مخازن استیل برای نگهداری کلرید منیزیم

فهرست موضوعات

مقدمه

کلرید منیزیم نام ترکیب شیمیایی با فرمول MgCl2 است. علاوه بر فرم بی آب، MgCl2 در هیدرات های مختلف MgCl2·nH2O نیز وجود دارد. این نمک ها هالیدهای یونی معمولی هستند که در آب بسیار محلول می باشند. کلرید منیزیم را می توان از آب نمک یا آب دریا استخراج کرد. در آمریکای شمالی، کلرید منیزیم عمدتاً از آب نمک دریاچه نمک تولید می شود. در فرآیندی مشابه این ماده از دریای مرده در دره اردن استخراج می شود. کلرید منیزیم، به عنوان ماده معدنی با استخراج محلول از بسترهای باستانی دریاها، به عنوان مثال، بستر دریای Zechstein در شمال غربی اروپا استخراج می شود. مقداری کلرید منیزیم از تبخیر آب دریا به دست می آید. کلرید منیزیم بدون آب پیش ماده اصلی فلز منیزیم است که در مقیاس بزرگ تولید می شود. کلرید منیزیم هیدراته، فرمی است که به راحتی در دسترس است. با توجه به رفتار شیمیایی این ماده، معمولاً در مخازن ساخته شده از جنس ورق استیل ضد اسید نظیر ورق استیل 316 نگهداری می شود. کیفیت و قیمت ورق استیل 316، آنرا به بهترین انتخاب برای این منظور تبدیل نموده است.

ساختار، آماده سازی و خواص کلی

MgCl2 در موتیف CdCl2 کلرید کادمیوم متبلور می شود که دارای مراکز منیزیم هشت وجهی است. چندین هیدرات با فرمول MgCl2·nH2O شناخته می شوند و هر کدام با گرم شدن آب خود را از دست می دهند. در هگزا هیدرات، Mg+2 نیز هشت وجهی است، اما با شش لیگاند آبی هماهنگ است. آب‌گیری حرارتی این هیدرات‌ها به‌راحتی رخ نمی‌دهد. MgCl2 بی آب به صورت صنعتی با حرارت دادن نمک کلرید کمپلکس هگزامین  تولید می شود. حضور یون کلر باعث می گردد استفاده از انواع ورق استیل ضد اسید نظیر ورق استیل 316 با دقت بیشتری صورت گیرد و معمولاً طراحان قیمت ورق استیل 316 را فدای کیفیت مخازن نگهداری کلرید منیزیم نمی کنند.

برنامه های کاربردی

MgCl2 بی آب پیش ماده اصلی منیزیم فلزی است. کاهش Mg+2 به منیزیم فلزی توسط الکترولیز در نمک مذاب انجام می شود. همانطور که در مورد آلومینیوم نیز صادق است، الکترولیز در محلول آبی امکان پذیر نیست زیرا منیزیم فلزی تولید شده بلافاصله با آب واکنش می دهد، یا به عبارت دیگر آب H+ قبل از کاهش منیزیم به H2 گازی تبدیل می شود. بنابراین، الکترولیز مستقیم MgCl2 مذاب در غیاب آب مورد نیاز است زیرا پتانسیل کاهش برای به دست آوردن Mg کمتر از دامنه پایداری آب در نمودار Eh-pH است.
تولید منیزیم فلزی در کاتد (واکنش احیا) با اکسید شدن آنیونهای کلرید در آند همراه با آزادسازی کلر گازی همراه است. این فرآیند در مقیاس صنعتی بزرگ توسعه یافته است. لذا لازم است مخازن و کلیه تجهیزات مربوط به این فرآیندها با در نظر گرفتن کلیه عوامل خورنده و شیمیایی طراحی و ساخته شوند.

کنترل گرد و غبار و فرسایش

کلرید منیزیم یکی از مواد مورد استفاده برای کنترل گرد و غبار، تثبیت خاک، و کاهش فرسایش بادی است. هنگامی که کلرید منیزیم به جاده ها و مناطق خاک برهنه اعمال می شود، مسائل عملکرد مثبت و منفی رخ می دهد که به بسیاری از عوامل کاربرد مربوط می شود.کاتالیزورهای Ziegler-Natta، که به صورت تجاری برای تولید پلی اولفین ها استفاده می شوند، حاوی MgCl2 به عنوان پشتیبان کاتالیزور هستند. معرفی ساپورت های MgCl2 فعالیت کاتالیزورهای سنتی را افزایش می دهد و امکان توسعه کاتالیزورهای بسیار استریو اختصاصی برای تولید پلی پروپیلن را فراهم می کند.
کلرید منیزیم برای یخ زدایی در دمای پایین بزرگراه ها، پیاده روها و پارکینگ ها استفاده می شود. هنگامی که بزرگراه ها به دلیل شرایط یخبندان خطرناک هستند، کلرید منیزیم به جلوگیری از اتصال یخ به روسازی کمک می کند و به برف روب ها اجازه می دهد تا جاده ها را به طور موثرتری پاکسازی کنند.

کاربرد کلرید منیزیم در یخ زدایی

کلرید منیزیم به سه روش برای کنترل یخ جاده ها استفاده می شود: 
-    ضد یخ، زمانی که متخصصان تعمیر و نگهداری آن را قبل از طوفان برفی در جاده ها پخش می کنند تا از چسبیدن برف و تشکیل یخ جلوگیری کنند. 
-    پیش خیس کردن، به این معنی که یک فرمول مایع از کلرید منیزیم به طور مستقیم روی نمک پاشیده می شود که روی سنگفرش جاده پخش می شود و نمک را خیس می کند تا به جاده بچسبد. 
-    پیش تصفیه، زمانی که کلرید منیزیم و نمک قبل از بارگیری روی کامیون ها و پخش در جاده های آسفالته با هم مخلوط می شوند. 
کلرید کلسیم دو برابر سریعتر از کلرید منیزیم به بتن آسیب می رساند. مقدار کلرید منیزیم زمانی که برای یخ زدایی استفاده می شود باید کنترل شود زیرا ممکن است باعث آلودگی محیط زیست شود.

تغذیه و دارو

کلرید منیزیم در فرآورده های غذایی و دارویی استفاده می شود. کلرید منیزیم  یک منعقد کننده مهم است که در تهیه توفو از شیر سویا استفاده می شود. در ژاپن به عنوان نیگاری (مشتق شده از کلمه ژاپنی "تلخ") فروخته می شود. پودر سفید رنگی که از آب دریا پس از حذف کلرید سدیم و تبخیر آب تولید می شود. در چین به آن لوشوی می گویند. نیگاری یا لوشوی در واقع یک کلرید منیزیم طبیعی است، به این معنی که کاملاً تصفیه نشده است (حاوی 5٪ سولفات منیزیم و مواد معدنی مختلف). این کریستال ها از دریاچه های استان چینگهای چین سرچشمه می گیرند و سپس در ژاپن دوباره کار می شوند.

سیدرحیم کیاحسینی