在水處理中,膦酰基羧酸共聚物(POCA,Copolymer of Phosphono and Carboxylic Acid) 作為阻垢劑和緩蝕劑,主要通過以下機制發揮作用:
1. 阻垢作用
POCA 具有優異的阻垢性能,特別適用于碳酸鈣(CaCO?)、磷酸鈣(Ca?(PO?)?)以及硫酸鋇(BaSO?)等常見水垢的控制,主要通過以下方式實現:
- 晶格畸變(Crystal Distortion):POCA 能與垢形成物的晶核結合,干擾晶體正常生長,使其結構畸變,變得松散不致密,從而降低沉積趨勢。
- 分散作用(Dispersion Effect):POCA 通過帶有的羧基(-COOH)和膦基(-PO?H?)形成靜電排斥,增強顆粒分散性,防止垢沉積在管道或設備表面。
- 螯合作用(Chelation Effect):POCA 可與 Ca2?、Mg2? 等金屬離子形成穩定的水溶性螯合物,降低其與陰離子(如 CO?2?)的結合能力,減少垢的生成。
2. 緩蝕作用
POCA 也能有效防止金屬腐蝕,特別適用于碳鋼、銅合金和其他水處理系統中的金屬材料。其緩蝕作用主要體現在:
- 金屬表面成膜:POCA 通過與金屬離子(如 Fe2?、Cu2?)結合,在金屬表面形成一層致密的保護膜,減少金屬與腐蝕介質(如 Cl?、O?)的直接接觸。
- 絡合作用:POCA 通過螯合金屬離子,降低其自由濃度,抑制腐蝕過程中的氧化還原反應。
- 與鋅鹽或磷酸鹽復配:POCA 可與鋅鹽(Zn2?)或磷酸鹽(PO?3?)協同作用,提高緩蝕性能,增強對低碳鋼的保護效果。
3. 適用范圍
POCA 適用于循環冷卻水系統、鍋爐水處理、海水淡化系統、油田回注水等,特別是在高硬度、高堿度和高 pH 條件下仍具有良好的阻垢和緩蝕性能。
4. 復配應用
POCA 常與聚羧酸類(如 PAA)、有機磷類(如 HEDP、ATMP)、鋅鹽、磷酸鹽等聯合使用,以優化阻垢緩蝕性能,提高水處理的整體效果。
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山東凱瑞化學廠區
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