反渗透阻垢剂的阻垢原理
针对于阻垢剂阻垢机理,大致分为三个过程:螯合、晶格歪曲和分散,以CaCO3结垢的形成来解释阻垢机理,碳酸钙垢的形成分为三个步骤:
钙离子和碳酸根离子结合为一个碳酸钙分子CaCO3;
许多的碳酸钙分子结合成为一个碳酸钙晶体微粒(CaCO3)m;
许多的碳酸钙晶体微粒结合成为碳酸钙垢[ (CaCO3)m ] n。
如下式所示:
Ca2++CO32-⇔CaCO3·····CaCO3⇔(CaCO3)m·····(CaCO3)m ⇔ [ (CaCO3)m] n
一种复配式阻垢剂在研制开发的过程中将会对这三个过程进行有效的控制,具体表现在:
1、螯合 2、晶格歪曲 3、分散
1、螯合机理
螯合机理是针对于**个步骤而形成的,所有阻垢剂都有一个共同的成分ATP(成份化学代号),这种物质主要是对离子进行螯合,使之不容易产生稳定的分子;从另一个方面来讲,一个分子其在水中的溶解度平衡常数KSP是一定,当超出该常数时,即开始进行结合;阻垢剂在对分子形成过程中进行螯合,使得离子与离子之间的结合变得非常困难,从而起到即使超出了KSP常数值,也不会发生结合现象,变相地增加了离子在水中的溶解度。
2、晶格歪曲机理
晶体微粒的成长过程中,抑制剂被吸附在结晶成长格子中,此吸附作用会改变结晶正常形态,而阻碍其成长为较大结晶。由于晶格中吸附有阻垢/分散剂分子,大大破坏了结晶的规整性,使结晶的晶格变形,导致水垢结晶的强度降低,变得较为松散而易被水流冲刷,将水垢从膜表面剥落。
3、分散机理
阻垢剂的分子可以吸附在晶核或晶体粒子周围,其极性部分面向水相,非极性部分吸附在颗粒外侧,这样粒子都带有微弱的负电荷。由于电荷排斥粒子,使粒子不易因碰撞而凝聚,也不易长大。