更新时间： 09:25
缓蚀的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。
　　1.络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢
　　作用。
　　2.晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从
　　而减少了盐垢的形成;
　　3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的
　　形成。
　有机膦系列阻垢剂、有机膦酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢、复合阻垢剂、RO阻垢剂
　　阻垢剂的作用：
1、有机膦系列阻垢剂
　　具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。
　　是一种有机膦酸类阻垢，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸（盐）好。
　　EDTMPS是含氮有机多元膦酸，属阴极型缓蚀剂，与无机聚磷酸盐相比，缓蚀率高3～5倍。能与水混溶，无毒无污染，化学稳定性及耐温性好，在200℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子，因而可以与多个金属离子螯合，形成多个单体结构大分子网状络合物，松散地分散于水中，使钙垢正常结晶被破坏。EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。
　　EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力，与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。EDTMPA为高纯试剂且无毒，在电子行业可作为半导体芯片的用于制造集成电路；在医药行业作放射性元素的携带剂，用于检查和治疗疾病；EDTMPA的螯合能力远超过EDTA和DTPA，几乎在所有使用EDTA作螯合剂的地方都可用EDTMPA替代。&
2、有机膦酸盐阻垢剂
　　ATMP&Na4是ATMP的中性钠盐，可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。 ATMP&Na4适用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。ATMP&Na4对于其他一些添加剂也有很好的相容性。ATMP&Na4特别适用于中性到酸性配方中，无氨味产生。
　　ATMP&Kx是ATMP的部分钾盐溶液，相对于等量的钠盐，ATMP&Kx具有更高的溶解度，可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP&Kx尤其适用于油田回注水系统。
　　HEDP&Na4广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀。
3、聚羧酸类
　　PAAS无毒，易溶于水，可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，从而达到阻垢目的。
　　AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良。与有机膦复配，增效作用明显。特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。&
　　是一种无磷、非氮的&绿色&环保型多元阻垢缓蚀剂。对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。
　　PASP为水溶性聚合物，是一种新型绿色，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。对离子有极强的螯合能力，具有缓蚀与阻垢双重功效，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果，对碳酸钙的阻垢率可达100%。
4、复合阻垢剂
　　锅炉专用TH-503是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品，具有很高的缓蚀和阻垢性能，其耐温性特别好，可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。
　　热网专用阻垢剂主要由高效分散剂、酚羟基、磺酸基团等组成，对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，显示出优良的阻垢作用。
　　缓蚀阻垢剂TH-601由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂等组成，对水中的碳酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢具有良好的缓蚀效果，主要用于钢铁厂循环冷却水系统的缓蚀阻垢，其缓蚀效果好、阻垢力强。&
　　缓蚀阻垢剂TH-604由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂及复配而成，对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢、铜具有良好的缓蚀效果。
　　缓蚀阻垢剂TH-604主要用于循环冷却水系统缓蚀阻垢，如电厂、化工厂、石化、钢铁等循环冷却水系统，缓蚀阻垢剂TH-604缓蚀效果好、阻垢力强。
　　本品主要由多种有机膦羧酸、聚羧酸、含磺酸盐共聚物、缓蚀剂、特殊界面活性剂等组成，适用于循环水中Ca2++碱度要求达到1500 ppm的高浓缩倍率的循环冷却水系统。
5、RO阻垢剂
　　、分散剂TH-0100是一种高效阻垢剂，适用于反渗透（RO）系统及纳滤（NF）和超滤（UF）系统中，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。
　　反渗透阻垢剂、分散剂TH-2000 是一种高效阻垢分散剂，特别适用于反渗透给水中钡、锶含量高，硫酸钡、硫酸锶结垢倾向严重的反渗透系统。它可以在结垢物质很宽的浓度范围内有效地阻止结垢的发生。在反渗透系统（RO）、纳滤系统（NF）或超滤系统（UF）中使用反渗透阻垢剂。
6,专用阻垢剂
　　钠（）：（Na）可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀；BTA（Na）在循环冷却水系统中可与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，对循环冷却水系统缓蚀效果良好，在循环水中用量为2-4mg/L。BTA（Na）也可以作为铜银的防变色剂、汽车冷却液、润滑油添加剂。
　　巯基苯骈噻唑钠（MBT）：MBT（Na）可以作为循环冷却水系统中的铜缓蚀剂。MBT（Na）缓蚀作用主要依靠和金属铜表面上的活性铜原子或铜离子产生一种化学吸附作用；或进而发生螯合作用从而形成一层致密而牢固的保护膜，使铜材设备得到良好的保护，使用量一般为4mg/L，MBT（Na）也可以用作增塑剂、酸性镀铜光度剂等使用。
　　甲基苯骈三氮唑（TTA）：TTA可以作为有色金属铜和铜合金的缓蚀剂，对黑色金属也有缓蚀作用。TTA吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及水中有害介质的腐蚀。本品成膜更均匀，和巯基苯骈噻唑钠复合使用效果更佳。TTA用醇或碱溶解后加入到循环水中，水中本品浓度为2&10mg/L，若水系统中的有色金属已严重腐蚀，可以按正常浓度5&10倍加入本品以使系统迅速钝化。
　　盐酸酸洗缓蚀剂：酸洗缓蚀剂为系列产品，属咪唑啉类。在用盐酸清洗金属时，加入酸洗缓蚀剂，即可抑制盐酸对钢材的腐蚀。酸洗缓蚀剂应用的前提为清洗介质为盐酸、硫酸、氨基磺酸，清洗对象的基材为黑色金属。酸洗缓蚀剂适用于各种型号的高中低压锅炉的酸洗，以及大型设备，管道的酸洗。酸液中腐蚀性能(加药量为1-3&)腐蚀速度&1g/m2&h
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电话：8 传真：9 Email: 豫ICP备号阻垢剂性能及机理研究--《四川大学》2006年硕士论文
阻垢剂性能及机理研究
【摘要】：在冶金、化工、电力、石油和轻工等行业中，需要大量循环冷却水用于换热。由于循环使用，不仅可以大量节约用水，同时可以有效减少排污量。但是，由于蒸发浓缩作用必然导致至垢离子浓度成倍增加，循环冷却水系统会出现严重结垢，附着在管道或传热面上，造成换热效率降低，同时易产生垢下腐蚀，产生安全隐患，危及系统的正常运行。添加阻垢剂是防止循环冷却水结垢最重要的方法之一，阻垢剂具有用量少、阻垢效果好，同时还具有抑制腐蚀的作用，因此它广泛用于水处理中。
在循环水处理中，如阻垢剂选择不恰当或剂量过低时，达不到阻垢效果；剂量过高可能产生沉淀，造成药剂浪费和加剧系统结垢，而沉淀产生的机理并不清楚。因此，针对特定水质的循环水，研究如何选用合理的阻垢剂、确定合理的剂量以及探讨阻垢剂的沉淀机理，对指导阻垢剂的使用很有必要。
本文选用水处理行业中常用的、有代表性的聚磷酸盐(STPP)、聚羧酸(HPMA)、膦羧酸(PBTCA)以及有机膦酸盐(ATMP、EDTMP、HEDPA和PAPEMP)四类阻垢剂，针对转炉循环水，使用碳酸钙沉积法，研究不同阻垢剂剂量、性能与水质之间的关系；另外，还对高剂量下阻垢剂沉淀的机理进行研究。同时，采用分子力学和量子力学方法建立阻垢剂分子的微观模型，对阻垢机理进行探讨。
研究结果表明，阻垢剂在较低浓度下，就可以达到很好的阻垢效果，体现出了低剂量效应，其加入量与阻垢性能成线性关系。同时STPP、ATMP、HEDPA和PBTCA存在高剂量效应，当加入量增加到一定程度时，钙离子容易与其反应生成沉淀，其化学计量比为阻垢剂酸的元数的一半；继续增加阻垢剂的用量，沉淀迅速消失，阻垢剂与钙离子形成了可溶络合物。硬度、碱度和温度升高时，结垢倾向增大，阻垢性能总体上都有一定的下降。而浊度增加时，结垢倾向增
【关键词】：
【学位授予单位】：四川大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2006【分类号】：TQ085.4【目录】：
Abstract4-8
1 前言8-12
1.1 循环冷却水及其特点8
1.2 循环冷却水处理8-9
1.3 阻垢剂简介9-12
2 阻垢机理12-17
2.1 成垢机理12-13
2.1.1 成垢过程12
2.1.2 成垢判定12-13
2.2 阻垢机理13-17
2.2.1 阻垢效应13-14
2.2.2 阻垢机理14-15
2.2.3 机理研究15-17
3 实验方法17-19
3.1 仪器和设备17
3.2 水样17
3.3 化学试剂17-18
3.4 分析方法18
3.5实验方法18-19
4 阻垢性能研究19-35
4.1 阻垢剂浓度影响19-26
4.1.1 低剂量效应19-21
4.1.2 高剂量效应21-24
4.1.3 硬度对沉淀生成影响24
4.1.4 沉淀溶解24-25
4.1.5 pH对沉淀生成影响25-26
4.2 硬度影响26-28
4.3 碱度影响28-31
4.4 温度影响31-33
4.5 浊度影响33-35
5 阻垢机理研究35-53
5.1 阻垢剂分子微观模型35-38
5.1.1 量子化学在阻垢剂分子建模中的应用35-36
5.1.2 建模方法36
5.1.3 垢晶体微观结构36-38
5.1.4 阻垢机理38
5.2 阻垢剂分子建模38-50
5.2.1 建模条件39-40
5.2.2 计算结果40
5.2.3 阻垢剂分子结构和原子电荷分布图40-50
5.3 结果分析50-52
5.3.1 电荷50-51
5.3.2 分子几何构型51
5.3.3 阻垢剂分子柔性、刚性51-52
5.4 小结52-53
6 结论和建议53-55
6.1 阻垢性能53
6.2 阻垢机理53-54
6.3 建议54-55
参考文献55-59
作者在读期间科研成果简介59-61
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京公网安备74号阻垢剂防止碳酸钙析出沉淀的作用机理_百度知道
阻垢剂防止碳酸钙析出沉淀的作用机理
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阻垢剂与钙离子络合生成带电离子，并有较好的水化作用，可溶于水，阻止了钙离子与碳酵根形成沉淀。
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水处理无磷缓蚀阻垢剂的制备及其性能研究
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