緩蝕阻垢劑的多樣種類解析

一、無機緩蝕劑

無機緩蝕劑起步較早，最初能在金屬表面生成氧化膜而具有鈍化功能的有鉻酸鹽、亞硝酸鹽系列，還有要求有氧存在時工作的聚磷酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、鎢酸鹽和鉬酸鹽。但由于鉻酸鹽、亞硝酸鹽、聚磷酸鹽的環境毒性，它們的應用受到限制，甚至在密閉系統中也很少應用。如今，其他無機緩蝕劑如鋰鹽、鋅鹽、鎢酸鹽等逐漸受到關注。在無機緩蝕劑領域應用綠色化學概念時，主要改進在于消除對環境有毒化合物的應用，代之以環境友好的化學品。鉬酸鹽和鎢酸鹽是近期開發應用的兩種無機緩蝕劑，鉬酸鹽可添加到冷卻系統、汽車防凍系統以及金屬切削系統，代替鉻酸鹽，且毒性遠遠低于后者。其他可代替鉻酸鹽的還有肼類、鎢酸鹽系列的復合緩蝕劑。

二、有機緩蝕劑

近年來，有機緩蝕劑發展迅速，相對而言，它們可低濃度使用但熱穩定性稍差。有機緩蝕劑中最多的一類是有機胺，包括脂肪胺和芳香胺、一元胺、二元胺或聚胺及其鹽。

三、阻垢緩蝕劑的類別

阻垢緩蝕劑種類繁多，通常是一些結構特別化合物的復配，且要根據金屬表面狀況、腐蝕介質組成及運行情況等因素進行種類選擇。在水處理中常用的阻垢劑有無機聚磷酸鹽、有機膦酸、膦羧酸、有機膦酸脂、聚羧酸等。兼具緩蝕與阻垢功能的產品主要有：有機磷類阻垢緩蝕劑，如 ATMP、HEDP、DTPMPA、EDTMPS、HPAA 等；另外少量的聚合物也含有一定的阻垢緩蝕功能，如膦酰基羧酸共聚物、綠色阻垢緩蝕劑 PESA、PASP 等。阻垢緩蝕劑主要應用于工業循環水系統如電廠、鋼鐵廠、化肥廠、油田注水系統等等。一般的終端用戶使用單一藥劑作為阻垢緩蝕劑的不多，要根據系統情況設定方案，投加專用的緩蝕阻垢劑。另外還有很多專用的緩蝕劑，如 MBT（銅緩蝕劑）、BTA（苯駢三氮唑）、TTA（甲基苯駢三氮唑）、以及鹽酸酸洗緩蝕劑等。

四、緩蝕阻垢劑的作用機理

緩蝕阻垢劑的作用機理主要分為絡和增溶作用、晶格畸變作用、靜電斥力作用。

1. 絡和增溶作用是共聚物溶于水后發生電離，生成帶負電性的分子鏈，它與 Ca2+形成可溶于水的絡合物或螯合物，從而使無機鹽溶解度增加，起到阻垢作用。
2. 晶格畸變作用是由分子中的部分官能團在無機鹽晶核或微晶上，占據了一定位置，阻礙和破壞了無機鹽晶體的正常生長，減慢了晶體的增長速率，從而減少了鹽垢的形成。
3. 靜電斥力作用是共聚物溶于水后吸附在無機鹽的微晶上，使微粒間斥力增加，阻礙它們的聚結，使它們處于良好的分散狀態，從而防止或減少垢物的形成。

五、常見的緩蝕阻垢劑類型

常見的緩蝕阻垢劑類型包括銅銀緩蝕劑苯駢三氮唑 BTA、銅緩蝕劑巰基苯駢噻唑 MBT、銅緩蝕劑甲基苯駢三氮唑 TTA、鹽酸酸洗緩蝕劑等。

六、循環水中緩蝕阻垢劑的用量及配方

在循環水中，常見的緩蝕阻垢劑如聚磷酸鹽（六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉）阻垢劑，使用時加入水中濃度為 0.5～10ppm，適合于低壓鍋爐。膦酸鹽阻垢劑中的羥基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉四膦酸、氨基三甲叉膦酸等也有各自的特點和適用范圍及用量。