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缓蚀阻垢剂技术原理

    缓蚀阻垢剂原理

    阻垢剂在水中有一定的持久性,随着时间的推移,阻垢剂的某些成分会发生水解、分解或其他化学作用,使阻垢剂的作用降低,所以在补充水时,要加入阻垢剂,即加入阻垢剂,即维持水中有效物浓度。

    阻垢剂:对产生泥垢和水垢的药剂称为防垢剂。阻垢机理:阻垢剂的功能团对水垢的组成,阳离子具有螯合作用,封锁阳离子,抑制其与阴离子的反应,防止结垢,同时,阻垢剂对晶核和晶体的活性点有特殊的吸附能力,抑制其生长,只需投加较低的浓度就能显示出效果。这种等效的化学计算作用被称为低限度的效果。

       缓蚀阻垢剂无机垢的形成过程可分为下面3个步骤:

    1形成过饱和溶液

    2生成晶核;

    3晶核成长,形成晶体。

    这3个步骤中有一个遭到破坏,结垢过程即被减缓或抑制。阻垢剂的作用就是有效阻止这些步骤中的一个或几个,以达到阻垢目的。阻垢剂干扰晶体生长的机理有如下几种说法:

       1.螯合增溶作用

    螯合增溶作用是指阻垢剂与水中Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+等高价金属离子络合成稳定的水溶性螯合物,使水中游离态钙、镁离子的浓度相应降低,这样就好像使CaCO3等物质的溶解度增大了,本来会析出溶液的CaCO3等物质实际上没有形成沉淀。

    所谓阈限效应阻垢是指只需向溶液中加入少量的阻垢剂,就能稳定溶液中大量的结垢离子,它们之间不存在严格的化学计量关系,当阻垢剂的量增至过大时,其稳定阻垢作用并无明显改进。

       2.晶格畸变作用

    晶体正常形成的过程是微粒子(离子、原子或分子)根据特定的晶格方式进行十分有规则的排列,从而形成外形规则、熔点固定、致密坚固的物质结构。所谓晶格畸变是指在晶体生长的过程中,常常会由于晶体外界的一些原因,而使得晶体存在空位、错位等缺陷或形成镶嵌构造等畸变,其结果使同一晶体的各个晶面发育不等。晶体中这种局部组分的差异会导致晶体内部的应力,晶体本身与镶嵌物质膨胀系数的不同也会导致应力。这些应力使晶体不稳定。当环境发生某些变化时,大晶体便会碎裂成小晶体。

    阻垢剂分子由于吸附在位于晶体活性生长点的晶格点阵上,使晶体不能按照晶格排列正常生长,使晶体发生畸变,使晶体的内部应力增大导致晶体破裂,从而防止微晶沉积成垢,达到阻垢目的。

       3.吸附与分散作用

    阻垢分散剂属于阴离子有机化合物,可因物理化学吸附作用而吸附于胶体颗粒及微晶粒子上,在颗粒表面形成新的双电层,改变颗粒表面原来的电荷状况。于是,因同性电荷相排斥而使它们稳定地分散在水体中。

    缓蚀剂分为阳极型缓蚀剂,阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。

    阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂 阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂,如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用,生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制,阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类,它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。

    阳极缓蚀剂需要较高的浓度,使整个阳极变钝,一旦剂量不够,就会在未钝化的部位引起点蚀。阴极缓蚀剂阴极型缓蚀剂阴极型缓蚀剂阴极型缓蚀剂,被称为阴极缓蚀剂。

    缓蚀阻垢剂涉及锌的碳酸盐、磷酸盐及氢氧化物、钙的碳酸盐和磷酸盐。阴极缓蚀剂能与水和金属表面的阴极区反应,反应产物在阴极沉积成膜,随膜增厚,阴极释放电子的反应被阻止。由于钙离子、碳酸根离子和氢氧根离子在水中自然存在,在实际应用中只需将可溶性锌盐或可溶性磷酸盐加入水中即可。