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阻垢剂的分散作用和螯合作用通常能同时发挥。
1.作用原理
(1)分散作用:阻垢剂通过吸附在微小的垢颗粒表面,使颗粒表面带电,利用静电斥力或空间位阻效应,阻止垢颗粒相互碰撞聚集形成大颗粒沉淀,从而使垢颗粒稳定地分散在水中。
(2)螯合作用:阻垢剂中的某些官能团能与水中的金属离子(如钙、镁离子等)发生螯合反应,形成稳定的螯合物。这种螯合作用将金属离子封闭起来,使其难以与水中的碳酸根、硫酸根等阴离子结合形成难溶性的盐类沉淀,从而起到阻垢的作用。
2.协同发挥作用
在实际应用中,阻垢剂通常是由多种成分组成的复配物,其分子结构中往往同时含有能起分散作用和螯合作用的官能团。当阻垢剂加入到水中后,一方面,其分子中的螯合基团会迅速与水中的金属离子发生螯合反应;另一方面,分散基团会吸附在已形成的微小垢颗粒表面,或者阻止金属离子与阴离子结合形成的晶核长大,将这些微小颗粒分散在水中。这两种作用相辅相成,共同阻止水垢的形成和沉积。例如,常用的聚磷酸盐类阻垢剂,其磷酸根离子既能与钙、镁离子螯合,又能通过吸附在垢颗粒表面起到分散作用;有机膦酸类阻垢剂也同时具备良好的螯合和分散性能。