阻垢分散劑的作用機(jī)理
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
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作者:侗富貴化工
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發(fā)布時(shí)間: 2019-06-18
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阻垢劑分散劑的分子與水中的離子形成螯合物,并且螯合物通常是可溶的和水,因此在水中添加阻垢劑分散劑可防止這些離子形成可沉積的化合物。有機(jī)磷酸鹽被螯合以與Ca 2+形成穩(wěn)定的螯合物。例如,EDTMPS可以在水溶液中離解成8個(gè)正離子和負(fù)離子,因此可以與多個(gè)金屬離子螯合以形成多個(gè)單體垢大分子網(wǎng)絡(luò)絡(luò)合物,其松散地分散在水中。 CaSO4在25°C時(shí)的正常溶解度為2100 mg / L.當(dāng)加入少量ATMP時(shí),含有6500 mg / L CaSO4的水溶液不會(huì)引起沉淀,這是因?yàn)榧尤胗袡C(jī)磷酸鹽形成有機(jī)磷酸鹽和鈣離子。穩(wěn)定的螯合物使得水溶液中的過(guò)飽和硫酸鈣濃度不會(huì)沉淀。
一、螯合作用
阻垢劑分散劑的分子與水中的離子形成螯合物,并且螯合物通常是可溶的和水,因此在水中添加阻垢劑分散劑可防止這些離子形成可沉積的化合物。有機(jī)磷酸鹽被螯合以與Ca 2+形成穩(wěn)定的螯合物。例如,EDTMPS可以在水溶液中離解成8個(gè)正離子和負(fù)離子,因此可以與多個(gè)金屬離子螯合以形成多個(gè)單體垢大分子網(wǎng)絡(luò)絡(luò)合物,其松散地分散在水中。 CaSO4在25°C時(shí)的正常溶解度為2100 mg / L.當(dāng)加入少量ATMP時(shí),含有6500 mg / L CaSO4的水溶液不會(huì)引起沉淀,這是因?yàn)榧尤胗袡C(jī)磷酸鹽形成有機(jī)磷酸鹽和鈣離子。穩(wěn)定的螯合物使得水溶液中的過(guò)飽和硫酸鈣濃度不會(huì)沉淀。
二,分散
阻垢劑分散劑具有分散作用,其分子可以吸附在晶核或晶體顆粒周圍,其極性部分面向水相,非極性部分吸附在顆粒外部,因此顆粒具有弱的負(fù)電荷。由于電荷排斥顆粒,因此顆粒不太可能由于碰撞而聚集并且不容易生長(zhǎng)。形成鱗片的顆??梢允氢}離子或鎂離子,或者可以是由數(shù)千個(gè)CaCO3和MgCO3分子組成的結(jié)垢顆粒。分散劑是具有一定分子量的聚合物,分散性能與相對(duì)分子質(zhì)量密切相關(guān)。當(dāng)聚合度太低時(shí),待吸附和分散的顆粒數(shù)量少,并且分散效率低。當(dāng)聚合度太高時(shí),待吸附和分散的顆粒數(shù)量太大,水體變渾濁甚至變成絮狀物。與螯合相比,分散是有效的。實(shí)驗(yàn)表明,1毫克分散劑可以穩(wěn)定循環(huán)水中10-100毫克的結(jié)垢顆粒。在中高硬度水中,阻垢劑分散劑的分散功能起主要作用。
三,晶格畸變
在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中,抑制劑被吸附在晶體生長(zhǎng)柵格中,這種吸附改變了晶體的正常形態(tài),并防止晶體生長(zhǎng)成更大的晶體。由于阻垢分散劑分子被吸附在晶體中,晶體的規(guī)則性大大破壞,晶體晶體變形,晶體結(jié)晶強(qiáng)度降低,晶體相對(duì)松散,容易被水流沖洗,并且水垢從傳熱表面上剝離。在高硬度水中,阻垢劑的曲折度起主要作用。
有機(jī)阻垢劑是由于分子中的一些官能團(tuán)被靜電力吸附在由形成水垢的金屬鹽形成的晶體表面的活性位點(diǎn)上,抑制晶體生長(zhǎng),并保持在晶體中形成的許多晶體。微晶態(tài),增加水垢形成金屬鹽在水中的溶解度。同時(shí),由于阻垢劑分子在晶體表面上的吸附,晶體只能以扭曲的方式生長(zhǎng),扭曲的晶體與金屬表面之間的粘附力減弱,難以沉積在晶體表面上。金屬表面。不參與吸附的官能團(tuán)表現(xiàn)出對(duì)晶體的離子性,并且由于電荷的排斥力的增加,晶體處于分散狀態(tài)。