وقتی صبح دوش را روشن می کنید ، می فهمید که آب مانند یک نخ نازک پراکنده است. این اغلب در اثر "زره مقیاس" ایجاد می شود که توسط تبلور یون های کلسیم و منیزیم در خروجی آب تشکیل می شود. حدود 76 ٪ از خانوارهای مناطق آب سخت در سراسر جهان با مشکلات مشابهی روبرو شده اند سرهای دوش پلاستیکی به دلیل ویژگی های مادی خود نسبت به فرسایش در مقیاس حساس تر هستند.
1. مکانیسم تشکیل "مارپیچ دوتایی" تبلور مقیاس
یون های کلسیم (Ca²⁺) ، منیزیم (mg²⁺) و بی کربنات (HCO₃⁻) در آب سخت تحت تغییر دما قرار می گیرند: هنگامی که دمای آب از 55 درجه سانتیگراد فراتر می رود ، تجزیه های بیکربنات کلسیم به کربنات کلسیم (CACO₃) ، دی اکسید کربن و آب. در عین حال ، یونهای منیزیم با سیلیکات ترکیب می شوند تا بروسیت سخت (میلی گرم (OH) ₂ · MGCO₃) تشکیل دهند. این دو کریستال در لایه هایی روی سطح پلاستیک رشد می کنند و یک لایه مقیاس اولیه 2-3 میکرون ضخامت می تواند در طی 24 ساعت شکل بگیرد. مرکز تحقیقات آب بریتانیا تأیید کرده است که پس از 30 روز استفاده از سر دوش معمولی ، سطح مقطع خروجی آب به دلیل مقیاس 38 درصد کاهش می یابد.
2. استراتژی جنبشی شیمیایی برای نزول فعال
با توجه به ویژگی های مواد پلاستیکی ، توصیه می شود از روش غوطه وری محلول اسید سیتریک (C₆H₈O₇) استفاده کنید. گروه اسید کربوکسیلیک آن می تواند با یون های کلسیم کلات شود تا یک مجموعه کلسیم سیترات محلول محلول تشکیل شود. یک محلول غلظت 5 ٪ -8 ٪ (40 درجه سانتیگراد آب گرم واکنش را تسریع می کند) و به مدت 1.5-2 ساعت خیس می شود تا بیش از 98 ٪ از مقیاس حل شود. در مقایسه با اسید استیک (ch₃cooh) در سرکه سفید ، اسید سیتریک آسیب کمتری به پیوندهای هیدروژن پلاستیک دارد. آزمایشات در آزمایشگاه مواد MIT نشان می دهد که پس از 20 استفاده متوالی ، مقاومت کششی سرهای دوش پلی پروپیلن فقط 0.7 ٪ کاهش می یابد.
برای رسوبات سرسخت ، می توان از فناوری "انفجار میکروکریستالی" استفاده کرد: سر دوش را در یک محلول اسید سیتریک که حاوی زمین دیاتوما درجه غذایی است ، غوطه ور کنید و ساختار متخلخل آن می تواند قطعات کریستالی را برای جلوگیری از رسوب ثانویه جذب کند. ژل نزولی که توسط گروه هنکل آلمان ساخته شده است مورد آزمایش قرار گرفته است تا نشان دهد که میزان بازیابی جریان آب سر دوش تصفیه شده به 92.4 ٪ از محصول جدید می رسد.
3 سد مولکولی برای محافظت پیشگیرانه
از نظر اصلاح سخت افزار ، نصب نرم کننده آب رزین یونی می تواند سختی آب را کاهش دهد. هنگامی که آب خام از طریق رزین پلی استایرن سولفون شده عبور می کند ، یون های سدیم (Na⁺) یون های کلسیم و منیزیم را جایگزین می کنند و سختی آب را از> 150mg/l به <50mg/l کاهش می دهد. ردیابی داده ها از حمام توتو در ژاپن نشان می دهد که عمر خدمات سرهای دوش با سیستم های آب نرم 2.3 بار گسترش یافته است.
برای نگهداری روزانه ، "قانون طلایی سه دقیقه ای" قابل تصویب است: پس از هر بار استفاده ، حالت آب سرد را روشن کنید تا 30 ثانیه بشویید ، سر دوش را به سمت پایین بچرخانید تا تخلیه شود و سطح را با یک پارچه میکروفیبر پاک کنید. برای درمان هر ماه از یک مهار کننده مقیاس حاوی پلی اسپارتات سدیم (PASP) استفاده کنید و گروه اسید کربوکسیلیک آن را می توان ترجیحاً روی سطح پلاستیک جذب کرد تا یک فیلم محافظ در سطح نانو تشکیل شود. آزمایش مقایسه ای 3M نشان می دهد که رسوب مقیاس سرهای دوش با نگهداری منظم در طی دو سال 81 ٪ کاهش می یابد.
از کریستال های میکروسکوپی گرفته تا جریان آب ماکروسکوپی ، پیشگیری از مقیاس نیاز به هم افزایی حذف شیمیایی و محافظت از فیزیکی دارد. انتخاب محلول نزول اسید سیتریک مناسب برای مواد پلاستیکی ، همراه با سیستم آب نرم و نگهداری روزانه ، نه تنها می تواند عملکرد سر دوش را بازگرداند ، بلکه عمر تجهیزات را نیز افزایش می دهد. به یاد داشته باشید ، هزینه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه فقط 1/5 از تعویض یک سر دوش جدید است ، اما می تواند هر روز صبح یک تجربه حمام با طراوت مانند آبشار را به شما بدهد .