• 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 By 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

Mælkens caseiner er uden indre orden – men hvad gør calcium?

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemiTop22. 06. 2026

Når calcium bindes til caseiner for biologisk transport, øges entropien, og orden mindskes tilsyneladende. Dissociation af calcium fra casein har endda negativ aktiveringsenergi. Ikke-ligevægtstermodynamik forklarer disse usædvanlige effekter af temperatur på orden og uorden under

Fra fedtsyreprofil til fedtsyrekoncentration

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemiTop15. 06. 2026

Semikvantitativ bestemmelse af fedtsyrer i fødevarer med intern standard og GC-MS. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Daniel Halling Breiner, seniorspecialist, og Gudrun M.

Moderne forskning kræver stammekonstruktion i high-throughput

AktueltArtikler fra Dansk KemiBioteknologi09. 06. 2026

Krydsning sætter endnu engang gær i førersædet som forsøgsorganisme. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Uffe Hasbro Mortensen (professor), Thomas Strucko (post doc), Morten

Polycykliske aromatiske kulbrinter – multi-redox systemer

AktueltArtikler fra Dansk Kemi01. 06. 2026

Kombinationen af polycykliske aromatiske kulbrinter og den organiske svovlforbindelse tetrathiafulvalen giver nye multi-redox systemer. De har potentiel anvendelse inden for materialekemien som elektrisk ledende materialer, elektrokrome materialer eller som komponenter i batterier. Artiklen har

Ozon i den arktiske troposfære

AktueltArtikler fra Dansk KemiKlima og miljø21. 05. 2026

Ozon (O3) i atmosfæren er en vigtig klimagas – desuden er den giftig for dyr og mennesker samt skadelig for planter. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Henrik Skov, Claus

Plastik i luften – havets usynlige bidrag

AktueltArtikler fra Dansk KemiKlima og miljø11. 05. 2026

Springende bobler på havets overflade kan transportere mikroskopiske plastikpartikler fra vand til luft. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Eva R. Kjærgaard, Institut for Kemi,

Supporting chemical thermodynamics

AktueltArtikler fra Dansk KemiKemiteknik04. 05. 2026

The role of infrared spectroscopy The use of molecular vibrations to probe structure in hydrogen bonding liquids. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 1, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) By Evangelos Drougkas, Georgios

Aminosyrer til folk og fæ – hvad er egentlig ”L-cystin”?

AktueltArtikler fra Dansk KemiHistorisk kemi29. 04. 2026

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) I forbindelse med EU-forordninger om fodertilsætningsstoffer (jf. Appendiks) fik Nomenklaturudvalget en forespørgsel fra en oversætter i EU om

Kemiens etik:

Artikler fra Dansk Kemi22. 04. 2026

Et overset felt med voksende betydning 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.

Physical Unclonable Functions

Artikler fra Dansk KemiNanoteknologi22. 04. 2026

Fremtidens sikkerhedsløsninger baserer sig på tilfældige mønstre. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Thomas Just Sørensen, Nano-Science Center og Kemisk Institut, Københavns

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





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

/Nyheder

  • Busch Vakuumteknik A/S

    West Technology modtager “Innovation in Vacuum Busch Award”

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Vakuum reducerer vedligeholdelsesindsats og driftsomkostninger i pastaproduktion

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Sommervarmen stiller krav: 6 anbefalinger til din vakuumpumpe

  • DENIOS ApS

    Hvordan håndterer din virksomhed et kemikaliespild?

  • DENIOS ApS

    Vind et fodboldbord til din arbejdsplads

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Skal du til spildevandsfestival på KærligHeden?

  • MD Scientific

    Opnå højere opløsning og hurtigere SEC ved FPLC-proteinoprensning med TSKgel G#000SW

  • Holm & Halby

    Laboratorieverdenen samles til VidensDag’26

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Busch Vacuum Solutions introducerer den intelligente MINK MV 0360 A ECOTORQUE klovakuumpumpe

  • Kem-En-Tec Nordic

    Sikker gelfarvning på kun 15 minutter?

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Mælkens caseiner er uden indre orden – men hvad gør calcium?

    22.06.2026

  • Fra fedtsyreprofil til fedtsyrekoncentration

    15.06.2026

  • Moderne forskning kræver stammekonstruktion i high-throughput

    09.06.2026

  • Polycykliske aromatiske kulbrinter – multi-redox systemer

    01.06.2026

  • Ozon i den arktiske troposfære

    21.05.2026

  • Plastik i luften – havets usynlige bidrag

    11.05.2026

  • Supporting chemical thermodynamics

    04.05.2026

  • Aminosyrer til folk og fæ – hvad er egentlig ”L-cystin”?

    29.04.2026

  • Kemiens etik:

    22.04.2026

  • Physical Unclonable Functions

    22.04.2026

  • Stratosfærisk ozon

    22.04.2026

  • Ti, Mo, Cs, Pr, Nd – hvad har disse fem til fælles?

    21.04.2026

  • To naturfagslærere fra slutningen af 1800-tallet

    13.04.2026

  • CleanCloud målekampagne i Nordøstgrønland

    06.04.2026

  • Svensk opfinder af pengeseddelautomaten har doneret over 538 mio. SEK til demensforskning

    25.03.2026

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
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}