阻垢剂的种类与作用机理.doc

1、阻垢剂的作用机理是什么?
　　缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。
　　络和增溶作用
　　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。
　　晶格畸变作用
　　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;
　　静电斥力作用
　　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。
　　2、阻垢剂的种类有哪些?
　　在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。
　　聚磷酸盐
　　常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。
　　有机膦酸类阻垢剂
　　常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等。对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。
　　有机膦酸酯
　　有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。其毒性低，易水解。
　　聚羧酸类阻垢分散剂
　　聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少。常用的有聚丙烯酸PAA、水解马来酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。
　　主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。
　　3、水处理药剂的分类
　　缓蚀剂
　　一类以适当浓度和形式投加在水中后，可以防止或减缓水对金属材料或设备腐蚀的化学品，具有效果好、用量少、使用方便等特点。
　　缓蚀剂的类别和品种很多，按其化合物的种类，可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。按其抑制的反应是阳极反应、阴极反应或两者兼而有之，可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂。缓蚀剂还可以按照在金属表面形成保护膜的机理而分成钝化膜型、沉淀膜型和吸附膜型等。目前，在水处理中常用的钝化膜型缓蚀剂如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐等;常用的沉淀膜型缓蚀剂有聚合磷酸盐、锌盐等;常用的吸附膜型缓蚀剂如有机胺等。
　　阻垢剂
　　又称防垢剂，指一类能抑制水中钙、镁等成垢盐类形成水垢的化学品。有天然阻垢剂如单宁、木质素衍生物等;无机阻垢剂如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等;有机、高分子类阻垢剂，其中以高分子类阻垢剂效果最好，具有发展前途。在水处理中应用较多的有机、高分子类阻垢剂有两类：①有机膦酸类如 EDTMP(乙二胺四亚甲基膦酸)、HEDP(羟基次乙基二膦酸)等;②聚羧酸，如聚丙烯酸盐、水解聚马来酸酐等。这两类阻垢剂的阻垢作用,通常是通过晶格畸变，以及分散-凝聚作用而实现的，在油田水、锅炉水以及工业冷却水等系统应用较广。
　　杀菌剂
　　又称杀菌灭藻剂或污泥剥离剂、抗污泥剂等，指一类用于抑制水中菌藻等微生物滋长，以防止形成微生物粘泥的化学品。通常分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂两类。氧化性杀菌剂，如常用的氯气、次氯酸钠、漂白粉等;非氧化性杀菌剂中效果好、应用比较广泛的是能破坏细菌的细胞壁和细胞质的化学品，如季铵盐等。季铵盐中如氯化十二烷基二甲基苄基铵或溴化十二烷基二甲基苄基铵等，往往兼具杀菌、剥离、缓蚀等多种作用，有发展前途，现已应用于油田水、工业冷却水等方面。
　　水处理絮凝剂
　　一类用于除去或降低水中浊度或悬浮物，加快水中杂质和污泥沉降速度的化学品。絮凝剂中最早应用的是无机絮凝剂，如明矾、三氯化铁等。有机和高分子絮凝剂是今后广泛用于给水和废水处理中的絮凝剂。可分为阴离子型絮凝剂，如羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等;阳离子型絮凝剂，如聚乙烯胺等;还有非离子型絮凝剂，如聚丙烯酰胺等。它们的絮凝作用主要是通过电荷中和、吸附架桥作用来实现的。
　　净化剂
　　油田水处理中应用的一种专用的化学品，能除去含油污水中的机械杂质和油，其作用除了上述絮凝剂所起的分离悬浮固体或机械杂质以外，还具有油水分离的净化作用。因此，这种净化剂中除含有一般絮凝剂成分如铝盐、聚丙烯酰胺等以外，常含有一些表面活性剂。对于净化剂的净化效果，一般采用薄膜过滤器加以测定，用滤膜因数(见过滤)的大小表示净化效果的好坏。
　　清洗剂
　　一类具有清洗作用的化学品。在水处理的预处理步骤中，常常需要用一些化学品清洗金属设备表面的沉积物，如腐蚀产物和水垢以及微生物粘泥等。根据清洗的不同要求，清洗剂可以分为酸洗剂如盐酸、硫酸、氢氟酸、柠檬酸等;钝化剂如苯甲酸钠等。目前，所用的磺化琥珀酸二(α-乙基己酯)钠盐，则是一种表面活性剂，作为专用清洗剂，用于清洗金属表面的油污和浮锈等杂质。
　　预膜剂
　　在水处理的预处理步骤中，能在金属表面预先形成保护膜的一类化学品。预膜的目的有两个：一是在使用化学品抑制腐蚀的初期提高投加的浓度;二是采用一种专用的预膜剂，以便在正常操作中投加少量的缓蚀剂，便可维持和修补保护膜，节约药剂和费用。目前常用的预膜剂有六偏磷酸钠加锌盐、三聚磷酸钠等。
1、阻垢剂的作用机理是什么?
　　缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。
　　络和增溶作用
　　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。
　　晶格畸变作用
　　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;
　　静电斥力作用
　　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。
　　2、阻垢剂的种类有哪些?
　　在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。
　　聚磷酸盐
　　常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。
　　有机膦酸类阻垢剂
　　常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等。对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。
　　有机膦酸酯
　　有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。其毒性低，易水解。
　　聚羧酸类阻垢分散剂
　　聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少。常用的有聚丙烯酸PAA、水解马来酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。
　　主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。
　　3、水处理药剂的分类
　　缓蚀剂
　　一类以适当浓度和形式投加在水中后，可以防止或减缓水对金属材料或设备腐蚀的化学品，具有效果好、用量少、使用方便等特点。
　　缓蚀剂的类别和品种很多，按其化合物的种类，可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。按其抑制的反应是阳极反应、阴极反应或两者兼而有之，可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂。缓蚀剂还可以按照在金属表面形成保护膜的机理而分成钝化膜型、沉淀膜型和吸附膜型等。目前，在水处理中常用的钝化膜型缓蚀剂如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐等;常用的沉淀膜型缓蚀剂有聚合磷酸盐、锌盐等;常用的吸附膜型缓蚀剂如有机胺等。
　　阻垢剂
　　又称防垢剂，指一类能抑制水中钙、镁等成垢盐类形成水垢的化学品。有天然阻垢剂如单宁、木质素衍生物等;无机阻垢剂如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等;有机、高分子类阻垢剂，其中以高分子类阻垢剂效果最好，具有发展前途。在水处理中应用较多的有机、高分子类阻垢剂有两类：①有机膦酸类如 EDTMP(乙二胺四亚甲基膦酸)、HEDP(羟基次乙基二膦酸)等;②聚羧酸，如聚丙烯酸盐、水解聚马来酸酐等。这两类阻垢剂的阻垢作用,通常是通过晶格畸变，以及分散-凝聚作用而实现的，在油田水、锅炉水以及工业冷却水等系统应用较广。
　　杀菌剂
　　又称杀菌灭藻剂或污泥剥离剂、抗污泥剂等，指一类用于抑制水中菌藻等微生物滋长，以防止形成微生物粘泥的化学品。通常分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂两类。氧化性杀菌剂，如常用的氯气、次氯酸钠、漂白粉等;非氧化性杀菌剂中效果好、应用比较广泛的是能破坏细菌的细胞壁和细胞质的化学品，如季铵盐等。季铵盐中如氯化十二烷基二甲基苄基铵或溴化十二烷基二甲基苄基铵等，往往兼具杀菌、剥离、缓蚀等多种作用，有发展前途，现已应用于油田水、工业冷却水等方面。
　　水处理絮凝剂
　　一类用于除去或降低水中浊度或悬浮物，加快水中杂质和污泥沉降速度的化学品。絮凝剂中最早应用的是无机絮凝剂，如明矾、三氯化铁等。有机和高分子絮凝剂是今后广泛用于给水和废水处理中的絮凝剂。可分为阴离子型絮凝剂，如羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠等;阳离子型絮凝剂，如聚乙烯胺等;还有非离子型絮凝剂，如聚丙烯酰胺等。它们的絮凝作用主要是通过电荷中和、吸附架桥作用来实现的。
　　净化剂
　　油田水处理中应用的一种专用的化学品，能除去含油污水中的机械杂质和油，其作用除了上述絮凝剂所起的分离悬浮固体或机械杂质以外，还具有油水分离的净化作用。因此，这种净化剂中除含有一般絮凝剂成分如铝盐、聚丙烯酰胺等以外，常含有一些表面活性剂。对于净化剂的净化效果，一般采用薄膜过滤器加以测定，用滤膜因数(见过滤)的大小表示净化效果的好坏。
　　清洗剂
　　一类具有清洗作用的化学品。在水处理的预处理步骤中，常常需要用一些化学品清洗金属设备表面的沉积物，如腐蚀产物和水垢以及微生物粘泥等。根据清洗的不同要求，清洗剂可以分为酸洗剂如盐酸、硫酸、氢氟酸、柠檬酸等;钝化剂如苯甲酸钠等。目前，所用的磺化琥珀酸二(α-乙基己酯)钠盐，则是一种表面活性剂，作为专用清洗剂，用于清洗金属表面的油污和浮锈等杂质。
　　预膜剂
　　在水处理的预处理步骤中，能在金属表面预先形成保护膜的一类化学品。预膜的目的有两个：一是在使用化学品抑制腐蚀的初期提高投加的浓度;二是采用一种专用的预膜剂，以便在正常操作中投加少量的缓蚀剂，便可维持和修补保护膜，节约药剂和费用。目前常用的预膜剂有六偏磷酸钠加锌盐、三聚磷酸钠等。