Inhibiteurs de tartre et contrôle des dépôts de refroidissement

Les polyphosphates contiennent plusieurs atomes de phosphore reliés les uns aux autres par un pont oxygène. Le polymère de phosphate inorganique contient généralement de 3 à 15 unités. Les polyphosphates contiennent des atomes d’oxygène chargés négativement qui attirent les cations chargés positivement tels que le calcium, le fer, etc. Cette attraction peut efficacement séquestrer (se combiner) avec les cations, formant un complexe qui interfère avec la formation des dépôts. Une concentration seuil doit être atteinte avant que les polyphosphates puissent empêcher l’entartrage du carbonate de calcium à des concentrations avec de faibles niveaux de sursaturation. De la même manière, le polyphosphate se combine avec le fer et le manganèse pour éviter les taches rouges et noires, respectivement. L’efficacité des polyphosphates est limitée par la réversion en orthophosphate dans certaines conditions de fonctionnement.

Les inhibiteurs de tartre de phosphonate agissent en étant adsorbés sur les sites de croissance de particules actives, où ils retardent la nucléation et le taux de croissance des cristaux. Les phosphonates sont des séquestrants qui forment un complexe avec divers cations et maintiennent les solutions aqueuses stables même aux points de sursaturation relativement élevée. Voici quelques exemples d’inhibiteurs du tartre des organophosphates couramment utilisés dans les systèmes de refroidissement :

• Acide 1-hydroxyéthylidène 1,1-diphosphonique (HEDP)
• Acide 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylique (PBTC)

Les inhibiteurs du tartre des phosphonates comprennent :

• Diéthylènetriamine penta (acide méthylène phosphonique) (DETPMP)
• Acide aminé triméthylène phosphonique (ATMP)

La recherche sur les polymères montre que certains groupes fonctionnels comme le carboxylate et le sulfonate sont capables d’inhiber la formation de tartre. Ces types de polymères peuvent être efficaces pour contrôler divers types de tartes, en fonction des types de monomères présents dans le polymère. Les polymères interfèrent avec la croissance du réseau cristallin dans les formations de tartre à échelle minérale et empêchent ou inversent la croissance de dépôts minéraux denses et adhérents.

Voici quelques exemples de polymères :

• Polymères d’acide polyacrylique
• Polymères d’acide polymaléique
• Co-polymères et multi-polymères contenant divers groupes fonctionnels tels que l’acide acrylique, l’acrylate d’hydroxypropyle (HPA), l’acide 2-acrylamido-2-méthylpropane sulfonique (AMPS), l’acrylate de ter-butyle (TBA), le styrène sulfoné (SS), etc.
• Polymères avancés tels que ChemTreat Quadrasperse^®et FlexSperse^®
• Polymères marqués tels queQuadDetect

Les polymères fonctionnent également en modifiant ou en déformant les cristaux de tartre nouvellement formés. Ces cristaux déformés se dissolvent à nouveau dans l’eau et ne forment pas de tarte sur les équipements critiques. Comme illustré ci-dessous, les cristaux déformés ne présentent aucun des cristaux semblables à une aiguille ou à face plate illustrés sans inhibiteurs de tartre polymérique, et la structure est beaucoup plus fragile, friable et ne forme pas de gros grains de cristal.

Croissance cristalline ordonnée en l’absence d’inhibiteur de tartre vs cristaux déformés en présence d’inhibiteur de tartre polymère