Koje razlike u kemijskom sastavu čine kvarc potpuno otpornim na fluoridne medije?

# Koje su razlike u kemijskom sastavu koje kvarc čine potpuno otpornim na medije s fluorom? Kvarcne grijaće cijevi sposobne su izdržati fermentacijsku kulturu i otopine za kiseljenje-koje sadrže fluor -visoku{0}}koncentraciju, unatoč činjenici da su fluoridne tvari vrlo korozivne za većinu metalnih grijaćih cijevi. Iznimna anti-fluoridna učinkovitost topljenog kvarca visoke -čistoće izravan je rezultat njegovog osebujnog kemijskog sastava, koji ga razlikuje od nehrđajućeg čelika 316, titana 2. stupnja i materijala za oblaganje PFA. Otpornost kvarca na fluoridnu koroziju može se razjasniti ispitivanjem njegovog molekularnog sastava i karakteristika kemijske reakcije. Prateća tablica pruža intuitivnu usporedbu sastava i otpornosti na fluorid četiri popularna materijala za grijaće cijevi protiv -korozije.|Materijal cijevi za grijanje|Glavni kemijski sastav|Značajka reakcije s fluoridnim ionima|Najveća dopuštena koncentracija fluorida|Rizik od trajnog oštećenja|| ----|----|----|----|----|| Topljeni kvarc visoke čistoće|SiO₂ kristal silicijevog dioksida|Nema spontane kemijske reakcije pri normalnoj temperaturi|Neograničena koncentracija|Nagriza samo visokotemperaturna koncentrirana fluorovodična kiselina|| 316 nehrđajući čelik|Željezo, krom, nikal, molibden|Brza rupičasta korozija|Ispod 10 ppm|Propuštanje kroz zid unutar nekoliko tjedana|| Čisti titan 2. stupnja|Metalni titan jednostavna tvar|Nepovratno ravnomjerno stanjivanje|Ispod 1 ppb|Odlaganje cijele cijevi nakon kontaminacije|| Grijač obložen PFA|Podloga od ugljičnog čelika + fluoropolimerna prevlaka|Sporo bubrenje i starenje premaza|Ispod 50 ppm|Prodiranje premaza nakon dugotrajnog kontakta|Glavna komponenta kvalificiranih industrijskih kvarcnih cijevi je silicijev dioksid čistoće veće od 99,99%. Stabilne kovalentne veze uspostavljaju se unutar kristalne strukture silicijeva dioksida. Radne temperature od 20–90 stupnjeva F tipične su za konvencionalnu fermentaciju. Ioni fluorida ne mogu poremetiti čvrstu Si-O vezu na stupnju , što rezultira odsutnošću topljivih nusproizvoda metalnog fluorida i odsutnošću tragova nagrizanja na površini cijevi. Za razliku od metalnih grijaćih cijevi koje za zaštitu ovise o površinskim pasiviziranim filmovima, antikorozivna svojstva kvarca proizlaze iz njegove intrinzične molekularne strukture, a ne iz krhkog površinskog zaštitnog sloja. Time se eliminira rizik od kvara zaštitnog filma zbog srednje erozije ili čišćenja. Kvarc je savršeno otporan na fluor; međutim, ima jasnu ranjivost: kristalnu strukturu silicijevog dioksida uništit će jaki alkalni CIP deterdžent, što će rezultirati nepovratnim zaleđenim slojevima koji su skloni rastu biofilma. To implicira da se kvarcne grijaće cijevi mogu uskladiti samo s procesnim tokovima koji sadrže kiselinu i fluorid, a moraju se ugraditi mehaničke blokade kako bi se potpuno izolirala alkalna tekućina za čišćenje. Cijevi od titana i nehrđajućeg čelika u potpunosti su nedostupne u fermentacijskim laboratorijima koji često koriste reagense koji sadrže fluorid, a PFA grijači mogu funkcionirati samo kao privremena prijelazna oprema zbog njihove ograničene tolerancije na fluor. Jedino dugoročno stabilno rješenje grijanja su kvarcne cijevi. Kako bi se u potpunosti iskoristila jedinstvena anti-fluoridna prednost njegovog posebnog kemijskog sastava, operateri u proizvodnji moraju strogo odvojiti kiselinske i alkalne cjevovode i regulirati brzinu zagrijavanja ispod 0,4 stupnja/min u radnim uvjetima koji sadrže fluorid. To će smanjiti troškove zamjene opreme i srednje rizike onečišćenja.