緩蝕劑的作用機(jī)理是在金屬表面形成一層膜,隔離金屬與水的接觸而達(dá)緩蝕目的。按膜的類型分為:沉淀膜型,如聚磷酸鹽(六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉)、正磷酸鹽、有機(jī)膦酸鹽(ATMP 氨基*叉膦酸、EDTMPS 乙二胺四甲叉膦酸、DTPMPA 二乙烯三胺五甲叉膦酸、HEDP 羥基乙叉二膦酸)、膦羧酸(PBTCA 2-膦酸基丁烷-1、2、4羧酸)、膦酸脂(羥乙基膦酸脂)。它們兼有緩蝕、阻垢效果。鋅鹽;硅酸鹽。氧化膜型:如 鉻酸鹽,鉬酸鹽,亞硝酸鹽金屬離子沉淀膜型:如 苯并三氮唑(BTA),并三唑(TTA)它們是銅和銅合金的優(yōu)良緩蝕劑。
就聚磷酸鹽而言,其緩蝕機(jī)理是電沉積膜。水中的聚磷酸根是帶負(fù)電荷的離子,它與水中的鈣離子生成帶正電的絡(luò)合離子『Na2 Ca2 P6 O6』。依靠金屬腐蝕時(shí)產(chǎn)生的電流作用沉積在金屬表面,隔斷了氧與金屬的接觸從而抑制腐蝕。因此磷系配方要求水中有一定濃度的鈣離子。有機(jī)瞵的作用原理相同。
鋅鹽是在陰極生成氫氧化鋅沉淀,抑制陰極反應(yīng)而起緩蝕作用,鋅的成膜速度很快,但膜疏松不牢。一般不單獨(dú)使用。而利用其成膜快的特點(diǎn),和其它緩蝕劑一起用,如磷酸鋅,一沉淀就緊緊粘附在金屬表面,比較牢靠、致密。
2、常用阻垢分散劑
阻垢分散劑有兩大類。
*類是含膦酸基團(tuán)如有機(jī)膦酸鹽,常用的有:ATMP、EDTMPS、HEDP、DTPMPA、PEPAMP(大分子膦酸鹽)、羥乙基化磷酸脂、膦羧酸PBTCA(膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸)、2-羥基膦基乙酸(HPAA)它們對(duì)碳酸鈣、鋅垢有良好的阻垢能力,還具有一定的緩蝕能力,并與其它聚合物、鋅鹽有很好的協(xié)同作用。特別是后三種對(duì)鈣離子有很高的容忍度,適合在高濃縮倍數(shù)下使用。
第二類 聚羧酸類水溶性聚合物,主要是丙烯酸的均聚和共聚物,以及馬來酸的均聚和共聚物。常用的有聚丙烯酸(PAA);丙烯酸-丙烯酸酯共聚物(AA/HPA);馬來酸-丙烯酸(酯)共聚物(MPMA/AA);丙烯酸-磺酸共聚物(AA/SA)。特別是含AMPS聚合物(丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸)的三元共聚物,如AA/AMPS/EMA,性能優(yōu)良全面,對(duì)磷酸鈣,氧化鐵,氫氧化鋅、泥沙等都能分散,穩(wěn)定磷、鋅,拓寬PH效果明顯。這類藥劑對(duì)抑制磷酸鈣沉積特別有效。是復(fù)配中的阻垢分散劑。
阻垢分散劑的作用原理
阻垢分散劑控制垢沉積的原理較復(fù)雜,這過程并非按化學(xué)當(dāng)量進(jìn)行。幾個(gè)PPm的藥劑可將幾百PPM的Ca+2穩(wěn)定在水中。而且藥劑濃度達(dá)到一定值時(shí),阻垢率并不隨藥劑濃度增加而增加。這就是所謂的“閥值效應(yīng)(Threshold)”。目前*的原理是:
A、螯合作用
許多阻垢劑能與水中的鈣、鎂離子形成穩(wěn)定的水溶性的螯合物,將鈣、鎂離子穩(wěn)定在水中等于增加了它們的溶解度。
B、晶格崎變
晶體生長(zhǎng)過程中,是按嚴(yán)格的排列生長(zhǎng)。若在晶體界面上有阻垢分散劑占據(jù)位置,藥劑分子鑲嵌在繼續(xù)生長(zhǎng)的晶體中,使晶體結(jié)構(gòu)不規(guī)則,晶格出現(xiàn)崎形。這種晶體變得疏松,易碎容易被水流擊碎沖走。
C、分散作用
聚合物分子由物理或化學(xué)作用吸附在晶體微粒的表面(可能是垢的晶?;蚱渌鼞腋×W樱?,改變了顆粒間的作用力,避免它們碰撞長(zhǎng)大,仍呈小顆粒分散在水中。
研究表明,阻垢分散劑對(duì)碳酸鈣垢,是以螯合增溶、晶格崎變?yōu)橹?,?duì)磷酸鈣垢則以分散作用為主。