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Titolo: Chiedo un commento su una affermazione ceramica del sito ENI


 
Ecco il testo incriminato:
 
"Anche il solare a concentrazione ha queste limitazioni perché il
fluido al suo interno, normalmente un sale fuso, ha bisogno di
temperature elevate per poter scorrere nel circuito: circa 270 °C.
Al di sotto, diventa troppo viscoso per poter essere pompato nei tubi.
Se poi la temperatura scende sotto i 250 °C, i sali si solidificano
trasformandosi in blocchi di ceramica e l’impianto è da buttare."
 
Ora, i sali in questione sono una miscela eutettica di KNO3 e NaNO3,
cioe' di nitrati di potassio e di sodio. Cosa ne pensate della
convinzione, espressa dall'ignoto autore, che quando i nitrati di
potassio e di sodio passano dallo stato di fusione a quello solido,
si trasformerebbero in un blocco di ceramica ?
 
 
 

 si trasformerebbero in un blocco di ceramica ?
 
che chi scrive sicuramente non è un chimico né affine
 
la parola ceramica non è particolarmente ben definita : 
normalmente si intende miscele di ossidi metallici 
notevolmente refrattari (ma non vetrosi, ossia amorfi)
 
ora qui di ossidi non ce ne sono.
 
Anzi la miscela è stata scelta proprio in virtù di quanto è 
bassofondente, non certo refrattaria.
 
P.S. nella definizione di "ossidi metallici" ho voluto 
essere vago
 
anche silicati vari, borati, alluminosilicati, pirofosfati, 
possono entrare nel novero dei ceramici per le alte T fus.
 
A stento considererei una ceramica qualcosa che fonde a meno 
di 1500-2000° ad es.
 
altro che 750° o meno
 
 
cmq il problema rimane, per quanto riferito in modo fantasioso
 
era quella la ragione per cui caldeggiavo molto gli impianti 
a sabbia "fluidized-bed" : anche a freddo non si congela 
nulla. Basta avviare i ventilatori e si rimette in circolo tutto
 
forse l'usura dei tubi era troppo critica, chi lo sa : non 
ne ho più letto. O forse i soliti Aramco si saranno comprati 
il brevetto (e il brevettatore) per seppellire sotto le 
scartoffie i primi e in vacanza a vita il secondo :\
 
 
 
 

 si trasformerebbero in un blocco di ceramica ?
 
Il termine "ceramica" è inappropriato in quanto il materiale è sempre una miscela di sali ionici. 
Però per quanto concerne caratteristiche meccaniche, esclusa la durezza, il termine potrebbe indicare che il materiale è molto compatto. Infatti *miscele* di sali potrebbero avere caratteristiche meccaniche inaspettate: qualche srvolo fa in un qualche libro per ragazzi trovai che bagnando una miscela di KNO3 e [... NaCl?] si otteneva un materiale più compatto dei singoli sali solidi di partenza presi separatamente. 
 
--
Wakinian Tanka 

 srvolo 
 
Secolo

 Wakinian Tanka
 
 
 

 
Riguardo a questo tipo di fenomeno ho trovato:
"Caratterizzazione termo-fluidodinamica di 
miscele ternarie di sali fusi"
 
rds_par2015-261.pdf 
 
<<Viene fatta rilevare la presenza di una 
transizione vetrosa, dovuta alla presenza di Ca(NO3)2 e KNO3, intorno ai 100 °C>>. 
 
Non so che cosa implichi come caratteristiche meccaniche questa fase vetrosa ma potrebbe avere a che fare con l'uso (improprio) del termine "ceramica" nella discussione di cui sopra. 
 
--
Wakinian Tanka

 di 1500-2000° 
 
Ma anche molti:
Carburi
Nitruri
Boruri
Siliciuri
 
--
Wakinian Tanka

 
Circa 220ºC: vedi tabella par. 2.3.2 pag 14 del file che ho linkato:
rds_par2015-261.pdf 
(Dentro la tabella c'è scritto Ca(NO3)2 - KNO3 ma leggendo il resto si capisce che è un refuso e si tratta del sistema NaNO3 - KNO3, almeno credo). 
 
--
Wakinian Tanka


Beh, un chimico che non conosce la differenza tra "vetrosita'" ovvero
una condizione assolutamente reversibile, con quella "ceramica", che
invece si caratterizza per una decisa *irreversibilita'" del processo,
e' veramente grave. E che pensasse a qualcosa di "irreversibile" lo
viene fuori anche dalle parole successive:
 
"... trasformandosi in blocchi di ceramica e l’impianto è da buttare"
 
ovvero una descrizione di uno stato "irreversibile" con tubi e valvole
ostruite da un composto ceramico non piu' riportabile ad uno stato
antecedente.
 
Io concordo con chi afferma che il vetro non e' considerabile una
ceramica proprio a causa di questa naturale "reversibilita'" del
vetro stato solido e stato fuso. Chi invece guarda superficialmente
solo alle proprieta' meccanica, potrebbe affermare che vetro e
ceramiche sono simili, indifferente alla diversa genesi.
 
Non per nulla buona parte delle ceramiche deve essere "formata"
prima della sua trasformazione in ceramica. Proprio perche' non
si puo' "fondere" a piacimento in stampi o per piegarla in
lavorazione. Cosi' abbiamo che i vasi di argilla sono formati
prima della ceramizzazione, oppure oggi le polveri vengono
"stampati", magari con l'aiuto di resine, per poi avviare il
processo che la trasforma in ceramica. Uno stato finale in cui
questa ceramica non e' piu' lavorabile, quello che ho scritto sopra
come di una fase "irreversibile", da cui segue l'evidente di un danno
totale se dentro tubazioni o altro si forma della ceramica.
 
Il vetro invece e' fondibile a piacere. Ma mi pare di ricordare che
ci sono quelli che distinguono le ceramiche tra "cristalline"
(che sono quelle che amo definire le "vere ceramiche") e "amorfe"
che in realta' sarebbe il vetro, che a mio parere merita una sua
classificazione separata dalle ceramiche (appunto vetro) proprio
perche' e' uno stato totalmente reversibile, potendo "rifondere"
passando per la stessa temperatura di fusione che l'ha portata
allo stato di "vetro", cioe', ripetero' all'infinito, e' una
caratteristiche "reversibile" determinante per un fluido.
 
Ed a tale proposito, osservo che come fluido di scambio energetico
e' proprio l'acqua ad avere un grave difetto: quando solidifica
spacca tutto. Cosa che vale per le sostanze che solidificandosi
cristallizano. Invece i nitrati sono innocui in questo aspetto.
Mi pare che all'ENI abbiano fatto confusione tra i problemi che
l'industria petrolifera incontra nelle zone artiche usando
l'acqua con quella dei nitrati.
 
E poi, ancora le ceramiche resistono all'acqua: invece i nitrati,
anche senza calore, ma usando una testata a getto d'acqua come
quelli usati dai pozzi neri, possono essere "lavati" via
da ogni tubazione.
 
E ricordiamo che nitrati e nitruri sono cose molto diverse.
Ad esempio, il nitruro di sodio si decompone gia' a 87 Celsius,
altro che "fondere".
 
E poi, esiste il nitruro di potassio ?

 viene fuori anche dalle parole successive:
 
...snip...
 

 vari) è una bella spada di Damocle.
 
L'industria chimica e' piena di questo tipo di situazioni.
Ma cio' non ha fermato il suo sviluppo.
 
E poi, lavorando nelle zone subartiche o in alta montagna,
anche con la comune acqua si incontra condizioni di rischio
"irreversibile" (cioe' con danno "totale") quando la
T.ambiente scende sottozero. Cio' ha fermato le attivita'
umane ?
 
E che dire della batterie allo zolfo-sodio fuso, quella
operativa a 300 Celsius. Cosa accade a T-ambiente ?
 
Il termine "spada di Damocle" si applica certamente all'acqua.
perche' una volta colpiti dalle conseguenze di una solidificazione
imprevista, l'impianto e' "defunto".
 
Ma non vale per le miscele di nitrati di potassio e sodio,
che possono tranquillamente essere riportato allo stato di
fusione, ripristinando la piena funzionalita' dell'impianto.
 
 
 


 
in che senso "non come vettore" ? Lo usano come accumulo 
termico, immagino per fare vapore ... non capisco bene cosa 
intendi per "come vettore" o meno :\
 
 
 
 

 Wakinian Tanka
 
 
 


non so che dirti, se l'intero impianto è cablato 
elettricamente con resistenze disseminate in ogni 
meccanismo, allora si può sbloccare agevolmente. Questo io 
non lo so e non mi pare scontato.
 
Cmq purtroppo quella magagna affligge proprio e ha 
penalizzato tantissimo proprio le tecnologie che porti a 
"contro" esempio (più le fuel cells non catalizzate da 
metalli nobili).
 
Le sodio zolfo sarebbero tra le meno costose e più eco 
friendly immaginabili, ed anche di buona capacità.
 
Tra l'altro sono cose compatte e non è poi fantascienza 
pensare di riscaldarle a resistenza : non c'è valvole, 
tubazioni, pompe o che. E' un po' più agevole ripristinare 
... ma richiede cmq ore e chi mette un backup di accumulo 
elettrico lo fa anche per non averlo il blackout.
 
La cosa fastidiosa è che sin quando non sono ancora proprio 
solidificate, per riscaldarle basta la ricarica : sono 
conduttive e si scaldano per effetto joule. Ma se 
solidificano la conducibilità crolla a picco e solo 
dall'esterno possono venire scaldate.
 
 
 
 

 E poi, esiste il nitruro di potassio ?
 
 
esistere esiste, ma non sono sostanze compatibili con:  
ossigeno, anidride carbonica, vapore acqueo, e praticamente 
qualsiasi altro reagente.
 
I nitruri stabili sono in genere mostruosamente refrattari : 
il più tosto in assoluto è BN (quello di boro) che è 
isostrutturale al diamante / grafite, quasi altrettanto 
refrattario, altrettanto DURO, e più resistente all'ossidazione.
 
Come diceva Tanka, molti nitruri (Specie interstiziali) sono 
considerati ceramici. Già i romani nitruravano l'acciaio per 
indurire il filo delle daghe