循環水緩蝕阻垢劑的分類及作用

在冷卻水、空調水等工業用水處理藥劑中 ,緩蝕 劑和阻垢劑是常用的兩大類藥劑。緩蝕劑是一類化 學物質 ,當它少量加入腐蝕環境可以降低或阻止金 屬的腐蝕 ,從而可以使金屬或合金得到保護 ;阻垢劑 則是另一類化學物質 ,加入系統如冷卻塔或鍋爐可 降低或阻止水垢的成。緩蝕阻垢劑則是指兼有抑止 腐蝕和結垢兩種作用的藥品或制劑 ,其中包括將緩 蝕劑和阻垢劑復配在一起的復合劑。它們又分為無 機緩蝕劑和有機緩蝕劑兩大類。

無機緩蝕劑起步早 ,初是能在金屬表面生成 氧化膜而具有鈍化功能的鉻酸鹽、亞硝酸鹽系列 ,還 有要求有氧存在時工作的聚磷酸鹽、硅酸鹽、硼酸 鹽、鎢酸鹽和鉬酸鹽。由于鉻酸鹽、亞硝酸鹽、聚磷 酸鹽的環境毒性 ,使它們的應用早已受到限制 ,甚至 在密閉系統也很少應用。其他無機緩蝕劑還有鋰 鹽、鋅鹽、或鎢酸鹽等。在無機緩蝕劑領域應用綠色 化學概念時 ,主要改進是消除許多對環境有毒化合 物的應用 ,而代之以環境友好的化學品。鉬酸鹽和 鎢酸鹽是近期開發應用的兩種無機緩蝕劑 ,鉬酸鹽 可添加到冷卻系統、汽車防凍系統以及金屬切削系 統 ,代替鉻酸鹽 ,毒性遠遠低于后者。其他可代替鉻 酸鹽的還有 :肼類、鎢酸鹽系列的復合緩蝕劑。

近年來有機緩蝕劑的發展極為迅速 ,相比較而 言 ,它們可低濃度使用但熱穩定性稍差。有機緩蝕 劑中多的一類是有機胺 ,包括脂肪胺和芳香胺、一 元胺、二元胺或聚胺及其鹽。從綠色概念出發 ,應以 更多的脂肪胺代替或減少芳香胺的應用 ;有機胺緩 蝕劑還可代替許 多無機重金屬緩蝕劑如鉻酸鍶、磷酸鋅、硼酸鋇 和磷硅酸鹽等。目前正廣泛使用的磷系緩蝕阻垢 劑、聚丙烯酸等聚合物和共聚物阻垢劑雖然曾經使 冷卻水處理技術取得了突破性的進展 ,在解決人類 面臨的水資源枯竭問題上起著重大作用 ,一直是被 國內外研究開發的重點 ,并被認為是無毒的。但研 究表明 ,它們或者會使水體富營養化 ,或者是高度非 生物降解的 ,因而均屬于對環境不友好產品. 其他的 還有多種聚合物如二元共聚物或三元共聚物等。聚 丙烯酰胺也是一種阻垢劑 ,但也和聚丙烯酸有同樣 不可生物降解的問題。被譽為更新換代的綠色阻垢 劑一聚天冬氨酸 ,是受了動物代謝過程啟發而于近 年合成成功的一種生物高分子 ,它的阻垢機理也有 別于以往的觀點 ;近一二年 ,有關它的阻垢性能研究 時有刊登。近華東理工大學開發的綠色阻垢劑是 熱聚天冬氨酸 ,它的原料天冬氨酸可從自然界提取 , 它的制造過程是綠色的 ,還可生物降解 ,可應用于油 田 ,同時起到緩蝕劑和阻垢劑功能 ,也可用于海水淡 化和反滲透制水的阻垢劑。