阻垢剂阻垢率与浓度的关系


      PBTCA在自来水和配制水中的阻垢率随浓度的增加,均按指数规律变化。PBTCA在这两种体系中均存在“临界值效应”和“溶限效应”。在临界浓度(自来水中约为1.4mg/L,配制水中约为3mg/L)以下,阻垢能力较差;达到临界浓度时,其阻垢率突然增大;浓度再继续增加,阻垢率基本不再增加。这是由于PBTCA中的羧基和膦羧酸基可以提高CaCO3晶体粒子的表面电荷密度,增加了粒子间的相互排斥,从而降低了CaCO3结晶速度。但只有当药剂达到一定的浓度后,才会有更多离解的羧基和膦羧酸基使固体粒子吸附到保持相互间达到排斥平衡的表面电荷密度,此时溶液保持一种胶体状态,减缓了晶体结晶的速度,使所加药剂产生最佳的阻垢效果。

阻垢剂复配效果:为寻求即经济又高效的阻垢剂和组成,进行了阻垢剂复合使用时的阻垢性能研究。由于PBTCAHEDPPC-604三种阻垢剂中HEDP的价格最低,因此用HEDPPBTCAPC-604进行复配实验。HEDPPC-604复配时的阻垢性能不理想,其阻垢率大约在40%~60%之间;而与PBTCA复配时,表现出优异的阻垢性能,且不同浓度的HEDPPBTCA复配时,其阻垢率均在80%以上。这可能是因为PBTCA属于膦羧酸类,HEDP属于羟基膦酸类,PC-604属于醇膦酸酯。HEDPPBTCA复配药剂在水溶液中所离解的羧酸或羟基,要比同样量的HEDPPC-604复配药剂所离解的羟基或酯基要多,而这些基团越多则负电荷越多,使得水处理剂吸附或破坏CaCO3晶体的能力加强。因此,从阻垢效果和经济角度考虑,以2mg/LPBTCA4mg/LHEDP复配为宜。