阻垢分散剂作用原理说明

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阻垢剂(分散剂)

阻垢剂(分散剂)

阻垢剂[编辑本段]阻垢剂定义(scale inhibitor):是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。

缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。

1.络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。

2.晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。

[编辑本段]阻垢剂的分类有机膦系列阻垢剂、有机膦酸盐阻垢剂、聚羧酸类阻垢分散剂、复合阻垢剂、R O阻垢剂阻垢剂的作用:1、有机膦系列阻垢剂ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。

可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。

ATMP在水中化学性质稳定,不易水解。

在水中浓度较高时,有良好的缓蚀效果。

HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂,能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物,能溶解金属表面的氧化物。

在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用,在高pH下仍很稳定,不易水解,一般光热条件下不易分解。

耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。

EDTMPS是含氮有机多元膦酸,属阴极型缓蚀剂,与无机聚磷酸盐相比,缓蚀率高3~5倍。

能与水混溶,无毒无污染,化学稳定性及耐温性好,在200℃下仍有良好的阻垢效果。

EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子,因而可以与多个金属离子螯合,形成多个单体结构大分子网状络合物,松散地分散于水中,使钙垢正常结晶被破坏。

EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。

EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力,与铜离子的络合常数是包括EDTA 在内的所有螯合剂中最大的。

阻垢剂的作用、机理及主要成分介绍

阻垢剂的作用、机理及主要成分介绍

阻垢剂的作用、机理及主要成分介绍1、什么是阻垢剂阻垢剂(Scale Inhibitor)是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能的一类药剂。

2、反渗透阻垢剂的主要成分有哪些反渗透阻垢剂主要包括一些天然分散剂、膦酸、膦羧酸及膦磺酸和高分子聚合物等,常见的分类主要有以下几种:(1)聚羧酸类阻垢分散剂(2)有机膦酸酯(3)有机膦酸类阻垢剂(4)聚磷酸盐3、阻垢剂的性能我们知道阻垢剂具有阻垢作用。

它的阻垢作用是因为它能阻止细小的碳酸盐晶粒长大而扭曲晶格,使循环冷却水中的碳酸盐不进行热交换。

同时,通过组织中有机磷酸盐等成分与金属形成保护膜的特性,与循环冷却水中的钙离子结合,防止金属腐蚀。

本产品PH值应用广泛,在PH值7.0-10.0之间均能抑制结垢和腐蚀,使工业化生产操作简便,不会因PH值失控而引起腐蚀、结垢等问题。

本品最高碳酸盐硬度可达680mg/L左右,阻垢效果好。

4、阻垢剂的作用机理(1)在阻垢剂中的络合增溶共聚物溶于水后发生离子化,形成带负电荷的分子链,与Ca2+形成水溶性络合物或螯合物,从而增加无机盐的溶解度。

增加并起到阻垢作用。

(2)晶格畸变效应是由于分子中的某些官能团占据了无机盐晶核或微晶上的一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减缓了晶体的生长速度,从而减少盐垢的形成。

(3)静电斥力的作用是共聚物溶于水吸附在无机盐的微晶上,增加了粒子间的斥力,阻碍了它们的聚结,使它们保持良好的分散状态,从而阻止或减少了形成规模。

由此我们知道,阻垢剂可以有效分散难溶的无机盐类,其中的化学物质可以有效阻碍污垢的聚结,从而达到阻垢的效果。

5、反渗透阻垢剂和循环水阻垢剂的区别由于两者面临的情况不同,对两者的要求也不同:循环水的运行环境要求长期性能和抗细菌性。

可使用大量高分子分散剂分散悬浮物,以增加阻垢效果。

循环水系统体积大,露天运行,对药剂纯度要求不高。

由于反渗透阻垢剂作用时间短,要求阻垢剂与结垢离子快速相互作用,因此要求快速高效;另外,由于膜内部通道狭窄,如果使用高分子分散剂,会带来更大的问题;同时,阻垢剂在膜表面的过程是一个浓缩过程。

分散剂的作用原理及应用

分散剂的作用原理及应用

分散剂的作用原理及应用分散剂是一种化学物质,可以将不溶性固体或液体分散到液相中。

它可以防止固体或液体颗粒结合在一起,使它们能够均匀地分散在溶液中。

分散剂具有很多应用领域,在工业生产、药品制造、食品加工等方面发挥着重要作用。

1.静电斥力作用:分散剂可以使颗粒表面带有电荷,使它们之间发生电荷斥力,从而防止颗粒吸附在一起。

这种静电斥力可以持续较长时间,使得颗粒能够长时间稳定地分散在液相中。

2.电双层作用:在分散剂添加到液相中时,分散剂分子会吸附在颗粒表面形成一层电荷层,称为电双层。

这层电荷层可以在颗粒表面形成一个电荷屏障,防止颗粒之间的相互作用力。

这种电双层作用可以使颗粒均匀地分散在液相中,保持分散液的稳定性。

3.亲油作用:分散剂分子具有亲油基团和亲水基团,可以在固液界面上形成一层亲水层和亲油层。

这种亲油作用可以减少固液界面张力,使液体更容易湿润固体颗粒,使颗粒更容易分散在液相中。

分散剂的应用有以下几个方面:1.工业生产:分散剂在工业生产中广泛应用。

例如,分散剂可以用于颜料、染料的生产过程中,使颜料、染料能够均匀地溶解在液相中,并保持颜料、染料的稳定性。

此外,分散剂还可以用于纸张、涂料、塑料等行业,改善产品性能和加工工艺。

2.药品制造:在制药过程中,分散剂常常被用作药物载体,用于纳米药物的制备。

分散剂可以使纳米颗粒均匀地分散在溶液中,增加药物的溶解度和生物利用度。

此外,分散剂还可以用于药剂制剂的稳定性,保持药品的活性和有效性。

3.食品加工:在食品加工过程中,分散剂常常用于乳化、稳定和增稠。

例如,分散剂可以用于奶糖、巧克力、酱料等的制作过程中,使其均匀分散并保持稳定性。

此外,分散剂还可以用于果汁、饮料等的悬浮剂,可以使悬浮颗粒均匀分散在液体中,增加产品的口感和稳定性。

4.化妆品制造:在化妆品制造过程中,分散剂常常被用作乳化剂、增稠剂和稳定剂。

例如,分散剂可以用于乳液、霜状化妆品等的制作过程中,使其成分均匀分散并保持稳定性。

分散剂的作用原理和作用过程

分散剂的作用原理和作用过程

轻化0802 12号黄卓英能使固液悬浮体中的固体粒子稳定分散于介质中的表面活性剂称为分散剂。

分散就是将固体颗粒均匀分布于分散液的过程,分散液具有一定的稳定性。

作用原理:机理:1.吸附于固体颗粒的表面,使凝聚的固体颗粒表面易于湿润。

2.高分子型的分散剂,在固体颗粒的表面形成吸附层,使固体颗粒表面的电荷增加,提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力。

3.使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极性端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离4.使体系均匀,悬浮性能增加,不沉淀,使整个体系物化性质一样以上所述,使用分散剂能安定地分散液体中的固体颗粒。

选择分散剂在我们涂料生产过程中,颜料分散是一个很主要的生产环节,它直接关系到涂料的储存,施工,外观以及漆膜的性能等,所以合理地选择分散剂就是一个很重要的生产环节。

但涂料浆体分散的好坏不光和分散剂有关系,和涂料配方的制定以及原料的选择都有关系。

分散剂顾名思议,就是把各种粉体合理地分散在溶剂中,通过一定的电荷排斥原理或高分子位阻效应,使各种固体很稳定地悬浮在溶剂(或分散液)中。

双电层原理水性涂料使用的分散剂必须水溶,它们被选择地吸附到粉体与水的界面上。

目前常用的是阴离子型,它们在水中电离形成阴离子,并具有一定的表面活性,被粉体表面吸附。

粉状粒子表面吸附分散剂后形成双电层,阴离子被粒子表面紧密吸附,被称为表面离子。

在介质中带相反电荷的离子称为反离子。

它们被表面离子通过静电吸附,反离子中的一部分与粒子及表面离子结合的比较紧密,它们称束缚反离子。

它们在介质成为运动整体,带有负电荷,另一部分反离子则包围在周围,它们称为自由反离子,形成扩散层。

这样在表面离子和反离子之间就形成双电层。

动电电位:微粒所带负电与扩散层所带正电形成双电层,称动电电位。

热力电位:所有阴离子与阳离子之间形成的双电层,相应的电位.起分散作用的是动电电位而不是热力电位,动电电位电荷不均衡,有电荷排斥现象,而热力电位属于电荷平衡现象。

炼油阻垢剂的作用机理

炼油阻垢剂的作用机理

炼油阻垢剂的作用机理阻垢剂又称防垢剂、抗垢剂、防焦剂或阻焦剂,是炼油工业中常用的掌握和防止设备结垢的工艺过程助剂。

主要用在常压蒸馏、催化裂解、减粘、热催化和焦化等装置。

国外阻垢剂大致可分成二类。

一类用于加工温度为500℃左右的设备和管线,如热裂化、延迟焦化、焦化等装置的高温设备和管线,这类阻垢剂可抑止或削减设备和管线表面烃类高温热转化反应引起的结焦,因此常被称为结焦剂或防焦剂。

另一类阻垢剂的使用温度相对较低,一般在400℃以下。

如:用于催化裂化油浆系统、常减压蒸馏装置等,称作阻垢剂。

但是从专利报道中还可以看到,有一些阻垢剂可以在200-550℃的范围内或更大的范围内使用,即既能阻挡高温结焦,也可阻挡低温结垢。

国内的阻垢剂都是针对炼油过程中某个易结构部位研制的,针对性很强,阻垢效果也非常显著。

一般将阻垢剂按用途进行分类,分成催化油浆阻垢剂、加氢裂化原料阻垢剂、减压渣油阻焦剂等。

大量研究结果表明,阻垢剂之所以能够抑制或削减炼油设备和管线上的结垢沉积物,达到阻垢的效果,是因为具备了如下某项或几项性能。

1.清净分散性清净分散性是许多阻垢剂都具备的一种性能。

具有清净分散性的化合物,基本上含有亲油、极性和亲水的基团和表面活性剂的结构。

阻垢剂以胶束状态分散于油中,与含氧化合物如含羟基、羧基、羰基化合物形成胶团,溶存于油中,阻挡这些物质进一步氧化与缩合。

阻垢剂中的极性基团能在设备和管线的金属表面定向排列,亲油基团胶溶已生成的有机结垢物和固体小颗粒,以阻挡垢的沉淀。

2.抗氧化性在氧存在下,受热、光、金属的催化作用,油品中的碳氢键受到破坏,发生自由基链反应,具有抗氧化性的阻垢剂能与被氧化的烃自由基形成惰性分子,终止链反应,不能形成大分子聚合物,以达到削减有机垢生成的目的。

3.阻聚性阻挡烃分子的聚合,削减有机垢的生成。

4.金属钝化性具有该种性能的阻垢剂,能在设备和管线的金属表面形成一种膜,抑制金属对油品氧化和热转化的催化作用。

缓蚀阻垢剂原理

缓蚀阻垢剂原理

缓蚀阻垢剂原理
缓蚀阻垢剂是一种应用于水处理过程中的化学药剂,可以有效地减少和防止水中产生的垢和腐蚀。

它的原理主要包括以下几个方面:
1. 缓蚀作用:缓蚀阻垢剂中含有一些具有缓蚀作用的化学物质,如有机螯合剂和缓蚀剂等。

这些物质可以与水中的金属离子(如铁、铜、锌等)发生络合反应,形成稳定的络合物,从而减少金属离子的活性,抑制金属离子的腐蚀。

2. 螯合作用:缓蚀阻垢剂中的有机螯合剂可以与水中的硬水盐类(如钙、镁等)中的阳离子结合,形成不溶性的络合物。

这些络合物的产生可以阻止硬水盐类的结晶和沉积,减少垢的生成和附着。

3. 分散作用:缓蚀阻垢剂中的分散剂可以降低水中悬浮颗粒和固体颗粒的凝聚作用,使其分散均匀分布在水中。

这样可以减少颗粒的聚集和沉积,阻止垢的形成。

4. pH调节作用:缓蚀阻垢剂常常含有酸碱调节剂,可以调节
水的酸碱度。

合适的pH值可以改变水中金属离子的溶解度和
络合反应的速率,从而影响垢的生成和腐蚀的发生。

综上所述,缓蚀阻垢剂通过缓蚀作用、螯合作用、分散作用和pH调节作用等多种机制来防止和控制水中的垢和腐蚀。

它可
以提高水的质量,减少设备的损耗和维修成本,延长设备的使用寿命。

阻垢剂原理介绍

阻垢剂原理介绍

阻垢剂原理介绍阻垢剂原理其实也可以称为作用机理,是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。

下面小编带大家去了解下阻垢剂原理。

从作用机理上来讲,阻垢剂的作用螯合增溶作用、凝聚与分散作用、静电斥力作用、晶体畸变作用四部分。

且在实验室评定试验中,分散作用是鳌合作用的补救措施,晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

螯合作用由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为螯合作用。

鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2+,Mg2+等)与螯合剂作用生成稳定的螯合物,从而阻止其与成垢阴离子(如CO32-,SO42-,PO43-,和SiO32-等)的接触,使得成垢的几率大大下降。

螯合作用是按化学计量进行的,如1个EDTA分子鳌合1个二价金属离子。

螯合剂的鳌合能力可用钙螯合值来表示。

通常商品水处理剂的螯合能力(以下各药剂活性组分质量分数均为50%,螯合能力以CaCO3计):氨基三亚甲基膦酸(ATMP)—300mg/g;二乙烯三氨五亚甲基膦酸(DTPMP)—450mg/g;乙二胺四乙酸(EDTA)—15om岁g;羟基亚乙基二膦酸(HEDP)—45om扩g。

折合算来,1mg螯合剂只能螯合不足0.5mgCaCO3垢。

若需将总硬为smm0FL的钙镁离子稳定在循环水系统中,所需的螯合剂为l000m/L,这种投加量在经济上是无法承受的。

由此可见,阻垢剂螯合作用的贡献只是其中很小一部分。

但在中低硬度水中,起重要作用的仍是阻垢剂的螯合作用。

分散作用分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚,从而可阻止垢的生长。

成垢粒子可以是钙、镁离子,也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒,还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。

分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物,分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。

分散剂的作用原理和作用过程

分散剂的作用原理和作用过程

分散剂的作用原理和作用过程分散剂是一种常用的化学添加剂,它具有将固体颗粒分散到液体介质中,以防止颗粒沉积和凝集的能力。

其作用原理和作用过程如下:作用原理:分散剂通过在颗粒表面形成一层电荷带,产生静电作用力,从而阻止颗粒之间的相互吸引力和聚集力。

分散剂的分散效果主要由三个因素决定:静电作用力、空间位阻和吸附力。

静电作用力:当分散剂溶解于液体中时,其分子或离子会与溶液中的电离质(如水分子)发生相互作用,形成静电作用力。

分散剂分子带正电荷或负电荷,与颗粒表面带有相反电荷的电离质相互作用,形成静电屏障,阻止颗粒之间的相互吸引力和聚集力。

空间位阻:分散剂分子的空间位阻效应也能阻止颗粒的凝聚。

当液体中存在分散剂时,分散剂分子会在颗粒表面形成一层分子吸附层,其分子之间相互排斥,类似于球体的排列,从而阻碍颗粒的相互靠近。

吸附力:分散剂分子或离子可以通过静电作用力与颗粒表面产生覆盖吸附。

分散剂分子在溶液中可以吸附在颗粒表面,形成吸附层,从而增加颗粒表面电荷,改变颗粒表面的性质,进一步阻止颗粒的凝聚。

作用过程:分散剂在溶液中的作用过程主要包括吸附、扩散和稀释三个阶段。

吸附阶段:当分散剂加入溶液中时,其分子或离子会被吸附在颗粒表面,形成分子吸附层或离子吸附层。

分散剂分子通过与颗粒表面相互作用,改变颗粒表面能,形成静电屏障,从而阻止颗粒的凝聚。

扩散阶段:吸附后,分散剂分子会通过分子间的扩散作用,将颗粒表面的电荷传递到溶液中,从而形成电双层。

在电双层的作用下,颗粒之间的相互作用力减小,实现颗粒的分散。

稀释阶段:当分散剂的浓度逐渐增加时,分散剂的效果逐渐增强。

在高浓度下,分散剂形成的电双层更加稳定,颗粒之间的静电作用力更强,从而分散效果更好。

然而,在过高浓度下,分散剂分子之间的空间位阻效应会增加,导致分散剂分子之间发生凝聚,形成倒逼凝聚,从而使得分散剂的效果减弱。

综上所述,分散剂通过静电作用力、空间位阻和吸附力来阻止颗粒的凝聚和沉积,实现颗粒在液体中的分散。

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阻垢分散剂作用原理说明
阻垢分散剂作用机理可分为鳌合、分散和晶格畸变三步。

且在实验室评定试验中,分散作用是鳌合作用的补救措施,晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

鳌合作用
由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为鳌合作用。

鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2+,Mg2+等)与鳌合剂作用生成稳定的鳌合物,从而阻止其与成垢阴离子(如co32一,5042一,Po4,一和51032一等)的接触,使得成垢的几率大大下降。

分散作用
分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚,从而可阻止垢的生长。

成垢粒子可以是钙、镁离子,也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒,还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。

分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物,分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。

聚合度过低,则被吸附分散的粒子数少,分散效率低;聚合度过高,则被吸附分散的粒子数过多,水体变浑浊,甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。

与鳌合作用相比,分散作用是高效的。

实验表明,1 mg分散剂可使10
一100 mg的成垢粒子稳定存在于循环水中,在中高硬度水中,阻垢分散剂的分散功能起主要作用。

1.3晶格畸变作用
当系统的硬度、碱度较高,所投人的鳌合剂、分散剂不足以完全阻止它们析出的时候,它们就不可避免地析出。

如果没有分散剂的存在,垢的生长将服从晶体生长的一般规律,所形成的垢坚固地附着在热交换器表面上。

如果有足量的分散剂的存在,由于成垢粒子(由成百上千个CaCO3分子组成)被分散剂吸附、包围,阻止了成垢粒子在其规则的晶格点阵上排列,从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走。

根据阻垢分散剂的作用机理,阻垢分散剂常被用在锅炉水处理、循环水处理等行业中。

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