循环水缓蚀阻垢剂的分类及作用

在冷却水、空调水等工业用水处理药剂中 ,缓蚀 剂和阻垢剂是常用的两大类药剂。缓蚀剂是一类化 学物质 ,当它少量加入腐蚀环境可以降低或阻止金 属的腐蚀 ,从而可以使金属或合金得到保护 ;阻垢剂 则是另一类化学物质 ,加入系统如冷却塔或锅炉可 降低或阻止水垢的成。缓蚀阻垢剂则是指兼有抑止 腐蚀和结垢两种作用的药品或制剂 ,其中包括将缓 蚀剂和阻垢剂复配在一起的复合剂。它们又分为无 机缓蚀剂和有机缓蚀剂两大类。

无机缓蚀剂起步早 ,初是能在金属表面生成 氧化膜而具有钝化功能的铬酸盐、亚硝酸盐系列 ,还 有要求有氧存在时工作的聚磷酸盐、硅酸盐、硼酸 盐、钨酸盐和钼酸盐。由于铬酸盐、亚硝酸盐、聚磷 酸盐的环境毒性 ,使它们的应用早已受到限制 ,甚至 在密闭系统也很少应用。其他无机缓蚀剂还有锂 盐、锌盐、或钨酸盐等。在无机缓蚀剂领域应用绿色 化学概念时 ,主要改进是消除许多对环境有毒化合 物的应用 ,而代之以环境友好的化学品。钼酸盐和 钨酸盐是近期开发应用的两种无机缓蚀剂 ,钼酸盐 可添加到冷却系统、汽车防冻系统以及金属切削系 统 ,代替铬酸盐 ,毒性远远低于后者。其他可代替铬 酸盐的还有 :肼类、钨酸盐系列的复合缓蚀剂。

近年来有机缓蚀剂的发展极为迅速 ,相比较而 言 ,它们可低浓度使用但热稳定性稍差。有机缓蚀 剂中多的一类是有机胺 ,包括脂肪胺和芳香胺、一 元胺、二元胺或聚胺及其盐。从绿色概念出发 ,应以 更多的脂肪胺代替或减少芳香胺的应用 ;有机胺缓 蚀剂还可代替许 多无机重金属缓蚀剂如铬酸锶、磷酸锌、硼酸钡 和磷硅酸盐等。目前正广泛使用的磷系缓蚀阻垢 剂、聚丙烯酸等聚合物和共聚物阻垢剂虽然曾经使 冷却水处理技术取得了突破性的进展 ,在解决人类 面临的水资源枯竭问题上起着重大作用 ,一直是被 国内外研究开发的重点 ,并被认为是无毒的。但研 究表明 ,它们或者会使水体富营养化 ,或者是高度非 生物降解的 ,因而均属于对环境不友好产品. 其他的 还有多种聚合物如二元共聚物或三元共聚物等。聚 丙烯酰胺也是一种阻垢剂 ,但也和聚丙烯酸有同样 不可生物降解的问题。被誉为更新换代的绿色阻垢 剂一聚天冬氨酸 ,是受了动物代谢过程启发而于近 年合成成功的一种生物高分子 ,它的阻垢机理也有 别于以往的观点 ;近一二年 ,有关它的阻垢性能研究 时有刊登。近华东理工大学开发的绿色阻垢剂是 热聚天冬氨酸 ,它的原料天冬氨酸可从自然界提取 , 它的制造过程是绿色的 ,还可生物降解 ,可应用于油 田 ,同时起到缓蚀剂和阻垢剂功能 ,也可用于海水淡 化和反渗透制水的阻垢剂。