KDF е медно-цинкова сплав. Това не е нито агент за химическо третиране, нито порест материал като активен въглен, а по-скоро гранулирана метална сплав.
Произвежда се чрез топене и гранулиране: медта и цинкът първо се стопяват заедно, за да образуват сплав, която след това се превръща в гранули. Златните гранули, които виждаме във филтърните патрони, са KDF.
Във водата KDF генерира галванична реакция за отстраняване на остатъчния хлор и тежки метали. Трябва обаче да бъдат изяснени две точки: нейната ефективност зависи от няколко фактора и е относително скъпа. Тези две съображения означават, че не е първият избор за всяко приложение.
По отношение на степени и състав, KDF се класифицира в различни степени според съотношението мед към цинк. Например KDF85 се състои от 85% мед и 15% цинк. Различните съотношения дават на материала различни характеристики и го правят подходящ за различни приложения.
2. Как се прави KDF?
Основният производствен процес е лесен и се състои от две основни стъпки:
Стъпка 1: Топене
Чистата мед и чистият цинк се стопяват заедно, за да образуват медно-цинкова сплав.
Стъпка 2: Гранулиране
След това разтопената сплав се обработва с помощта на метод на гранулиране, за да се получат гранулите от медно-цинкова сплав, които виждаме в крайния материал.
С други думи, качеството на KDF зависи от две неща от самото начало: дали се използват чиста мед и цинк и дали техните пропорции са точно контролирани. Съотношението определя степента - и в крайна сметка какво може да направи материалът.
3. Как работи KDF: „Галванична клетка“ във вода
Това е най-важният аспект на KDF, а също и този, който най-често се прави да звучи по-мистериозно, отколкото е в действителност. Всъщност той работи на същия принцип като галваничните клетки, преподавани във физиката в средното училище.
Процесът може да бъде разделен на следните стъпки:
Образуват се два електрода. Медта и цинкът могат да генерират галванична реакция във водата. По време на този процес се образуват два електрода, точно както в батерията: меден електрод и цинков електрод, служещи като катод и анод.
Цинкът губи електрони на анода. Цинкът постепенно се разтваря: металният цинк със степен на окисление нула се превръща в цинкови йони със заряд +2 (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻), освобождавайки електрони в процеса.
Електроните текат към медния електрод. Освободените електрони се придвижват към медния електрод, произвеждайки електрически ток.
Свободните електрони се генерират непрекъснато. Докато реакцията продължава, свободните електрони се произвеждат непрекъснато.
Свободните електрони премахват силно окисляващите вещества. Тези свободни електрони могат да премахнат силно окисляващи вещества във водата, като остатъчен хлор. Остатъчният хлор се намалява и по този начин се отстранява от водата.
Тежките метали се редуцират и отлагат върху медния електрод. Някои йони на тежки метали във водата получават електрони в медния електрод, редуцират се и образуват отлагания, като по този начин се отстраняват от водата. Този процес е особено изразен, когато водата има определено ниво на електропроводимост.
Трябва да се подчертае едно ключово условие: както количеството тежки метали, които KDF премахва, така и неговата ефективност на отстраняване са пряко свързани с първоначалната концентрация и скоростта на водния поток. С други думи, за да работи KDF ефективно, първоначалната концентрация трябва да бъде по-ниска и скоростта на потока по-бавна. Колкото по-задълбочено водата влиза в контакт с филтърната среда, толкова по-пълно може да протече реакцията.
4. Фактори, влияещи върху производителността на KDF
Фактор Ефект
Проводимост на водата Галваничната реакция изисква определено ниво на електрическа проводимост. Ако проводимостта е недостатъчна, реакцията не може да протече ефективно.
Първоначална концентрация Колкото по-ниска е първоначалната концентрация, толкова по-лесно може да се извърши отстраняването.
Дебит на водата По-бавният дебит позволява по-дълго време за контакт и по-пълно отстраняване. Ако потокът е твърде бърз, няма достатъчно време за реакция.
Количество филтърна среда По-голямото количество филтърна среда увеличава капацитета за третиране и способността за поддържане на ефективността.
Както показва таблицата, KDF не е филтърна среда, която „работи автоматично, след като бъде инсталирана“. Работата му зависи до голяма степен от условията на работа. Това е и причината неговата ефективност да варира значително между действителните продукти.
5. Рентабилност на KDF: Гледна точка на производителя
От наша гледна точка като производител, нашата оценка за KDF е доста премерена.
От една страна, цената му е наистина висока.
Той използва чиста мед и чист цинк като суровини и изисква няколко етапа на обработка, включително топене и гранулиране. Нито материалите, нито производствените процеси са евтини, което пряко допринася за относително високата му цена.
От друга страна, представянето му в реалния свят е несигурно.
Както беше обсъдено по-рано, способността на KDF да премахва хлор и тежки метали зависи от фактори като проводимост на водата, първоначална концентрация, скорост на потока и количеството на използваната среда. При условия, които не са идеални, той може да не успее да осигури очакваната производителност, въпреки че разходите вече са направени.
Следователно като цяло не считаме KDF за особено рентабилен от гледна точка на производителя.
Честно казано, KDF също има предимства, които са трудни за замяна: той може да се справи както с отстраняването на хлор, така и с тежки метали и е относително устойчив на високи температури. Следователно той все още има стойност в определени специфични приложения. Въпреки това, когато избираме материали и определяме техните пропорции в даден продукт, трябва да сме наясно дали парите, похарчени за KDF, действително ще осигурят съответното ниво на производителност.
6. Обобщение
KDF е медно-цинкова сплав, произведена чрез топене и гранулиране и използвана като филтърна среда от гранулирана метална сплав.
Класифицира се в различни степени според съотношението мед към цинк. Например KDF85 = 85% мед + 15% цинк.
Във водата KDF действа чрез галванична реакция: цинкът действа като анод, губейки електрони и превръщайки се в цинкови йони със заряд +2. Електроните текат към медния електрод, произвеждайки ток. Получените свободни електрони премахват силно окисляващи вещества като остатъчен хлор, докато йоните на тежките метали се редуцират и отлагат върху медния електрод.
Неговата ефективност зависи от няколко фактора, включително проводимост на водата, начална концентрация, скорост на потока и количеството на използваната среда. По-ниската първоначална концентрация и по-бавната скорост на потока му позволяват да работи по-ефективно.
Тъй като суровините и обработката са скъпи, докато производителността е ограничена от работните условия, KDF не е особено рентабилен от гледна точка на производителя.
