Durante i processi di produzione industriale, vari tipi di incrostazioni, come coking, residui di olio, incrostazioni, sedimenti e depositi corrosivi, si accumulano nelle apparecchiature e nelle condotte dei sistemi di produzione. Questi depositi causano spesso guasti alle apparecchiature e alle condotte, una riduzione dell'efficienza dei sistemi di produzione, un aumento del consumo energetico e, nei casi più gravi, persino incidenti di sicurezza.
Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo di nuove industrie sintetiche, sono emersi continuamente nuovi fouling industriali, le cui strutture molecolari sono diventate sempre più complesse. Inoltre, i meccanismi e le forme di adesione tra fouling industriale e diversi obiettivi di pulizia dipendono spesso dal tipo di fouling, nonché dalla composizione strutturale e dalle proprietà fisico-chimiche superficiali degli oggetti da pulire. A causa dei requisiti di tutela ambientale, vi è una crescente domanda di biodegradabilità e non tossicità degli agenti chimici, il che pone continuamente nuove sfide alle tecnologie di pulizia chimica.
La pulizia chimica è una tecnologia completa che comprende, tra gli altri, lo studio della formazione e delle proprietà del fouling, la selezione e la formulazione di detergenti e additivi, la scelta di inibitori di corrosione, le tecniche di processo di pulizia, lo sviluppo e l'utilizzo di attrezzature di pulizia, le tecnologie di monitoraggio durante la pulizia e il trattamento delle acque reflue. Tra questi, la selezione dei detergenti è un fattore critico che determina il successo delle operazioni di pulizia, poiché influisce direttamente sull'efficienza di pulizia, sulla velocità di disincrostazione, sulla velocità di corrosione e sui vantaggi economici delle attrezzature.
I detergenti sono costituiti principalmente da tre componenti principali: l'agente detergente primario, gli inibitori di corrosione e i tensioattivi. Grazie alla loro struttura molecolare, che contiene sia gruppi idrofili che idrofobici, i tensioattivi svolgono un ruolo nell'adsorbimento, nella penetrazione, nell'emulsione, nella dissoluzione e nel lavaggio durante la pulizia chimica. Non sono utilizzati solo come agenti ausiliari, ma sono anche ampiamente considerati componenti chiave, in particolare in processi come la pulizia acida, la pulizia alcalina, l'inibizione della corrosione, lo sgrassaggio e la sterilizzazione, dove stanno dimostrando sempre più il loro impatto significativo.
L'agente detergente primario, gli inibitori di corrosione e i tensioattivi sono i tre componenti principali delle soluzioni detergenti chimiche. La struttura chimica unica dei tensioattivi garantisce che, una volta disciolti in una soluzione liquida, riducano significativamente la tensione superficiale della soluzione, migliorandone così la capacità bagnante. Soprattutto quando la concentrazione di tensioattivi nella soluzione raggiunge la concentrazione micellare critica (CMC), si verificano notevoli cambiamenti nella tensione superficiale, nella pressione osmotica, nella viscosità e nelle proprietà ottiche della soluzione.
Gli effetti bagnanti, penetranti, disperdenti, emulsionanti e solubilizzanti dei tensioattivi nei processi di pulizia chimica consentono di ottenere un risultato doppio con metà dello sforzo. In sintesi, i tensioattivi nella pulizia chimica svolgono principalmente due funzioni: in primo luogo, aumentano la concentrazione apparente di inquinanti organici scarsamente solubili attraverso l'azione solubilizzante delle micelle, nota come effetto di solubilizzazione; in secondo luogo, grazie ai loro gruppi anfifilici, i tensioattivi si adsorbono o si accumulano all'interfaccia tra le fasi oleosa e acquosa, riducendo la tensione interfacciale.
Nella scelta dei tensioattivi, occorre prestare particolare attenzione alle proprietà del detergente, degli inibitori di corrosione e dei tensioattivi, nonché alla compatibilità delle loro interazioni.
Data di pubblicazione: 28-08-2025