聚天冬氨酸阻碳酸鈣垢性能研究.pdf

1、聚天冬氨酸是一種可生物降解、無(wú)毒、不破壞生態(tài)環(huán)境的“綠色”新型生物高分子材料。其用途十分廣泛,涉及到工業(yè)水處理、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等各個(gè)行業(yè)。目前,對(duì)于其阻碳酸鈣垢性能的詳細(xì)研究還很少。本文通過(guò)其對(duì)碳酸鈣的各項(xiàng)阻垢性能的研究,為以后聚天冬氨酸的改進(jìn)、新型環(huán)保阻垢劑的研發(fā)等提供一定的理論參考。以馬來(lái)酸酐和碳酸銨為原料,采用固相熔融法的最佳實(shí)驗(yàn)條件合成聚天冬氨酸。通過(guò)紅外光譜(IR)對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行了表征,采用凝膠色譜法(GPC)測(cè)定了產(chǎn)物的重均分子

2、量。利用靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)法,研究了循環(huán)冷卻水中的聚天冬氨酸的濃度、溶液中鈣離子的濃度、溶液的pH值及溫度對(duì)聚天冬氨酸阻碳酸鈣垢的影響。研究結(jié)果表明:微量的聚天冬氨酸的存在就可以有很好的阻碳酸鈣垢效果,當(dāng)聚天冬氨酸的濃度為8mg/L時(shí),阻垢率即可達(dá)到90.2％;溶液中鈣離子濃度變化對(duì)聚天冬氨酸阻碳酸鈣垢效果有較大的影響;溶液的pH值及溫度的變化對(duì)聚天冬氨酸阻碳酸鈣垢效果影響較小。利用臨界pH值法研究了聚天冬氨酸對(duì)碳酸鈣過(guò)飽和度情況的影響。研究

3、結(jié)果表明,適量的聚天冬氨酸可將溶液的碳酸鈣過(guò)飽和度控制在4.0左右。說(shuō)明聚天冬氨酸可以顯著提高溶液中碳酸鈣的表觀過(guò)飽和度,很好的穩(wěn)定過(guò)飽和溶液中的碳酸鈣。通過(guò)XRD譜圖分析發(fā)現(xiàn),在過(guò)飽和溶液中聚天冬氨酸能促進(jìn)球霰石型碳酸鈣的生成。利用晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)方法研究了聚天冬氨酸對(duì)碳酸鈣晶體生長(zhǎng)的影響。研究結(jié)果表明:少量聚天冬氨酸的存在能大大降低碳酸鈣結(jié)晶生長(zhǎng)速率常數(shù),很好的抑制碳酸鈣的生長(zhǎng)。證明聚天冬氨酸阻碳酸鈣垢晶體生長(zhǎng)的吸附屬于高分子化合物界