閾値阻害剤の科学:RO膜スケールを防ぐ仕組みと最新技術
多種多様な産業・商業用途で、高純度水を得る決め手となる逆浸透(RO)システム。しかし、原水に含まれる溶解性塩類やミネラルの濃縮により、RO膜面でスケールが発生し、透水量が著しく低下したり、エネルギー量が増大したり、場合によっては早期の膜交換が必要になる。寧波イノファームケム株式会社は、膜寿命を延ばし、システム性能を維持するための高機能な閾値阻害剤を含む専用化学品を提供している。
閾値阻害剤はスケールコントロール薬剤の要であり、懸濁粒子を分散させる分散剤とは異なり、結晶化プロセス自身に干渉する。ホスホン酸や一部の高分子が主成分で、理論上必要とされる化学量論比を大幅に下回る微量添加でも、析出しうるスケール量全体を阻止する“閾値効果(スレッショルド効果)”を示すため、最終的なランニングコストを大幅に圧縮できる。
HEDP・ATMPなどの代表的ホスホン酸は、(1) 初生結晶の活性成長点に吸着して成長を物理的にブロックし、(2) 析出物の晶癖を乱して膜面に密着しにくくし、(3) カルシウムなどのスケール形成イオンをシーケストレーションすることで複合的にスケールを抑制する。これにより、オンラインでの付着防止とオフラインでの洗浄効率向上を同時に叶える。
ROシステムでスケーリングを起こしやすいのは炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、シリカ。これらの物質は膜面でのケイ酸化を引き起こし、透過水量と圧力損失を急速に悪化させる。寧波イノファームケム株式会社のホスホン酸系アンチスケーラントは、原水の水質・pH・温度、使用するRO膜の素材に応じて最適な製品を選定。オルガノホスホリン酸分野の技術蓄積が、コストパフォーマンスの高い提案力へと結びついている。
閾値阻害剤の作用機構と他の併用薬剤との相乗効果を理解することで、膜寿命を劇的に延伸し、運転コストを低下させ、安定的な高純度水供給を実現できる。高品質アンチスケーラントへの投資は、RO装置への投資対効率を最大化する基本戦略だ。
視点と洞察
核心 閃光 ラボ
「HEDP・ATMPなどの代表的ホスホン酸は、(1) 初生結晶の活性成長点に吸着して成長を物理的にブロックし、(2) 析出物の晶癖を乱して膜面に密着しにくくし、(3) カルシウムなどのスケール形成イオンをシーケストレーションすることで複合的にスケールを抑制する。」
シリコン 研究者 88
「ROシステムでスケーリングを起こしやすいのは炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、シリカ。」
最先端 探求者 プロ
「寧波イノファームケム株式会社のホスホン酸系アンチスケーラントは、原水の水質・pH・温度、使用するRO膜の素材に応じて最適な製品を選定。」