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。