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阻垢缓蚀剂的作用机理

阻垢缓蚀剂的作用机理

一、【有机膦酸盐阻垢剂的阻垢机理和特点?】

有机膦酸盐的阻垢机理:CaCO3晶粒吸附有机膦酸盐的分子后,打乱了晶格的排列次序,不易形成CaCO3的大颗粒结晶。由于表面现象的影响,小晶粒的CaCO3溶解度较大,因而起到了阻垢作用。同时,由于CaCO3吸附有机膦酸盐后,CaCO3晶格内部产生较大的内应力而发生畸变,从而产生一些较大的非结晶颗粒,这些非结晶颗粒不易成垢,容易形成水渣而被水冲散或冲走。

有机磷酸和聚羧酸羧酸的阻垢和分散机理

(一)有机磷酸的阻垢机理

目前有两种说法:

1、晶格畸变论

碳酸钙垢是结晶体,它的成长是按照严格顺序,又带正电荷的Ca2+于带负电荷CO32-相互碰撞才能彼此结合,并按照一定的方向成长。在水中加入有机磷酸时,他们会吸附到碳酸钙晶体的活性增长点上与Ca2+螯合,抑制了晶格向一定的方向成长,因此使晶格歪曲,长不大,也就是说晶体被有机磷酸表面去活剂的分子所包围而失去活性。这也是产生前述临界值效应的机理。同样这种效应也可以阻止其他晶体的沉淀。

2、增加成垢化合物的溶解度

(二)聚羧酸的阻垢和分散机理

1、增容作用(增大碳酸盐的溶解度)

聚羧酸溶于水后发生电离,生成带负电荷的分子链如:

—COOH﹦—COO--+H+

这些带负电荷的分子链可与Ca2+形成能溶于水的络合物,使钙离子得以稳定,从而使成垢化合物的溶解度增加,起到阻垢作用。

2、晶格畸变作用

由于聚羧酸的相对分子量相当大,是线性高分子化合物,他除了一端吸附在CaCO3晶粒上以外,其余部分绕道晶粒周围,使其无法增长而变得圆滑。因此晶粒增长受到干扰而歪曲,晶粒边细小,形成的垢层松软极易被水流冲走。

3、静电斥力作用

因为聚羧酸在水中电离成阴离子后有强烈的吸附性,他会吸附到悬浮在水中的一些泥沙、粉尘等杂质的粒子上,使其表面带有相同的负电荷,因而使粒子间相互排斥,呈分散状态悬浮于水中。

二、【极限碳酸盐硬度】理论

由于循环水在运行过程中不断的蒸发和浓缩,促进Ca(HCO3)2分解成碳酸钙析出。所以当循环水浓缩到一定程度时,就会发生析出碳酸钙的反应。为了使冷却水系统不结垢,应使循环水中碳酸盐硬度的浓缩现象有所限制。实践证明,对于每种水质都有维持在运行中不结垢的极限碳酸盐硬度H T,如果运行中维持循环水的实际H T低于此极限值,就不会有水垢生成。

极限碳酸盐硬度值H T很难有理论推导算得,因为影响析出碳酸钙过程的因素很多,(不单纯有碳酸盐并且还有其它溶解盐以及溶解盐含量的多少)而且有些因素的影响程度时无法估算的,如水中有机物就会阻止碳酸钙的析出,但有机物种类不已,因此不同的水质有不同的影响程度。为此,在运行中H T的值可有运行经验或通过调试求得;在设计工作中,最好用模拟试验求取。

由上述可知,为了阻止水垢的生成,办法之一是控制好循环水中盐类的浓缩倍率,使其

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