• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik25. 11. 2025 | Heidi Thode

Bliv fri for begroning: Del 3

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik25. 11. 2025 | Heidi Thode

Væskens vilde vej.

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 6, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder
(læs originalartiklen her)

Af Isaac Appelquist Løge, DTU Kemiteknik, Center for Energy Ressource Engineering (CERE)

I de to første afsnit af denne serie beskrev vi, hvordan krystalvækst sker, og hvordan det sætter sig fast. Nu er vi nået til den tredje hovedaktør: selve væskestrømmen, der bærer de reaktive materialer.
I laboratoriet kan forskere måle, at højere flow enten accelererer eller sænker mængden af krystaller, der bliver siddende på væggen. Når man læser hele den akademiske litteratur på emnet igennem, springer paradokset i øjnene: 14 studier peger på, at højere væskehastighed giver mere vækst, hvorimod 17 studier mener, at der bliver mindre vækst. I denne artikel vil vi se nærmere på forklaringen bag dette paradoks [1].

Når buffet og madpakke forveksles
Den tilsyneladende uenighed bliver mindre mystisk, når man opdager, at forsøgene falder i to lejre. I de “åbne” systemer – altså dem, hvor der hele tiden tilføres friske ioner – vokser krystallerne næsten altid hurtigere, jo mere vandet piskes rundt. I de “lukkede” systemer, hvor opløsningen gradvist tømmes for byggesten, giver ekstra flow derimod et fald i nettoaflejringen, fordi krystallaget bliver revet løs, før nye ioner kan erstatte de mistede molekyler.
Det hjælper at tænke på to frokostscenarier, der i praksis er hinandens modsætninger.
Forestil dig først en kontinuerligt fyldt buffet på et hotel: ethvert fad, der bliver tømt, fyldes øjeblikkeligt igen, så gæsterne kan øse uendelige portioner op. Jo hurtigere de bevæger sig gennem buffeten, jo mere mad kan de indtage, lidt som ionerne i et åbent system, hvor øget flow blot skaffer flere byggesten til overfladen, hvor reaktionshastigheden stiger.
Tager vi derimod på vandretur med en madpakke i rygsækken, er mængden af rugbrødsmadder fastlagt fra start. Hvis man spiser hurtigere, når man hurtigere igennem maden og ender sulten, længe inden turen slutter; på samme måde skylles ionerne hurtigere forbi overfladen i et lukket system, og laget får ikke tid til at vokse.

Tre regimer – én fælles ramme
Man kan forstå effekten af væskens hastighed på, hvor hurtigt krystallerne gror med en konceptuel tre-regime-model, der sætter ord på de modstridende observationer. Hvert regime er defineret ved, hvilken grundlæggende mekanisme der begrænser væksten.
I transportregimet er det tilførslen af ioner, der halter, og derfor stiger lagtykkelsen, hver gang pumpehjulet får et nøk opad.
I reaktionsregimet kan overfladen ikke “spise” ionerne hurtigere, uanset hvor kraftigt de kommer susende.
Og i adhæsionsregimet er det væskens forskydningsspænding τ, der overgår krystallagets indre styrke, så aflejringen falder. Nogle gange helt til nul.
Overgangen fra ét regime til et andet sker ikke ved én universel hastighed, men afhænger af både mineral, overflade og temperatur. Netop derfor dukker man ofte ned i forskellige regimer, når man flytter et forsøg fra glasrør i laboratoriet til en stålvarmeveksler på et procesanlæg.

Eksempler på, at virkeligheden skifter gear
To forskere, Al-Hadhrami og Quddus, viste, at når CaSO4 bliver dannet ved en højere og højere hastighed, fladede kurven ud, hvilket peger på, at man gled over i et reaktionsbegrænset felt, hvor ekstra turbulens ikke gjorde nogen forskel. De kom altså i et tilfælde af, at der var nok mad til gæsterne i buffeten, og selvom fadene blev fyldt hurtigere op, blev gæsterne ikke mere mætte [2].
I et varmevekslerstudie fra Mwaba og kolleger opstod der derimod et tydeligt maksimum for CaCO3: Da shear-stress først oversteg lagets adhæsion, begyndte krystallerne at slippe, og nettoaflejringen faldt asymptotisk, i takt med at man skruede yderligere op for hastigheden.
Det mest dramatiske eksempel kommer fra Masoudi, som målte, at et CaSO4-lag ophørte fuldstændigt med at eksistere, når den kraft, overfladen oplevede oversteg 23 mPa; systemet hoppede direkte ind i adhæsionsregimet [3].

Den hemmelige styrke under laget
Hvorfor kan to tilsyneladende ens lag reagere så forskelligt?
En del af svaret ligger i, at krystallag ikke er homogene. Allerede i 1990’erne viste forskere, at lagstyrken kan variere med en faktor 30 fra inderst til yderst i et fem millimeter tykt CaSO4-lag [4]. Porøsitet, defekter, indlejrede partikler og mikroporer betyder, at σ ændrer sig, mens laget vokser; de tal, vi måler i ét tykt stykke skala, gælder derfor ikke nødvendigvis to centimeter længere henne i systemet.

De største ubekendte
Selv om tre-regime-modellen giver et fælles sprog, er der mange åbne spørgsmål, der hindrer vores evne til at forudsige, hvor hurtigt krystallerne gror. For det første er der stadig ingen konsensus om, hvordan man beregner den reelle adhæsionsstyrke, når krystaldefekter, forskellige krystalformer og temperatur ændrer sig undervejs i vækstens tilkomst.
For det andet er de lokale stressfordelinger vanskelige at måle i rør, hvor selve krystallerne forvrænger strømningsfeltet og skaber mikrohvirvler, som standardmodeller overser.
Endelig står det uklart, hvordan ionkoncentration påvirker lagets interne vekselvirkninger; studier antyder, at højere koncentrationer kan gøre lagene mere tætte og dermed stærkere [5].

Afslutning
Fra ioner i opløsningen over overfladens mikromønstre til væskens vilde vej tegner der sig et fælles motiv: Krystalliseringsfouling er ikke én fjende, men et levende samspil mellem kemi, materialer og hydrodynamik.
Først når modellerne rummer alle tre dimensioner, og især når de tør tage fat på de stadig ukendte mekanikker bag adhæsion og mikro-shear, kan vi begynde at forudsige og forhindre de driftsstop, der hvert år koster industrien milliarder.
Indtil da vil den bedste kurs være at forstå krystalstyrken og væskestyrken. Dertil skal man huske, at selv den mest uskyldige vandstråle kan skifte rolle, når betingelserne ændrer sig.

E-mail:
Isaac Appelquist Løge: isacl@kt.dtu.dk

Referencer
1. Løge, I.A. & Anabaraonye, B.U. The importance of detachment processes in modelling crystallization fouling. Chemical Engineering Journal 497, 154642 (2024).
2. Quddus, A. & Al-Hadhrami, L.M. Hydrodynamically deposited CaCO3 and CaSO4 scales. Desalination 246, 526-533 (2009).
3. Masoudi, A., Irajizad, P., Farokhnia, N., Kashyap, V. & Ghasemi, H. Antiscaling Magnetic Slippery Surfaces. ACS Appl Mater Interfaces 9, 21025-21033 (2017).
4. Bohnet, M.W. Crystallization Fouling on Heat Transfer Surfaces-25 Years Research in Braunschweig. Heat Exchanger Fouling and Cleaning – Challenges and Opportunities RP2, 295-302 (2005). 5. Løge, I.A., Anabaraonye, B.U., Bovet, N. & Fosbøl, P.L. Crystal Nucleation and Growth: Supersaturation and Crystal Resilience Determine Stickability. Cryst Growth Des 23, 2619-2627 (2023).

Skrevet i: Artikler fra Dansk Kemi, Kemiteknik

Seneste nyt fra redaktionen

Nobelprisen i Kemi belønner forskning i molekylernes spejlbilleder

BranchenytMedicinalkemiOrganisk kemiTop12. 10. 2026

Nogle molekyler, såsom aminosyrer, findes i to varianter, der er hinandens spejlbilleder. Levende organismer indeholder imidlertid kun det ene af disse spejlbilleder. Hvordan en sådan kemisk asymmetri kunne være opstået, har længe været et mysterium for kemikere. Henri B. Kagan og Kenso Soai blev i

Astronauters maver går i stå i rummet – blodprøver giver nyt svar

AktueltBiologi12. 10. 2026

Alt er anderledes i rummet – også hvordan tarmene fungerer. Forstoppelse er en kendt bivirkning ved rumfart, men indtil nu har man vidst utroligt lidt om, hvorfor det sker. Nu har forskere fra Københavns Universitet i et samarbejde med NASA undersøgt blod fra astronauter og har et bud på, hvorfor

Grundstoffer med kant

Artikler fra Dansk KemiBranchenyt07. 10. 2026

Thomas Just Sørensen: Universets byggeklodser. 283 sider. Boganmeldelsen er bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Anmeldt af Søren Kiil, professor, DTU Kemiteknik Det periodiske system er kemiens

Evaluering af rustbeskyttende maling under barske maritime forhold

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2026

Ny viden og avanceret testning skal sikre mere holdbare og bæredygtige beskyttelsessystemer til fremtidens infrastruktur. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Ziyou Li, Joshua

Hvordan får vi saftige plantebøffer? Rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemi07. 10. 2026

Tekstureret vegetabilsk protein bruges til at fremstille plantebaserede kødanaloger. pH og ionstyrke påvirker proteiners konformation og interaktion med vandmolekyler, så vi satte os for at undersøge, hvordan pH og ionstyrke påvirker rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein. Artiklen har

Hvad skal kalken bruges til?

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2026

Fra en brønd på en jysk mark til borekerner i kælderen under Aarhus Universitet: 55 millioner år gammel vulkansk aske kan måske hjælpe med at gøre CO₂ til sten. Samtidig forsøger dansk industri at vende kalkens gamle kulstofkredsløb på hovedet. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og

Biotin[6]uril – en makrocyklisk forbindelse, der vekselvirker med anioner

Artikler fra Dansk KemiOrganisk kemi07. 10. 2026

Ved at udnytte at reaktionen mellem formaldehyd og d-Biotin (et vitamin, og et naturligt forekommende N,N'-dialkylurinstof) er reversibel, kan oligomeriseringsreaktionen guides ved at tilsætte en templat. I dette bidrag forklarer jeg, hvordan dette er blevet udnyttet til at syntetisere makrocykler,

“I dybden med kemi” og “Klædt på til skriftlig kemi”

Artikler fra Dansk KemiBranchenyt07. 10. 2026

I dybden med kemi af Lone Brun Jakobsen og Klædt på til skriftlig kemi af Lone Brun Jakobsen m.fl. Begge udgivelser på Nucleus Forlag ApS, 2026, 1. udgave, 1. oplag. Boganmeldelsen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder (læs

Fra sjældne ædelmetaller til jern og mangan: Jagten på bæredygtige fotoaktive materialer

Analytisk kemiArtikler fra Dansk Kemi07. 10. 2026

Hvordan kan nogle af jordskorpens mest almindelige metaller omdanne lys til kemisk energi, og hvilke udfordringer skal løses, før de kan erstatte ruthenium og iridium i fremtidens lysdrevne teknologier? Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer

Fra kvantekemi til AI: Nye værktøjer til overfladekemi

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2026

Kvantekemi gav os evnen til at forstå kemiske processer på atomart niveau. AI gør det nu muligt at anvende denne forståelse på realistiske og komplekse systemer. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • Holm & Halby

    Autoklave Kørekort i Aarhus – sikker sterilisering i praksis

  • Holm & Halby

    Holm & Halby på Cleanroom EXPO 2026

  • Holm & Halby

    Frysetørringsseminar – få styr på teorien bag den gode proces

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Besøg Busch Vakuumteknik på FoodTech 2026

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Mikrolab – Frisenette overtager aktiviteterne i MD Scientific

  • DENIOS ApS

    Vil du opvarme dine materialer effektivt?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Reduktion af energiomkostninger og forlængelse af vakuumpumpens levetid i fødevarepakning

  • Holm & Halby

    VidensDag’26 hos Holm & Halby

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Tilbud på GreenTips pipettespidser fra nerbe plus

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Forudkonfigurerede R&D-pakker fra Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions til forenklet opsætning af undersøgelser

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Nobelprisen i Kemi belønner forskning i molekylernes spejlbilleder

    12.10.2026

  • Astronauters maver går i stå i rummet – blodprøver giver nyt svar

    12.10.2026

  • Grundstoffer med kant

    07.10.2026

  • Evaluering af rustbeskyttende maling under barske maritime forhold

    07.10.2026

  • Hvordan får vi saftige plantebøffer? Rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein

    07.10.2026

  • Hvad skal kalken bruges til?

    07.10.2026

  • Biotin[6]uril – en makrocyklisk forbindelse, der vekselvirker med anioner

    07.10.2026

  • “I dybden med kemi” og “Klædt på til skriftlig kemi”

    07.10.2026

  • Fra sjældne ædelmetaller til jern og mangan: Jagten på bæredygtige fotoaktive materialer

    07.10.2026

  • Fra kvantekemi til AI: Nye værktøjer til overfladekemi

    07.10.2026

  • Fra elastik til batteri

    07.10.2026

  • Ny erfaren institutdirektør på DTU Kemi

    06.10.2026

  • 30 års overvågning viser, at antibiotikaresistens kan presses tilbage

    05.10.2026

  • Spiseolier – de onde, de gode og den virkelig gode

    29.09.2026

  • Gekkoen kan hele sit hjerte uden arvæv

    29.09.2026

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia ApS
Gammel Strandvej 20, 1th
DK - 2990 Nivå
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk

Privatlivspolitik
Cookiepolitik
Administrer samtykke
For at give dig de bedste oplevelser bruger vi teknologier som cookies til at gemme og/eller få adgang til enhedsoplysninger. Hvis du giver dit samtykke til disse teknologier, kan vi behandle data som f.eks. browsingadfærd eller unikke ID'er på dette websted. Hvis du ikke giver dit samtykke eller trækker dit samtykke tilbage, kan det have en negativ indvirkning på visse funktioner og egenskaber.
Funktionsdygtig Altid aktiv
Den tekniske lagring eller adgang er strengt nødvendig med det legitime formål at muliggøre brugen af en specifik tjeneste, som abonnenten eller brugeren udtrykkeligt har anmodet om, eller udelukkende med det formål at overføre en kommunikation via et elektronisk kommunikationsnet.
Præferencer
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for det legitime formål at lagre præferencer, som abonnenten eller brugeren ikke har anmodet om.
Statistikker
Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til statistiske formål. Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til anonyme statistiske formål. Uden en stævning, frivillig overholdelse fra din internetudbyders side eller yderligere optegnelser fra en tredjepart kan oplysninger, der er gemt eller hentet til dette formål alene, normalt ikke bruges til at identificere dig.
Marketing
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for at oprette brugerprofiler med henblik på at sende reklamer eller for at spore brugeren på et websted eller på tværs af flere websteder med henblik på lignende markedsføringsformål.
  • Vælg muligheder
  • Administrer tjenester
  • Administrer {vendor_count} leverandører
  • Læs mere om disse formål
Vælg fra liste
  • {title}
  • {title}
  • {title}