NH-321型阻垢缓蚀剂的性能研究

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1 前言
NH-321型阻垢缓蚀剂是一种膦系水质稳定剂,适用于高pH值、高碱度和高浓缩倍数的水质。近年来,有机膦酸盐发展很快,与聚磷酸盐一样,只需几个ppm就可以使几百个ppm成垢物质稳定的保持在水中。即使在高温下,也不会水解成正磷酸盐。从而膦系水质稳定剂引起了广泛的关注。对于NH-321型水处理剂的阻垢和缓蚀性能评定,将有助于水处理技术的推广和应用。
2 实验部分
2.1 试剂和溶液
羟基亚乙基二膦酸(HEDP)工业品聚马来酸酐(HPMA)工业品苯并三氮唑(BTA)工业品其它均为分析纯试剂根据不同的要示,按一定比例配制成1#、2#、3#、4#、5#,五种药液待用。
2.2 仪器设备
酸度计PHS-3C型 精度±0.02电热恒温水浴锅HH.S21-6型精度±1℃标准试片:A3钢片 规格50×25×2(mm)
2.3 试验方法
2.3.1 阻垢率的测定试验
温度60±2℃试验周期72小时试验前后Ca2+用EDTA标准溶液标定阻垢率的计算:
A=(c1-c0)/(c2-c0)×100%
式中:C0、C1———未加药剂和加了药剂试验后Ca2+的浓度;C2———配制的溶液试验前Ca2+的浓度。
2.3.2 腐蚀速度的计算
试验温度60±2℃
试验周期72小时
试片前后处理按标准进行
腐蚀速度的计算
V=k(w1-w2)/(F.t.γ).(mm/a)
式中:
V———腐蚀速度,
mm/a;
w1———试片未腐蚀前质量,mg;
w2———试片经腐蚀后质量,mg;
F———试片在冷却水中的表面积,cm2;
γ———金属的密度,g/cm3;
k———常数,计算单位取mm/a时为8760
3 结果与讨论
3.1 阻碳酸钙垢性能评定

由表1可知:HEDP和HPMA混合药剂对碳酸钙垢的阻垢率随药剂浓度的增加而升高。当药剂浓度为6ppm时,阻垢率可达96%,药剂浓度低于2ppm时,阻垢效果差。
3.2 缓蚀性能评定
3.2.1 当药剂浓度为5ppm时,铜离子对腐蚀速度的影响

由表2结果可知:①在同一种药剂下,无BTA缓蚀剂时,随着Cu2+浓度的增大,腐蚀速度逐渐增大(由于铜铁的电位差而形成了电偶腐蚀);②在同一药剂浓度下,有BTA时,随着Cu2+浓度的增大腐蚀速度相近,说明加入BTA后可以进一步阻止腐蚀;③在药剂浓度相同Cu2+的浓度相同时,添加BTA会使腐蚀率降低,说明BTA对Cu2+有一定的缓蚀作用。
3.2.2 药剂浓度〔Cu2+〕相同时BTA的浓度对腐蚀速度的影响

由表3结果可知:BTA铜离子缓蚀剂,在有Cu2+的溶液中,对碳钢有一定的缓蚀作用,表现为随着BTA浓度的增大,其腐蚀速度逐渐降低。
4 结论部分
4.1 在碱性条件下,本试验用水属结垢性水质,药剂重在阻垢,实验证明阻垢性能良好。
4.2 在实验条件下,药剂成分(HEDP和HPMA)用量达不到良好的缓蚀作用,但由于碱性条件下,材质稳定,在阻垢良好的前提下,一般不至于造成腐蚀,即缓蚀效果稍差是由于碱性水质所致。
4.3 在Ca2+的存在下,一般会产生微电池腐蚀现象(或电偶腐蚀),呈点蚀形式,而计算腐蚀速度是以均匀腐蚀为前提的。由于Cu2+存在,BTA的负离子与亚铜离子形成一种不溶性的极稳定的络合物,这种络合物吸附在金属表面上,形成一层稳定的,惰性的保护膜,从而金属得到了保护。

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