反滲透阻垢劑的阻垢原理
針對(duì)于阻垢劑阻垢機(jī)理,大致分為三個(gè)過(guò)程:螯合、晶格歪曲和分散,以CaCO3結(jié)垢的形成來(lái)解釋阻垢機(jī)理,碳酸鈣垢的形成分為三個(gè)步驟:
?? 鈣離子和碳酸根離子結(jié)合為一個(gè)碳酸鈣分子CaCO3;
?? 許多的碳酸鈣分子結(jié)合成為一個(gè)碳酸鈣晶體微粒(CaCO3)m;
?? 許多的碳酸鈣晶體微粒結(jié)合成為碳酸鈣垢[ (CaCO3)m ] n。
如下式所示:
Ca2++CO32-?CaCO3·····CaCO3?(CaCO3)m·····(CaCO3)m ? [ (CaCO3)m] n
一種復(fù)配式阻垢劑在研制開(kāi)發(fā)的過(guò)程中將會(huì)對(duì)這三個(gè)過(guò)程進(jìn)行有效的控制,具體表現(xiàn)在:
1、螯合 2、晶格歪曲 3、分散
1、螯合機(jī)理
螯合機(jī)理是針對(duì)于**個(gè)步驟而形成的,所有阻垢劑都有一個(gè)共同的成分ATP(成份化學(xué)代號(hào)),這種物質(zhì)主要是對(duì)離子進(jìn)行螯合,使之不容易產(chǎn)生穩(wěn)定的分子;從另一個(gè)方面來(lái)講,一個(gè)分子其在水中的溶解度平衡常數(shù)KSP是一定,當(dāng)超出該常數(shù)時(shí),即開(kāi)始進(jìn)行結(jié)合;阻垢劑在對(duì)分子形成過(guò)程中進(jìn)行螯合,使得離子與離子之間的結(jié)合變得非常困難,從而起到即使超出了KSP常數(shù)值,也不會(huì)發(fā)生結(jié)合現(xiàn)象,變相地增加了離子在水中的溶解度。
2、晶格歪曲機(jī)理
晶體微粒的成長(zhǎng)過(guò)程中,抑制劑被吸附在結(jié)晶成長(zhǎng)格子中,此吸附作用會(huì)改變結(jié)晶正常形態(tài),而阻礙其成長(zhǎng)為較大結(jié)晶。由于晶格中吸附有阻垢/分散劑分子,大大破壞了結(jié)晶的規(guī)整性,使結(jié)晶的晶格變形,導(dǎo)致水垢結(jié)晶的強(qiáng)度降低,變得較為松散而易被水流沖刷,將水垢從膜表面剝落。
3、分散機(jī)理
阻垢劑的分子可以吸附在晶核或晶體粒子周圍,其極性部分面向水相,非極性部分吸附在顆粒外側(cè),這樣粒子都帶有微弱的負(fù)電荷。由于電荷排斥粒子,使粒子不易因碰撞而凝聚,也不易長(zhǎng)大。