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阻垢剂工作原理
阻垢剂是一种可以防止或减少水系统中水垢生成和沉积的化学物质。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 离子交换作用：阻垢剂中的活性物质能够与水中的阳离子和阴离子发生离子交换作用。
通过与水中的碳酸钙等带正电的离子发生离子交换，阻垢剂能够防止这些离子进一步结晶形成水垢。
2. 络合和溶解作用：阻垢剂中的某些成分具有络合和溶解水垢的能力。
它们能够与水中的金属离子发生络合反应，阻止其结晶形成水垢。
同时，这些络合物还能够将已经形成的水垢溶解，减少其对设备的堵塞。
3. 阻垢剂对水垢的成核和生长有抑制作用。
水垢形成过程中涉及到成核和晶体生长两个阶段，阻垢剂可以干扰或抑制这两个过程，从而减少水垢的生成和沉积。
4. 对水垢结晶晶核形成阻滞作用。
阻垢剂可以形成一层覆盖在设备内壁上的保护膜，阻碍水垢结晶晶核的形成和生长。
这使得水垢无法牢固地附着在设备表面上，从而减少了水垢的生成和沉积。
综上所述，阻垢剂通过离子交换、络合和溶解作用、抑制成核和生长以及阻滞水垢结晶晶核形成等多种机制，实现对水系统中水垢的抑制和防止。
这些工作原理能够提高设备的效率，延长其使用寿命，并减少能源和维护成本。
阻垢性能的测定—碳酸钙沉积法方法提要：以含有一定量碳酸氢根和钙离子的配制水和水处理剂制备成试液。
在加热条件下，促使碳酸氢钙加速分解为碳酸钙。
达到平衡后测定试液中的钙离子浓度。
钙离子浓度愈大，则该水处理剂的阻垢性能愈好。
一、 试剂和材料：1、氢氧化钾溶液:200g/L 。
2、硼砂缓冲溶液:PH ≈9,称取3.80g 十水四硼酸钠(Na 2B 407·10H 2O)溶于水中并稀释到1L 。
3、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液:c(EDTA)约0.01mol/L 。
4、盐酸标准滴定溶液:c(HCl)约0.1mol/L 。
5、钙一羧酸指示剂:称取0.2g 钙一羧酸指示剂［2-羧基-1(2-羧基-4-磺基-1-萘偶氮)-3-萘甲酸］与100g 氯化钾混合研磨均匀，贮存于磨口瓶中。
6、溴甲酚绿一甲基红指示液。
7、碳酸氢钠标准溶液:1mL 约含18.3mgHCO 3-制备： 称取25.2g 碳酸氢钠置于100mL 烧杯中，用水溶解，全部转移至1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
贮存期30d 。
标定：移取5.00mL 碳酸氢钠标准溶液置于250mL 锥形瓶中，加约50mL 水，3-5滴溴甲酚绿一甲基红指示液，用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由浅蓝色变为紫色即为终点。
计算：以mg/mL 表示的碳酸氢根离子(HCO 3-)的浓度(X 1)按式(1)计算: )1(61100610.01311 V c V V c V X ⋅⋅=⨯⨯⋅= 式中:v —滴定中消耗的盐酸标准溶液的体积,mL;c —盐酸标准滴定溶液的实际浓度，mol/L;V —所取碳酸氢钠标准溶液的体积,mL;0.0610一与1.00mL 盐酸标准溶液[c(HCl)=1.000mol/L 〕相当的以克表示的碳酸氢根离子(HCO 3-)的质量。
8、氯化钙标准溶液:1mL 约含有6.0mgCa 2+。
制备： 取16.7g 无水氯化钙置于100mL 烧杯中，用水溶解，全部转移至1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀标定： 移取2.00mL 氯化钙标准溶液置子250mL 锥形瓶中，加约80mL 水、5mL 氢氧化钾溶液和约0.1g 钙羧酸指示剂，用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液滴定至溶液由紫红色变为亮蓝色即为终点。
••阻垢剂性能评定方法中的问题与讨论••阻垢分散作用是水质稳定剂的主要基本功能。
建立正确、简便、客观的阻垢剂性能评定方法是广大水处理工作者的任务之一。
目前我国实验室常用的评定方法主要有静态阻垢法、鼓泡法和极限碳酸盐硬度法川等。
这些方法大多存在测定时间长、操作烦琐、重现性不理想等缺点，为此，在综合评价、改进这些方法的基础上，我们又先后提出了pH位移法和电导法等评定方法。
与经典方法相比，pH位移法和电导法具有实验周期短(由6一24h缩减到2一10min)、操作简单(只需1台pH计或电导率仪)、数据重现性好等特点，但它们所反映的仍只是鳌合作用的贡献，测定结果同样也不能反映阻垢剂的综合性能。
虽然量热法可同时反映晶体成核和生长过程的贡献，但受温度测量精度(采用贝克曼温度计，测温精度为0.001℃)的影响，方法的系统误差较大，较难反映不同阻垢剂之间的细微差别。
因此，探索客观、公正、简便的实验室评定阻垢剂综合阻垢性能的方法，是一项具有实际意义的工作。
1阻垢剂作用机理从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。
且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。
1.1鳌合作用由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为鳌合作用。
鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2+，Mg2+等)与鳌合剂作用生成稳定的鳌合物，从而阻止其与成垢阴离子(如co32一，5042一，Po4，一和51032一等)的接触，使得成垢的几率大大下降。
鳌合作用是按化学计量进行的，如1个EDTA分子鳌合1个二价金属离子。
鳌合剂的鳌合能力可用钙鳌合值来表示。
通常商品水处理剂的鳌合能力(以下各药剂活性组分质量分数均为50%，鳌合能力以CaCO3计):氨基三亚甲基麟酸(ATMP)—300 mg/g;二乙烯三氨五亚甲基麟酸(DTPMP)—450 mg/g;乙二胺四乙酸(EDTA)—15om岁g;经基亚乙基二麟酸(HEDP)—45om扩g。
电导率法评定阻垢剂及碳酸钙结晶动力学研究在用水量极大的工业循环冷却水系统中，结垢是一个长期存在，影响系统安全运行的主要问题之一。
水垢一般是由具有反常溶解度的难溶盐或微溶盐组成。
在循环冷却水系统中，最常见的难溶盐或微溶盐有碳酸钙、硫酸钙、磷酸锌及硅酸镁等。
当这些盐类呈过饱和状态时，在一定条件下，就可能在换热器表面以水垢的形式析出。
其中，碳酸钙是循环水系统中最常见、危害最大的水垢。
通常我们主要讨论碳酸钙垢的抑制问题。
目前，添加阻垢剂的方法已经成为国内外循环冷却水系统中控制结垢的主要手段。
因此，阻垢剂的开发与合理利用是循环冷却水处理的关键问题。
能否准确、快速地评定阻垢剂的阻垢性能以及对碳酸钙结晶动力学的研究就显得十分重要。
论文首先概述了国内外常用的评定阻垢剂阻垢性能的方法，比较了几种方法的优缺点。
并对碳酸钙结晶的机理进行了阐述。
本试验研究了一种新型的评定阻垢剂阻垢性能的方法，这种方法是一种基于对溶液电导率的监测来评定阻垢剂阻垢性能的方法。
试验是在恒温、密闭的条件下，通过对碳酸钙过饱和溶液电导率的测定，找出电导率开始下降的点，即溶液中开始析出沉淀的点，计算有阻垢剂和无阻垢剂时碳酸钙的临界过饱和度值来比较阻垢剂的阻垢性能。
临界过饱和度值越大，阻垢剂的阻垢性能越好。
通过阻垢剂的浓度和相对过饱和度值的关系图可以找出理想的阻垢剂以及合适的剂量。
试验表明，电导率监测法具有试验仪器简单、操作方便、快速、准确、精度高等优点，可以比较不同阻垢剂和相同阻垢剂在不同浓度下的阻垢效果。
在碳酸钙结垢的动力学研究中，通过测定五种不同过饱和度的碳酸钙溶液的电导率随时间的变化来获得动力学的试验数据。
本试验把碳酸钙结晶析出的过程分为两个阶段进行研究：晶核生长和晶粒长大。
试验表明，晶核生长和晶粒长大的速率可以用一级反应速率方程来表示，并可以求出反应的速率常数和活化能。
在阻垢剂和温度对碳酸钙结晶影响的试验研究中表明，温度、阻垢剂对碳酸钙结垢的反应速率产生影响。
阻垢剂的原理阻垢剂是一种常用于工业生产和家庭清洁的化学品，它的主要作用是防止水垢的形成和堆积。
水垢是由于水中含有的碳酸钙、硫酸钙等离子在高温条件下溶解度降低而形成的，长期积累会对管道、设备和家电产生不良影响。
阻垢剂通过改变水中离子的性质和状态，从而阻止水垢的形成和沉积。
阻垢剂的原理主要包括以下几个方面：1. 离子交换作用：阻垢剂中的活性成分能够与水中的钙、镁等离子发生离子交换反应，形成不溶于水的沉淀物。
这些沉淀物不易附着在管道、设备和家电表面，从而防止水垢的形成。
2. 稳定分散作用：阻垢剂中的分散剂能够包裹水中的钙、镁等离子，使其分散均匀，不会形成大颗粒的水垢。
同时，分散剂还能够改变水的表面张力，使水垢不易附着在管道、设备和家电表面。
3. 化学变性作用：阻垢剂中的化学物质能够与水中的钙、镁等离子发生化学反应，使其变性或分解，从而阻止水垢的形成。
这些化学反应通常是可逆的，不会对环境造成污染。
4. pH调节作用：阻垢剂中的酸碱物质能够调节水的酸碱度，使其处于中性或弱酸性状态。
这样可以减少钙、镁等离子的溶解度，降低水垢的生成速度。
阻垢剂的选择和使用应根据具体的情况进行。
不同的水质和使用环境可能需要不同类型的阻垢剂。
在使用阻垢剂时，应按照说明书的要求进行稀释和投加，避免过量使用。
此外，阻垢剂的效果会受到水温、水压和水质等因素的影响，因此需要定期检测和调整剂量。
总的来说，阻垢剂通过离子交换、稳定分散、化学变性和pH调节等作用，能够有效防止水垢的形成和沉积。
它在工业生产和家庭清洁中起到重要的作用，能够延长设备和家电的使用寿命，提高生产效率，减少能源消耗。
但需要注意的是，阻垢剂的选择和使用应根据具体情况进行，并且需要定期检测和调整剂量，以确保其效果和安全性。
阻垢剂碳酸钙饱和度标题：探索阻垢剂在碳酸钙饱和溶液中的应用摘要：本文将深入探讨阻垢剂在碳酸钙饱和度调节中的应用。
我们将从介绍碳酸钙、饱和度的概念入手，探讨为什么阻垢剂对碳酸钙的饱和度非常重要。
我们将重点关注阻垢剂在饱和度调节中的作用，并分享个人观点以及理解。
通过本文的阅读，您将建立起对这一主题的深刻理解。
正文：一、碳酸钙的概念碳酸钙是一种常见的化合物，其化学式为CaCO3。
它具有广泛的应用领域，包括建筑材料、医药和农业等。
在水中，当饱和度达到一定程度时，碳酸钙会从水溶液中析出。
阻垢剂作为一种防止碳酸钙析出的化学添加剂，在碳酸钙饱和度调节中发挥重要作用。
二、饱和度的概念饱和度是指溶液中某种物质在一定温度下的饱和程度。
在碳酸钙的情况下，饱和度表示水溶液中碳酸钙的浓度。
当饱和度达到一定值时，会出现超饱和现象，即溶液中过饱和的碳酸钙会析出。
而阻垢剂的作用就是阻止碳酸钙的析出，调节饱和度，维持溶液的稳定性。
三、阻垢剂在饱和度调节中的作用1. 阻垢剂的化学作用机理阻垢剂通过与溶液中的碳酸钙结合形成络合物，改变碳酸钙的晶体结构，从而阻止其析出。
这种化学作用能够有效地调节碳酸钙的饱和度，保持溶液的稳定性。
2. 阻垢剂的物理作用机理阻垢剂还具有物理作用机理，比如增加溶液的粘度和表面张力。
这些物理特性使得碳酸钙的结晶速率变慢，从而降低了饱和度。
通过物理作用和化学作用的共同作用，阻垢剂可有效地调节碳酸钙的饱和度。
四、个人观点和理解对于阻垢剂在碳酸钙饱和度调节中的应用，我深信其重要性。
饱和度的调节对于许多工业和生产过程至关重要，而阻垢剂作为一种高效的调节剂，可以确保溶液中的饱和度始终处于合适的范围内，避免了结晶、沉积等问题的发生。
阻垢剂的应用也在环境保护方面具有重要价值，能够减少由钙盐结垢带来的不良影响，延长管道和设备的使用寿命。
总结与回顾：通过本文的阅读，我们了解了碳酸钙的概念和阻垢剂的作用机理。
我们深入探讨了阻垢剂在饱和度调节中的重要作用，从化学和物理角度解释了其调节饱和度的机理。
阻垢剂的阻垢机理及性能评定3程云章1,翟祥华2,3,葛红花2,包伯荣3(1.上海医疗器械高等专科学校,上海,200093;2.上海电力学院环境工程系,上海,200090;3.上海大学化学系,上海,200436)摘 要:较详细地介绍了目前循环冷却水常用阻垢剂的阻垢机理,包括晶格畸变、络合增溶、凝聚与分散、再生—自解脱膜假说、双电层作用机理等。
同时介绍了评定阻垢剂的方法如静态阻垢法、动态模拟法、临界pH 法、鼓泡法、极限碳酸盐硬度、浊度测定法、钙离子选择电极电位分析法、玻璃电极法、恒定组分技术以及电化学方法的原理、特点和适用范围。
关键词:阻垢剂;阻垢机理;评定方法中图分类号:T K 26411 文献标识码:B 文章编号:100129529(2003)0720014205Sca le i nh ib itory m echan is m of sca le i nh ib itor and its perfor mance eva lua tionCH EN G Y un 2z hang 1,ZH A I X iang 2hua 2,3,GE H ong 2hua 2,B A O B o 2rong3(1.Pharm aceu tical Engineering R esearch Group of ShanghaiM edicalIn strum en tati on Co llege ,Shanghai 200093,Ch ina ;2.Environm en t Engineering D ep t .of Shanghai E lectric Pow er In stitu te ,Shanghai 200090,Ch ina ;3.D ep t .of Chem istry of ShanghaiU n iv .,Shanghai 200436,Ch ina )Abstract :T he scale inh ib ito ry m echan is m s of scale inh ib ito r ,w h ich is often u sed in circu lating coo ling w ater w ere in troduced in detail ,including m echan is m s of crystal lattice aberrati on ,increased so lub ility by comp lex 2ing ,coagu lati on and dispersi on ,regenerati on and self 2ex tricati on p resum e ,and doub le electrical layer effect etc .T he m ethods of perfo rm ance assess m en t of scale inh ib ito r ,such as static state scale inh ib iti on m ethod ,dynam ic si m u lati on m ethod ,critical pH m ethod ,bubb ling m ethod ,critical carbonate hardness ,tu rb idity m easu rem en t ,calcium i on selective electrode po ten tial analysis ,glass electrode analysis ,con stan t compo si 2ti on techno logy and the electrochem ical m ethod w ere all described .T he p rinci p le ,featu re and app licati on scope of the above m ethods w ere also discu ssed .Key words :scale inh ib ito r ;scale inh ib ito ry m echan is m ;assess m en t m ethod3上海市高等学校科学技术发展基金(编号:020K 01)及上海市教委重点培育学科基金资助项目。
反渗透阻垢剂性能评定方法随着水资源的日益短缺和膜技术的不断发展，反渗透技术已经广泛应用于电力、化工、食品、电子、制药等行业。
在反渗透技术发展的过程中，结垢是影响反渗透正常运行的主要问题之一，当膜表面有垢沉积时，需要停运设备进行化学清洗．甚至更换膜元件。
目前，添加阻垢剂已经成为控制反渗透膜结垢的有效手段之一。
因此，在实验室中如何评定反渗透专用阻垢剂的性能，对于指导现场反渗透系统的运行参数．显得十分重要。
目前．国内外对反渗透阻垢剂的评定方法分为静态评定法和动态评定法两大类。
1 静态评定法1.1 碳酸钙沉积法碳酸钙沉积法原理为：配制含一定浓度的钙离子和碳酸氢根离子的水样．加人一定剂量的阻垢剂．在加热条件下，促使水样中碳酸氢根加速分解为碳酸钙。
加热一段时间后测定钙离子的浓度。
钙离子浓度愈大，则阻垢剂的阻垢性能越好。
碳酸钙沉积法是目前国内最常使用的一种阻垢剂静态阻垢性能评定方法。
1．2 鼓泡法鼓泡法是通过模拟循环冷却水在换热器中受热和冷却塔中的曝气两个过程，来评价阻垢剂的阻垢性能。
即在升高试验温度的条件下，向含一定浓度钙离子和碳酸氢根离子的试液中鼓入一定流量的空气．带走二氧化碳．促使碳酸氢钙分解为碳酸钙，试液迅速达到自然平衡pH，然后测定溶液中的钙离子浓度。
钙离子的浓度愈大，阻垢剂的阻垢性能越好。
1_3 浊度法配制一定浓度含有成垢离子的水样于恒温装置中，加入一定量的阻垢剂，以恒定的速度搅拌溶液，并滴加NaOH溶液。
没有沉淀生成时。
溶液的浊度保持不变；随着NaOH的加入，pH 升高，达到临界pH时，大量晶体析出．溶液浊度增大。
浊度曲线上浊度开始增加的点就是成垢离子开始生成的临界点。
浊度法主要是评定阻垢剂阻CaCO，垢性能的试验方法。
1．4 电导率法试验中将装有一定浓度CaC1 和阻垢剂水样的烧杯放人恒温槽中．用电磁搅拌器以恒定速率搅拌该溶液．温度控制在25℃ ．向其中滴加已知浓度的Na2CO3，溶液。
稳定后读取溶液的电导率值。
