KDF mis-sink ərintisidir. O, nə kimyəvi təmizləyici vasitə, nə də aktivləşdirilmiş karbon kimi məsaməli material deyil, daha çox dənəvər metal ərintisidir.
Ərimə və qranulyasiya yolu ilə istehsal olunur: mis və sink əvvəlcə bir ərinti meydana gətirmək üçün birlikdə əridilir, sonra isə qranullara çevrilir. Filtr kartriclərinin içərisində gördüyümüz qızılı qranullar KDF-dir.
Suda KDF qalıq xlor və ağır metalları çıxarmaq üçün qalvanik reaksiya yaradır. Bununla belə, iki məqamı aydınlaşdırmaq lazımdır: onun effektivliyi bir neçə amildən asılıdır və nisbətən bahalıdır. Bu iki mülahizə o deməkdir ki, bu, hər bir tətbiq üçün ilk seçim deyil.
Nümunələrə və tərkibinə gəldikdə, KDF mis-sink nisbətinə görə müxtəlif siniflərə təsnif edilir. Məsələn, KDF85 85% mis və 15% sinkdən ibarətdir. Müxtəlif nisbətlər materiala fərqli xüsusiyyətlər verir və onu müxtəlif tətbiqlərə uyğunlaşdırır.
2. KDF necə hazırlanır?
Əsas istehsal prosesi sadədir və iki əsas addımdan ibarətdir:
Addım 1: Ərimə
Saf mis və saf sink birlikdə əridilir və mis-sink ərintisi əmələ gəlir.
Addım 2: Qranulyasiya
Ərinmiş ərinti daha sonra hazır materialda gördüyümüz mis-sink ərintisi qranullarını istehsal etmək üçün qranulyasiya üsulu ilə işlənir.
Başqa sözlə, KDF-nin keyfiyyəti əvvəldən iki şeydən asılıdır: saf mis və sinkdən istifadə edilib-edilməməsi və onların nisbətlərinin dəqiq idarə olunması. Nisbət dərəcəsini və nəticədə materialın nə edə biləcəyini müəyyənləşdirir.
3. KDF necə işləyir: Suda “Qalvanik hüceyrə”
Bu, KDF-nin ən vacib cəhətidir və eyni zamanda, əslində olduğundan daha sirli səslənməyə səbəb olur. Əslində, orta məktəb fizikasında tədris olunan qalvanik hüceyrələrlə eyni prinsiplə işləyir.
Prosesi aşağıdakı mərhələlərə bölmək olar:
İki elektrod meydana gəlir. Mis və sink suda qalvanik reaksiya yarada bilər. Bu proses zamanı batareyada olduğu kimi iki elektrod meydana gəlir: mis elektrod və sink elektrod, katod və anod rolunu oynayır.
Sink anodda elektronları itirir. Sink tədricən həll olunur: oksidləşmə vəziyyəti sıfır olan metal sink +2 (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻) yüklü sink ionlarına çevrilir və bu prosesdə elektronları buraxır.
Elektronlar mis elektroda doğru axır. Sərbəst buraxılan elektronlar mis elektroda keçir və elektrik cərəyanı yaradır.
Sərbəst elektronlar davamlı olaraq yaranır. Reaksiya davam etdikcə sərbəst elektronlar davamlı olaraq istehsal olunur.
Sərbəst elektronlar güclü oksidləşdirici maddələri çıxarır. Bu sərbəst elektronlar qalıq xlor kimi suda güclü oksidləşdirici maddələri çıxara bilir. Qalıq xlor azalır və bununla da sudan çıxarılır.
Ağır metallar azaldılır və mis elektrodun üzərinə çökür. Suda olan bəzi ağır metal ionları mis elektrodda elektron alır, azalır və çöküntülər əmələ gətirir və bununla da sudan çıxarılır. Bu proses suyun müəyyən bir elektrik keçiriciliyinə malik olduğu zaman xüsusilə nəzərə çarpır.
Bir əsas şərti vurğulamaq lazımdır: həm KDF-nin xaric etdiyi ağır metalların miqdarı, həm də onun xaric edilməsinin effektivliyi birbaşa ilkin konsentrasiyadan və suyun axını sürətindən asılıdır. Başqa sözlə, KDF-nin effektiv işləməsi üçün ilkin konsentrasiyanın aşağı olması və axın sürətinin daha yavaş olması lazımdır. Su filtr mühiti ilə nə qədər yaxşı təmasda olarsa, reaksiya bir o qədər tam davam edə bilər.
4. KDF-nin fəaliyyətinə təsir edən amillər
Faktor effekti
Su keçiriciliyi Galvanik reaksiya müəyyən səviyyədə elektrik keçiriciliyi tələb edir. Keçiricilik kifayət deyilsə, reaksiya effektiv şəkildə davam edə bilməz.
İlkin konsentrasiya İlkin konsentrasiya nə qədər aşağı olarsa, bir o qədər tez xaric oluna bilər.
Su axını sürəti Daha yavaş axın sürəti daha uzun təmas müddətini və daha hərtərəfli çıxarılmasını təmin edir. Əgər axın çox sürətli olarsa, reaksiya üçün kifayət qədər vaxt yoxdur.
Filtr mühitinin miqdarı Daha böyük miqdarda filtr mühiti müalicə qabiliyyətini və performansı saxlamaq qabiliyyətini artırır.
Cədvəldən göründüyü kimi, KDF “quraşdırıldıqdan sonra avtomatik işləyən” filtr mühiti deyil. Onun performansı iş şəraitindən çox asılıdır. Buna görə də onun effektivliyi faktiki məhsullar arasında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir.
İstehsalçı olaraq bizim nöqteyi-nəzərimizdən KDF ilə bağlı qiymətləndirməmiz kifayət qədər ölçülür.
Bir tərəfdən, onun dəyəri həqiqətən yüksəkdir.
O, xammal kimi saf mis və saf sinkdən istifadə edir və ərimə və qranulyasiya daxil olmaqla bir neçə emal mərhələsini tələb edir. Nə materiallar, nə də istehsal prosesləri ucuz deyil, bu da onun nisbətən yüksək qiymətinə birbaşa təsir göstərir.
Digər tərəfdən, onun real dünyadakı performansı qeyri-müəyyəndir.
Daha əvvəl müzakirə edildiyi kimi, KDF-nin xlor və ağır metalları çıxarmaq qabiliyyəti suyun keçiriciliyi, ilkin konsentrasiya, axın sürəti və istifadə olunan medianın miqdarı kimi amillərdən asılıdır. İdealdan daha az şərtlər altında, xərc artıq çəkilsə də, gözlənilən performansı təmin edə bilməz.
Ümumiyyətlə, buna görə də biz KDF-ni istehsalçının nöqteyi-nəzərindən xüsusilə sərfəli hesab etmirik.
Ədalətli olmaq üçün, KDF-nin dəyişdirilməsi çətin olan üstünlükləri də var: o, həm xlor, həm də ağır metalların çıxarılmasını həll edə bilər və yüksək temperaturlara nisbətən davamlıdır. Buna görə də müəyyən xüsusi tətbiqlərdə hələ də dəyəri var. Bununla belə, materialları seçərkən və onların məhsuldakı nisbətlərini təyin edərkən, KDF-yə xərclənən pulun həqiqətən müvafiq performans səviyyəsini təmin edib-etməyəcəyinə aydınlıq gətirməliyik.
6. Xülasə
KDF mis-sink ərintisidir, ərimə və qranulyasiya yolu ilə istehsal olunur və dənəvər metal ərintisi filtr mühiti kimi istifadə olunur.
Mis-sink nisbətinə görə müxtəlif siniflərə təsnif edilir. Məsələn, KDF85 = 85% mis + 15% sink.
Suda KDF qalvanik reaksiya ilə işləyir: sink anod rolunu oynayır, elektronları itirir və +2 yüklə sink ionlarına çevrilir. Elektronlar mis elektroda axır və cərəyan yaradır. Nəticədə yaranan sərbəst elektronlar qalıq xlor kimi güclü oksidləşdirici maddələri çıxarır, ağır metal ionları isə azalır və mis elektrodda yerləşdirilir.
Onun effektivliyi bir neçə amildən, o cümlədən suyun keçiriciliyindən, ilkin konsentrasiyadan, axın sürətindən və istifadə olunan medianın miqdarından asılıdır. Daha aşağı ilkin konsentrasiya və daha yavaş axın sürəti onun daha effektiv işləməsinə imkan verir.
Xammal və emal bahalı olduğundan, performans iş şəraiti ilə məhdudlaşsa da, KDF istehsalçı baxımından xüsusilə sərfəli deyil.
