دیسپرسانت چیست؟
دیسپرسانت پخش کننده یا عامل پخش کننده ماده ای است که معمولاً یک سورفکتانت است که به سوسپانسیون ذرات جامد یا مایع در یک مایع (مانند کلوئید یا امولسیون ) برای بهبود جداسازی ذرات و جلوگیری از ته نشین شدن یا جمع شدن آنها اضافه می شود.
پراکند ها به طور گسترده ای برای تثبیت محصولات مختلف صنعتی و صنعتی مانند رنگ ها ، فروسیال ها است.
نرم کننده ها یا فوق روان کننده ها که برای بهبود کارایی خمیرهایی مانند بتن و خاک رس استفاده می شوند ، معمولاً پخش کننده هستند.
این مفهوم همچنین تا حد زیادی با مفهوم شوینده که برای وارد کردن آلودگی روغنی به سوسپانسیون آب استفاده می‌شود.
امولسیفایر برای ایجاد مخلوط‌های همگن مایعات غیرقابل اختلاط مانند آب و روغن همپوشانی دارد. سوسپانسیون های طبیعی مانند شیر و لاتکس حاوی موادی هستند که به عنوان پخش کننده عمل می کنند.
دیسپرسانت یا پراکنده کننده ها
دیسپرسانت ، پخش کننده ها عوامل شیمیایی هستند (مشابه صابون ها و مواد شوینده) که به تجزیه لکه روغن به قطرات بسیار کوچک کمک می کنند که در سراسر آب رقیق می شوند. در حالی که این مواد ریخته شده را حذف نمی کند، ذرات کوچکتر نفت راحت تر تجزیه می شوند و معیاری برای محافظت از زیستگاه های حساسی که توسط لکه سطحی تهدید می شوند، فراهم می کند.
پراکنده کننده ها توسط قایق ها یا هواپیماهای مجهز روی مواد ریخته شده پاشیده می شوند.
همه محیط ها حاوی میکروب های طبیعی هستند که از نفت خام تغذیه و تجزیه می کنند. پراکند کنند ها با تشکیل قطرات ریز روغن، که معمولاً اندازه یک دوره در این صفحه کمتر است (کمتر از 100 میکرون).
به تجزیه زیستی کمک می کنند، و آنها را برای تخریب میکروبی در دسترس تر می کند. باد، جریان، کنش موج یا سایر اشکال تلاطم به این فرآیند کمک می کند.
افزایش سطح این قطرات بسیار کوچک روغن، مصرف روغن را برای میکروارگانیسم های تجزیه کننده نفت بسیار آسان می کند.
دیسپرسانت، پراکنده‌کننده‌ها و کند کننده یا Retarder یکی از چندین ابزار موجود برای مبارزه با نشت نفت هستند و در صورت استفاده مناسب، جزء ضروری واکنش مؤثر به نشت‌های بزرگ دریایی هستند. کاربرد آن، هم سطحی و هم زیرسطحی، یک عنصر حیاتی در جلوگیری از روغن‌کاری قابل توجه زیستگاه‌های حساس خط ساحلی در طول واکنش نشت نفت است.
با این حال، درک نادرست و شکاف های دانش منجر به محدودیت های پیش بینی و در استفاده از مواد پراکند در طول حادثه Deepwater Horizon شد.
Oil Spill JITF چندین توصیه را برای ارائه درک بهتر در مورد استفاده مناسب از پراکند کنند ها در طول واکنش نشت نفت و بهبود بهترین شیوه ها در استفاده، فناوری و کاربرد مواد پراکند شناسایی است.
کاربرد های پخش کننده یا دیسپرسانت
خودرو
روغن موتور خودرو حاوی مواد شوینده و پخش کننده است. شوینده های فلزی از تجمع رسوبات لاک مانند روی دیواره سیلندر جلوگیری می کنند.
آنها همچنین اسیدها را خنثی می کنند. پخش کننده ها آلاینده ها را در حالت تعلیق نگه می دارند.
دیسپرس کنند های اضافه و به بنزین از تجمع باقی مانده های صمغی جلوگیری می کند.
پراکندگی زیستی
دیسپرسانت، پخش کننده ها برای جلوگیری از تشکیل رسوب زیستی یا بیوفیلم در فرآیندهای صنعتی استفاده می شوند. همچنین امکان پراکندگی لجن باکتریایی و افزایش کارایی بیوسیدها وجود دارد .
بتن و گچ
دیسپرسانت، پخش کننده ها به عنوان نرم کننده یا فوق روان کننده در فرمولاسیون بتن برای کاهش مصرف آب و در عین حال حفظ خاصیت اسلامپ (جریان) مورد نیاز استفاده می شوند . محتوای آب کمتر بتن را قوی تر و در برابر نفوذ آب غیر قابل نفوذ تر می کند.
به طور مشابه، پخش کننده ها به عنوان نرم کننده در دوغاب گچ در طول ساخت تخته دیواری استفاده می شوند تا میزان آب مصرفی را کاهش دهند. مصرف کمتر آب باعث می شود تا انرژی کمتری برای خشک کردن تخته دیواری مصرف شود.
مواد شوینده
پراکندگی هدف اصلی استفاده از مواد شوینده است که حمام مایع آن آب است (مواد شوینده همچنین به عنوان امولسیفایر در برخی کاربردها استفاده می شود).
حفاری نفتی
دیسپرسانت، پراکند کنند ها در حفاری نفت به تجزیه جامدات یا مایعات به صورت ذرات ریز یا قطرات در محیط دیگری کمک می کنند.
این اصطلاح اغلب به اشتباه برای دفلوکولانت های رسی به کار می رود . پخش کننده های رسی از تشکیل گلبول های “چشم ماهی” جلوگیری می کنند. برای پخش (امولسیون کردن) روغن در آب (یا آب به روغن)، می توان از سورفکتانت هایی که بر اساس عدد تعادل آبدوست-لیپوفیل (HLB) انتخاب نمود.
برای سیالات حفاری فوم از مواد شویند و صابون های مصنوعی به همراه پلیمرها و برای پراکند کردن حباب های کف در هوا یا گاز.
نشت نفت
آنها ممکن است به سرعت مقادیر زیادی از انواع نفت خاص را با انتقال آن به ستون آب از سطح دریا پراکند کنند . آنها باعث می شوند که لکه روغن شکست خورد و میسل های محلول در آب تشکیل شود که به سرعت رقیق می شوند . سپس به طور موثر در حجم بیشتری از آب نسبت به سطحی که روغن از آنجا پراکند و پخش می شود.
آنها همچنین می توانند تشکیل امولسیون های روغن در آب را به تاخیر بیندازند .
با این حال، آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که پراکنده‌کننده‌ها سطح هیدروکربن سمی را در ماهی تا 100 افزایش می‌دهند و ممکن است تخم‌های ماهی را بکشند.
دیسپرسنت در تلاشی برای پاکسازی نشت نفت اکسون والدز گرفت ، اگرچه استفاده از آن متوقف شد زیرا اثر موج کافی برای مخلوط کردن پراکند با روغن موجود در آب وجود نداشت. Disperant Corexit 9500 در نشت نفت Deepwater Horizon استفاده شد . Disperant Corexit 9527 برای پراکند کردن یک لکه نفتی در خلیج مکزیک در سال 1979 ( Ixtc ) که بیش از هزار مایل مربع از دریا است.
صنعت فرآیند
در صنعت فرآیند ، عوامل پراکند به مایعات فرآیندی اضافه می‌شوند تا با پراکند نگه داشتن آنها از رسوبات ناخواسته جلوگیری کنند. آنها در هر دو محیط آبی و غیرآبی عمل می کنند.
پوشش سطح
به منظور ارائه عملکرد بهینه، ذرات رنگدانه باید مستقل از یکدیگر در لایه پوششی عمل کنند و بنابراین باید در طول تولید، ذخیره سازی، کاربرد و تشکیل فیلم به خوبی پراکند شوند. متأسفانه، پراکندگی‌های کلوئیدی مانند پراکندگی رنگدانه در پوشش‌های مایع ذاتاً ناپایدار هستند و باید در برابر لخته‌سازی که ممکن است رخ دهد تثبیت شوند.
تزریق مواد پراکنده یا دیسپرسانت در زیر دریا
دیسپرسانت، تزریق مواد پراکند در زیر دریا یک تکنیک جدید است که در تلاش برای پاسخ به نشت نفت Deepwater Horizon قرار گرفت. این تکنیک نه تنها در حفاظت از محیط زیست، بلکه در حفظ سلامت و ایمنی کارگران در کشتی هایی که سعی در مهار چاه داشتند، نقش مهمی ایفا کرد. صنعت قصد دارد از این ابزار در استراتژی های پاسخ به چاه های آب های عمیق استفاده کند.
برای حمایت از استفاد از آن، API و شرکت‌های صنعتی آن یک برنامه پراکند در مقیاس بزرگ و چند ساله برای انجام آزمایش‌های کنترل و ایجاد شود. این برنامه اثربخشی تزریق زیردریایی را در طیف وسیعی از شرایط، اثرات نفت پراکند بر محیط‌های دریایی آب‌های عمیق، نیازهای ارتقاء مدل‌سازی عددی که برای پیش‌بینی بهتر سرنوشت نفت تصفیه و با مواد پراکند و رها از چاه‌های آب‌های عمیق ضروری است.
ابزارهای نظارتی که می توانند برای تعیین اثربخشی تزریق زیر دریا در طول یک رویداد مورد استفاده قرار گیرند.
عوامل موثر جهت درمان نشت نفت دیسپرسانت
در بسیاری از نقاط جهان از پراکنده ها و دیسپرسانت ها برای مقابله با نشت نفت در اقیانوس ها استفاده می شود. هدف از افزودن ماده پراکنده امولسیون کردن لکه روغن در ستون آب است. این امر از حرکت نیروهای باد به سمت ساحل جلوگیری می کند و ممکن است فراهمی زیستی روغن را به دلیل افزایش زیاد سطح ناشی از امولسیون شدن افزایش دهد .
پراکنده کننده ها عوامل فعال سطحی هستند که رفتار آنها را می توان از طریق اعمال اصول شیمیایی سطح درک کرد.
فرمولاسیون های مدرن پراکند نشت نفت، ترکیبات غلیظی از عوامل فعال سطحی در یک سیستم حامل حلال هستند. سورفکتانت ها برای کاهش IFT لکه روغن و ترویج و تثبیت پراکندگی روغن در آب موثر هستند. سیستم حلال دارای دو عملکرد کلیدی است: (1) کاهش ویسکوزیته ترکیب سورفکتانت برای اجازه دادن به کاربرد موثر پراکنده و (2) ترویج اختلاط و انتشار ترکیب سورفکتانت در لایه روغن.
پراکنده کننده لجن برای حفر تونل EPB و بازیافت لجن
دیسپرسانت، پراکند کنند ها موادی هستند که ماده دیگری را در محیطی مانند آب پراکند می کنند و محلول کلوئیدی تشکیل می دهند. عملکرد اصلی آنها کاهش چسبندگی بین ذرات و جلوگیری از لخته شدن یا تجمع است. پخش کننده ها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند: پخش کننده های معدنی و پخش کننده های آلی. پراکند های معدنی که معمولاً قرار می گیرند شامل سیلیکات ها و فسفات های فلز قلیایی (مانند تری پلی فسفات سدیم، هگزامتافسفات سدیم و پیروفسفات سدیم) هستند. پخش کننده های آلی شامل مشتقات سلولز ، پلی کربوکسیلات ها می باشد، و صمغ گوار.
در حال حاضر، پراکنده‌کننده‌های متداول مورد استفاده برای تهویه خاک سپر شامل مشتقات سلولز و پلی کربوکسیلات هستند.
پخش کنند می تواند اتصال را ضعیف و آب محدود و بین ذرات رس را آزاد کند و در نتیجه چسبندگی خاک با محتوای رس بالا را کاهش دهد و احتمال گرفتگی گل و لای در دستگاه محافظ را کاهش دهد.
مایعات
دیسپرس‌کننده‌ها به مخلوط سیمان اضافه می‌شوند تا قابلیت اختلاط دوغاب را بهبود بخشند و اغلب کاهنده اصطکاک نامیده می‌شوند. سیمان خشک می تواند کلوخه شود و در نتیجه محفظه های سیمان خشک در داخل دوغاب سیمان مخلوط نشده باشد . به درستی واکنش نشان نمی دهد یا گیر نمی کند.
پخش کننده ها با ایجاد بار منفی به همه ذرات که باعث جدا شدن جزئی آنها می شود. به حداقل رساندن این کلوخه و بهبود قابلیت اختلاط کلی دوغاب کمک می کنند. هنگامی که ذرات جدا شدند (و بنابراین به صورت توده ای نیستند)، مخلوط کردن دوغاب بسیار آسان تر خواهد بود.
این کلوخه یا تجمع اغلب به عنوان “چشم ماهی” شناخته می شود. به دلیل ایجاد توده های محصول مخلوط نشده می تواند شبیه چشم ماهی یا تخم ماهی باشد.
پراکند کنند ها با افزودنی ها و کندکنند های اتلاف سیال تعامل دارند و بر عملکرد آنها تأثیر می گذارند . پخش کنند ها معمولاً عملکرد از دست دادن مایع دوغاب را بهبود می بخشند. برخی از پخش کننده ها نیز ممکن است دوغاب را کند کنند. دیسپرس کنند ها، عوامل از دست دادن مایعات و کندکنند ها باید با هم در نظر گیرند.
لکه های نفتی
سم شناسی دیسپرس کننده های شیمیایی روغن
دیسپرسانت ها حاوی حلال ها، سورفکتانت ها و مواد افزودنی هستند که می توانند روغن سطح را به قطرات بسیار کوچکی که در نهایت توسط فرآیندهای طبیعی تکه تکه می شوند، تجزیه کنند. خود پراکند کنند ها مقدار نفت ورودی به محیط را کاهش نمی دهند بلکه به توزیع مجدد نشت نفت کمک می کنند. بنابراین، حیات دریایی موجود در سطوح مختلف زیر آب، از جمله کف اقیانوس، تحت تأثیر نفت پراکند قرار گرفت.
مواد پراکند از رسیدن نفت به زیستگا های ساحلی مانند باتلاق ها جلوگیری می کنند، نفت پراکند و در زیر سطح اقیانوس برای حیات دریایی خطرناک است.
در طول نشت نفت DWH مقادیر زیادی مواد شیمیایی در خروجی نشت و روی سطح آب پاشیده شد.
این پراکنده‌کننده‌ها یک محیط سمی برای جانداران دریایی و انسان ایجاد کردند و نگرانی‌هایی را در مورد اثرات بالقوه زیست‌محیطی حفاری نفت در دریا ایجاد کردند .
تاثیر دیسپرسانت بر محیط
دیسپرسانت یا مواد پراکند و روغن پراکند تأثیر منفی بر زندگی دریایی مانند ماهی ها، مرجان ها و پرندگان دارد.
استفاده از مواد پراکند بر روی نشت نفت می تواند محصولات جانبی سمی ایجاد کند که به تنهایی یا در ترکیب با قطرات نفت می تواند اثرات مضری بر زندگی دریایی در مقایسه با نفت تصفیه و به تنهایی ایجاد کند.
مواد سمی
سمیت مواد پراکند بر روی حیات دریایی به خوبی مورد توجه قرار ندارد.
پراکند کنند ها مواد شیمیایی هستند که روی یک لکه روغن سطحی اسپری می شوند تا روغن را به قطرات کوچکتری تجزیه کنند و به راحتی با آب مخلوط شوند.
دیسپرسانت، پراکند کنند ها مقدار روغن ورودی به محیط را کاهش نمی دهند، بلکه اثرات نشت را به زیر آب می برند.
در حالی که مواد پراکند باعث می شود نشت نفت کمتر قابل مشاهده باشد، مواد پراکند و روغن پراکند در زیر سطح اقیانوس برای حیات دریایی خطرناک هستند.
در نشت نفت بریتیش پترولیوم از پراکنده‌کننده‌ها استفاده می‌شد. تا احتمال اینکه لکه‌های نفتی سطحی به زیستگاه‌های ساحلی مانند باتلاق‌ها و مانگروها برسد یا با حیوانات در سطح زمین تماس پیدا کند، کاهش می‌یابد.
پراکند کنند ها همچنین توانایی جدا کردن یا جذب روغن از سطح اقیانوس را کاهش می دهند.
دیسپرسانت، در نشت BP بیش از هر نشت نفت دیگری در تاریخ ایالات متحده از مواد پراکند است.
علاوه بر این، برای اولین بار در تاریخ، EPA استفاد از مواد پراکند را نه تنها در سطح بلکه در عمق زیر آب در منبع نشت تایید کرد.
مواد پراکند و روغن پراکند اثرات منفی قابل توجهی بر زندگی دریایی از ماهی تا مرجان و پرندگان دارند.
دیسپرسانت، پراکند کنند ها محصولات تجزیه سمی را از نفت آزاد می کنند که به تنهایی یا در ترکیب با قطرات روغن و مواد شیمیایی پراکند کنند می تواند روغن پراکند را برای زندگی دریایی مضرتر از روغن تصفیه کند.
هم اثرات کوتاه مدت و هم درازمدت پراکند کنند ها بر زندگی دریایی جانداران و آبزیان باقی خواهند گذاشت.
خطرات زیست محیطی دیسپرسانت یا پخش کننده
پخش کننده های ماهی
با رها کردن محصولات مضر تجزیه روغن در آب، محیطی سمی برای ماهی ایجاد می کنند.
با توجه به مطالعات آزمایشگاهی متعددی که انواع گونه‌ها را آزمایش می کنند، نشان می دهد که روغن پراکند برای ماهی در تمام مراحل زندگی، از تخم‌ها تا ماهی‌های لارو گرفت تا بالغین سمی است.
مرجان ها
پراکند کنند ها و روغن های پراکند مخصوصاً برای مرجان ها سمی هستند.
دانشمندان را به ممنوعیت استفاد از مواد پراکند در نزدیکی صخره های مرجانی دعوت می کنند.
پراکنده کننده ها و روغن پراکنده با افزایش میزان مرگ و میر، کاهش نشست روی صخره ها و تغییر رفتار، به مراحل اولیه مرجان ها آسیب می رساند.
فرمولاسیون یکی از پراکنده‌کننده‌های مورد استفاده در واکنش نشت BP، Corexit 9527، نشان می دهد که از لقاح تخم‌های بالغ جلوگیری می‌کند و مانع از رشد مراحل جوانی زندگی مرجان‌های سازنده صخره می‌شود.
لاک پشت های دریایی
سرویس مدیریت مواد معدنی، اجزای پراکند جذب و توسط لاک پشت های دریایی می توانند بر اندام های آنها تأثیر بگذارند و در هضم، دفع و تنفس اختلال ایجاد کنند.
پرندگان
نشان داده است که روغن پراکنده، از جمله روغن پراکنده شده توسط Corexit 9527، به خواص عایق پرهای پرندگان دریایی بیش از روغن تصفیه نشده آسیب می رساند، و پرندگان را مستعد هیپوترمی و مرگ می کند.
همچنین نشان می دهد که مواد پراکند و روغن پراکند دارای اثرات سمی بر روی تخم پرندگان هستند که مشابه یا بدتر از روغن تصفیه نمی شود.
پرندگانی که در معرض روغن پراکند قرار می گیرند و به لانه خود باز می گردند، خطر مرگ تخم های خود را دارند.
خطرات برای انسان
دیسپرسانت، پراکند کننده ها خطرات قابل توجهی برای سلامت انسان نیز به همراه دارند.
یکی از پراکنده‌کننده‌های مورد استفاده در نشت BP، Corexit 9527A، حاوی سم 2-Butoxyethanol است.
فیلم معرفی دیسپرسانت: