KDF – мыс-мырыш қорытпасы. Бұл химиялық тазарту агенті де, белсендірілген көмір сияқты кеуекті материал да емес, түйіршікті металл қорытпасы.
Ол балқыту және түйіршіктеу арқылы өндіріледі: мыс пен мырыш алдымен қорытпаны қалыптастыру үшін бірге балқытылады, содан кейін түйіршіктер жасалады. Сүзгі картридждерінің ішінде біз көретін алтын түйіршіктер - KDF.
Суда KDF қалдық хлор мен ауыр металдарды кетіру үшін гальваникалық реакция жасайды. Дегенмен, екі тармақты нақтылау қажет: оның тиімділігі бірнеше факторларға байланысты және салыстырмалы түрде қымбат. Бұл екі ой оның әрбір қолданба үшін бірінші таңдау емес екенін білдіреді.
Сыныптары мен құрамы бойынша KDF мыс-мырыш қатынасына сәйкес әртүрлі сорттарға жіктеледі. Мысалы, KDF85 85% мыс пен 15% мырыштан тұрады. Әртүрлі арақатынастар материалға әртүрлі сипаттамалар береді және оны әртүрлі қолданбаларға қолайлы етеді.
2. KDF қалай жасалады?
Негізгі өндіріс процесі қарапайым және екі негізгі кезеңнен тұрады:
1-қадам: балқыту
Таза мыс пен таза мырыш бірге балқытылып, мыс-мырыш қорытпасын құрайды.
2-қадам: түйіршіктеу
Содан кейін балқытылған қорытпа түйіршіктеу әдісімен өңделеді, біз дайын материалда көретін мыс-мырыш қорытпасының түйіршіктерін шығарады.
Басқаша айтқанда, KDF сапасы екі нәрсеге байланысты: таза мыс пен мырыштың пайдаланылуына және олардың пропорцияларының дұрыс бақылануына байланысты. Пропорция бағаны және сайып келгенде материалдың не істей алатынын анықтайды.
3. KDF қалай жұмыс істейді: Судағы «Гальваникалық жасуша».
Бұл KDF-тің ең маңызды аспектісі, сонымен қатар ол шын мәнінде қарағанда жұмбақ болып естіледі. Іс жүзінде ол орта мектеп физикасында оқытылатын гальваникалық элементтер сияқты принцип бойынша жұмыс істейді.
Процесті келесі қадамдарға бөлуге болады:
Екі электрод пайда болады. Мыс пен мырыш суда гальваникалық реакция тудыруы мүмкін. Бұл процесс барысында аккумулятордағы сияқты екі электрод пайда болады: катод пен анод қызметін атқаратын мыс электроды және мырыш электроды.
Мырыш анодта электрондарды жоғалтады. Мырыш бірте-бірте ериді: тотығу дәрежесі нөлге тең металдық мырыш +2 (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻) заряды бар мырыш иондарына айналады, процесте электрондарды босатады.
Электрондар мыс электродқа қарай ағады. Бөлінген электрондар мыс электродына жылжып, электр тогын тудырады.
Бос электрондар үздіксіз түзіледі. Реакция жалғасып жатқанда, бос электрондар үздіксіз өндіріледі.
Бос электрондар күшті тотықтырғыш заттарды жояды. Бұл бос электрондар судағы қалдық хлор сияқты күшті тотықтырғыш заттарды жоя алады. Қалдық хлор азаяды және осылайша судан шығарылады.
Ауыр металдар тотықсызданады және мыс электродында тұндырылады. Судағы кейбір ауыр металл иондары мыс электродында электрондарды алады, тотықсызданады және шөгінділер түзеді, осылайша судан жойылады. Бұл процесс судың электр өткізгіштігінің белгілі бір деңгейіне ие болған кезде әсіресе айқын болады.
Бір негізгі шартты атап өту керек: KDF шығаратын ауыр металдардың мөлшері де, оларды кетіру тиімділігі де бастапқы концентрация мен су ағынының жылдамдығына тікелей байланысты. Басқаша айтқанда, KDF тиімді жұмыс істеуі үшін бастапқы концентрация төмен және ағын жылдамдығы баяу болуы керек. Су сүзгі ортасымен неғұрлым мұқият байланыста болса, реакция соғұрлым толық жүруі мүмкін.
4. KDF өнімділігіне әсер ететін факторлар
Факторлық әсер
Су өткізгіштігі Гальваникалық реакция электр өткізгіштіктің белгілі бір деңгейін қажет етеді. Өткізгіштік жеткіліксіз болса, реакция тиімді жүре алмайды.
Бастапқы концентрация Бастапқы концентрация неғұрлым төмен болса, соғұрлым тезірек жойылуы мүмкін.
Су ағынының жылдамдығы Баяуырақ ағын жылдамдығы байланыс уақытын ұзартады және мұқият жоюға мүмкіндік береді. Егер ағын тым жылдам болса, реакцияға уақыт жеткіліксіз.
Сүзгі құралдарының саны Сүзгі ортасының көп мөлшері өңдеу сыйымдылығын және өнімділікті сақтау мүмкіндігін арттырады.
Кестеде көрсетілгендей, KDF «орнатылғаннан кейін автоматты түрде жұмыс істейтін» сүзгі ортасы емес. Оның өнімділігі негізінен жұмыс жағдайларына байланысты. Осы себепті оның тиімділігі нақты өнімдер арасында айтарлықтай өзгереді.
5. KDF-тің экономикалық тиімділігі: өндірушінің көзқарасы
Өндіруші ретінде біздің KDF-ті бағалауымыз әділетті.
Бір жағынан, оның құны шынымен де жоғары.
Ол шикізат ретінде таза мыс пен таза мырышты пайдаланады және балқыту мен түйіршіктеуді қоса бірнеше өңдеу қадамдарын талап етеді. Материалдар да, өндіріс процестері де қымбат емес, бұл оның салыстырмалы түрде жоғары бағасына тікелей ықпал етеді.
Екінші жағынан, оның нақты әлемдегі өнімділігі белгісіз.
Жоғарыда айтылғандай, KDF-тің хлор мен ауыр металдарды кетіру қабілеті су өткізгіштігі, бастапқы концентрациясы, ағын жылдамдығы және пайдаланылатын ортаның саны сияқты факторларға байланысты. Идеалдан төмен шарттарда ол күтілетін өнімділікті бере алмауы мүмкін, тіпті құны әлдеқашан жасалған.
Тұтастай алғанда, біз KDF-ті өндіруші тұрғысынан әсіресе үнемді деп санамаймыз.
Әділдік үшін, KDF ауыстыру қиын артықшылықтарға да ие: ол хлорды да, ауыр металдарды да кетіруді шеше алады және ол жоғары температураға салыстырмалы түрде төзімді. Сондықтан оның белгілі бір арнайы қолданбаларда әлі де маңызы бар. Дегенмен, материалдарды таңдаған кезде және олардың өнімдегі пропорцияларын анықтаған кезде, біз KDF-ке жұмсалған ақшаның сәйкес өнімділік деңгейін қамтамасыз ете ме, жоқ па, соны анық білуіміз керек.
6. Түйіндеме
KDF - мыс-мырыш қорытпасы, балқыту және түйіршіктеу арқылы өндірілетін және түйіршікті металл қорытпасы сүзгі ортасы ретінде пайдаланылады.
Ол мыс-мырыш қатынасына қарай әртүрлі сорттарға жіктеледі. Мысалы, KDF85 = 85% мыс + 15% мырыш.
Суда KDF гальваникалық реакция арқылы жұмыс істейді: мырыш анод ретінде әрекет етеді, электрондарды жоғалтады және +2 заряды бар мырыш иондарына айналады. Электрондар мыс электродына ағып, ток тудырады. Алынған бос электрондар қалдық хлор сияқты күшті тотықтырғыш заттарды алып тастайды, ал ауыр металл иондары азайып, мыс электродында орналасады.
Оның тиімділігі бірнеше факторларға байланысты, соның ішінде су өткізгіштігі, бастапқы концентрациясы, ағынының жылдамдығы және пайдаланылатын ортаның саны. Төменгі бастапқы концентрация және баяу ағын жылдамдығы оның тиімдірек жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.
Шикізат пен өңдеу қымбат болғандықтан, өнімділік жұмыс шарттарымен шектелгенімен, KDF өндіруші тұрғысынан әсіресе үнемді емес.
