آیا تا به حال به این فکر کردهاید که چرا در حمل و نقل یا نگهداری مواد شیمیایی، بشکه های پلاستیکی یکی از گزینههای پرکاربرد هستند؟ چه چیزی باعث میشود برخی از این بشکه ها بتوانند در برابر اسیدهای خورنده، بازهای قوی یا حلالهای آلی مقاومت کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است خیلی زود دچار فرسایش یا نشتی شوند؟ پاسخ به این پرسش های در مفهومی نهفته است به نام مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی؛ مفهومی حیاتی برای صنایع مختلف که گاه به قیمت ایمنی تجهیزات، محیط و حتی جان افراد تمام میشود. در راستای این موضوع، قرار است توضیحات مفصلی را در این مقاله از پنادپلاستیک، خدمت شما ارائه کنیم.
بشکه های پلاستیکی، به ویژه آنهایی که از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) ساخته شدهاند، در حوزههای گستردهای مورد استفاده قرار میگیرند: از استفاده در صنایع شیمیایی و حساس گرفته تا کاربردهایی مثل استفاده در کارگاه های رنگ و رزین، گلخانه ها، مزارع کشاورزی، آزمایشگاه های صنعتی، صنایع داروسازی، مواد غذایی و غیره از کاربردهای مهم بشکه های پلاستیکی هستند.
در تمام این کاربردها، دانستن اینکه بشکه مورد استفاده تا چه حد در برابر ترکیبات خاص مقاوم است، میتواند از بروز خطرات جدی جلوگیری کند؛ از نشت مواد خورنده گرفته تا واکنشهای ناخواسته شیمیایی که به صورت خیلی رایج، در صنایع گوناگون قبلا اتفاق میافتاد.
در این مقاله از بلاگ پنادپلاستیک، قصد داریم مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی را به صورت خیلی دقیق و تخصصی بررسی کنیم. ابتدا با معرفی ماده اولیه و نحوه ساخت بشکه آشنا خواهیم شد، سپس مقاومت آنها را در برابر انواع مواد شیمیایی رایج بررسی خواهیم کرد.
همچنین در ادامه این مطالب، جدول مقایسهای ارائه میشود تا بتوانید به راحتی تشخیص دهید که چه نوع بشکهای برای چه مادهای مناسب است. اگر با مواد شیمیایی سروکار دارید، این راهنما میتواند انتخابهای شما را هوشمندانهتر و ایمنتر کند.
به طور خلاصه و کلی، بشکه پلاستیکی HDPE، یک ظرف ساخته شده با استفاده از پلی اتیلن با چگالی بالا (High-Density Polyethylene) است. به علت ویژگی هایی که این پلمیر دارد، بیشتر تولید بشکه های پلاستیکی اخیرا با همین ماده اولیه انجام میشود. این موضوع سبب شده است در سال های اخیر، استفاده از بشکه های پلاستیکی HDPE، افزایش چشمگیری یابد.
از مهم ترین ویژگی هایی که HDPE، این ترموپلاستیک مرغوب، برای بشکه های پلاستیکی به ارمغان آورده، مقاومت بیشتر در برابر ضربه، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و خورنده و دوام و ماندگاری بالاتر است.
در تولید و ساخت ساخت بشکه های پلاستیکی، پلی اتیلن به شکلی فرموله میشود که بتواند به طور مؤثر و با ایمنی بالا، مواد شیمیایی، مایعات و حتی مواد خورنده را نگهداری کند. HDPE به دلیل ساختار مولکولی منظم و چگالی بالای خود، ویژگیهای مقاومتی بسیار بالایی در برابر خوردگی، سایش و آسیبهای فیزیکی دارد.
تفاوت اصلی بشکه های HDPE با بشکه های پلاستیکی سبکتر، به نوع ماده استفادهشده و فرآیند تولید آنها برمیگردد. بشکه های سنگین HDPE معمولاً از لایههای ضخیمتر و مستحکمتری ساخته میشوند که باعث افزایش مقاومت آنها در برابر فشارهای داخلی و بیرونی، ضربه و تنشهای شیمیایی میشود.
این نوع بشکه ها به ویژه برای نگهداری مواد شیمیایی خورنده مانند اسیدها، بازها یا حلالها مناسب هستند. مثلا برای نگهداری نفت، روغن یا مواد نفتی خورنده، می توان از بشکه های پلاستیکی HDPE استفاده کرد. این نوع کاربرد به خاطر مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی امکان پذیر شده است.
در مقابل، بشکه های پلاستیکی سبکتر معمولاً برای مواد غیرخورنده یا مایعاتی که نیاز به مقاومتی کمتر دارند، استفاده میشوند. این بشکه ها برخلاف نوع سنگین، ارزانتر بوده و وزن کمتری دارند، ولی توانایی مقاومت کمتری در برابر مواد شیمیایی و شرایط سخت دارند.
تاثیر جنس مواد اولیه بر مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی بهشدت قابل توجه است. استفاده از پلی اتیلن با چگالی بالا، این بشکه ها را قادر میسازد که در برابر طیف گستردهای از مواد شیمیایی از جمله انواع اسیدها، قلیاها و حلالها مقاومت کنند.
همچنین، HDPE دارای مقاومت بالا در برابر اشعه UV است که موجب میشود بشکه ها در معرض نور خورشید دچار تخریب نشوند. این ویژگیها بشکه های HDPE را به گزینهای ایدهآل برای نگهداری مواد در شرایط محیطی مختلف تبدیل کردهاند. همچنین، این مواد در دماهای مختلف عملکرد مطلوبی دارند و در برابر بسیاری از انواع واکنشهای شیمیایی که ممکن است در محیطهای صنعتی و آزمایشگاهی رخ دهد، مقاوم هستند.
از سوی دیگر، اگرچه پلی اتیلن به طور کلی در برابر مواد شیمیایی مقاومت بالایی از خود نشان میدهد، اما همه بشکه های پلاستیکی HDPE یکسان نیستند. تغییرات در فرایند تولید، ترکیب مواد اولیه و افزودنیهای خاص به ماده، میتواند ویژگیهای شیمیایی، مکانیکی و حرارتی این بشکه ها را تحت تأثیر قرار دهد.
برای مثال، اضافه کردن یک لایه ضد UV یا ضد جلبک به ترکیب مواد میتواند مقاومت بشکه را در برابر تابش نور خورشید و یا رشد جلبکها افزایش دهد، در حالی که این ویژگیها در مدلهای معمولی تر وجود ندارد. بنابراین، انتخاب بشکه مناسب برای ذخیره سازی مواد خاص باید با دقت و با توجه به نوع ماده و شرایط محیطی انجام گیرد.
مقاومت شیمیایی به زبان ساده به توانایی یک ماده در مقابله با تغییرات یا تخریب ناشی از تماس با مواد شیمیایی مختلف اشاره دارد. به عبارت دیگر، وقتی از مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی صحبت میکنیم، منظور این است که بشکه های پلاستیکی یا فلزی میتوانند در برابر مواد شیمیایی مختلف مانند اسیدها، بازها، حلالها و ترکیبات خورنده مقاومت کنند و از تخریب ساختار داخلی خود یا نشت مواد جلوگیری کنند.
این ویژگی برای بشکه هایی که در صنایع شیمیایی، داروسازی، کشاورزی و حتی برخی کاربردهای خانگی استفاده میشوند، بسیار حیاتی است، زیرا آسیب دیدن یا خرابی بشکه میتواند به خطرات محیطی یا حتی انسانی منجر شود.
مقاومت شیمیایی بشکه ها تنها به نوع مادهای که بشکه از آن ساخته شده است، بستگی ندارد. فاکتورهای زیادی میتوانند بر میزان مقاومت شیمیایی یک بشکه تأثیر بگذارند. اولین و مهمترین عامل، نوع ماده شیمیایی است که قرار است در داخل بشکه نگهداری شود.
هر ماده شیمیایی ویژگیها و خصوصیات خاص خود را دارد؛ برای مثال، برخی اسیدها ممکن است بشکه های فلزی را خورده و باعث زنگزدگی شوند، در حالی که برخی دیگر مواد شیمیایی مانند پلی اتیلن (HDPE) را که بشکه های پلاستیکی معمولاً از آن ساخته میشوند، در برابر آسیب مقاوم نگه میدارند.
علاوه بر موارد بالا، باید اضافه کنیم که نباید تاثیر دما بر عملکرد بشکه ها را فراموش کرد. مواد شیمیایی، در دماهای مختلف، رفتارهای متفاوتی از خود نشان می دهند. برای نمونه، در دماهای بالا خاصیت خورندگی برخی از مواد شیمیایی، به شدت افزایش پیدا می کند، در حالی که ممکن است در برخی دیگر از مواد شیمیایی، خورندگی کاهش پیدا کند.
بعد از دما، باید به تاثیر غلظت نیز اشاره کرد. غلظت ماده شیمیایی نیز یکی دیگر از فاکتورهای مهم در تعیین مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی است. برخی مواد در غلظتهای پایینتر نسبت به غلظتهای بالاتر کمتر به بشکه آسیب میزنند. به عنوان مثال، یک اسید رقیق ممکن است تأثیرات آسیبزننده کمتری نسبت به اسید غلیظ داشته باشد. علاوه بر این، زمان تماس ماده شیمیایی با دیواره بشکه نیز اهمیت دارد.
تماس کوتاهمدت ممکن است برای بسیاری از مواد شیمیایی مشکلی ایجاد نکند، اما نگهداری طولانی مدت مواد شیمیایی خورنده میتواند باعث ترک خوردن، نشت یا تخریب ساختار بشکه شود. بنابراین، طول مدت زمانی که ماده شیمیایی با بشکه در تماس است، نقش مهمی در تعیین نوع و جنس بشکه ایفا میکند.
اهمیت مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی به ویژه زمانی به چشم میآید که این بشکه ها برای نگهداری و حمل اسیدها، بازها، حلالها و ترکیبات خورنده استفاده میشوند. اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک، اسید هیدروکلریک، و اسید نیتریک به راحتی میتوانند بشکه هایی که از مواد غیرمقاوم ساخته شدهاند، دچار فرسایش کنند.
در همین حال، بازها و قلیاها مثل سدیم هیدروکسید و آمونیاک میتوانند برای بسیاری از مواد پلاستیکی آسیبزا باشند. حلالها مانند استون، تولوئن و زایلن هم به دلیل خاصیت حلکنندگی قوی، ممکن است باعث نشت و خراب شدن بشکه های غیرمقاوم شوند.
به همین دلیل، انتخاب بشکه با مقاومت شیمیایی مناسب برای هر نوع ماده شیمیایی، از اهمیت ویژهای برخوردار است تا از خطرات احتمالی مانند آلودگی محیط زیست، خسارت به تجهیزات، و حتی آسیب به انسانها جلوگیری شود.
بشکه های پلاستیکی، به ویژه آنهایی که از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) ساخته شدهاند، به دلیل ویژگیهای خاصشان در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم هستند. اما با توجه به نوع ماده شیمیایی، میزان مقاومت بشکه ها ممکن است متفاوت باشد. در این بخش، به طور مفصل به بررسی مقاومت بشکه های پلاستیکی در برابر انواع مختلف مواد شیمیایی همچون اسیدها، بازها، حلالها و روغنها و سوختها پرداخته و شرایط استفاده و هشدارهای لازم برای هر یک از این مواد را به صورت تفصیلی بررسی خواهیم کرد.
اسیدها یکی از مواد شیمیایی خورندهای هستند که ممکن است به بشکه های پلاستیکی آسیب برسانند. اسید سولفوریک، به ویژه در غلظتهای بالا، از جمله اسیدهای خطرناک برای بشکه های پلاستیکی محسوب میشود.
با این حال، پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) میتواند در برابر اسید سولفوریک رقیق مقاوم باشد و برای ذخیره سازی این ماده در شرایطی که غلظت آن کمتر از 50 درصد باشد، مناسب است. در مقابل، اسید نیتریک به دلیل خاصیت اکسیدکنندگی بالایی که دارد، میتواند به بشکه های پلاستیکی آسیب بزند، به ویژه زمانی که در تماس طولانی مدت قرار بگیرد. بشکه های پلاستیکی مقاوم به اسید نیتریک باید به طور خاص از مواد خاص ساخته شده باشند.
اسید فسفریک، به عنوان یک اسید معدنی، برای بشکه های پلاستیکی مقاوم به خوردگی مانند HDPE نیز قابل استفاده است. در این زمینه، بشکه های پلاستیکی میتوانند تا غلظتهای معمول این اسید را بدون آسیب نگهداری کنند.
اسید استیک، که بیشتر در صنایع غذایی و شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد، همچنین در غلظتهای پایینتری قابل استفاده در بشکه های پلاستیکی است، اما در غلظتهای بالا باید با احتیاط بیشتری استفاده شود. در کل، برای نگهداری هر نوع اسید در بشکه های پلاستیکی، باید توجه ویژهای به غلظت ماده شیمیایی، مدت زمان تماس و شرایط محیطی داشت.
از جمله مواد شیمیایی که می توانند به مواد پلاستیکی آسیب وارد کنند و عمر آنها را کوتاه تر کنند، بازها و قلیاها نثل سدیم هیدروکسید (NaOH) و آمونیاک هستند.
سدیم هیدروکسید در غلظتهای بالا ممکن است به سطح بشکه های پلاستیکی آسیب بزند، اما پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) در برابر این ماده مقاومت خیلی خوبی دارد، به ویژه اگر غلظت محلول قلیایی کمتر از 30 درصد باشد.
همچنین آمونیاک نیز با توجه به غلظت و دما میتواند به ساختار بشکه های پلاستیکی آسیب برساند. در دماهای بالا و غلظتهای بالا، آسیبپذیری بشکه ها بیشتر خواهد بود. بنابراین، بشکه هایی که برای ذخیره سازی این مواد استفاده میشوند، باید در شرایط خاصی قرار گیرند تا از تخریب احتمالی جلوگیری شود.
برای ذخیره سازی بازها و قلیاهای قوی، علاوه بر پلی اتیلن HDPE، پلیپروپیلن نیز میتواند گزینهای مناسب باشد، زیرا مقاومت شیمیایی بالاتری در برابر مواد قلیایی دارد و به طور کلی در برابر بسیاری از محلولهای قلیایی عملکرد بهتری از خود نشان میدهد. به طور کلی، آمونیاک در غلظتهای بالا ممکن است موجب ترکخوردگی و تخریب بشکه ها شود، بنابراین بشکه های مخصوصی برای ذخیره سازی این ماده باید استفاده شوند که در برابر تغییرات دمایی و شیمیایی مقاوم باشند.
حلالها یکی از گروههای شیمیایی هستند که به دلیل خاصیت حلکنندگی خود، میتوانند به مواد پلاستیکی آسیب برسانند. استون، که به طور گسترده در صنایع شیمیایی و داروسازی استفاده میشود، از جمله حلالهایی است که بشکه های پلاستیکی معمولی قادر به تحمل آن نیستند.
این حلال به راحتی میتواند موجب حل شدن یا تخریب ساختار بشکه های پلاستیکی، به ویژه پلی اتیلن، شود. اگرچه بشکه های خاصی برای ذخیره سازی استون وجود دارند، معمولاً استفاده از بشکه های فلزی یا فایبرگلاس برای این کاربردها توصیه میشود.
حلالهای دیگری مانند زایلن و تولوئن نیز به دلیل خاصیت حلکنندگی قوی خود میتوانند مواد پلاستیکی را تخریب کنند. در حالی که پلی اتیلن در برابر این مواد مقاومتی نسبی از خود نشان میدهد، پلی پروپیلن و فایبرگلاس انتخابهای بهتری برای ذخیره سازی این حلالها هستند. از آنجا که زایلن و تولوئن در دماهای بالا و در شرایط تماس طولانی مدت باعث تغییر شکل و آسیب به بشکه های پلاستیکی میشوند، توصیه میشود برای این مواد، بشکه هایی با جنسهای مقاومتر انتخاب شود.
روغنها، سوختها و مواد نفتی علی الخصوص مواد نفتی خورنده به دلیل ماهیت چربیدار خود میتوانند به بشکه های پلاستیکی فشار وارد کنند.
پلی اتیلن HDPE معمولاً در برابر بیشتر انواع روغنها و مواد نفتی مقاوم است، اما در برخی شرایط خاص، ممکن است باعث نرم شدن یا تغییر شکل بشکه ها شود. در این حالت، بشکه هایی که به طور خاص برای ذخیره سازی مواد نفتی طراحی شدهاند، باید از موادی ساخته شوند که مقاومت بیشتری در برابر ترکیبات نفتی داشته باشند.
در این زمینه، بشکه های پلیپروپیلن ممکن است گزینهای مناسبتر از پلی اتیلن باشند، زیرا مقاومت بالاتری در برابر مواد نفتی و روغنها دارند. علاوه بر این، سوختها و مواد نفتی میتوانند با گذشت زمان بشکه های پلاستیکی را تضعیف کرده و در صورت نشت، خطرات جدی به همراه داشته باشند. در این زمینه، بشکه ها باید در دمای معین نگهداری شده و از تغییرات دمایی شدید دوری کنند تا از آسیب و نشت جلوگیری شود.
در ادامه جدول مقایسه مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی در برابر مواد مختلف را برای شما ارائه کردیم:
| ماده شیمیایی | نوع مقاومت بشکه های پلاستیکی | هشدار و شرایط استفاده |
| اسید سولفوریک | مقاوم در غلظتهای پایین تا متوسط | نیاز به ذخیره سازی در دماهای پایین |
| اسید نیتریک | مقاوم در غلظتهای رقیق | برای غلظتهای بالا باید بشکه های خاص انتخاب شود |
| سدیم هیدروکسید | مقاوم در غلظتهای پایین | در دماهای بالا آسیبپذیری افزایش مییابد |
| آمونیاک | مقاوم در غلظتهای پایین و متوسط | غلظتهای بالا و دماهای بالا میتواند آسیب برساند |
| استون | مقاوم در برابر استون در بشکه های پلاستیکی نیست | بشکه های فلزی یا فایبرگلاس پیشنهاد میشود |
| زایلن و تولوئن | مقاوم در برابر این حلالها نیست | نیاز به بشکه های مقاومتر از پلی اتیلن |
| روغنها و سوختها | مقاوم در برابر روغنها و سوختها | ممکن است باعث تغییر شکل در دماهای بالا شوند |
استفاده از بشکه های پلاستیکی برای ذخیره سازی و حمل مواد شیمیایی نیازمند توجه به چند نکته مهم است که میتواند به حفظ ایمنی و دوام بشکه کمک کند. اولین و مهمترین نکته دمای نگهداری مواد شیمیایی است. هر ماده شیمیایی دمای خاصی برای ذخیره سازی ایمن دارد.
برای نمونه، بشکه های پلاستیکی معمولاً برای نگهداری مواد شیمیایی در دماهای پایینتر از دمای اتاق مناسب هستند. در دماهای بالاتر، مواد پلاستیکی ممکن است دچار تغییرات ساختاری یا حتی ذوب شوند. بنابراین، همیشه باید به دمای محیط و دمای ذخیره سازی توجه ویژهای داشت.
مدت زمان تماس با ماده نیز یکی دیگر از عواملی است که باید در نظر گرفته شود. برخی مواد شیمیایی میتوانند در طول زمان و در صورت تماس طولانی مدت با مواد پلاستیکی، موجب تخریب ساختار بشکه شوند. برای مثال، حلالها و اسیدهای قوی ممکن است به تدریج بر ساختار بشکه های پلاستیکی اثر بگذارند. بنابراین، باید میزان زمان تماس با مواد شیمیایی را محدود کرد و بشکه ها را برای مواد با دوره نگهداری طولانی مدت انتخاب کرد.
در مورد نحوه چیدمان و جابجایی بشکه ها، باید توجه داشت که بشکه های پر از مواد شیمیایی نباید تحت فشار و ضربه قرار بگیرند. این امر میتواند به تخریب بشکه و نشت مواد شیمیایی منجر شود.
همچنین، اهمیت درپوش، شیر خروجی و آببندی مناسب نیز نمیتواند نادیده گرفته شود. هر بشکه باید به درستی مهر و موم شود تا از نشت مواد شیمیایی جلوگیری شود و درپوش یا شیر خروجی باید از جنس مقاوم در برابر ماده شیمیایی داخل بشکه باشد تا ایمنی فرآیند حفظ شود.
در برخی شرایط خاص، استفاده از بشکه های پلاستیکی برای نگهداری و حمل مواد شیمیایی ممکن است مناسب نباشد. اگر مقاومت شیمیایی کافی برای ماده خاصی در نظر گرفته نشده باشد، بشکه های پلاستیکی ممکن است پس از مدت زمانی تحت تأثیر مواد شیمیایی قرار گیرند و دچار ترک، ذوب یا تخریب شوند.
برای مثال، حلالهای قوی مانند استون یا زایلن، به دلیل قدرت بالای حلکنندگیشان، میتوانند به راحتی ساختار بشکه های پلاستیکی را تخریب کنند. در این شرایط، بشکه های استیل یا لایهدار مخصوص که برای چنین موادی طراحی شدهاند، میتوانند جایگزینهای مناسبتری باشند.
همچنین، اگر دمای نگهداری مواد شیمیایی در حدی بالا باشد که بشکه های پلاستیکی نتوانند به طور ایمن مواد شیمیایی را در خود نگه دارند، باید از بشکه های فلزی یا بشکه های مقاومتر استفاده کرد. به طور کلی، بشکه های پلاستیکی برای استفاده در دماهای بالا، مواد خورنده و حلالها مناسب نیستند و استفاده از جایگزینهایی مانند بشکه های استیل یا بشکه های مخصوص چند لایه توصیه میشود.
در این مقاله به صورت کامل به مبحث مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی پرداختیم و تا حدود زیادی، اطلاعات راجع به آن را بدست آوردیم.
در نهایت باید گفت، بشکه های پلاستیکی به دلیل مزایای زیادی که دارند، انتخابی پرکاربرد در بسیاری از صنایع محسوب میشوند، اما همانطور که در طول مقاله بررسی شد، باید با دقت از آنها استفاده کرد.
از جمله نقاط قوت آنها میتوان به وزن سبک، مقاومت شیمیایی بشکه های پلاستیکی در برابر بسیاری از مواد، و هزینه اقتصادی اشاره کرد. با این حال، برای مواد شیمیایی خاص یا شرایط خاص، بشکه های پلاستیکی ممکن است دارای محدودیتهایی باشند که نیاز به جایگزینهایی چون بشکه های فلزی یا بشکه های چند لایه دارند.
در انتخاب بشکه مناسب، باید نوع ماده شیمیایی، دمای نگهداری، مدت زمان تماس و شرایط محیطی را در نظر گرفت. برای استفاده خانگی یا صنعتی، بشکه های پلاستیکی ممکن است بهترین انتخاب باشند، اما برای نگهداری مواد خورنده یا حلالها، باید از بشکه های مقاومتر استفاده کرد. در نتیجه، انتخاب بشکه مناسب باید با دقت و آگاهی کامل از خصوصیات مواد شیمیایی و نیازهای کاربردی انجام شود.
