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反滲透阻垢劑的阻垢原理


反滲透阻垢劑的阻垢原理
 
針對于阻垢劑阻垢機理,大致分為三個過程:螯合、晶格歪曲和分散,以CaCO3結垢的形成來解釋阻垢機理,碳酸鈣垢的形成分為三個步驟:
 
?? 鈣離子和碳酸根離子結合為一個碳酸鈣分子CaCO3
?? 許多的碳酸鈣分子結合成為一個碳酸鈣晶體微粒(CaCO3m
?? 許多的碳酸鈣晶體微粒結合成為碳酸鈣垢[ (CaCO3)m ] n
 
如下式所示:
Ca2++CO32-?CaCO3·····CaCO3?(CaCO3m·····(CaCO3)m ? [ (CaCO3)m] n
 
一種復配式阻垢劑在研制開發的過程中將會對這三個過程進行有效的控制,具體表現在:
1、螯合    2、晶格歪曲   3、分散
 
1、螯合機理
 
螯合機理是針對于**個步驟而形成的,所有阻垢劑都有一個共同的成分ATP(成份化學代號),這種物質主要是對離子進行螯合,使之不容易產生穩定的分子;從另一個方面來講,一個分子其在水中的溶解度平衡常數KSP是一定,當超出該常數時,即開始進行結合;阻垢劑在對分子形成過程中進行螯合,使得離子與離子之間的結合變得非常困難,從而起到即使超出了KSP常數值,也不會發生結合現象,變相地增加了離子在水中的溶解度。
 
2、晶格歪曲機理
 
晶體微粒的成長過程中,抑制劑被吸附在結晶成長格子中,此吸附作用會改變結晶正常形態,而阻礙其成長為較大結晶。由于晶格中吸附有阻垢/分散劑分子,大大破壞了結晶的規整性,使結晶的晶格變形,導致水垢結晶的強度降低,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,這樣粒子都帶有微弱的負電荷。由于電荷排斥粒子,使粒子不易因碰撞而凝聚,也不易長大。
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