阻垢劑從作用機(jī)理上來(lái)講，阻垢劑的作用有：螯合增溶作用、凝聚與分散作用、靜電斥力作用、晶體畸變作用四部分。且在實(shí)驗(yàn)室評(píng)定試驗(yàn)中，分散作用是鰲合作用的補(bǔ)救措施，晶格畸變作用是分散作用的補(bǔ)救措施。
螯合作用：
由中心離子和某些合乎一定條件的同一多齒配位體的兩個(gè)或兩個(gè)以上配位原子鍵合而成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物的過(guò)程稱(chēng)為螯合作用。鰲合作用的結(jié)果是使得成垢陽(yáng)離子(如ca2+，Mg2+等)與螯合劑作用生成穩(wěn)定的螯合物，從而阻止其與成垢陰離子(如 CO3 2-，SO42-，PO43-，和SiO32- 等)的接觸，使得成垢的幾率大大下降。螯合作用是按化學(xué)計(jì)量進(jìn)行的，如1個(gè)EDTA分子鰲合1個(gè)二價(jià)金屬離子。
螯合劑的鰲合能力可用鈣螯合值來(lái)表示。通常水處理劑的螯合能力(以下各藥劑活性組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為50%，螯合能力以CaCO3計(jì)):氨基三亞甲基膦酸(ATMP)—300 mg/g;二乙烯三氨五亞甲基膦酸(DTPMP)—450 mg/g;乙二胺四乙酸(EDTA)—15om歲g;羥基亞乙基二膦酸(HEDP)—45om擴(kuò)g。折合算來(lái)，1 mg螯合劑只能螯合不足0.5 mgCaCO3垢。若需將總硬為smm0FL的鈣鎂離子穩(wěn)定在循環(huán)水系統(tǒng)中，所需的螯合劑為l000m/L，這種投加量在經(jīng)濟(jì)上是無(wú)法承受的。由此可見(jiàn)，阻垢劑螯合作用的貢獻(xiàn)只是其中很小一部分。但在中低硬度水中，起重要作用的仍是阻垢劑的螯合作用。
分散作用：
分散作用的結(jié)果是阻止成垢粒子間的相互接觸和凝聚，從而可阻止垢的生長(zhǎng)。成垢粒子可以是鈣、鎂離子，也可以是由千百個(gè)CaCO3和MgCO3分子組成的成垢顆粒，還可以是塵埃、泥沙或其他水不溶物。分散劑是具有一定相對(duì)分子質(zhì)量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低與相對(duì)分子質(zhì)量(或聚合度)的大小密切相關(guān)。聚合度過(guò)低，則被吸附分散的粒子數(shù)少，分散效率低;聚合度過(guò)高，則被吸附分散的粒子數(shù)過(guò)多，水體變渾濁，甚至形成絮體(此時(shí)的作用與絮凝劑相近)。與螯合作用相比，分散作用是高效的。1 mg分散劑可使10~100 mg的成垢粒子穩(wěn)定存在于循環(huán)水中，在中高硬度水中，阻垢劑的分散功能起主要作用。
晶格畸變作用：
當(dāng)系統(tǒng)的硬度、堿度較高，所投入的鰲合劑、分散劑不足以*阻止它們析出的時(shí)候，它們就不可避免地析出。如果沒(méi)有分散劑的存在，垢的生長(zhǎng)將服從晶體生長(zhǎng)的一般規(guī)律，所形成的垢堅(jiān)固地附著在熱交換器表面上。如果有足量的分散劑的存在，由于成垢粒子(由成百上千個(gè)CaCO3分子組成)被分散劑吸附、包圍，阻止了成垢粒子在其規(guī)則的晶格點(diǎn)陣上排列，從而使所生成的污垢松軟、易被水流的沖刷而帶走。
阻垢劑的分類(lèi)：
按照阻垢劑的聚合成份,可將其分為天然聚合物阻垢劑和合成聚合物阻垢劑兩大類(lèi).而合成聚合物阻垢劑又可進(jìn)一步分成羧酸類(lèi)聚合物阻垢劑、磺酸類(lèi)聚合物阻垢劑、含磷聚合物阻垢劑和環(huán)境友好型阻垢劑4種。
膦系列阻垢劑：
ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸變作用?？勺柚顾谐晒耕}類(lèi)形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。ATMP在水中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易水解。在水中濃度較高時(shí)，有良好的緩蝕效果。
HEDP是一種有機(jī)膦酸類(lèi)阻垢緩蝕劑，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，能溶解金屬表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的緩蝕阻垢作用，在高pH下仍很穩(wěn)定，不易水解，一般光熱條件下不易分解。耐酸堿性、耐氯氧化性能較其它有機(jī)膦酸(鹽)好。
EDTMPS是含氮有機(jī)多元膦酸，屬陰極型緩蝕劑，與無(wú)機(jī)聚磷酸鹽相比，緩蝕率高3～5倍。能與水混溶，無(wú)毒無(wú)污染，化學(xué)穩(wěn)定性及耐溫性好，在100℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能離解成8個(gè)正負(fù)離子，因而可以與多個(gè)金屬離子螯合，形成多個(gè)單體結(jié)構(gòu)大分子網(wǎng)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，使鈣垢正常結(jié)晶被破壞。EDTMPS對(duì)硫酸鈣、*垢的阻垢效果好。
EDTMPA具有很強(qiáng)的螯合金屬離子的能力，與銅離子的絡(luò)合常數(shù)是包括EDTA在內(nèi)的所有螯合劑中zui大的。EDTMPA為高純?cè)噭┣覠o(wú)毒，在電子行業(yè)可作為半導(dǎo)體芯片的清洗劑用于制造集成電路;在醫(yī)藥行業(yè)作放射性元素的攜帶劑，用于檢查和治療疾病;EDTMPA的螯合能力遠(yuǎn)超過(guò)EDTA和DTPA，幾乎在所有使用EDTA作螯合劑的地方都可用EDTMPA替代。
有機(jī)膦酸鹽阻垢劑：
ATMP·Na4是ATMP的中性鈉鹽，可阻止水中成垢鹽類(lèi)形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。 ATMP·Na4適用于火力發(fā)電廠、煉油廠的循環(huán)冷卻水、油田回注水系統(tǒng)。ATMP·Na4對(duì)于其他一些添加劑也有很好的相容性。ATMP·Na4特別適用于中性到酸性配方中，無(wú)氨味產(chǎn)生。
ATMP·Kx是ATMP的部分鉀鹽溶液，相對(duì)于等量的鈉鹽，ATMP·Kx具有更高的溶解度，可阻止水中成垢鹽類(lèi)形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。ATMP·Kx尤其適用于油田回注水系統(tǒng)。
HEDP·Na4廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金、化肥等工業(yè)循環(huán)冷卻水、低壓鍋爐、油田注水及輸油管線(xiàn)的阻垢和緩蝕。
聚羧酸類(lèi)阻垢分散劑
PAAS無(wú)毒，易溶于水，可在堿性和中濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行而不結(jié)垢。PAAS能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類(lèi)的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，從而達(dá)到阻垢目的。
AA/AMPS為丙烯酸與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成。由于分子結(jié)構(gòu)中含有阻垢分散性能好的羧酸基和強(qiáng)極性的磺酸基，能提高鈣容忍度，對(duì)水中的磷酸鈣、碳酸鈣、鋅垢等有顯著的阻垢作用，并且分散性能優(yōu)良。與有機(jī)膦復(fù)配，增效作用明顯。特別適合高pH、高堿度、高硬度的水質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)高濃縮倍數(shù)運(yùn)行的的阻垢分散劑之一。共聚物類(lèi)阻垢劑作為水處理藥劑, 具有品種繁多, 合成方法較成熟, 適用水質(zhì)范圍寬, 低毒無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn), 是一類(lèi)發(fā)展前途的綠色阻垢劑。
PESA是一種無(wú)磷、非氮的“綠色”環(huán)保型多元阻垢緩蝕劑。PESA對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣、*、氟化鈣和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果優(yōu)于常用有機(jī)膦類(lèi)阻垢劑。PESA與膦酸鹽復(fù)配具有良好的協(xié)同增效作用。同時(shí)PESA具有一定的緩蝕作用，是一種多元阻垢劑。與其他藥劑復(fù)配可以形成性能較好的低磷或無(wú)磷緩蝕阻垢劑, 因而有著十分廣闊的應(yīng)用前景。
PASP為水溶性聚合物，是一種新型綠色水處理劑，具有無(wú)磷、無(wú)毒、無(wú)公害和可*生物降解的特性。對(duì)離子有*的螯合能力，具有緩蝕與阻垢雙重功效，對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣、*、磷酸鈣等成垢鹽類(lèi)具有良好的阻垢效果，對(duì)碳酸鈣的阻垢率可達(dá)80%。
復(fù)合阻垢劑：
鍋爐緩蝕阻垢劑：
是由有機(jī)膦酸和聚羧酸等高聚物組成的復(fù)合品，具有很高的緩蝕和阻垢性能，其耐溫性特別好，可有效地應(yīng)用于低壓鍋爐的爐內(nèi)水處理。
熱網(wǎng)阻垢劑
主要由高效分散劑、酚羥基、磺酸基團(tuán)等組成，對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣等成垢因子具有晶格畸變作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，顯示出優(yōu)良的阻垢作用。
緩蝕阻垢劑
由有機(jī)膦酸、聚羧酸、碳鋼緩蝕劑等組成，對(duì)水中的碳酸鈣、磷酸鈣等均有很好的螯合分散作用并且對(duì)碳鋼具有良好的緩蝕效果，主要用于鋼鐵廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕阻垢，其緩蝕效果好、阻垢力強(qiáng)。
緩蝕阻垢劑由有機(jī)膦酸、聚羧酸、碳鋼緩蝕劑及銅緩蝕劑復(fù)配而成，對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣等均有很好的螯合分散作用并且對(duì)碳鋼、銅具有良好的緩蝕效果。
RO阻垢劑：
反滲透阻垢劑、分散劑是一種高效阻垢分散劑，特別適用于反滲透給水中鋇、鍶含量高，*、硫酸鍶結(jié)垢傾向嚴(yán)重的反滲透系統(tǒng)。它可以在結(jié)垢物質(zhì)很寬的濃度范圍內(nèi)有效地阻止結(jié)垢的發(fā)生。在反滲透系統(tǒng)(RO)、納濾系統(tǒng)(NF)或超濾系統(tǒng)(UF)中使用反滲透阻垢劑。反滲透膜結(jié)垢是制約RO 在水處理推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。膜系統(tǒng)一旦大面積結(jié)垢,清洗膜和更換反滲透膜是*的解決辦法。
阻垢劑：
苯駢三氮唑鈉(BTA)：
BTA(Na)可以吸附在金屬表面形成一層很薄的膜，保護(hù)銅及其它金屬免受大氣及有害介質(zhì)的腐蝕;BTA(Na)在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中可與多種阻垢劑、殺菌滅藻劑配合使用，對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)緩蝕效果良好，在循環(huán)水中用量為2-4mg/L。BTA(Na)也可以作為銅銀的防變色劑、汽車(chē)?yán)鋮s液、潤(rùn)滑油添加劑。
巰基苯駢噻唑鈉(MBT)：
MBT(Na)可以作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的銅緩蝕劑。MBT(Na)緩蝕作用主要依靠和金屬銅表面上的活性銅原子或銅離子產(chǎn)生一種化學(xué)吸附作用;或進(jìn)而發(fā)生螯合作用從而形成一層致密而牢固的保護(hù)膜，使銅材設(shè)備得到良好的保護(hù)，使用量一般為4mg/L，MBT(Na)也可以用作增塑劑、酸性鍍銅光度劑等使用。
甲基苯駢三氮唑(TTA)：
TTA 可以作為有色金屬銅和銅合金的緩蝕劑，對(duì)黑色金屬也有緩蝕作用。TTA吸附在金屬表面形成一層很薄的膜，保護(hù)銅及其它金屬免受大氣及水中有害介質(zhì)的腐蝕。本品成膜更均勻，和巰基苯駢噻唑鈉復(fù)合使用效果更佳。TTA用醇或堿溶解后加入到循環(huán)水中，水中本品濃度為2—10mg/L，若水系統(tǒng)中的有色金屬已嚴(yán)重腐蝕，可以按正常濃度5—10倍加入本品以使系統(tǒng)迅速鈍化。
濃縮阻垢劑：
濃縮阻垢劑就是把以上出現(xiàn)的類(lèi)型的阻垢劑再經(jīng)過(guò)針對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)情況的實(shí)驗(yàn)分析進(jìn)行濃縮得出的復(fù)合配方的阻垢劑。濃縮阻垢劑的特點(diǎn)就是：1、效率更高；2、使用更方便；3、用量更?。?、更節(jié)約經(jīng)濟(jì)；5、節(jié)省人力；6、節(jié)省倉(cāng)儲(chǔ)空間；7、更加安全。
無(wú)磷阻垢劑：
無(wú)磷阻垢劑可適用于不同水源，該產(chǎn)品采用無(wú)磷聚合物及分散性高分子聚合物來(lái)防止硬度及氧化鐵沉積。是一種高效能的液體阻垢分散劑，有效控制碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鍶結(jié)垢，碳酸鈣的LSI高達(dá)+3.0尚不致結(jié)垢?？捎糜诳刂颇し蛛x系統(tǒng)結(jié)垢沉淀及減少微粒堵塞。
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