有机磷-聚磷酸盐复配预膜剂的研制(3)

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1.2 水处理行业及水处理剂的由来与现状

水处理行业具有悠久的历史，同时也有蓬勃发展的未来。源:自*751`%论,文'网·www.751com.cn/几百年前以明矾来净化水的技术就已经被人类掌握，但是进行工业规模的水处理，并且于当代工业和城市应用，通过多种水处理后满足人类逐渐增高的需求，则只有短短六七十年的历史，在中国也仅有三十年的历史。

中国的开发过程中的水处理剂可以分为2个阶段:1974～1989年为第1个阶段，即引进、吸收和国产化阶段，目标是建设中国水处理剂研究和制造体系;1990～2000 年为第2个阶段，是创新、研究、发展及产业化阶段，目标是建立起一个拥有自主知识产权的水处理剂和技术体系。到目前为止，中国有超过100种水处理产品，各种水处理剂从产量到质量已基本满足国内所需，且部分产品出口。从技术层面上讲，有些产品的生产性能和技术在国际上处于领先水平[5]。

水水处理剂指用于水处理的化学药剂。通常指用于污水处理的化学药剂。广泛应用于化工、石油、印染、建筑、冶金、机械、轻工、日化、纺织、医药卫生、交通、城乡环保等行业，以此来节约用水和防止水源污染，包括冷却水和锅炉水的处理、絮凝、海水淡化、膜分离、生物处理和离子交换等技术所需的药剂。如缓蚀剂、阻垢分散剂、净化剂、清洗剂、杀菌灭藻剂、絮凝剂、离子交换树脂、预膜剂等。

缓蚀剂——以适当浓度和形式投放在水中后，可以防止或减缓水对金属材料或设备腐蚀，具有良好的效果、用量少且使用方便。腐蚀抑制剂的种类和种类很多，根据化合物的种类，可分为无机和有机缓蚀剂。按其抑制的反应是阴极反应、阳极反应或两者兼有，可分为阴极型缓蚀剂、阳极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂。按照在金属表面形成保护膜的机理，耐腐蚀剂还分成沉淀膜型、钝化膜型和吸附膜型等。在水处理中常见的钝化膜型耐腐蚀剂有铬酸盐、钼酸盐、亚硝酸盐等;常见的沉淀膜型耐腐蚀剂有锌盐、聚合磷酸盐等;常用的吸附膜型耐腐蚀剂如有机胺等。

预膜剂——在水处理的预处理过程中，可以在金属表面形成保护膜的一种化学品。预膜的目的有两个:一是采用一种专用的预膜剂;二是在使用化学品抑制腐蚀的初期，提高药剂投加的浓度；在正常操作过程中加入少量的缓蚀剂，可以维持和修复保护膜，节约药剂和费用。常见的预膜剂有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠加锌盐等。

1.4 主要试剂介绍

1.4.1 六偏磷酸钠

六偏磷酸钠[20]为Na2O/P2O5分子比近1的透明玻璃状或白色粒状晶体磷酸盐，是偏磷酸钠（NaPO3）聚合体的一种，由格兰汉姆于1832年发现，所以过去称之为"格兰汉姆"盐。格兰汉姆将磷酸二氢钠加热脱水而得的盐，在其625°C的熔点下加热制得熔融物，并使熔融物迅速冷却，制得有吸湿性的白色、无臭、结晶粉末状的格兰汉姆盐。六偏磷酸钠摩尔质量为611.77g·mol-1，密度为2.484 g/cm3，易溶于水，但溶解速度较慢，水溶液呈酸性。不溶于有机溶剂，吸湿性强，在温水、酸溶液或碱溶液中以水解，生成正磷酸盐，水解过程不可逆。

1.4.2氨基三亚甲基膦酸

氨基三亚甲基膦酸是一种化学物质，分子式为C3H7NO9P3，中文别名：ATMP；氨基三甲叉膦酸；ATMPA。ATMP固体为结晶性粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。ATMP在 200℃下有优良的阻垢性能，具有良好的稳定性，对碳酸钙垢效果甚优。并能与铁、铜、铝、锌等多种金属离子形成稳定络合物，分散性能良好。当ATMP的投加剂量超过40ppm时，还具有很好的缓蚀性能。因为ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用，所以其对水中成垢盐类形成水垢可起到很好的阻止作用，特别是对碳酸钙垢的形成。另外，ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。