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高硬度高浓缩倍数条件下循环冷却水缓蚀阻垢处理研究(4)

时间:2020-11-24 21:33来源:毕业论文
(1)电化学理论 主要分为抑制阳极型缓蚀剂和抑制阴极型缓蚀剂。抑制阳极型缓蚀剂,是由于缓蚀剂中物质的作用使得金属表面生成了一层致密的氧化膜

(1)电化学理论

主要分为抑制阳极型缓蚀剂和抑制阴极型缓蚀剂。抑制阳极型缓蚀剂,是由于缓蚀剂中物质的作用使得金属表面生成了一层致密的氧化膜,从而金属不会继续溶解。抑制阴极型缓蚀剂,是阻碍阴极氢原子层的形成,即使得溶液的的氢离子不得电子,进而金属离子更容易被还原,金属的腐蚀程度就减轻很多。

(2)吸附理论

    缓蚀剂能减缓甚至阻止金属的腐蚀的原因是,缓蚀剂中的某些物质通过物理和化学作用吸附在金属表面,大大减小了介质与金属表面接触的可能性,因此减缓了腐蚀的过程。

(3)成膜理论

成膜理论认为,缓蚀剂与溶液中某些呈酸性的物质生成了难溶性的物质,沉积在金属表面上,阻碍了金属的进一步腐蚀。例如缓蚀剂喹啉中的有机基团,在酸性介质中就可以与铁生成难溶物,而得到很好的缓蚀效果。

1.3.2  阻垢剂的阻垢机理

(1)络合增溶作用[6]

   络合增溶作用的机理是使溶液中的钙离子和镁离子等金属离子与阻垢剂的有机和无机物进行螯合作用,生成络合物。钙镁离子的络合物一般比较稳定可以比较均的分散在水溶液中,从而大大减少了水中致垢盐在金属表面的沉积。即达到了阻垢效果。

(2)阈值效应[6]

   在水中投加几种阻垢剂,实验发现钙离子的稳定浓度比按化学计量式得到的浓度要大很多。一般有两种分析可对此进行解释,一是螯合作用使得溶液中只有一部分的金属离子与阴离子形成金属垢[7];二是由于碳酸钙晶体与阻垢剂抑吸附,抑制了碳酸钙晶体的析出。[8]

(3)晶格畸变[6,9]

    碳酸钙晶体在形成的过程中需要按照一定的晶格排列,结晶致密而坚硬。而加入阻垢剂后,阻垢剂吸附在晶体表面上或掺杂在晶格的点阵中,导致了晶体内部的作用力的布平衡,造成晶体的畸变甚至破裂。

(4)凝聚与分散[6,9] 

   阴离子型阻垢剂,阻垢剂在水中解离会生成阴离子,并与碳酸钙晶体进行碰撞,并发生物理化学的吸附现象,使微晶粒的表面形成双电子层,使之带负电,大多数阻垢剂都是链状结构,因此有多个相同点可吸附更多的微晶体。由于静电斥作用可阻止微晶体相互碰撞,从而避免了大晶体的形成。阻垢剂分子之间可以相互传递碳酸钙晶体,使得碳酸钙晶体均匀的分布在溶液中,从而阻碍了晶粒间和晶粒与金属表面的碰撞,减少了溶液中的晶核数,最终碳酸钙稳定分散在溶液中。

(5)再生-自解脱膜假说[9] 

 聚丙烯酸类阻垢剂能在金属传热面上形成一种与无机晶体颗粒共同沉淀的膜,当这种膜增加到一定厚度后,在传热面上破裂,并带一定大小的垢层离开传热面。由于这种膜的不断形成和破裂,使垢层的生长受到抑制。

1.4  缓蚀阻垢剂主要类型[10]

1.4.1  羧酸类阻垢剂

    羧酸类聚合物阻垢剂可以通过引发剂的作用,通过均聚或与其他单体共聚形成的一类水溶性高分子化合物。该药剂的羧酸官能团能较好的与Ca2+、Mg2+、Fe2+离子生成稳定的螯合物。通过分散、凝聚和干扰无机垢晶体正常形成等过程达到阻垢作用。

高硬度高浓缩倍数条件下循环冷却水缓蚀阻垢处理研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_65206.html
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