• 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 KemiKemiteknik15. 04. 2025 | Heidi Thode

Bliv fri for begroning:  Del 2

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik15. 04. 2025 | Heidi Thode

Overfladens rolle.

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder
(læs originalartiklen her)

Af Isaac Appelquist Løge1 og Benaiah U. Anabaraonye2
1 DTU Kemiteknik, Center for Energy Ressource Engineering (CERE)
2 DOTC, Danish Offshore Technology Center

I den første del af denne artikelserie undersøgte vi, hvordan uønsket begroning – fouling – opstår i forskellige systemer, og hvilke konsekvenser det kan have. Vi så, hvordan geotermiske anlæg, membranfiltrering og varmevekslere lider under mineralaflejringer. I denne artikel vender vi blikket mod et afgørende aspekt i, hvorfor fouling opstår: overfladen, hvorpå begroningen foregår.

Overfladens betydning for begroning
Måden fouling opbygger sig på over tid, afhænger ikke kun af væskens sammensætning, men også af selve overfladen, som det sætter sig på. Overfladens struktur og egenskaber kan enten forværre eller mindske begroning [1]. Figur 1 illustrerer forskellige overflader, hvor begroning kan ske. Her vises eksempler på mønstrede overflader og forskellige materialer.
Forskning viser, at en ru overflade kan accelerere hastigheden af begroning, fordi små ujævnheder i en overflade kan give krystallerne flere steder at fæstne sig på. Desuden kan krystaller, der er groet på en ru overflade, vokse sammen på en mere kaotisk måde, hvilket gør, at de kan binde sig tættere til hinanden [2]. På den anden side kan en glat overflade reducere risikoen for ophobning, fordi færre krystalstrukturer kan få fodfæste.
Men det er desværre ikke så simpelt. Når man skal bestemme en overflades påvirkning på begroning, er der mange faktorer, som spiller ind. For bedst muligt at blive fri for begroning, skal man derfor have godt styr på, hvilken indflydelse overfladen har.

Mønstrede overflader kan minimere begroning
Forskere har vist, at hvis man laver et strategisk design af sin overflade, kan det have en mindskende effekt på fouling [3]. Dette kan for eksempel være ved at skære sin overflade i et bestemt mønster. Man kan lave sin overflade på en måde, som fremmer krystallernes løsrivelse. På den måde vil man få mindre vækst over tid. Det kan gøres ved, at en overflade skaber turbulens i væsken, som gør, at der er en større kraftpåvirkning på overfladen, og at krystallerne løsner sig lettere [4]. Dette betyder, at i stedet for en tyk, fastsiddende belægning, kan der opstå en cyklus af opbygning og løsrivelse, hvilket gør det lettere at fjerne begroningen ved rengøring eller naturlig erosion.

Overfladebehandling som en løsning på begroning
Udover at lave mønstrede overflader, kan man også coate sin overflade. For at mindske fouling har forskere udviklet en række coatings, der ændrer overfladers egenskaber. To eksempler på dette er:
• Liquid infused surfaces (LIS): Inspireret af naturen har forskere udviklet overflader, der imiterer blade med vandafvisende egenskaber og forhindrer fastsiddende belægninger [5].
• Magnetiske belægninger: Visse materialer kan anvendes til at skabe en dynamisk interaktion med aflejringer, der gør dem lettere at fjerne [6].

Liquid Infused Surfaces (LIS)
En klassisk tilgang til at skabe LIS er at anvende en porøs overflade – for eksempel en polymer- eller metalstruktur – som bliver infunderet med en væske, der har lav overfladespænding. Ideen er inspireret af kødædende planter, der udskiller et tyndt lag væske på deres overflade, så insekter ikke kan få fodfæste. I praksis kan man bruge silikone- eller fluorbaserede olier, der trænger ned i de mikroskopiske porer, så overfladen fremstår jævn og “glat” for eventuelle aflejringer. Materialer som PTFE (teflon) fungerer ofte som grundlag for disse porøse strukturer, fordi de er hydrofobe og kemisk stabile.
Fordelen er, at de faste partikler i væsken eller krystalstrukturerne har svært ved at binde sig på en overflade, der hele tiden er “våd” med en uforenelig væske. På den måde bliver aflejring enten helt forhindret eller i det mindste løsnet, så den er nemmere at skylle væk. LIS-teknologien er særligt interessant for medicinsk udstyr, fødevareproduktion samt varmevekslere, hvor man ønsker så lidt begroning som muligt og i øvrigt vil undgå aggressive rengøringsmetoder.

Magnetiske belægninger
Magnetiske belægninger er et andet lovende værktøj i kampen mod fouling. Her integreres magnetiske partikler – for eksempel jernoxid (Fe3O4) – i overfladestrukturen eller i en separat coating, der kan påføres det ønskede materiale. Fordelen er, at man kan bruge eksterne magnetfelter til at påvirke aflejringerne på overfladen: Krystaller eller biologisk materiale, som forsøger at sætte sig, kan ofte ikke få stabilt fæste, hvis belægningen hele tiden “vibrerer” eller forstyrres magnetisk.
I nogle systemer kan man endda skifte polarisering eller intensiteten af magnetfeltet, så belægningen nærmest “ryster” potentielle aflejringer væk. Teknologien er stadig under udvikling, men viser lovende resultater i laboratorieforsøg.

Hvorfor er forudsigelse af overfladens rolle i fouling så udfordrende?
Selvom vi ved meget om, hvordan fouling dannes, forbliver forudsigelsen af begroningens vækst en udfordring. Der er en kompleks interaktion mellem krystaller og overflader, hvilket gør, at vækstrater er svære at forudsige. Hastigheden begroning kan ske med, kan variere op til fem gange, alt efter hvilken overflade de gror på [7]. Figur 2 viser, hvordan forskere testede begroning af CaSO4 på forskellige overflader og så forskellige vækstrater.
Dertil kommer, at når krystallerne har nået en bestemt størrelse, vil de også begynde at knække af. Den styrke, som de har hæftet sig fast på overfladen, og dermed hvor meget der skal til at rive dem, er ikke særlig godt forstået. De fleste modeller fokuserer primært på, hvor hurtigt et lag dannes, men ignorerer den løsrivelse, der finder sted. Ved at inkludere mekanismer for, hvordan belægninger løsriver sig, kan vi opnå mere præcise beregninger og dermed bedre planlægge vedligeholdelse og forebyggende behandlinger.

Hvordan kan overflader hjælpe med, at du bliver fri for begroning?
For at bekæmpe fouling effektivt er det ikke nok blot at fjerne de opbyggede lag – vi skal forstå samspillet mellem væske, overflade og tid. Fremtidens løsninger vil sandsynligvis kombinere forbedrede overfladematerialer med mere præcise modeller, der kan forudsige både vækst og løsrivelse af belægninger.
I takt med at forskningen skrider frem, bliver vi klogere på, hvordan vi kan bruge overfladevidenskab til at designe systemer, hvor fouling ikke blot reduceres, men bliver en forudsigelig og håndterbar del af vedligeholdelsen.

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

Referencer
1. Bogacz, W. et al. Impact of roughness, wettability and hydrodynamic conditions on the incrustation on stainless steel surfaces. Appl Therm Eng 112, 352-361 (2017).
2. Keysar, S., Semiat, R., Hasson, D. & Yahalom, J. Effect of Surface Roughness on the Morphology of Calcite Crystallizing on Mild Steel. J Colloid Interface Sci 162, 311-319 (1994).
3. Eroini, V., Neville, A., Kapur, N. & Euvrard, M. Preventing Scale Formation Using Modified Surfaces. in Corrosion 1-15 (2011).
4. Løge, I.A. et al. Scale attachment and detachment: The role of hydrodynamics and surface morphology. Chemical Engineering Journal 430, 132583 (2021).
5. Villegas, M., Zhang, Y., Abu Jarad, N., Soleymani, L. & Didar, T.F. Liquid-Infused Surfaces: A Review of Theory, Design, and Applications. ACS Nano 13, 8517-8536 (2019).
6. Masoudi, A., Irajizad, P., Farokhnia, N., Kashyap, V. & Ghasemi, H. Antiscaling Magnetic Slippery Surfaces. ACS Appl Mater Interfaces 9, 21025-21033 (2017).
7. Løge, I.A. & Anabaraonye, B.U. The importance of detachment processes in modelling crystallization fouling. Chemical Engineering Journal 497, 154642 (2024).
8. Jin, H.Q., Athreya, H., Wang, S. & Nawaz, K. Experimental study of crystallization fouling by calcium carbonate: Effects of surface structure and material. Desalination 532, 115754 (2022).
9. Løge, I.A., Anabaraonye, B.U. & Fosbøl, P.L. Growth mechanisms for composite fouling: The impact of substrates on detachment processes. Chemical Engineering Journal 446, 137008 (2022).
10. Løge, I.A. et al. Scale attachment and detachment: The role of hydrodynamics and surface morphology. Chemical Engineering Journal 430, 132583 (2021).
11. Løge, I.A. et al. Revealing the complex spatiotemporal nature of crystal growth in a steel pipe: Initiation, expansion, and densification. Chemical Engineering Journal 466, 143157 (2023). 

Skrevet i: Artikler fra Dansk Kemi, Kemiteknik

Seneste nyt fra redaktionen

Spiseolier – de onde, de gode og den virkelig gode

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemiTop29. 09. 2026

Der er fokus på ultraforarbejdet mad. Måske skyldes megen af den dårligdom, forarbejdning nu får skyld for, snarere en ubemærket ændring i vores indtag af umættede planteolier – især i de industrialiserede lande. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2026 og kan læses uden

Gekkoen kan hele sit hjerte uden arvæv

AktueltBiologi29. 09. 2026

Et forskerhold fra Aarhus Universitet har kortlagt, hvordan gekkoer gendanner beskadiget hjertevæv. Det kan gøre gekkoen til et nyt vigtigt modeldyr i jagten på at forstå kroppens evne til at reparere sig selv. Hvorfor kan nogle dyr reparere beskadigede organer, mens menneskekroppen ofte må

Hydrogensulfid og biokul

AktueltKlima og miljø22. 09. 2026

Diverse jernforbindelser og aktivt kul har traditionelt været anvendt til at fjerne hydrogensulfid (H2S) fra biogas. Med opblomstringen af pyrolyse er et relativt nyt middel kommet på banen, nemlig biokul, som dog har været udforsket på laboratorieniveau i et årti. Dette lille studie viser, at

Fremtidens cement er levende

AktueltBioteknologiKemiteknikKlima og miljø22. 09. 2026

Ny forskning fra Aalborg Universitet peger på en fremtid, hvor cement kan reparere sig selv, lagre energi, optage CO2 og reagere på omgivelserne ved hjælp af mikroorganismer. Forestil dig en fremtid, hvor hullet i vejen forsvinder af sig selv. Hvor bygningen du arbejder i, også fungerer som et

En succesfuld LabDays Copenhagen 2026

AktueltBranchenyt14. 09. 2026

Traditionen tro blev LabDays Copenhagen 2026 gennemført i KB Hallen; det skete fra den 9. - 10. september – og messen var igen i år en stor succes. Messen havde små hundrede udstillere, som bød fagpublikummet velkommen med et større fagligt program. Over 2.600 fagfolk lagde vejen forbi; så det

Kemiens etik: Et overset felt med voksende betydning

AktueltArtikler fra Dansk Kemi07. 09. 2026

Kemisk forskning og teknologi påvirker i stigende grad sundhed, miljø og samfund. Derfor er der behov for større opmærksomhed på kemiens etiske dimensioner i både forskning, undervisning og faglige organisationer. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2026 og kan læses uden illustrationer,

Molekylær fødevarekemi former fremtidens mad

AktueltArtikler fra Dansk KemiFødevarekemi27. 08. 2026

Villumlegat til forsker Milena Corredig sætter fokus på struktur og funktionalitet i bæredygtige fødevarer. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Kimie Kongsøre, Institut for

Hvad bruger vi kalken til?

Artikler fra Dansk Kemi26. 08. 2026

Fra Aalborg Portlands hvide kridtgrave til de malede hvælv i Aarhus Domkirke: kalk er ikke kun geologi, men et materiale, der har båret dansk byggeri, industri, landbrug og kunsthistorie. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2026 og kan læses herunder uden illustrationer, strukturer eller

Kontrolleret osmose

Artikler fra Dansk Kemi26. 08. 2026

En metode til måling af blandingsenergi i ikke-ideale opløsninger. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Dennis Wowern Nielsen1 og Claus Helix-Nielsen21 Uafhængig forsker 2

Der er forskel på thioler og thioler

Artikler fra Dansk KemiHistorisk kemi26. 08. 2026

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) I den interessante artikel om polycykliske carbonhydrider i aprilnummeret af dette blad [1] omtaltes en femleddet ring med to svovlatomer under navnet

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





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

/Nyheder

  • 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

  • DENIOS ApS

    Hvilke risici skal du være opmærksom på ved tekniske gasser?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    De 10 mest almindelige fejl ved brug af turbomolekylære vakuumpumper, og hvordan man undgår dem.

  • Holm & Halby

    Haier Biomedical går ind på markedet for rysteinkubatorer

  • Holm & Halby

    Ny generation af -86 °C frysere halverer næsten energiforbruget

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

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

    29.09.2026

  • Gekkoen kan hele sit hjerte uden arvæv

    29.09.2026

  • Hydrogensulfid og biokul

    22.09.2026

  • Fremtidens cement er levende

    22.09.2026

  • En succesfuld LabDays Copenhagen 2026

    14.09.2026

  • Kemiens etik: Et overset felt med voksende betydning

    07.09.2026

  • Molekylær fødevarekemi former fremtidens mad

    27.08.2026

  • Hvad bruger vi kalken til?

    26.08.2026

  • Kontrolleret osmose

    26.08.2026

  • Der er forskel på thioler og thioler

    26.08.2026

  • Udnyttelse af biernes bakterier til udvikling af innovative plantebaserede fødevarer

    26.08.2026

  • GC-analyse af ”håbløse” matricer

    24.08.2026

  • Hvor kommer kalken fra?

    17.08.2026

  • Fra forskning til et mere sikkert kemisk arbejdsmiljø for brandfolk

    10.08.2026

  • Størrelse betyder noget

    03.08.2026

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}