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阻垢劑的分散作用和螯合作用通常能同時發揮。
1.作用原理
(1)分散作用:阻垢劑通過吸附在微小的垢顆粒表面,使顆粒表面帶電,利用靜電斥力或空間位阻效應,阻止垢顆粒相互碰撞聚集形成大顆粒沉淀,從而使垢顆粒穩定地分散在水中。
(2)螯合作用:阻垢劑中的某些官能團能與水中的金屬離子(如鈣、鎂離子等)發生螯合反應,形成穩定的螯合物。這種螯合作用將金屬離子封閉起來,使其難以與水中的碳酸根、硫酸根等陰離子結合形成難溶性的鹽類沉淀,從而起到阻垢的作用。
2.協同發揮作用
在實際應用中,阻垢劑通常是由多種成分組成的復配物,其分子結構中往往同時含有能起分散作用和螯合作用的官能團。當阻垢劑加入到水中后,一方面,其分子中的螯合基團會迅速與水中的金屬離子發生螯合反應;另一方面,分散基團會吸附在已形成的微小垢顆粒表面,或者阻止金屬離子與陰離子結合形成的晶核長大,將這些微小顆粒分散在水中。這兩種作用相輔相成,共同阻止水垢的形成和沉積。例如,常用的聚磷酸鹽類阻垢劑,其磷酸根離子既能與鈣、鎂離子螯合,又能通過吸附在垢顆粒表面起到分散作用;有機膦酸類阻垢劑也同時具備良好的螯合和分散性能。