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  有机膦酸和聚羧酸的阻垢和分散机理
  发布者:admin   发布时间:2013-11-25   点击次数:627
 
一、有机膦酸的阻垢机理
有机膦酸的阻垢机理比较复杂,说法也有多种,目前大致有以下两种说法。
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,由带正电荷的Ca2+与带负电荷的CO32+相撞才能彼此结合,并按一定的方向成长。在水中加入有机膦酸时,它们会吸附到碳酸钙是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膦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,这种效应也可阻止其他晶体的沉淀。另外,部分吸附在晶体上的化合物,随着晶体增长被卷入晶格中,使CO32+晶格发生位错,在垢层中形成一些空洞,分子与分子之间的相互作用减小,使硬垢变软。
通过实验证实,有机膦酸能使CO32+晶体严重畸变。这可能是由于有机膦酸分子量较小,它吸附在CO32+晶粒活性增长点上干扰了晶粒向一定方向成长,因而产生严重畸变。
2.  增加成垢化合物的溶解度
有机膦酸在水中能离解出H+,本身成带负荷的阴离子,如这些负离子能与Ca2+、Mg2+等金属离子形成稳定络合物,从而提高了CO32+晶粒析出时的过饱和度,也就是说增加了CO32+在水中的溶解度。有人通过实验测出,水中加入1~2mg/L的HEDP后,可使CO32+析出的临界PH值提高1.1左右。另外,由于有机膦酸能吸附在CO32+晶粒活性增长点上,使其畸变,即相对于不加药剂的水平来说,形成的晶粒要细小得多。从颗粒分散度对溶解度影响角久看,晶粒细小也就意味着CO32+溶解度变大,因此提高了CO32+析出时的过饱和度。
二、聚羧酸的阻垢和分散机理
聚羧酸的阻垢和分散机理也有多种说法,归纳起来大致有以下三种。
1.  增溶作用
这种说法与有机膦能提高成垢化合物的溶解度相似,即聚羧酸溶于水后发生电离,生成带负电荷的分子链,这些带负电荷的分子链可与Ca2+形成能溶于水的络合物,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
由于聚羧酸的分子量相当大,是线性离分子化合物,它除了一端吸附在CO32+晶粒上以外,其余部分则围绕晶粒周围,使其无法增长而变得圆滑。因此晶粒增长受到干扰而歪曲,晶粒变得细小,形成垢层松软,极易被水流冲洗掉。大量实验和生产实践都证实了这种说法。
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,它会吸附到悬浮在水中的一些泥砂,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。
 
 

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