در بدن ما، کلیه‌ی افراد جوامع و تمدن های مختلف و حتی صنایع، اسیدها و بازها نقشی کلیدی دارند. در حال حاظر، سالانه مقدار بسیاری از اسیدها تولید می گردد که در صنایع شیمیایی و در تولید برخی از محصولات مهم از آنها استفاده می شود. جهت بهره مندی از اینگونه ترکیبات شیمیایی، مخزن اسید طراحی شده است تا اقدامی امن برای ذخیره سازی آن ها باشد. مخازن نگهداری مواد اسیدی بسته به غلظت و نوع ماده، قابل دسته بندی هستند و مهمترین موضوع در هنگام تولید و بکارگیریشان، مبحث «امنیت» است.
در ادامه به حقایقی درباره اسید، خواص و نمونه‌های مختلف آن ها که به دو صورت:
- قوی و
- نسبتاَ ضعیف،
هستند و تفاوتهای موجود میان این دو گزینه، پرداخته شده است.
تعریف اسید
قطعا، نام اسید را در زندگی شنیده ایم و حتی در مورد آن ها و خصوصیات انواعشان در کتاب های درسی، به ویژه شیمی و… آموخته ایم. اسیدها درواقع ماده هایی هستند که:
- یونهای هیدروژن (H) یا پروتون مثبت را از دست بدهند
- و از سوی دیگر الکترون (با بار منفی)،
جذب نمایند. عمده‌ی اسیدها دارای قابلیت آزادسازی آنیونها و کاتیون‌ها هستند. بطوریکه به دلیل پیوند داشتن با اتمهای هیدروژنی و در طی جداسازی درحالت محلول آب، به آزادسازی کاتیون و آنیونها می‌پردازند. جالب است بدانید که:
هرچقدر یون هیدروژنی مدنظر دارای غلظت بیشتری باشد، سیال بدست آمده خواص اسیدیته و قدرت بیشتری خواهد داشت. درعین اینکه میزان PH آن کاهش خواهد یافت. (منظور از سیال بدست امده، همان محلول ایجاد شده می باشد)
افزایش غلظت این ماده‌ها در چگونگی ساخت مخازن ضداسید نیز شدیداَ موثر خواهد بود. محصولات متنوع دارای ترکیبات شیمیایی مخصوصی هستند که مسلماَ در شکل گیری آن ها موثر بوده است. درواقع می توان گفت که بواسطه‌ی همین ساختار و ترکیبات شیمیایی، محصولات مختلف دارای کاربرد های صنعتی زیادی هستند که در ادامه به آن ها اشاره خواهد شد. برخی نیز اسیدها را اینگونه ترکیباتی معرفی میکنند که:
انواع اسید، ترکیب های شیمیایی هستند که ساختار مولکولی آنها، شامل یک یا چند اتم هیدروژن می باشد. بعبارت دیگر، می توان گفت اسید ها، یون هایی هستند که می توانند با دادن پروتون های H+ به یک باز یا جفت الکترون های تقسیم ناپذیر را از یک باز بپذیرند.
انواع اسید قوی و ضعیف
همانطور که ذکر شده است اسیدها به دو گونه ضعیف و قوی در دنیا موجود هستند. ما بر اساس:
- تعداد یون ها
- و میزان پروتون های هیدروژنی،
قدرت آن ها را می سنجیم که در نهایت سبب شکل گیری دو نوع مختلف از اسیدها می گردد. انواعی از آن ها قوی هستند که با یونیزه شدن در محلول ها خود را نشان می دهند. به‌بیان دیگر اسیدهای قوی دارای یون های هیدروژن بسیاری هستند که در آب، یون های آن ها آزاد شده است. درنتیجه می توانند آب را تبدیل به یک محلول اسیدی کنند. از سوی دیگر، اسید های ضعیف، برخی از یون های هیدروژن خود را رها کرده و محلول به دست آمده خاصیت اسیدی کم تری خواهد داشت. یعنی دقیقاَ بر خلاف نوع قوی!.
درحقیقت، بر عکس گونه قبلی، نوع ضعیف به طور جزئی یا ناقص می تواند اتم های هیدروژن خود را آزاد کند و در رها کردن اتم های هیدروژن، توانایی کمی دارند. بنابراین، میان pH این دو نوع ترکیبات شیمیایی تفاوت هایی وجود دارد. pH عبارت است از ابزاری که برای اندازه گیری و ثبت اسیدی یا قلیایی بودن یک محلول و مقایسه کلی آن ها از 0 تا 14 می باشد. بدین ترتیب:
- نوع قوی اسید با pH 3-1 ثبت شده اند
- و نوع ضعیف آن ها در محدوده پی هاش 4 الی 6 قرار دارد.
با این وجود، تفاوت های میان اسیدهای قوی و نسبتاَ ضعیف، شامل مقایسه 3 عامل کلی است.
- pH آن ها،
- نوع آزاد شدن یون های هیدروژن
- و توانایی پیوندهای آن ها.
کاربرد اسیدهای قوی و ضعیف
کاربرد اسیدها، تنها محدود به آزمایشگاه های علمی نمی باشد. زیرا همانگونه که در ابتدای متن ذکر شده است، آن ها در صنایع و تولید محصولات نقش مهمی را ایفا می کنند. به‌همین دلیل است که بمنظور نگهداری از این ماده استراتژیک و شدیداَ راهبردی، از انواع مخزن اسید در محیط های کارخانه ای استفاده می شود. در اشاره به انواع آن ها، راهی آسان و سریع برای تشخیص می باشد که در این لیست، اسامی یا انواع اسید هایی وجود ندارد که در گروه اسیدهای ضعیف قرار می گیرند. همانگونه که ذکر شد، نوع قوی آن ها می تواند هم به طور کامل در آب تجزیه گردد. و هم یک یا چند اتم هیدروژن تولید کند که شامل:
- اسید هیدروکلریک (HCI)
- اسید نیتریک (HNO3)
- اسید سولفوریک (H2S04)
- اسیدهای هیدروبرومیک (HBr)
- ماده اسیدی هیدرویدیک (HI)
- اسید پرکلریک (HCIO4)
- اسیدهای کلریک (HCIO3)
رایج ترین و پر کاربرد ترین اسیدهای قوی، شامل 7 گزینه بالا می‌باشد. (در ادامه به برخی از خواص و مشخصات آن ها اشاره کوتاهی خواهد شد).
معرفی انواع اسیدهای ضعیف
تعداد و گونه های اسید ضعیف از نوع قوی بیشتر است. درحقیقت نوع ضعیف همان اسیدهای آلی هستند و در فهرست ذیل به ده نوع از گزینه های پر مصرف آن ها اشاره شده است:
- اسیدهای اگزالیک
- اسید گوگرد
- یون سولفات هیدروژن
- اسید نیتروژن
- اسید هیدروفلوئوریک
- ACID متانوئیک
- ماده اسیدی بنزوئیک
- اسیدهای استیک
- اسید فسفریک
- اسید فرمیک
اسید سولفوریک
این ترکیب شیمیایی را در گروه و طبقه نوع قوی ذکر کرده ایم و دارای فرمول شیمیایی H2SO4 است. اسیدهای سولفوریک یک مایع بی رنگ و روغنی و بسیار چسبناک و خطرناک هستند. به‌همین دلیل همواره کارفرمایان برای خرید مخازن مناسب برای ذخیره سازی و نگهداری اسیدهای سولفوریک با چالش های متعددی روبرو بوده‌اند. تجربه نشان داده که مخزن استیل میتواند یکی گزینه های مناسب برای نگهداری اسید سولفوریک بشمار بیاید.
اینگونه اسیدها علاوه بر قرار گرفتن در گروه اسید های قوی، جزء اسید های خورنده نیز می باشند. یکی از مشخصات مهم و بارز آن ها که به سبب آن بسیار پر مخاطره محسوب می شود، خورنده بودن آن ها می باشد. اسیدهای سولفوریک از ترکیبات شیمیایی پر مصرفیست که در:
- تولید کود،
- ساخت مواد منفجره،
- تولید کاغذ روغنی،
- فرآوری رنگ های کارخانه ای و سنتی
و… از اهمیت خاصی برخوردار است. باتوجه به همین حجم کاربرد است که سالانه، درصد بسیاری از این مواد اسیدی خام تولید می شود.
اسید هیدروکلریک
در این بخش به توضیح یکی دیگر از اسیدهای قوی پرداخته شده است که فرمول شیمیایی آن HCl می باشد و به نام اسید هیدروکلریک شناخته می شود. هنگام تشکیل این ماده، اتم کلر و هیدروژن به وسیله پیوند های کوالانسی به همدیگر متصل میشوند. همین اتصال و پیوند کوالانسی، سبب یک ماده خورنده و قوی می گردد. بمنظور نگهداری این ماده‌ی پرطرفدار صنعتی میتوان از انواع:
- مخزن فایبرگلاس
- مخازن پلی اتیلن و
- تانکرهای ذخیره سازی پلی پروپیلن (البته متناسب با غلظتهای نسبتاَ پایین اسیدهای هیدروکلریک)،
استفاده نمود.
اسید بنزوئیک
موارد بهره گیری از اسیدهای بنزوئیک در صنعت، بسیار گسترده و متنوع است. چنانکه از این مواد در:
- تهیه و فرآوری عطرها،
- تولیدات مربوط به رنگ،
- ساخت دارو های موضعی،
- آفات کش ها و حشره کش ها
و… استفاده میشود. ACID بنزوئیک در دسته‌ی اسیدهای ضعیف جای می‌گیرد. دررابطه با اسید بنزوئیک می توان گفت نسبت به دو مورد قبلی، خطرات کم تری خواهد داشت. اما با این وجود محدودیت هایی در استفاده از آن ها وجود دارد که شامل:
- نکات ایمنی و
- روش صحیح استفاده از آن ها
است؛ تا هیچگونه برای سلامتی خطری وجود نداشته باشد. مسلماَ در بحث ایمنی، استفاده از مخزن پلی اتیلن می تواند یک گزینه‌ی کاملاَ مناسب، بشمار بیاید. این ماده به صورت پودر های سفید رنگ و بوی بسیار ضعیف و غیر تهاجمی می باشد. برخی با توجه به همین مشخصه ها، تصور میکنند که شیوه نگهداری اسید بنزوئیک آسان است. اما این یک تفکر مطلقاَ اشتباه می باشد و چه برای اسیدهای ضعیف و چه برای مدلهای قوی‌تر، همیشه شیوه های ایمنی و مراقبتی الزامی و بایستی رعایت گردد. (در پایان به نکات ایمنی و شیوه‌های مهم یا راهکارهایی چون لباس، عینک مخصوص و… اشاره شده است).
آشنایی با اسیدهای غلیظ و رقیق
این ترکیبات شیمیایی علاوه بر:
- تنوع ساختاری و ماهیتی و کاربردی
- و دسته بندی بر اساس قوی یا ضعیف بودن،
به صورت اسید غلیظ و رقیق نیز قابل تفکیک و گروه بندی هستند. تفاوت آن ها نیز در مقدار یا میزان غلظت یا رقّت (رقیق بودن) است که نوع غلیظ به اسید های خالص نیز معروف هستند. اسیدهای خالص به صورت میزان کمی در آب حل می شوند. درسوی دیگر، در اسیدهای رقیق، غلظت آب یا محلول ها از غلظت خود اسید بیشتر می باشد. (در صورت کمبود آن، از واکنش پذیری آن ها کاسته نمی شود).
بطورکلی نگهداری ماده‌های اسیدی با غلظت بالا، با حساسیت های بیشتری همراه خواهد بود. بنابراین بایستی از مخازن مقاومی نظیر استیل، فایبرگلاس چند لایه و پلی اتیلن دوجداره استفاده نمود.
اسید خورنده چیست؟
اسید خورنده نیز به آن دسته یا گروهی از اسیدها گفته می شود که می توانند در صورت عدم احتیاط کاربران، مخاطره آمیز باشند و شرایط هولناکی را به وجود آورند. این عدم احتیاط و خطرات به وجود آمده ناشی از اسید کلریدریک، کلریدریک، هیدروفلوریک و.. است که می توانند به بدن، سلامتی و .. کاربران آسیب وارد کنند.
اثرات منفی و برآمده از ترکیبات خورنده و شیمیایی می توانند در اتباط با پوست و چشم باشد. بطوریکه هنگام تماس با این بخش های موضعی، موجب تحریک و سوزش فراوان می گردد. اثرات منفی دیگر آن ها مربوط به پوشش و بافت بینی، بافت گلو و دستگاه تنفسی می باشد. با استنشاق این ماده های خطرناک و خورنده، پیامد های نامطلوبی از جمله سوزش دستگاه تنفسی، گلو و… بروز پیدا میکند.
نکات ایمنی هنگام استفاده از اسید
هنگام استفاده مداوم از این ماده‌های خطرناک، توجه به تدابیر زیر ضروری می‌باشد:
- آموزش:
در گام اول، آموزش و آشنایی کارمندان با خصوصیات اسید ها و خطراتشان، میتواند به افزایش آگاهی و دانش افراد منج شود. موضوعی که باعت میگردد تا نکات ایمنی و دستور العمل‌های لازم را جدی بگیرند. در راستای آموزش، حتما به کارمندان و کارگران خود متذکر شوید که در محیط کارخانه یا هنگام کار با ترکیبات شیمیایی، دستکش‌ها و لباس‌های مخصوصشان را به تن کنند. ادواتی که میتواند مانع رسیدن اسید به پوستت گردد. همچنین علاوه بر آموزش و اطلاعات در زمینه خصوصیات اسیدها، بایستی راهکارهای کنترلی را نیز آموزش دهید. مثلاَ اگر با پوست یا چشم برخورد کردند، چه اقداماتی سبب پیشگیری از آسیب عمیق و جدی میشود.
- برچسب و علائم:
می توانید برای کاهش درصد مطلوبی از خطرات و آسیب های آن ها، بر روی مخزن یا محصولاتی که این ترکیبات شیمیایی در آن ها قرار گرفته است، برچسب یا علامتی را بزنید. برچسبها و علائم، نشان دهنده‌ی محتویات و نوع اسیدها است. با آگاهی از محتوا و مشخصات آنها، مسلماَ از اسیدها با رعایت نکات ایمنی بیشتری استفاده خواهید کرد.
- راهکار های مهندسی و تخصصی:
این ترکیبات شیمیایی می توانند در آزاد کردن گاز و بخار های سمی موثر باشند. درنتیجه استفاده از سیستم های تهویه جهت خروج گاز های سمی، شدیداَ توصیه می گردد. علاوه بر استفاده از سیستم های تهویه، هر جا که از اسیدها استفاده گردد، باید یک مخزن اسید وجود داشته باشد. طبق نیاز شما می توانید از یک یا چند مدل، طرح و جنس متنوع بهره مند شوید که تهیه آن ها به معنی کاهش صدرصدی خطرات آن ها باشد. ظرفیت موردنیازتان را نیز پیش از خرید نهایی، حتماَ مورد بررسی قرار دهید.
لزوم استفاده از کمک های اولیه
یکی از مهم ترین نکات ایمنی در کارخانه ها، وجود کمک های اولیه و درمانی است. وجود و در دسترس بودن کمک های اولیه نظیر:
- باند و
- گاز های استریل شده جهت پانسمان،
- پمادهای مجاز کاهش سوختگی و…،
همه و همه سبب کاهش آسیب و نفوذ اسیدها به پوست میشوند؛ که در شرایط اضطراری بسیار مفیدند.
خرید مخزن اسید از پایپ ایران
گروه صنعتی پایپ ایران علاوه بر زوم تخصصی بر روی طراحی و تولید انواع لوله های صنعتی که پایپ ایران را در زمره برترین تولید کنندگان انواع لوله در تمامی خاورمیانه بدل نموده است، سالهاست که در عرصه طراحی و ساخت تخصصی انواع مخزن اسید فعالیت دارد. بطوریکه امروزه انواع مخازن نگهداری و ذخیره سازی سیالات شیمیایی و اسیدی، نظیر:
- مخزن اسید پلی اتیلن
- مخازن یکپارچه و مدولار فایبرگلاس
- مخزن استیل ضداسید
- تانکرهای پلی پروپیلنی
- منابع فلزی
و… توسط مجموعه پایپ ایران تولید میگردد. ضمن اینکه ده‌ها دستگاه تخصصی آب و فاضلاب نیز توسط همین شرکت (با بالاترین کیفیت ممکن) ساخته میشود. تجهیزاتی نظیر: چربی گیر پلی اتیلنی، سپتیک تانک، منهول فاضلاب، دریچه منهول، ژئوگرید، ایستگاه پمپاژ فاضلاب، ژئوتکستایل و…