阻垢分散剂是什么? 阻垢缓蚀剂
网上有很多关于阻垢分散剂是什么?的问题,也有很多人解答有关阻垢缓蚀剂的知识,今天艾巴小编为大家整理了关于这方面的知识,让我们一起来看下吧!
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一、阻垢分散剂是什么?
据我所知,有机胺酯TPP的原料添加在污水脱脂剂和阻垢剂的主要成分中。TPP水基多功能助剂属于甲醇胺酯阻垢剂,具有分散和溶解金属表面水垢的双重功能,同时也是一种低气味、低挥发性的有机胺化合物。
二、哪些原因会影响阻垢缓蚀剂的功效?旭升
根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位,可分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合缓蚀剂。阳极缓蚀剂阳极缓蚀剂多为无机强氧化剂,如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是与金属表面阳极区的金属离子反应,生成氧化物或氢氧化物膜覆盖阳极,形成一层保护膜。这抑制了金属溶解到水中。阳极反应得到控制,阳极被钝化。
硅酸盐也可以归入这一类,缓蚀的目的也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到的。阳极型缓蚀剂需要高浓度,以便钝化所有阳极。一旦用量不足,就会造成未钝化部位的点蚀。(2)阴极缓蚀剂抑制电化学阴极反应的化学试剂称为阴极缓蚀剂。碳酸锌、磷酸锌和氢氧化锌、碳酸钙和磷酸锌是阴极腐蚀抑制剂。
阴极型缓蚀剂能与水和金属表面的阴极区域反应,其反应产物沉积在阴极上形成一层膜。随着薄膜的增厚,阴极释放电子的反应受阻。在实际应用中,由于钙离子、碳酸根离子和氢氧根离子天然存在于水中,所以只需向水中加入可溶性锌盐或可溶性磷酸盐即可。
(3)混合缓蚀剂一些含有氮、硫或羟基,具有表面活性的有机缓蚀剂,分子中有两个性质相反的极性基团,可以吸附在清洁的金属表面形成单层,在阳极和阴极都可以形成。它阻止水和水中的溶解氧向金属表面扩散,起到缓蚀作用。巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、十六胺等都属于这类缓蚀剂。
折叠保护膜除了具有中和性能的水处理剂外,大多数用于水处理的缓蚀剂的缓蚀机理都是在与水接触的金属表面形成一层金属保护膜,将金属与水隔离,从而达到缓蚀的目的。根据缓蚀剂形成的保护膜类型,缓蚀剂可分为氧化膜型、沉积膜型和吸附膜型。铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、正磷酸盐、硼酸盐等氧化膜抑制剂视为氧化膜抑制剂。
铬酸盐和亚硝酸盐都是强氧化剂,它们可以在没有水中溶解氧的帮助下与金属发生反应,在金属表面的阳极区域形成一层致密的氧化膜。其他的,或者因为它们的氧化能力弱,或者因为它们不是氧化剂,都需要氧气的帮助才能在金属表面形成氧化膜。因为这些氧化膜缓蚀剂是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀作用的,所以这些阳极缓蚀剂可以在阳极与金属离子反应生成氧化物或氯氧化物。
沉积覆盖阳极以形成保护膜。比如铬酸盐在阳极反应生成Cr(OH)3和Fe(OH)3,脱水后变成CrO3和Fe2O3(主要是-Fe2O3)的混合物,在阳极形成保护膜。因此,它们有时被称为阳极缓蚀剂或危险缓蚀剂,因为一旦其用量不足(单独使用时,处理水的1L所需的用量往往高达数百甚至数千毫克),就会引起点蚀,使腐蚀问题不至于太严重,反而变得更加严重。
氯离子、高温和高水流量会破坏氧化膜,应用时应根据工艺条件适当改变缓蚀剂的浓度。硅酸盐也可以大致归为这一类,因为它主要是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀作用。但它本身不与金属铁相互作用,可能是二氧化硅与铁的腐蚀产物通过吸附机理形成的。
锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物以及钙的碳酸盐和磷酸盐是最常见的沉积膜抑制剂。它们也被称为阴极腐蚀抑制剂,因为它们是由锌和钙阳离子与水中和金属表面阴极区域中的碳酸根、磷酸根和氢氧根阴离子反应形成的。阴极缓蚀剂能与水中相关离子反应,反应产物沉积在阴极上形成薄膜;以锌盐为例,它在阴极产生Zn(OH)2沉淀,起到保护膜的作用。
锌盐与其他缓蚀剂复配时,可以起到协同作用。正磷酸盐存在时,Zn3(PO4)2或(Zn,Fe)3(PO4)2沉淀并紧密附着在金属表面,具有较好的缓蚀效果。
在实际应用中,由于水中天然存在钙离子、碳酸根和羟基,一般只需向水中加入可溶性锌盐(如硝酸锌、硫酸锌或氯化锌提供锌离子)或可溶性磷酸盐(如正磷酸钠或多磷酸钠,可水解成正磷酸钠提供磷酸根),所以这些可溶性锌盐和可溶性磷酸盐通常称为沉积膜缓蚀剂或阴极缓蚀剂。
这样,可溶性磷酸盐(包括聚合磷酸盐)不仅是氧化膜缓蚀剂,也是沉积膜缓蚀剂。此外,一些含磷的有机化合物,如有机磷酸酯(盐)、有机磷酸酯、有机磷羧酸等也可归为这类缓蚀剂,这与其最终水解为正磷酸盐有关。由于沉淀缓蚀膜不直接与金属表面结合,而且是多孔的,所以经常出现与金属表面附着力差的现象,缓蚀效果不如氧化膜。
(3)吸附膜缓蚀剂吸附膜缓蚀剂多为有机缓蚀剂,具有极性基因,可被金属表面电荷吸附,在整个阳极和阴极区域形成单分子层,从而阻止或减缓相应的电化学反应。例如,一些含有氮、硫或羟基的表面活性有机化合物在其分子中有两个性质相反的基团;亲水基团和亲油基团。
这些化合物的分子以亲水基团(如氨基)吸附在金属表面,形成致密的疏水膜,保护金属表面免受水腐蚀。被称为“膜胺”的胺,如牛油胺、十六胺和十八胺,是水处理中常见的吸附膜缓蚀剂。巯基苯并噻唑、苯并三唑和甲基苯并三唑是有色金属,尤其是铜的理想缓蚀剂。
它们虽然与铜金属本身作用成膜,但与上述典型的氧化膜型缓蚀剂不同,不是通过氧化,而是通过与金属表面的铜离子形成络合物,以化学吸附成膜的。当金属表面为清洁或活性状态时,此类缓蚀剂能形成缓蚀效果令人满意的吸附膜。但如果金属表面有腐蚀产物或有垢沉积的情况下,就很难形成效果良好的缓蚀膜,此时可适当加入少量表面活性剂,以帮助此类缓蚀剂成膜。
由于缓蚀剂的缓蚀机理在于成膜,故迅速在金属表面上形成一层密而实的膜,乃获得缓蚀成功之关键。为了迅速,水中缓蚀剂的浓度应该足够高,等膜形成后,再降至只对膜的破损起修补作用的浓度;为了密实,金属表面应十分清洁,为此,成膜前对金属表面进行化学清洗除油、除污和除垢,是必不可少的步骤。
上述各类缓蚀剂,除中和胺与膜胺主要用于锅炉凝水处理、硅酸盐用于饮用水处理外,其他各类则常用于冷却水处理。若单就对碳钢的缓蚀效果而言,铬酸盐,尤其是配合以聚磷酸盐和锌盐的铬酸盐,至今仍然是循环冷却水处理缓蚀剂中最为理想者。美国在相当程度上仍在应用着它。应用时,一般将水的pH值控制为微酸性,以阻抑致垢盐结垢。
但铬酸盐(六价的)有毒,虽然它对循环冷却水中的菌、藻等有害微生物有杀灭作用,但对环境造成污染。因此,在世界范围内已逐渐为(聚)磷酸盐所取代。这标志着循环冷却水碱性处理时代的开始。这一概念就是对水的pH值不再着意控制,而是听其自然。水中致垢盐的结垢问题则依靠有机磷酸(盐)和聚丙烯酸(盐)等这些高效阻垢剂、分散剂来解决。
但是,磷酸盐是水中微生物的营养源,它的排放会造成水体富营养化,结果,从另一方面对环境造成污染。于是,在不允许使用铬酸盐和(聚)磷酸盐的地方,其他几类缓蚀剂得到了应用机会。
但是,钼酸盐等应用成本高;亚硝酸盐不宜作敞开式循环冷却水系统的缓蚀剂,除非有特效杀生剂有效在控制住能使它分解失效的微生物;硅酸盐缓蚀效果差(由于成膜时间长,有时,在金属表面形成一层较完整的膜,需2~3个星期),而且,一旦有垢产生,就很难去掉;锌盐中的锌与铬一样,也是重金属,也对水体中的生物造成威胁。
因此,人们对含磷量较少的有机缓蚀剂的开发和应用,表现出浓厚的兴趣,进而导致了'全有机配方'水处理剂的上市。不过,迄今为止,在缓蚀剂的开发和应用上,还没有出现像过去由使用聚磷酸盐转为使用铬酸盐,或由使用铬酸盐复转为使用聚磷酸盐那样的突破性的进展。用'全有机配方'缓蚀剂,水的腐蚀条件不能太苛刻,否则,必须以无机缓蚀剂予以补救。
以上就是关于阻垢分散剂是什么?的知识,后面我们会继续为大家整理关于阻垢缓蚀剂的知识,希望能够帮助到大家!
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