Magnetic field induced precipitation of calcium carbonate in clear water pipes
Airaksinen, Leo (2019)
Kandidaatintyö
2019
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019051515674
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019051515674
Tiivistelmä
Magneettiavusteinen saostus on yli sadan vuoden ajan tunnettu prosessi, jonka avulla on yritetty estää saostumien muodostumista putkistoihin erilaisissa ympäristöissä. Vielä tähänkään päivään mennessä sen täydellisiä toimintaperiaatteita ei ole saatu selvitettyä. Magneettipuhdistus laitteet vaikuttavat liuoksessa ioni- tai partikkelimuodossa olevaan aineeseen magneettikentän avulla. Ristiriitaiset tutkimustulokset vaikeuttavat aiheen tutkimista. Näitä osin voidaan selittää eri tutkijoiden käyttämillä erilaisilla koejärjestelyillä, joihin lukeutuu mm. vakioimattomat koeolosuhteet ja magneettipuhdistimien erilaiset konfiguraatiot, joita harvoin aineistoissa on esitelty perinpohjaisesti.
Tässä työssä pyritään kirjallisuuden avulla selvittää tärkeitä parametrejä, jotka voivat vaikuttaa kyseiseen prosessiin. Lisäksi saostusprosessia ja sen magneettiavustusta käsitellään myös yleisellä tasolla. Työn kokeellisessa osuudessa yritetään todentaa magneettikentän mahdollinen vaikutus kalsiumkarbonaatin saostukseen mittaamalla mm. liuoksen pH:ta, johtokykyä, zeta-potentiaalia ja CaCO3:n eri kidemuotoja.
Saadusta mittausdatasta käykin selkeästi ilmi magneettikentällä olevan vaikutusta saostusprosessiin. Vaikka odotettuja kidemuodonmuutoksia työssä ei havaittu, ovat suspensiossa olevien partikkelien pintaominaisuudet selvästi muuttuneet. Tämä huomataan esimerkiksi muutoksina zeta-potentiaalissa ja adheesion vähenemisenä.
Tässä työssä pyritään kirjallisuuden avulla selvittää tärkeitä parametrejä, jotka voivat vaikuttaa kyseiseen prosessiin. Lisäksi saostusprosessia ja sen magneettiavustusta käsitellään myös yleisellä tasolla. Työn kokeellisessa osuudessa yritetään todentaa magneettikentän mahdollinen vaikutus kalsiumkarbonaatin saostukseen mittaamalla mm. liuoksen pH:ta, johtokykyä, zeta-potentiaalia ja CaCO3:n eri kidemuotoja.
Saadusta mittausdatasta käykin selkeästi ilmi magneettikentällä olevan vaikutusta saostusprosessiin. Vaikka odotettuja kidemuodonmuutoksia työssä ei havaittu, ovat suspensiossa olevien partikkelien pintaominaisuudet selvästi muuttuneet. Tämä huomataan esimerkiksi muutoksina zeta-potentiaalissa ja adheesion vähenemisenä.