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阻垢剂的阻垢机理介绍

作者:不详 来源:网络 时间:2020-10-30 16:27:36 点击:

阻垢剂的开发经历了无机盐缓蚀阻垢剂、有机磷酸类缓蚀阻垢剂、天然聚合物阻垢剂、聚丙烯酸类聚合物和共聚物阻垢剂等阶段。下面我们来介绍阻垢剂阻垢机理 一:阻垢机理 1:静电斥力作用:聚羧酸阻垢剂溶于水后,由于离子化产生迁移性反离子(H+、Na+),脱离高分子键区向水中扩散,使分子链成为带负电荷的聚离子(...

阻垢剂的开发经历了无机盐缓蚀阻垢剂、有机磷酸类缓蚀阻垢剂、天然聚合物阻垢剂、聚丙烯酸类聚合物和共聚物阻垢剂等阶段。下面我们来介绍阻垢剂阻垢机理

一:阻垢机理

1:静电斥力作用:聚羧酸阻垢剂溶于水后,由于离子化产生迁移性反离子(H+、Na+),脱离高分子键区向水中扩散,使分子链成为带负电荷的聚离子(─COOH)。分子链上带电功能基团相互排斥,使分子扩张,改变了分子表面的电荷密度分布,表面带正电性的无机盐(CaCO3或CaSO4)微晶体将被吸附在聚离子上,当一个聚离子分子吸附两个或多个微晶体时,可以使微晶体带上相同的电荷,使微粒间的静电斥力增加,从而阻碍微晶体间的相互碰撞而形成垢。

2:晶体畸变作用:无机盐(CaCO3或CaSO4)从水中析出形成垢的过程,结晶动力学观点认为,结垢的过程首先是产生晶核,形成少量的微晶粒,然后微晶粒在溶液中碰撞,且按一种特有的次序集合或排列,由微晶粒生长成大晶体而沉积。当有机磷酸或聚电解质加入水溶液中,由于它们对钙离子具有螯合能力,阻碍或干扰了无机盐微晶体正常生长,致使晶体不能按特有的次序排列,形成形状不规则的晶体,使晶体发生畸变。

 

3:螯合增溶作用:阻垢剂能与水中Ca2+、Mg2+等阳离子形成可溶性的螯合物,阻止与其成垢阴离子(如CO2-3、PO3-4和SiO2-3等)的接触,使得成垢的几率大大下降,提高了冷却水中Ca2+、Mg2+的允许浓度,相对来说就增大了钙、镁盐的溶解度。如:聚磷酸盐水溶液中产生(─P─O─P─O─P─)键,它能与Ca2+形成螯合物。

4:凝聚与分散作用:分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚,从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子,也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒,还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。对于聚羧酸盐类聚合物阻垢剂,在水溶液中解离生成的阴离子在与CaCO3微晶碰撞时,会发生物理化学吸附现象,使微晶表面形成双电层。在吸附产物碰到其它聚羧酸盐离子时,会把已吸附的晶体转移过去,出现晶粒的均匀分散现象,从而阻碍晶粒间及晶粒与金属表面间的碰撞,减少溶液中的晶核数,进而将CaCO3稳定在水溶液中。

就阻垢剂来说,每种阻垢剂都有自己的优缺点,如:有机磷酸盐易水解,限制了其在高温、高碱和高硬度等水质条件下的使用,且本身易形成有机磷垢,磷化物易对环境造成污染;传统的天然聚合物药剂用量大、费用高;聚合类阻垢剂性质稳定,但生物降解性差等等。

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