SCALE-BUATER의 구조 및 원리

1. SCLAE-BUATER의 구조

    ○ SCALE-BUSTER의 구조는 크게 외부의 황동과 내부의 아연 및 불소수지(PTFE)로 구성되어 있으며 이러한 구조는 스케일부스터를 작동시키는 기초가 됩니다.

<그림1> Scale-Buster 구조

 

2. SCLAE-BUATER의 원리와 효과

  ○ 본 제품에 수돗물이 유입되면 처음 ①불소수지와 마찰로 정전기가 발생되며 발생된 정전기는 수돗물에 대전됩니다.

      정전기가 대전되어 전기적 성질을 갖은 수돗물내의 부식이온(Cl-, SO42-) 및 스케일이온(Ca2+와 Mg2+)은 본 제품에서 ②  황동-아연간의 기전력 차로 인한 갈바닉 효과로 이온화된 아연이온과 결합하 여 ③이온담체를 형성하여 부식생성방지와 스케일 생성을 방지하며 이온담체 형성으로 스케일 이온과 결합하려는 탄산이온은 배관에 생성된 스케일과 반응         하여 중탄산 이온으로 용해되어 서서히 제거합니다. 서서히 제거되는 스케일 성분은 수돗물의 미네랄 성분으로 환원되기 때문에 음용수로써 적합합니다. 또한 이온화된 아연은 ④희생양극법에 의하여 부식을 방지하고 아연이온화시 발생되는 전자는 기존의 녹을 마그네타이트로 변환 시킵니다. 변환된 마그네타이트는 배관 내부를 피복하여 코팅역할을 함으로써 배관의 누수방지와 더불어 수명연장을 시킵니다.

    즉 배관문제의 원인인 부식과 스케일을 근본적으로 해결함으로써 신규 및 노후 배관의 수명연장과 함께 깨끗하고 건강한 수돗물을 공급에 도움을 줍니다.

 

3. 스케일부스터의 핵심 기술

  ① 불소수지(PTFE)의 정전기 효과

    ○ 본 제품에 유입되는 수돗물에는 여러 이온이 포함되어 있으며 이러한 이온들은  배관 내 녹과 스케일 발생 인자로 작용합니다. 불소수지(PTFE)의 특징 중 하나는 정전기 발생 효과입니다. 이 정전기는 본 제품에 유입되는 수돗물과 불소수지와의 마찰로 생성되며 유입되는 수돗물에 대전되어 수돗물 내 녹과 스케일  발생 이온에 전기적 특성을 띄게 만듭니다. 이러한 이온은 본 제품에서 이온화된 아연과 결합하여 이온담체를 형성합니다.

 

  ② 갈바닉 효과

    ○ 갈바닉 효과란 이종금속이 전기적으로 접촉하였을 시 전위차에 의한 전압이 발생되고 전자의 이동으로 전기가 발생됩니다. (예 : 갈바닉 전지)

       본 제품의 구조는 외부 황동과 내부 아연, 불소수지로 되어있으며 이중 외부의  황동과 내부의 아연은 전기적 접촉으로 이루어져 있습니다. 두 금속의 전위차로 인하여 약 1.1V의 전압이 발생되며 이로 인하여 아연의 이온화가 일어나며 이온화된 아연은 본 제품 기능의 원동력으로 작용합니다.

       이온화된 아연은 불소수지와의 마찰로 정전기가 대전된 수돗물의 부식 및 스케일 성분을 끌어당김으로써 스케일 생성 방지와 녹 생성 방지를 하며 아연이온의 이온화시 발생되는 전자 이온은 기존의 녹을 조직이 치밀하고 단단한 마그네타이트로 변환시켜 줍니다.

< 그림 >&nbsp; 아연 ,&nbsp; 구리의 &nbsp; 기전력 &nbsp; 차

<식 1> 갈바닉 효과를 이용한 아연, 구리의 반응식 

 

(-)극 : Zn(s) → Zn2+ + 2e- Eu0 = -0.762V

(+)극 : Cu2+ + 2e- → Cu Eur = +0.342V

(Total) : Zn(s) + Cu2+ → Zn2+ + Cu(s) E0t = 1.104V

 

 

  ③ 정전수축

    ○ 본 제품에서 이온화 된 아연은 위의 전기적 특성을 띈 이온과 결합하여 <그림2>와 같이 정전수축을 형성합니다.

       이온담체는 녹과 스케일 성분 이온과 결합하고 있기 때문에 녹과 스케일 생성방지에 있어 효과적인 방법입니다. 또한 기존의 스케일은 아연이온이 스케일성분과 결합하고 있기 때문에 반응성이 좋은 탄산은 스케일 이온과 반응하기 위하여 배관 내의 기존 스케일과 반응하여 물속에 중탄산칼슘으로 나옵니다.

 

<식 2> 스케일 생성 원리

Ca2+  +  2HCO3-  →  CaCO3 ↓  +  CO2  +  H2O

Mg2+  +  2HCO3-  →  MgCO3 ↓  +  CO2  +  H2O

 

<그림 2> 이온담체 형성과정

<식 3> 스케일 제거 원리

CaCO3     +   CO2    +    H2O   →   Ca(HCO3)2

(스케일)  (유리이산화탄소)  (물)        (중탄산 칼슘)

 

 

  ④ 희생양극법

    ○ 철(Fe)과 아연(Zn)의 부식은 일반적으로 철의 부식속도가 아연에 비해 더 빠르게 진행되지만 아연과 철을 전기적으로 접촉시키게 되면(Galvanic Coupling), 철보다 이온화 경향이 큰 아연은 양극으로 작용하여 이온상태로 되고 이때 발생하는 전자는 철 표면에서 일어나는 음극반응에서 소모되어 결국, 양극의 아연은 부식이 촉진되는 반면 철은 음극 보호를 받아 부식이 매우 느리게 일어나거나 거의 일어나지 않습니다. 이러한 방식처리법을 희생양극법이라 하며 녹이 발생하는 조건 중에 하나인 철이 이온화 되는 과정을 원천적으로 차단하기 때문에 철이 부식되지 않고 영구적으로 사용할 수 있게 됩니다.

       본 제품의 스케일부스터는 신규 수도용 배관 내에서 갈바닉 효과로 이온화된 아연이 철 배관보다 먼저 희생하여 철 배관의 녹 생성을 방지합니다.

 

<식4> 희생양극법에서의 양극, 음극 반응식

 양극반응 : Zn→Zn2++2e-

 음극반응 : O2+2H2O+4e-→4OH-

 

<그림 3> 희생양극법을 이용한 스케일부스터의 신규배관 부식 방지 메커니즘

 

 

 

스케일 부스터 상담문의 :  070-7747-8290

스케일 부스터 홈페이지 :  http://k.scale-buster.cn 

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