技術文章
TECHNICAL ARTICLES阻垢劑通過多種機制改變水質,主要包括以下幾個方面:
改變離子平衡
螯合作用:阻垢劑能與水中的鈣、鎂等成垢陽離子形成穩定的可溶性螯合物。例如,常見的有機磷酸鹽類阻垢劑,其分子中的部分官能團可以與鈣離子結合,生成穩定的絡合物,從而將水中游離的鈣離子“束縛"起來,使其不易與碳酸根、硫酸根等陰離子結合形成水垢。這樣改變了水中成垢離子的存在形式和濃度,使它們在加熱或蒸發過程中難以達到飽和狀態,進而減少水垢的形成。
分散作用:阻垢劑可以使已經形成的微小晶核或垢粒分散在水中,防止這些小顆粒相互碰撞、聚集長大。一些聚合物類阻垢劑,如聚丙烯酸鹽等,具有較長的分子鏈和特定的官能團,能夠吸附在垢粒表面,改變垢粒的表面電荷,使其帶有相同的電荷而相互排斥,從而保持穩定的分散狀態,避免形成較大的水垢團簇。
影響pH值
調節酸堿度:部分阻垢劑可以通過改變水的pH值來影響水中物質的溶解性和沉淀特性。例如,某些阻垢劑在加入水后會使水的pH值升高或降低,從而使水中的一些金屬離子(如鐵、錳等)的溶解度發生變化。當pH值升高時,鐵離子更容易形成氫氧化鐵沉淀而被去除;當pH值降低時,一些容易在堿性條件下沉淀的離子可能會保持溶解狀態,減少了水垢的形成。
穩定溶液環境:合適的pH值對于阻垢劑發揮作用也非常重要。不同的阻垢劑在不同的pH值范圍內具有最佳的阻垢效果。例如,聚磷酸鹽類阻垢劑在堿性條件下對抑制碳酸鈣垢的效果較好,而有機磷酸鹽類阻垢劑在酸性至中性的pH范圍內效果更佳。因此,通過控制水的pH值,可以使阻垢劑更好地發揮其阻垢性能。
改變物理性質
增加黏度:一些阻垢劑可以增加水的黏度,使水中的物質運動受到一定的阻礙。這有助于減緩成垢離子的擴散速度,降低它們在設備表面的沉積速率。同時,增加水的黏度也可以使已經形成的垢層更加松散,容易被水流沖刷帶走。
改變表面張力:阻垢劑還可以改變水的表面張力,影響水與設備表面的接觸角。當表面張力降低時,水更容易在設備表面鋪展,減少了局部區域的濃縮和結晶機會,從而抑制水垢的形成。
影響氧化還原平衡
消耗氧化性物質:部分阻垢劑具有一定的還原性,能夠消耗水中的氧化性物質,如氧氣、氯氣等。這樣可以防止這些氧化性物質對設備的腐蝕,同時也減少了因氧化反應導致的金屬離子析出,從而降低了水垢的形成幾率。
穩定金屬離子:通過調節水的氧化還原電位,阻垢劑可以使水中的金屬離子處于更穩定的價態,減少其參與結垢的可能性。例如,將鐵離子保持在二價狀態,使其不易被氧化成三價鐵離子而形成氫氧化鐵沉淀。
綜上所述,阻垢劑通過改變離子平衡、影響pH值、改變物理性質以及影響氧化還原平衡等多種方式來改變水質,從而達到阻止水垢生成的目的。
上一個:循環水阻垢劑和反滲透阻垢劑的區別
下一個:阻垢劑如何影響水質?
河北省廊坊市大城縣里坦鎮石疙瘩村