Зашто кварцно стакло не може да формира заштитни филм да би се одупрло ерозији алкалне течности?

# Зашто је немогуће да кварцно стакло створи заштитни филм који може да издржи ерозију алкалних течности? Стабилна кристална структура силицијум диоксида кварцних грејних цеви, која је отпорна на ерозију киселине и флуора, чини их популарним избором за процесе ферментације који укључују високу количину хлорида и флуороводоничне киселине. Међутим, кварцно стакло није у стању да формира било какав самозаштитни слој када дође у контакт са алкалним детерџентом, за разлику од металних грејних цеви као што су нерђајући челик 316 и титанијум 2, који производе регенерабилне анти- пасивне филмове против корозије. Једном када алкална течност дође у контакт са зидом цеви, она изазива трајно оштећење од нагризања, што представља скривену опасност од микробне контаминације и накнадног пуцања цеви. Следећа табела испитује разлику у заштитним механизмима између четири анти-материјала цеви за грејање против корозије.|Материјал цеви за грејање|Врста заштитне фолије|Стање регенерације филма|Реакција са алкалном течношћу|Реверзибилност оштећења|| ----|----|----|----|----|| 316 нерђајући челик|Пасивни филм богат хромом|Опоравља путем пасивизације кисељења|Привремено растварање филма испод 60 степени алкалије|Поправљиво поновном пасивацијом|| Граде 2 Титаниум|Пасивни филм титанијум диоксида|Самопоправке са раствореним кисеоником|Благо стањивање филма под слабом алкалијом|Опоравак са циркулацијом богатом кисеоником|| Кварцно стакло|Нема секундарног заштитног филма, сам кристал служи као баријера|Нема механизма регенерације|Хемијско разлагање кристала СиО2|Неповратно трајно нагризање|| ПФА Цоатед Хеатер|Флуорополимер премаз баријера|Без функције самопоправке|Лом превлаке спорог молекуларног ланца|Потребна делимична замена након оштећења|Основни хемијски састав индустријског кварцног стакла високе чистоће је силицијум диоксид са чистоћом преко 99,99%, а његова унутрашња структура је стабилна тродимензионална мрежа конструисана ковалентним везама силицијум-кисеоник. Хемијска инертност ове свеобухватне кристалне мреже је извор њене отпорности на киселине. Не долази до хемијске реакције померања када је површина кристала изложена киселом или флуоридном медију, а површина кристала остаје природно нетакнута. Сходно томе, нема потребе за стварањем додатног заштитног филма за изолацију. У алкалним растворима су присутне велике количине хидроксидних јона, који су представљени натријум хидроксидом. Стабилна ковалентна веза силицијум-кисеоник на површини кварца ће бити прекинута хидроксидним јонима на температури загревања ЦИП циркулације, што ће резултирати производњом растворљивог натријум силиката. Кристално тело кварца директно троши течност која циркулише, која непрекидно испире растворљиви производ, уместо да само оштећује танак површински филм. Оштећени замрзнути слој не може се обновити чишћењем, неутрализацијом или третманом одржавања, јер кварц није у стању да синтетише нови силицијум диоксид да би испунио урезане јаме. Примарна метална матрица испод филма остаје непромењена, а металне цеви за грејање зависе од танких површинских филмова ради заштите. Основни материјал има капацитет да произведе нови филм под одређеним околностима, чак и ако је филм делимично оштећен. Међутим, не постоји разлика између "матрице" и "заштитног слоја" у кварцу. Примарна носећа структура цеви за грејање је видљива глатка површина. Зид цеви ће се неравномерно истањити, невидљиве микропукотине ће се формирати унутар кристала, и на крају ће доћи до изненадног пуцања под хладним и топлим наизменичним стресом током производње, а све због континуиране алкалне ерозије. Механичке тврде блокаде морају бити инсталиране на алкалним цевоводима у ферментационим лабораторијама које су опремљене кварцним грејним цевима како би се осигурало да су циркулационе петље киселине и алкалије потпуно одвојене. Оператери морају да се концентришу на инспекцију леда на зидовима цеви и мат области које су резултат случајног цурења лужине током двонедељних инспекција преноса светлости. Свежањ цеви се мора одмах уклонити када површина мраза пређе 30% укупне површине, пошто је структурна чврстоћа пала на небезбедни ниво. Укратко, карактеристична кристална структура кварца чини га неспособним да створи регенерабилни заштитни филм који може да издржи алкалну ерозију. Једини поуздан метод за обезбеђивање безбедног рада и продуженог радног века кварцних грејних цеви је потпуна изолација алкалног детерџента.