新型阻垢劑對循環(huán)冷卻水中鈣垢的阻垢作用機(jī)理研究.pdf

1、本文運(yùn)用晶體生長動力學(xué)、電位pH滴定、晶體表面形貌的現(xiàn)代儀器分析等實(shí)驗(yàn)方 法，通過九種阻垢劑對碳酸鈣、硫酸鈣結(jié)晶成核及生長過程動力學(xué)的影響研究和溶液 中阻垢劑與成垢離子間相互作用規(guī)律的配位化學(xué)研究，探討了循環(huán)冷卻水中阻垢劑對 鈣垢的阻垢作用的內(nèi)在規(guī)律和作用機(jī)理，并用現(xiàn)代超分子化學(xué)理論，從相對系統(tǒng)和全 面的角度，對目前較為零散且不統(tǒng)一的有關(guān)低限量效應(yīng)及阻垢作用機(jī)理的各種可能解 釋，進(jìn)行了新的超分子化學(xué)的初步詮釋和探討。具體內(nèi)容包

2、括以下幾個主要部分： 一.利用自編的計算機(jī)程序?qū)Σ煌螒B(tài)碳酸鈣在各種條件下的溶解度進(jìn)行了計算， 并討論了阻垢劑濃度、溶液初始pH值、阻垢劑種類對增溶作用的影響；用誘導(dǎo)期方法 研究了碳酸鈣成核及結(jié)晶生長過程的動力學(xué)，在不加晶種和預(yù)加晶種的不同條件下， 通過加阻垢劑前后碳酸鈣結(jié)晶誘導(dǎo)期的變化比較，得到了各種阻垢劑對碳酸鈣垢阻垢 性能的優(yōu)劣順序，討論了阻垢劑濃度、聚電解質(zhì)阻垢劑的分子量、阻垢劑的結(jié)構(gòu)對碳 酸鈣結(jié)晶成垢過程的影響

3、；研究了預(yù)加晶種條件下，加阻垢劑前后硫酸鈣在過飽和溶 液中結(jié)晶生長的動力學(xué)，探討了阻垢劑濃度、溶液pH值、溫度等因素對誘導(dǎo)期的影響； 研究了上述阻垢劑對碳酸鈣、硫酸鈣晶體表面的吸附作用規(guī)律，證實(shí)了其吸附作用符 合Langmuir等溫吸附作用特征。關(guān)于上述阻垢劑對碳酸鈣、硫酸鈣結(jié)晶成核及生長動 力學(xué)全過程的研究尚未見文獻(xiàn)報道。 二.用電位滴定法研究了ATMP、AMPS、PBTCA等簡單阻垢劑分子及PAA、PMAAA等 聚羧酸

4、阻垢劑分子在溶液中的解離過程，并研究了它們與成垢離子在水溶液中的配位 化學(xué)作用，利用先進(jìn)的BEST計算程序處理滴定結(jié)果，通過恰當(dāng)配位化學(xué)模型的建立， 首次較為系統(tǒng)地研究并得到了上述各種阻垢劑的各級解離常數(shù)以及它們與鈣離子、鎂 離子間形成的各級配合物的穩(wěn)定常數(shù)，并進(jìn)一步得到了溶液中各物種在不同pH條件下 的形態(tài)分布。 三.用紅外光譜、X射線光電子能譜、X射線衍射、掃描電鏡等現(xiàn)代分析技術(shù)，分析 了加阻垢劑前后碳酸鈣、硫酸鈣晶體