تولیدکنندگان در سراسر صنایع می‌دانند که اندازه‌گیری pH در محلول‌های آب نمک یا آب شور چالش‌هایی را به همراه دارد که – بدون توجه – منجر به ضایعات محصول، افزایش هزینه های دستگاه ها، عملکرد ناکارآمد و هزینه‌های بالای نگهداری می‌شود.

بسیاری از تولیدکنندگان با چالش‌های اندازه‌گیری pH در آب نمک مواجه هستند، از جمله پنیرسازان، طراحان سیستم خنک‌کننده، تولیدکنندگان سیستم های یخ‌زدا، سیستم‌های نمک‌زدایی و بیشتر آن‌هایی که در کار خود با کلر قلیایی سروکار دارند. یکی از فرآیند های نیازمند به انرژی زیاد پروسه تولید سدیم هیدروکسید/ سود سوزاور (NaOH) با روش الکترولیز محلول نمک است. محصولات جانبی گاز هیدروژن (H2)، گاز کلر (Cl2) و اسید کلریدریک (HCl) هستند.

شکل 1: محلول آب نمک برای تولید کلر، هیدروکسید سدیم و هیدروژن تحت الکترولیز قرار می گیرد.
منبع: https://www.eurochlor.org/about-chlor-alkali/how-are-chlorine-and-caustic-soda-made/membrane-cell-process/

محلول آب نمک می تواند با کاهش عمر سنسور بر روند تولید تأثیر منفی بگذارد، که به طور بالقوه خطر عدم توجه به این امر می تواند وجود داشته باشد. سنسور موجود در دستگاه اندازه‌گیری در معرض محلول آب نمک می‌تواند خورده شود، منافذش بسته شده و یا دچار شکستگی شیشه گردد. که این رویداد ها میتواند سنسور یا خود محصول را آلوده کند.

اهمیت اندازه گیری pH برای کیفیت

برای اینکه هر فرآیندی سودآور باشد، تولیدکنندگان برای موثرترین تولید با حداقل هزینه های نگهداری تلاش می کنند. به همین دلیل است که اندازه گیری pH در آب نمک بسیار مهم است. بدون اندازه گیری دقیق و ثابت pH، دوز شیمیایی – کنترل شده بر اساس اندازه گیری pH – امکان پذیر نیست. اگر اندازه گیری pH در آب نمک نادرست باشد، دوز مواد شیمیایی نادرست خواهد بود.

اندازه گیری مناسب pH در محلول های آب نمک به این معنی است

• بهره وری فرآیند بهبود یافته است
• اجتناب از هزینه های شیمیایی اضافی و هدر رفتن محصول
• خطر کمتر برای عملیات

قبل از به‌روزرسانی آنالایزرهای pH، تعمیر و نگهداری زمان‌بر و پرهزینه بود. با تکنولوژی معمولی، ما با خرابی های مکرر و اضافه کاری پرسنل زیادی مواجه شدیم. بعلاوه، استفاده از سنسورهای قدیمی دشوار بود و ما احساس کردیم که نتایج اندازه گیری می تواند بهبود یابد.

کاربر فعلی اندازه گیری یوکوگاوا در شرکت شیمیایی صنعتی نوریون

چرا و کجا چالش ها بوجود می آیند

در طول فرآیند تولید در کارخانه‌های کلر قلیایی، محلول آب نمک تحت یک حمام الکترولیز قرار می‌گیرد که یک میدان الکترومغناطیسی شدید و دماهای بالا ایجاد می‌کند که می‌تواند عملکرد صحیح دستگاه‌های اندازه‌گیری معمولی را مختل کند. علاوه بر این، کلر و سایر محصولات جانبی به شدت برای دستگاه ها خورنده هستند و می توانند باعث آلودگی سنسور و خود محصول شوند.

هر یک از این شرایط می تواند با ایجاد رسوبات بر روی محل سنسور، تماس مستقیم با محصول و مسمومیت سنسور، عمر سنسور را کوتاه کند و در نتیجه هزینه‌های تعمیر و نگهداری و تعویض را افزایش دهد.

غلبه بر چالش ها

چگونه یک تولیدکننده می‌تواند مشکلات را پیش‌بینی کند و در عین حال فرآیندی کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر ایجاد کند؟

امروزه تولیدکنندگان از طریق پیشرفت در فناوری ها و تکنیک های نوآورانه بر چالش های اندازه گیری غلبه می کنند. این سری مقالات شرایط و چالشهایی را بررسی می کند که کار اندازه گیری pH را دشوار می کنند و هم زمان  راه حل های موفق موجودرا نشان می دهد.

• با تغییر روش طراحی حسگرها، دستگاه های اندازه گیری می توانند با موفقیت pH را در محیط های بسیار خورنده کنترل کنند.
• هنگامی که یک نوع شیشه بهبود یافته در دستگاه‌های اندازه‌گیری استفاده می‌شود، دمای بالا تأثیر منفی بر عملکرد نخواهد داشت.
• فن آوری اندازه گیری pH با روش دیفرانسیل کاتیونی از بروز مسائلی مانند مسمومیت سنسور و مسائل ناشی از جریان گروپ لوپ جلوگیری می کند.

تولیدکنندگان می‌توانند با اندازه‌گیری و پایش دقیق pH در محلول‌های آب نمک به اهداف خود در بهبود راندمان عملیات، کاهش هزینه‌های انرژی و حوادث کمتر دست پیدا کنند.