靜電場(chǎng)對(duì)碳酸鈣溶液結(jié)晶影響的分子動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、水垢沉積給工業(yè)及民用設(shè)備帶來(lái)許多經(jīng)濟(jì)、技術(shù)問(wèn)題?；瘜W(xué)控垢措施不僅易造成環(huán)境污染，而且極易腐蝕設(shè)備，縮短使用壽命。而采用靜電水處理技術(shù)作為控垢措施，由于具有易操作、無(wú)污染、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果顯著、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外日漸興起，成為水處理的發(fā)展方向之一。但是由于水系統(tǒng)本身比較復(fù)雜，水的結(jié)構(gòu)眾說(shuō)紛紜，因此在對(duì)靜電作用機(jī)理進(jìn)行理論解釋時(shí)遇到了一些困難。目前，靜電水處理技術(shù)的研究及評(píng)定工作多依賴于實(shí)驗(yàn)或理論推測(cè)，易造成時(shí)間、人力、物力的浪費(fèi)，加

2、上實(shí)驗(yàn)手段誤差大，未能得到一種較完整的能解釋靜電作用效果的機(jī)理分析，迫切需要引入新的研究方法進(jìn)行分析。本文用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法，從微觀上分析探討了靜電水處理技術(shù)的作用機(jī)理，為靜電水處理技術(shù)的研究提供理論依據(jù)。鑒于水垢主要附著沉積于各種水管、冷卻裝置內(nèi)面的陳垢層上，本文主要計(jì)算了靜電處理前后，方解石晶面及鐵晶面上成垢過(guò)程的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)吸附能、對(duì)關(guān)聯(lián)函數(shù)、自擴(kuò)散系數(shù)的變化做了詳細(xì)討論。結(jié)果表明，靜電處理能有效地阻止游離態(tài)Ca2+、CO32

3、-離子在成垢晶面上的吸附過(guò)程，吸附能降幅高達(dá)120％，達(dá)到了阻垢的效果；方解石晶面上的Ca2+與水系統(tǒng)中O原子的對(duì)關(guān)聯(lián)函數(shù)的出峰位均在0.23nm附近，表明二者形成離子鍵，垢體分子容易水解；自擴(kuò)散系數(shù)的變化導(dǎo)致水溶液的各向異性明顯增強(qiáng)，各方向活性的不同使垢晶不能按晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)理論通過(guò)臺(tái)階產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)正常生長(zhǎng)，堆積狀態(tài)發(fā)生變化，從而對(duì)垢體的形狀產(chǎn)生影響。隨著環(huán)境保護(hù)形勢(shì)的日益嚴(yán)峻和水資源的日漸緊缺，靜電水處理技術(shù)將得到愈來(lái)愈廣泛的重視，對(duì)