表面活性剂对HPMA和ATMP缓蚀阻垢性能的影响
HPMA(水解聚马来酸酐)是低分子量聚电解质,有较高的化学稳定性和热稳定性,分解温度在 330℃上,在较高温度下仍能保持很好的阻垢和分散效果.ATMP(氨基三甲叉膦酸)对碳酸钙阻垢效果很好,且在高浓度使用时,有良好的缓蚀性能.HPMA和ATMP在工业水处理中应用广泛.表面活性剂具有很好的分散和稳定作用_2J,近年来已经被引入水处理剂中口J,但表面活性剂作为添加剂在水处理当中应用研究很少.本文研究了在高温条件下表面活性剂的引入,对HPMA和ATMP缓蚀及阻垢性能的影响.
实验方法
用ca(分析纯)、NaH0(分析纯)和去离子水配料制成不同浓度含G和HCO;的溶液.用EDTA滴定剩余硬度法测量阻垢率,用静态失重法测量均匀腐蚀率,并计算出缓蚀率.
将定量的HPMA(50%),ATMP(50%),异丙醇、聚乙二醇和吐温一80分别加入一定量的配制溶液中,搅拌均匀后置于100℃恒温水浴中8h,用去离子水调整浓缩倍数为1.5倍,取100nd进行阻垢性能测量.
缓蚀率的测量用标准(somm×25mm×2mn)A3钢试片.试片进行打磨、抛光和脱脂处理后分别浸泡在一定量的未加药荆和加药荆的配制的溶液中,i00℃下保温24h.浓缩倍数为1.5倍,取出样品处理,干燥、脱脂后进行腐蚀速度率测量。
结果与讨论
浓度均为250me,/L,浓缩倍数为1.5倍,HPMA和ATMP浓度分别为10mg/L和7.5mg/L时,表面括性剂异丙醇,聚乙二醇,吐温一8O的浓度与阻垢率的关系,最初阶段随表面活性剂浓度的增加,HPMA和ATMP的阻垢率均有不同程度的提高,达到~定值后。趋于稳定.但表面活性剂用量过大则阻垢率明显下降.HPMA和ATMP对表面活性剂的用量有一个最佳值,对于HPMA异丙醇,聚
乙二醇和吐温80的用量分别为 1.0mg/L,1.2 rrIg/L和1.0 mg/L-对于 ATMP异丙醇.聚乙二醇和吐温一舯 的用量分别为1.2 rng/L,1.2 rrIg/L和 1.0 mg/L,三种表面括性剂比较吐温 一8O对 HPMA和 ATMP阻垢效果较为明显.这可能是由于表面括性 剂类型不同,在最初形成的污垢微粒团的吸附,分散 所起的作用也不同.Ga2和Hco浓度均为250rrL,浓缩倍数为15倍,表面括性剂异 丙醇、聚乙二醇和吐温一80的浓度分别为1.0rag/L,1.2mg/L.1.0mg/L时,HPMA和ATMP的浓 度与阻垢率的关系.
随着HPMA和ATMP浓度的增加,阻垢率也随之增加,达到一定值后,阻垢率有所下降,其最佳用量,对3种表面括性剂HPMA为7rrIg/L,ATMP5 mg/L,这与不引入表面括性时的用量减少了近 2.0%.且阻垢性能约提高5%_4J.HCO3浓度为250rng/LI浓缩倍数 为 1.5倍,表面括性剂异丙醇、聚乙二醇和吐温一80的浓度分别为1.0mg/L,1.2mg/L,1.0mg/L,HP—MA和ATMP的浓度分别7mg/L和5mg/L.Ca2
浓度与HPMA和ATMP阻垢率关系.HPMA和ATMP的阻垢率随Ca2浓度的增加而提高,且与不引入表面括性剂时提高近5%左右.考虑到实际应用的情况.我们仅做到Ca2浓度为250mL.Ca2和HCO3浓度为250mg/L,浓缩倍数为1.5倍,异丙醇.聚乙二醇和吐温一8O的浓度分别为1.0mg/L,1.2mg/L,1.0mg/L,HP—MA和ATMP的浓度分别为7.0mg/L,5.0mg/L,pH值与HPMA和ATMP阻垢率的关系.在pH为 6-9范围内,HPMA和ATMP的阻垢率比较稳定.Ca2和HCO浓度均为250mg/L.pH值为7,异丙醇、吐温一80分均为1.0mg/L时,
HPMA和ATMP的浓度与缓蚀率的关系.随HPMA和ATMP浓度的增加,缓蚀率比较明显的增加,但增大到最大值(HA为 5.0mg/L,ATMP为5.0mg/L)后,随HPMA和ATMP浓度的增加,缓蚀率下降。