ( معدنی به معنای غیر آلی یا غیرکربنی). برای مقایسه استیک اسید CH3COOH  اسید عالی یا کربنی است. H2SO4  را می توان از حل تری اکسید گوگرد در آب به دست آورد. بازنمایی تصویری واکنش و ساختار مولکولی اسید سولفوریک اینگونه است:

H₂O(l) + SO₃(g) = H₂SO₄(aq)

  اسید سولفوریک می تواند واکنش های خطرناکی داشته باشد و برای سلامتی انسان خطرناک است. این ماده شیمیایی یک اسید قوی می باشد. همچنین اسید سولفوریک قرابت و واکنش پذیری زیادی با اب دارد. واکنش پذیری بین آب و اسید سولفوریک بسیار گرمازا است و دمای زیادی تولید می کند. این دما و گرما چنان زیاد است که می تواند خطرناک و حادثه افرین باشد، بنابراین فرآیند رقیق سازی باید به آرامی صورت پذیرد. به خصوص در مقاومت های بالاتر از اسیدسولفوریک هشتاد درصد. چنین واکنش گرمازایی ملاحظات و مراقبت های مهمی در نصب و طراحی مخزن اسید ضروری می سازد زیرا رقیق سازی یا ترکیب اسیدسولفوریک با آب و یا سایر مواد شیمیایی می تواند گرمای زیادی آزاد ساخته و حتی محلول را به قدری گرم نموده که برای خود مخزن و یا اتصالات آن خطرآفرین باشد.

  در فرایند ترکیب اسید سولفوریک با سایر مواد شیمیایی و نیز رقیق سازی این اسید با آب گرمازایی قابل توجهی ناشی از واکنش شیمیایی پدید می اید.  هر زمانی که قرار است رقیق سازی صورت گیرد باید اسید غلیظ را به اب اضافه نمود. از انجام فرایند معکوس یعنی افزودن آب به اسیدغلیظ اجتناب نمائید. زیرا در حالت اضافه شدن آب به اسید دما به صورت کنترل نشده و خطرناکی افزایش یافته و بالا می رود و می تواند آسیب های فراوانی ایجاد کند و منجر به موقعیت خطرناکی خواهد شد.

  حتی در حالت نرمال یعنی اضافه نمودن اسید به اب نیز دما افزایش می یابد و در این حالت نیز امکان گذر دما از آستانه دمایی قابل انتظار یعنی ۵۵ درجه، فراتر می رود. منظور از آستانه دما، نقطه دمایی است که از میزان تحمل مخزن و اتصالات مرتبط فراتر می رود و به مخزن آسیب وارد می شود. بنابراین ضروری است که در صورت ضرورت رقیق سازی بازبینی و نظارت دقیق مهندسی صورت پذیرد. بهترین راهکار در صورت امکان خرید اسید از پیش رقیق شده به منظور اجتناب از خطر است.

  نموداری که در زیر می آید راهنمایی است که نشان می دهد اگر در یک دمای مفروض رقیق سازی غلظت های مختلف اسید سولفوریک رخ دهد، دمای مورد انتظار حاصل از رقیق سازی تا کجا خواهد بود. این نمودار همچنین می تواند کمک کند که انرژی لازم برای زدودن گرمای ایجاد شده حاصل از واکنش محاسبه گردد.

  این نمودار فقط زمانی قابل اتکا است که مایع رقیق سازی آب باشد. اطلاعات مورد نیاز عبارتند از مقدار غلطت محلول، دمای اولیه مورد نیاز محلول و دمای اولیه مورد نیاز آب. مثالی که در پی می آید به خوبی نشان می دهد که چگونه از جدول بالا استفاده نمائید.

در این مثال اسید سولفوریک ۹۳ درصد در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد با اب سی درجه سانتیگراد برای رسیدن به غلظت ۷۰ درصدی رقیق می شود.

1. برای محاسبه دمای نهائی اسید رقیق شده: نقطه ای که غلظت ۹۳ درصد از دمال ۵۰ درجه رد می شود (نقطه شماره ۱ در نمودار) را به نقطه ای که آب از خط دمایی ۳۰ درجه عبور می کند (نقطه شماره ۲) را به یکدیگر وصل کنید. دمای نهایی اسید رقیق شده حاصل، یعنی در این مورد اسید ۷۰ درصدی در جایی که خط دما با خط ۷۰ درصدی همدیگر را قطع می کنند مشخص می شود (یعنی نقطه ۳) که می شود تقریبا ۱۵۰ درجه سلسویس.
2. برای محاسبه میزان انرژی لازم برای رفع گرمای آزاد شده در واکنش شیمیایی: تفاوت میان محور y (محلول بر حست کیلوکالرین بر کیلوگرم) با دمای محلول ( نقطه شماره ۳) تا جایی که اسیدسولفوریک ۷۰ درصدی دمای مطلوب را قطع کند. در این مثال دمای مطلوب نقطه شماره ۴ یعنی ۵۰ درجه سلسیوس است. نتیجه تقریبا ۵۵ کیلوکالرین بر کیلوگرم است.

اسید سولفوریک با چه موادی ناسازگار است؟

   اسید سولفوریک با برخی از مواد فلزی و شیمیایی ناسازگاری دارد. در میان این مواد ناسازگار برخی در فرایندهای صنعتی و کاربردهای متفاوت بسیار رایج هستند. یکی از این ناسازگاری ها با آبی است که قبلا به اسیدسولفوریک غلیظ اضافه شده است.  بایستی از ترکیب سریع و بدون احتیاط اسید سولفوریک با مواد قلیایی همانند سود سوزآور، پتاس سوزآور، سدیم سودا، آهک و سنگ آهک، اجتناب کرد. سدیم هیپوکلریت با اسید سولفوریک واکنش نشان می دهد و منجر به تولید گاز کلرین (CL2) می شود که در نوع خود بسیار خطرناک و کشنده است. علاوه بر این هیدروکلریک اسید (اسید موریاتیک) نیز ناسازگار است، و نیز نباید نیتریک اسید را با اسید سولفوریک قوی ترکیب نمود.

در ادامه به برخی از مواد شیمیایی ناسازگار با اسید سولفوریک اشاره می شود. اسید سولفوریک به صورت شدیدی می تواند با برم پنتافلوراید، نیترواریل آمین ها، ضد هیدرولیک هگزالیتیوم، سیکلوپنتادین، اکسیم سیکلوپنتانون و اکسید فسفر (III) واکنش نشان دهد. اسیدسولفوریک همراه با با نمک های هالید ، کاربید ، نیترات ، پیکرات ، سیانید ، کلرات ، پرمنگنات ، آزید ، نیترومتان و روی بسیار خطرناک است. یک واکنش انفجاری می تواند در زمان ترکیب اسید سولفوریک با پارانیتروتولوئن، پرمنگنات پتاسیم و آب در هنگام رقیق سازی اسید رخ دهد. فشار نگهدارنده و دمای محلول در هنگام ترکیب با استونیتریال، اسید هیدروکلریک، اسید هیدروفلوریک، سدیم هیدروکسید، اکسید پروپیلن، اتیلن دیامین، هیدروکسید آمونیوم، آنیلین، آکرولین و آمینو اتانول افزایش خواهد یافت.

  هر گونه غلیظ سازی اسید سولفوریک اگر درصد خلوص اسید کمتر از ۱۰۰ درصد باشد با برخی فلزها واکنشی نشان می دهد که منجر به تولید گاز قابل اشتعال و بالقوه انفجاری هیدروژن خواهد شد. فلزات رایج که چنین واکنشی از خود نشان می دهند می توان به سدیم، پتاسیم، مگنزیم، کلسیم، آهن، نیکل و روی اشاره کرد. ناسازگاری آهن، نیکل و روی در مورد ملاحظات مربوط به ذخیره، جابجایی و لوله کشی اسید سولفوریک مهم است.  برای مثال واکنش پذیری روی نشان می دهد که نباید از لوله کشی گالوانیزه برای اسید سولفوریک استفاده نمود.

  مشهور است که برخی فلزات به اصطلاح توسط اسیدسولفوریک خوردگی پیدا می کنند، مانند آلومینیوم و فولاد یا استیل کربن. میزان خوردگی با افزایش رقیق شدگی اسید توسط آب نیز افزایش می یابد. به همین دلیل مخزن فلزی کربن استیل برای محلولهای رقیق شده و نیز فلزات ضدزنگ شده برای پیچ ها زمانی که غلظت اسید کمتر از ۹۳ درصد است پیشنهاد نمی شود. در حال حاضر متداولترین مخازن برای ذخیره سازی اسید سولفوریک، مخازن پلی اتیلن تقویت شده هستند. استفاده از این مخازن علاوه بر اینکه صرفه اقتصادی دارد و تفاوت بسیار فاحشی از نظر قیمت بالا مخازن استیل گران قیمت دارند.

برای دریافت مشاوره های تخصصی تکمیلی در خصوص نگهداری انواع اسید ها و مواد شیمیایی در مخازن ضد اسید و اطلاع از قیمت و ثبت سفارش ما تماس بگیرید.
۰۲۱۴۴۵۴۸۹۲۲ (۱۰ خط) – مخزن آب دات کام