FluidsProcessing.nl NL
Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

   

ARTIKEL
Harige nano-cellulosedeeltjes voorkomen (kalk)aanslag in watersystemen
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

Harige nano-cellulosedeeltjes voorkomen (kalk)aanslag in watersystemen

Onderzoekers van de McGill-universiteit in de Canadese stad Montreal hebben bijzondere cellulose-nanodeeltjes ontwikkeld die de vorming van aanslag door het neerslaan van minerale zouten in watervoerende leidingen opslagsystemen voorkomen. Dit soort harde concreties, als ketelsteen, kunnen enorme schade aanrichten. De chemicaliŽn die nu worden ingezet om de aanslag te verwijderen bevatten vaak verbindingen met fosfor die zeer schadelijk zijn voor het leven in aquatische milieus.
De harige nanocellulose die in deze tekening in het rechtervat wordt gebruikt, voorkomt dat mineralen zich afzetten, waardoor het vat vrij blijft van aanslag. Op het linkervat daarentegen zet zich een dikke laag kalkzouten af, waardoor alles vastloopt en er op een gegeven moment nauwelijks nog water doorheen stroomt. Als anti-aanslagmiddel is geen gewone cellulose gebruikt, dit zou niets doen, omdat dit biopolymeer geen geladen functionele groepen bevat. Daarom hebben de onderzoekers met nanotechnologie negatief geladen carboxylgroepen aangebracht op cellulose nano-haren. Hierdoor kunnen positief geladen calciumionen niet langer neerslaan als onoplosbare zouten en harde lagen vormen.

Gerelateerde expertise

26 Fluids Processing | nr. 1 | februari 2019 Fluids Processing | nr. 1 | februari 2019 27 Onderzoekers van de McGill-universiteit in de Canadese stad Montreal hebben bijzondere cellulose-nanodeeltjes ontwikkeld die de vorming van aanslag door het neerslaan van minerale zouten in watervoerende leidingen opslagsystemen voorkomen. Dit soort harde concreties, als ketelsteen, kunnen enorme schade aanrichten. De chemicaliŽn die nu worden ingezet om de aanslag te verwijderen bevatten vaak verbindingen met fosfor die zeer schadelijk zijn voor het leven in aquatische milieus. De harige nanocellulose die in deze tekening in het rechtervat wordt gebruikt, voorkomt dat mineralen zich afzetten, waardoor het vat vrij blijft van aanslag. Op het linkervat daarentegen zet zich een dikke laag kalkzouten af, waardoor alles vastloopt en er op een gegeven moment nauwelijks nog water doorheen stroomt. Als anti-aanslagmiddel is geen gewone cellulose gebruikt, dit zou niets doen, omdat dit biopolymeer geen geladen functionele groepen bevat. Daarom hebben de onderzoekers met nanotechnologie negatief geladen carboxylgroepen aangebracht op cellulose nano-haren. Hierdoor kunnen positief geladen calciumionen niet langer neerslaan als onoplosbare zouten en harde lagen vormen. Voor de werking blijkt de harige structuur van de nanocellulose cruciaal. Die is nodig om grote aantallen contactpunten te creŽren voor het aanbrengen van de geladen functionele groepen. De Ďharení van nanocellulose maakten de onderzoekers door cellulose nanofibrillen Ė bestaande uit afwisselend HARIGE NANO-CELLULOSEDEELTJES VOORKOMEN (KALK)AANSLAG IN WATERSYSTEMEN kristallijne en amorfe delen Ė zo op te splitsen dat er nanodeeltjes ontstaan met aan beide zijden amorfe delen waaruit grote hoeveelheden haren brullen. Als een soort ongekamde bos steken de cellulose ketens uit, waarmee ze toegankelijk worden voor het massaal aanbrengen van de carboxylgroepen Ė wat overigens een vrij eenvoudig chemisch proces is. Eerder probeerden de onderzoekers al of ze cellulose nanofibrillen en cellulose nanokristallen de bovengenoemde functionaliteit konden geven, maar dat werkte nauwelijks. Het effectieve oppervlak dat geladen kon worden bleek veel te klein door een gebrek aan aanhechtingspunten voor de carboxylgroepen. ● Bronnen: ē Overcoming Interfacial Scaling Using Engineered Nanocelluloses: A QCMD Study, Amir Sheikhi et al. ACS Applied Materials & Interfaces, online publicatie 11-09-2018. doi:10.1021/acsami.8b07435, https://pubs.acs.org/ doi/10.1021/acsami.8b07435 ē Nanoengineering colloidal and polymeric celluloses for threshold scale inhibition: towards universal biomass-based crystal modification, Amir Sheikhi, Ashok Kakkar & Theo G. M. van de Ven. Materials Horizons 5: 248-255, 2018. doi:10.1039/C7MH00823F, https://pubs.rsc.org/en/content/ articlehtml/2018/mh/c7mh00823f Illustratie: Sheikhi & Van de Ven, McGill University Dit artikel is afkomstig uit Fluids Processing www.fluidsprocessing.nl © ProcesMedia
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverterenLogin controlpanel