Chemical analysis of lithium bromide solution

مقدمه

    براي اينكه بتوان محلول ليتيم برومايد LiBr را به خوبي مورد آزمايش و ارزيابي قرار داد بايـد از نقـاط مختلف سيستم نمونه برداري نمود. براي مثال ميتوان از ليتيم برومايـد رقيـق (بعـد از اينكـه محلول، بخار آب را جذب كرده و به سمت مولد بخار حركت می كند) نمونه بـرداري كـرد. از LiBr غليظ نيز ميتوان بعد از اينكه محلول در مولد، بخار آب خود را از دست مـي دهـد و بـه سـمت واحد جاذب حركت مي كند نمونه گرفت يا ممكن است در هنگام تعمير و نگهداري محلـول بـه قسمت هايي از لوله ها انتقال يابد كه از آنها نيز نمونه گيري شود. بهتر آن است كه نمونه بـرداری با نظارت سازنده دستگاه صورت گيرد تا از لحاظ موقعيت و زمان و شرايط مناسب انتخاب شود.

    ليتيم برومايد واكنش هاي شيميايي ناپايداري دارد و اين واكنش ها پيوسته در طول ٢٤ ساعت اتفاق ميافتد، حتي زماني كه عوامل خارجي مانند نفـوذ هـوا در سيـستم وجـود نداشـته باشد. روش هاي تجزيه ليتيم برومايد يك آزمايش شيميايي معمولي است، با ايـن تفـاوت كـه آزمايشاتي كه بر روي ليتيم برومايد صورت مي گيرد بايد بسيار دقيق تر و مهم تر از آزمايـشاتي باشد كه بر روي آب درون ديگ و يا آب برج خنك كن انجام مي گيرد. ليتيم برومايد در يك سيستم بسته كوچك قرار دارد و در نتیجه تغييـرات جزيـي در تركيبـات شيميايي آب بسيار مهم است. جواب آزمايشات بايد به گونـه اي باشـد كـه موقعيـت محلـول را بدون بيان مسائل تكنيكي كه فقط براي كاركنان كارآزموده شيمي با معنـي خواهـد بـود بيـان كند.

از طريق شاخص هاي زير ميتوان محلول لیتیم بروماید را از نظر شيميايي و فيزيكي بررسي كرد.

شفاف بودن یا کدورت ( Turbidity )

    شفاف بودن يا كدر بودن محلول لیتیم بروماید، به طوري كـه اگـر محلـول كدر و كثيف باشد، نشان دهنده خوردگي و وجود اكسيدآهن در سيستم مي باشد، زيرا محلـول جديد تميز و شفاف است.

اكتيل الكل ( Octyle Alcohol )

    اكتيل الكل اضافه شده به محلول لیتیم بروماید به عنوان مرطوب كننده و كـف زدا اسـتفاده مـي شـود. ليتيم برومايد در شرايط خلاء كف مي كند و كف موجود در محلول مانع تبادل گرما در سيستم مي گردد كه اكتيل الكل اين كف را از بين مي برد.  محلول لیتیم بروماید دستگاه ها با مقدار مشخصي از اكتيل الكل كار مي كند، اما به دليل استفاده نامناسب از دستگاه ها، براي حـذف پـاره اي از مـشكلات، مقدار اكتيل الكل را افزايش مي دهد كه اين عمل تلاشي ناموفق براي مخفي نگه داشتن استفاد ناصحيح از چيلر مي باشد.

جامدهاي معلق ( TSS )

    جامدهاي معلق در محلول لیتیم بروماید كه شامل ذرات معلق ميكروني يا تكه هاي بزرگ آهن و مـس مي باشد، محصولات خورندگي LiBr هستند، كه نشان دهنده خوردگي در سيـستم مـي باشـد، اين ذرات معلق جامد باعث بسته شدن مسير لوله ها و يا بسته شدن سر نازل ها مـي شـوند، كـه عملكرد سيستم را با اختلال روبه رو مي كند.

وزن مخصوص یا دانسیته

    از طريق وزن مخصوص یا دانسیته، مي توان به غلظت محلول لیتیم بروماید و پاره اي از مشكلات دستگاه پي بـرد. براي مثال كم بودن وزن مخصوص نشان دهنده نفوذ آب به محلول لیتیم بروماید از لوله هاي معيوب سيستم مي باشد، يعني مي توان وجود شكاف و درز را در سيستم تأييد كرد. براي نمونه لولـه هـاي بـرج خنك كن عبوري از واحد جاذب سوراخ مي باشند كه باعث كم شدن وزن مخصوص یا دانسیته شده اند.

قلیاییت لیتیوم بروماید

pH      و قلیاییت محلول لیتیم بروماید اطلاعات مشابهي را ارائه مي دهند. pH ميزان اسـيدي و يا قليايي بودن محلول را نشان مي دهد. در هنگام آزمايش قليايي ميزان اسيد مازاد و هيدروژن درون محلول را اندازه مي گيرند تا مقدار بازدارنده را كه مـي خواهنـد بـه سيـستم اضـافه شـود مشخص كنند. LiBr  به تنهايي خنثي مي باشد. به عبارتي نه اسيدي و نه بازي است. اما محلول درون دستگاه را تا حدودي قليايي مي سازند تا با خـوردگي مقابلـه شـود. نفـوذ هـوا بـه داخـل دستگاه باعث ورود اكسيژن به سيستم مي شود كه اين امر خود سبب افزايش خاصـيت قليـايی محلول مي گردد. پس مي توان يكي از دلايل افزايش قليايي بودن محلول را نفوذ هوا دانست.

آهن و مس حل شده

    آهن و مس حل شده درون محلول لیتیم بروماید ميزان سطح خوردگي درون دستگاه چیلر را نشان مي دهد. ميزان مس حل شده بيانگر حمله احتمالي به مس مي باشد. حمله به قسمت مس بسيار معمولي تر از حمله به قسمت هاي فولادي و آهني دستگاه مي باشد. لازم به ذكر است كه غلظت آهن حل شده درون محلول از غلظت مس كمتر مي باشد كه اين امر حاصل ته نشين شدن اكسيد آهن درون محلول لیتیم بروماید نیز مي باشد.

بازدارنده ها یا اینهیبیتور

    براي كنترل خوردگي و اثرات بعدي آن از بازدانده ها استفاده مي شود. ترکیبات نیترات، کرومات و مولیبدات لیتیم از معروف ترین نوع بازدارنده های مورد استفاده در محلول لیتیم بروماید برای به حداقل رساندن خوردگی سیستم می باشد.

نتیجه گیری

    ماده شیمیایی لیتیوم بروماید در چیلرهای جذبی وسیعاً مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده شیمیایی توان جذب رطوبت بالایی دارد. به همین دلیل قادر است بخارات موجود در سیستم را جذب خود نموده و در نتیجه به فاز مایع برگرداند. با این حال لیتیوم بروماید به شدت خورنده است و لازم است غلظت آن و برخی مواد شیمیایی موجود در محلول بصورت مداوم در سیستم چیلرهای جذبی مورد سنجش قرار گیرد. در غیر این صورت اجزای مختلف سیستم دچار خوردگی می شوند و هزینه های نگهداری افزایش می یابد. در شرایط حاد ممکن است استفاده از  کل سیستم به علت شدت خوردگی و هزینه های مرتبط غیر اقتصادی شود.