کنترل گردو غبار جاده با کلرید کلسیم

گردوغبار مشکل اصلی جاده های بدون پوشش و سنگریزه می باشد. این مشکل از یک آسیب ساده اما پرهزینه تا یک خطر قطعی برای سلامتی متغیر است. گرد و غبار ناشی از ترافیک در چنین جاده هایی چندین صد فوت به خانه های مجاور می رسد، و به لباس ها و اثاثیه خانه ها آسیب می زند.  هنگامی که گرد و غبار جاده محصولات زراعی مجاور را می پوشاند، به دلیل تاثیر پوشش و بستن منافذ گیاهان، اغلب چندین ردیف را تخریب یا از بین می برد. در سلامت انسان، گرد و غبار یکی از شایع ترین علل آلرژی و تب یونجه است و ممکن است ناقل بیماری های کزاز باشد. در ادامه این مقاله در سایت شیمیایی شیمی گستر به معرفی خاصیت کنترل گرد و غبار جاده کلرید کلسیم می پردازیم با ما تا پایان این مقاله همراه باشید.

یک مشکل مرتبط با این موضوع، تحلیل رفتن سطح جاده است. باید به صورت دوره ای ریخته شود تا قابل عبور بماند و همچنین ممکن است هر سال یا بیشتر نیاز به افزودن مصالح جدید به جاده ها داشته باشد. برای تثبیت بستر جاده ها و کنترل گرد و غبار، مواد بسیاری در حال حاضر در دسترس هستند. یکی از مواردی که بیش از 50 سال است در مناطق مختلف ایالات متحده استفاده می شود کلرید کلسیم می باشد. این اطلاعات روش های به روز استفاده از کلرید کلسیم را به ما نشان می دهد.

بیشتر ببینید: خرید کلرید کلسیم و قیمت cacl2

اطلاعات کلی کلرید کلسیم

کلرید کلسیم(Cacl₂) به عنوان نمک طبقه بندی می شود. این به صورت تجاری از رسوبات آب نمک طبیعی یا به عنوان یک محصول جانبی تولید سدیم کربنات توسط Solvay Process به دست می آید.. کلرید کلسیم به صورت تجاری به عنوان مایع شفاف یا به صورت پودر سفید یا گلوله ها پردازش می شود.

 سه ویژگی مهم، کلرید کلسیم را برای کاربردهای مختلف مفید می‌سازد. اولین ویژگی آن خاصیت آب شدن است، که توانایی تبدیل شدن به مایع با جذب رطوبت از هوا را دارد. دومین ویژگی آن رطوبت سنجی آن است، که توانایی بالایی در جذب رطوبت بدون تبدیل شدن به مایع را دارد.  این توانایی برای کشیدن رطوبت از هوای به ظاهر خشک، جاده را در سطح نسبتاً یکنواختی از رطوبت حفظ می کند. نتیجه ارزشمند اثر اتصال بر ذرات و سنگدانه در پایه جاده است، در نتیجه پایه را تثبیت کرده و از گرد و غبار جلوگیری می کند. سومین ویژگی مهم کلرید کلسیم گرمازایی بودن آن است. به این معنی است که با حل شدن، گرما آزاد می کند. این ویژگی آن را به یک ضد یخ خوب برای برف و یخ تبدیل می کند. . با این حال، این «گرمای واکنش» می‌تواند دمای آن را به اندازه‌ای کافی افزایش دهد تا برای کارگرانی که کلرید کلسیم به صورت پودر یا گلوله‌ای را در محلول مخلوط می‌کنند، بی خطر باشد.

سه مدل از کلرید کلسیم وجود دارد:

• به صورت پودر یا نوع I در کیسه های 100 پوندی با محتوای 77 تا 80 درصد کلرید کلسیم و آب متبلور عرضه می شود.
• به صورت گلوله ای یا نوع II در کیسه های 80 پوندی با محتوای 94 تا 97 درصد کلرید کلسیم و کمتر از 1% آب متبلور
• مایع در واگن های مخزن راه آهن و کامیون های تانکر با مواد شیمیایی با غلظت 32، 35 و 38 درصد

آماده سازی جاده و کاربرد ها

کلرید کلسیم را می توان در طول سال یا بعد از پاشش و شکل دهی به سطح جاده اضافه کرد. بهترین نتایج در هنگام حفظ جاده در فصل بهار زمانی که جاده هنوز رطوبت ناشی از باران های بهاری را دارد به دست می آید. این نگهداری باید شامل افزودن سنگدانه ها و ریزدانه های جدید، در صورت نیاز، همزمان با پاشش و شکل دادن به سطح جاده به صورت تاج مناسب باشد. مشخص شده که یک تاج خط مستقیم 1/2اینچ در هر فوت رضایت بخش تر است. بسیار مهم است که گودال های قرضی برای زهکشی خوب شکل داده شوند، زیرا آب ساکن عامل اصلی خرابی چاله ها و پایه جاده ها است. کلوورت ها نیز باید تمیز و تعمیر شوند.

برای بکارگیری از کلرید کلسیم به صورت پودر و گلوله ای، می توان از پخش کننده های حفاری آهکی معمولی، پخش کننده های درب عقب یا پخش کننده های دیسکی اسپینر استفاده کرد. برای کلرید کلسیم مایع، می توان از کامیون های تانکر با میله های اسپری استفاده کرد. پس از استفاده، تمام تجهیزات باید از باقی مانده کلرید کلسیم تمیز شوند تا از خوردگی جلوگیری شود. میزان کاربرد توصیه شده توسط تولیدکنندگان  برای کلرید کلسیم پودری و معادل آن به صورت گلوله ای و مایع از 1 تا 1.5 پوند پودر در هر یارد مربع برای جاده های تازه بازسازی شده یا برای جاده های بازسازی شده در فصل های قبل 5/. تا 1 پوند در هر یارد مربع می باشد. این نرم افزار محدوده 1.5 پوند پودر در هر یارد مربع که توسط راهنمای تعمیر و نگهداری 1976 AASHX) (انجمن آمریکایی مقامات بزرگراه و حمل و نقل ایالتی توصیه شده را مطابقت می دهد. در جدول زیر (1) کاربردهای کلرید کلسیم به صورت مایع، پودر و گلوله ای را فراهم می کند. هنگام استفاده از کلرید کلسیم به صورت پودر یا گلوله، جاده باید مرطوب باشد. بعد از آنکه کلرید کلسیم پخش شد، یک کامیون آب باید سطح را خیس کند تا همه پودرها یا گلوله ها حل شوند. هنگام تغییر شکل جاده، علاوه بر پخش کلرید کلسیم، ممکن است پاشش آن با مصالح جدید مخلوط شود.

جدول  نرخ های معادل کاربرد (فرمول های خاص را در زیر ببینید)

در طول دوره های خشک با رطوبت کم، به منظور ادامه عملکرد کلرید کلسیم ممکن است یک کامیون آب برای خیس کردن جاده نیاز باشد.

برای یک جاده مشخص می توان با استفاده از جدول 1 و روشهای زیر میزان کاربردها را محاسبه کرد.

مثال: چندین صاحب خانه در امتداد یک چهارم مایل جاده شنی 20 فوتی از مشکلات گرد و غبار شکایت کرده اند. از آنجایی که جاده هرگز کلرید کلسیم به آن اضافه نشده است، میزان کاربرد مورد نظر 1.5 پوند پودر در هر یارد مربع یا معادل آن در 32% مایع یا گلوله است. روش:.

• محدوده جاده ای را که باید تحت پوشش قرار گیرد تعیین کنید.

پودرها

• سپس مقدار پودر مورد نیاز برای میزان کاربرد مورد نظر را تعیین کنید.

Ibs مورد نیاز= منطقه تحت پوشش( بدست آمده از روش بالا) * میزان کاربرد مورد نظر

• تعداد کیسه های مورد نظر را تعیین کنید.

کلرید کلسیم به صورت گلوله ای

2- مقدار کلرید کلسیم به صورت گلوله ای مورد نیاز را با نرخ کاربرد مورد نظر تعیین کنید.

Ibs کلرید کلسیم گلوله ای= منطقه تحت پوشش (از شماره 1) * نرخ کاربرد مورد نظر(جدول 1)

 

3. تعداد کیسه های مورد نظر را تعیین کنید.

 

کلرید کلسیم مایع

2. مقدار 32% مایع مورد نیاز را با میزان کاربرد مورد نظر تعیین کنید.

 

 

گالن های مایع:

بنابراین، 44 کیسه کلرید کلسیم پودر، 45 کیسه کلرید کلسیم به صورت گلوله یا حدود 1000 گالن 32% مایع برای بازسازی این بخش از جاده نیاز است. با استفاده از این روش، تطابق قیمت مناسبی بین محصولات در دسترس می توان ایجاد کرد.

ذخیره سازی

کلرید کلسیم را می توان در ساختمان ها، قیف ها، سیلوها یا شمع های سرپوشیده ذخیره کرد. نوع انبار کردن تجهیزات به مقدار محصول انبار شده و مدت زمان نگهداری آن بستگی دارد.

سه الزام برای ذخیره سازی ایمن Cacl2 ضروری است:

• مواد باید به صورت خشک نگه داشته شود و به خصوص در هوای گرم از رطوبت محافظت شود.
• زهکشی باید به دور از محل انبار به منظور جلوگیری از هرگونه آلودگی روان آب در نهر ها و دریاچه ها باشد.
• در انبار،کف ها یا پدها در سطح زمین باید از سنگفرش قیری یا بتن بازسازی شده باشد.

هنگامی که از انبارهای ساده استفاده می شود، کلرید کلسیم باید دارای نایلون با روکش پلی اتیلن یا وینیل باشد که کل توده را بپوشاند. این پوشش باید با استفاده از الوار ها، لاستیک کهنه و قدیمی، ماسه یا سایر لنگرگاهها محکم در جای خود ثابت شود. در صورت استفاده از ساختمان، کف، دیوارها و سقف باید برای جلوگیری از نفوذ رطوبت به کلرید کلسیم به همان اندازه از هوا محفوظ بماند. درهایی که باز می شوند ممکن است باعث نشت بیش از حد هوا شوند. قیف ها یا سیلوها را می توان از فولاد کربنی ساخت، اما در این مورد، حذف رطوبت در جلوگیری از زنگ زدگی بسیار مهم است. هنگامی که ذخیره سازی تا نزدیکای سقف انجام می شود یک سیستم تغذیه گرانشی برای کلرید کلسیم به صورت پودر استفاده می شود، زاویه 45′ افقی برای جریان مورد نیاز است. برای کلرید کلسیم به صورت گلوله ای، زاویه 35 اینچ افقی برای جریان گرانشی مورد نیاز است.

ایمنی و دسترسی

کلرید کلسیم و محلول‌های آن مشکلاتی مشابه با سایر نمک‌های مشابه دارند. تماس ماده جامد با چشم باعث ایجاد سوزش یا آسیب به چشم می شود. سوختگی خفیف پوستی ممکن است در اثر تماس طولانی مدت ایجاد شود. رسیدگی مناسب، مراقبت و تمیزی، به علاوه استفاده از عینک ایمنی، باید برای جلوگیری از آسیب کافی باشد. اگر تماس شدید با جامد یا محلول رخ دهد، ناحیه آسیب دیده باید به طور کامل با آب تمیز شسته شود و مراقبت های پزشکی انجام شود. چشم های آلوده باید حداقل به مدت 15 دقیقه به طور کامل با مقادیر زیادی آب شسته شوند، سپس باید فوراً مراقبت های پزشکی انجام شود. هنگام مخلوط کردن پودر ها یا گلوله ها با آب باید احتیاط کرد زیرا کلرید کلسیم هنگام حل شدن گرما آزاد می کند (گرمازا است). پودر کلرید کلسیم زمانیکه با غلظت سنگین ترکیب می شود ممکن است باعث افزایش دما تا 84 درجه فارنهایت شود. کلرید کلسیم به صورت گلوله می تواند در همین شرایط باعث افزایش دما تا 158 درجه فارنهایت شود. همیشه هنگام حل کردن کلرید کلسیم از آب سرد استفاده کنید تا از جوشیدن احتمالی محلول جلوگیری شود. در یک مخزن بسته، این افزایش دما ممکن است باعث افزایش خطرناک فشار شود. هنگام دفع کلرید کلسیم و محلول های آن، باید مراقب بود که محصول یا آب نمک وارد منبع آب آشامیدنی نشود یا روی گیاهان و درختچه ها پخش نشود. به طور مازاد، ممکن است پوشش گیاهی را تخریب یا از بین ببرد. افزودن آب کافی به آب نمک ممکن است غلظت آن را تا حد قابل قبولی برای دفع سطح زمین رقیق کند. به همین دلایل هنگام تمیز کردن تجهیزات اختلاط و پردازش نیز باید احتیاط کرد.

خطرات خوردگی و تجهیزات

پس از پخش و ترکیب با خاک جاده، سطح غلظت کلرید کلسیم نسبتاً پایین خواهد بود. کلسیم کلرید داخل جاده نگهداری می شود و برای تماس مستقیم با ترافیک خودرو یا محیط اطراف در دسترس نیست. به همین دلیل، غلظت کلرید کلسیم مخلوط شده در پایه جاده بسیار بسیار کمتر از زمانی است که مواد به صورت خشک روی سطح پخش می شوند تا در کنترل برف و یخ استفاده شوند. اگر مراحل توصیه شده برای پخش، آبیاری و ترکیب شدن رعایت شود، هیچ خطری برای سلامتی یا خوردگی برای ساکنان مجاور یا افرادی که از جاده بازسازی استفاده می کنند وجود نخواهد داشت. در صورتیکه تمیز کردن سریع انجام نشود، تنها مشکل خوردگی که از استفاده از کلرید کلسیم انتظار می رود ممکن است در زنگ زدگی تجهیزات پخش باشد.

 آلومینیوم و آلیاژهای آن نباید در تجهیزات پخش مورد استفاده قرار گیرند، زیرا با قرار گرفتن در معرض کلرید کلسیم به سرعت خراب می شوند. هنگامی که مقادیر زیادی گرد و غبار کلرید کلسیم در اطراف تجهیزات الکتریکی وجود دارد، تجهیزات ضد انفجار نیز ممکن است مطلوب باشند. هنگام استفاده از کلرید کلسیم برای کنترل گرد و غبار یا تثبیت جاده، آن را روی عرشه پل پخش نکنید. اگر کارگران کلرید کلسیم را روی یک سطح سنگفرش ریخته اند، برای جلوگیری از ایجاد لکه ،این قسمت را در اسرع وقت تمیز کنید یا بشویید. کلرید کلسیم باید این مشخصات استاندارد را داشته باشد:

• کلرید کلسیم باید الزامات ASTM D98 77a یا آخرین مشخصات را برآورده کند.
• نمونه برداری و آزمایش کلرید کلسیم برای جاده ها و کاربردهای سازه ای ASTM 0345 74 یا آخرین مشخصات.

مرجع ها و منابع

• AASHTOMaintenance Manual, 1976.Arnerican Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC
• Allan Haliburton, PhD. P.E. Professor Oklahoma State University, Letter to Payne County Commissioner Karen Mullendore on corrosion of vehicles by calcium chloride.
• Calcium Chloride Handbook, Dow Chemical U.S.A., Midland, Michigan
• Materials for Stabilization, American Road Builders Association, Washington, DC
• Use of Calcium Chloride in Granular Stabilization of Roads, by F. L. Cutbert, Highway Research Board: Research Report No. 2F
• The Calcium Chloride Road, Solvay Process Division, Allied Chemical and Dye Corporation, New York, NY
• William D. Lindholm, Highway Superintendent, Saunders County, Nebraska; telephone interview
• Water Quality Criteria (secondedition), California State Water Resources Control Board; Publication 3-A April, 19n, pp. 152-153
• National CooperativeHighway Research Program Report 19 (1965);

 “Economical and Effective De-icing Agents for Use on Highway Structures“

• State of Minnesota Department of Highways,Division of Materials and Research; Special Study No. 55, “Study of Calcium Chloride and Calcium  Magnesium Chloride” (1939 to 1943)