2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷的合成工艺研究(3)
含磷聚合物 三聚磷酸钠
POE
PBTCA
HEDP
Belclene 500
1.1.3 阻垢剂的阻垢机理
对于阻垢剂的阻垢机理，人们根据实验和理论分析提出了以下不同机理[8]：
一、络合增溶
络合增溶作用是阻垢剂在水中能够与钙、镁离子形成稳定的可溶性螯合物，将更多的钙、镁离子稳定在水中，从而增大了钙镁盐的溶解度，抑制了垢的沉积。
二、晶格畸变
晶格畸变作用主要是由于阻垢剂的官能团对金属离子具有螯合能力，在晶格中占有一定位置，因而可干扰无机垢的结晶生长过程，而使晶体不能严格按正常晶格排列生长，致使无机盐晶体不能按特有次序排列而生长，形成了不规则的或有较多缺陷的晶体，即发生了晶格歪曲现象或使大晶体内部的内应力增大，从而使晶体易于破裂，阻碍垢的生长。
三、阈值效应(Threshold,Effect)
在水中投加几种阻垢剂(数量级为mg/L)，可将比按化学计量比高得多的钙离子稳定在水中。有些学者认为，产生这一现象的原因在于阻垢剂的阴离子和金属阳子的螯合作用并非按化学计量比而进行的。而另一部分人认为是由于CaCO3微晶吸附上阻垢剂后可抑制CaCO3晶体的析出。
四、凝聚与分散
阴离子型阻垢剂在水中解离生成的阴离子在与CaCO3微晶碰撞时，会发生物理化学吸附现象，使微晶的表面形成双电层而带负电。因阻垢剂的链状结构可吸附多个相同电荷的微晶，静电斥力可阻止微晶相互碰撞，从而避免了大晶体的形成。在吸附产物碰到其它阻垢剂分子时，将已吸附的晶体转移过去，出现晶粒均匀分散现象，从而阻碍了晶粒间和晶粒与金属表面的碰撞，减少了溶液中的晶核数，将CaCO3稳定在溶液中。
五、再生-自解脱膜假说
聚丙烯酸类阻垢剂能在金属传热面上形成一种与无机晶体颗粒共同沉淀的膜，当这种膜增加到一定厚度后，在传热面上破裂，并携带部分垢层脱离传热面。由于这种膜的不断形成和破裂，使垢层的生长受到抑制[9]。此假说在实质上反映了阻垢剂的“消垢”机制。关于这一假说，尚有异议。
吹冰、双电层作用机理
对有机磷酸类阻垢剂的阻垢作用，Gill等提出了双电层作用机理。有机磷酸盐类阻垢剂，其阻垢作用可能是由于阻垢剂在生长晶核附近的扩散界层内富集，从而形成双电层并阻碍成垢离子或分子簇在金属表面凝结[10]。
以上几种机理表示出目前人们对阻垢作用的认识水平，由于它们都带有不同程度的推测，因而人们在对具体结垢问题的分析时，往往将阻垢作用归结为多种机理的复合作用，这反映当前人们对阻垢机理的认识还相当笼统。由于结垢本身就是一个复杂的过程，阻垢剂的介入使该过程变得更加复杂，因此，这方面的研究还需要做大量的工作。
1.1.4 缓蚀剂的定义及种类
缓释剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的催化剂。对于一定的腐蚀介质，只要在其中加入少量的缓蚀剂，就能够有效地降低该金属的腐蚀速度。缓蚀剂的作用是能在金属表面形成一层致密而连续的金属氧化膜或其他类型的膜，将金属表面覆盖起来，从而与腐蚀介质隔绝，防止腐蚀。在整个水处理剂家族中，缓蚀剂所占的份额最大，经过半个世纪的研究开发，主要形成了无机缓蚀剂（磷酸盐、锌盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、铬酸盐等）和有机缓蚀剂（有机磷酸盐类、有机羧酸类及含磷共聚物类等）。我国的缓蚀剂品种很多，如磷酸盐、铬酸盐、硝酸盐等，其中铬酸盐因其毒性大而被淘汰，磷酸盐则占据着重要地位。磷酸盐较好解决了冷却水系统产生碳酸钙垢的问题，但是有机多元磷酸不能有效地抑制磷系和磷锌系水处理配方中产生的磷酸钙垢、锌垢和其他垢类。同时，随着世界各国对污水磷排放的规定，也限制了它的使用。从20世纪90年代起，无磷或低磷型循环水处理剂在国内外得到了快速发展[11]。