Čo sú inhibítory vodného kameňa polykarboxylových kyselín a dispergačné činidlá, polykarboxylové kyseliny na redukciu vody?

Najprv si povedzme o inhibítoroch a dispergátoroch polykarboxylátových usadenín. Z kľúčového slova môžeme pochopiť všeobecnú myšlienku. Aký je to agent? Je to činidlo na báze polykarboxylátov. Aký druh chemikálie? Je to inhibítor vodného kameňa a disperzant. Je to polyelektrolyt s nízkou molekulovou hmotnosťou. "Poly" sa týka polymerizácie alebo agregácie, čo plne vysvetľuje jeho jedinečnú vlastnosť spoločného vytvárania. Jeho inhibícia vodného kameňa a dispergačné vlastnosti súvisia s molekulovou hmotnosťou polyméru. Reprezentatívnym príkladom je polyakrylát sodný, kde molekulová hmotnosť 2 až 10 miliónov funguje ako flokulant; molekulová hmotnosť 10,000–20,000 pôsobí ako dispergačné činidlo a molekulová hmotnosť 800–1,000 funguje ako inhibítor vodného kameňa. Inhibícia vodného kameňa a dispergačné vlastnosti polykarboxylátov tiež súvisia s počtom a rozmiestnením karboxylových skupín v molekule. Pri rovnakej molekulovej hmotnosti, čím viac karboxylových skupín je, tým lepšie sú inhibičné a disperzné vlastnosti.

Početné experimenty ukázali, že polykarboxyláty s molekulovými hmotnosťami v určitom rozsahu môžu účinne zabrániť tvorbe povlakov uhličitanu vápenatého a síranu vápenatého vo vode, ako aj inhibovať usadzovanie produktov korózie. Okrem toho dispergujú amorfné nerozpustné látky, ako je pôda (piesok) a prach vo vode, pričom ich udržiavajú v rozptýlenom stave suspendované vo vode. Polykarboxyláty vykazujú prahový účinok, pričom malé množstvo môže inhibovať tvorbu vodného kameňa, ktoré je stonásobne väčšie ako množstvo iónov vápnika a horčíka.

Pri použití v kombinácii s organofosfónovými kyselinami na úpravu vody vykazujú polykarboxyláty ešte lepšie výsledky. Činidlá na úpravu vody na báze polykarboxylátov sú vo všeobecnosti netoxické za štandardných podmienok používania, a preto majú minimálne znečistenie vodných útvarov.

Najzáhadnejším činidlom pri úprave vody je vodný kameň a inhibítor korózie. Keď ľudia hovoria o prípravkoch na úpravu vody, často majú na mysli inhibítory vodného kameňa a korózie, chelatačné disperzanty, inhibítory tvorby vodného kameňa atď. Aký je teda pracovný mechanizmus týchto chemikálií na úpravu vody? Dovoľte mi vysvetliť, a ak pochopíte tieto mechanizmy, môžete nepriamo pochopiť princípy disperzantov vodného kameňa a polykarboxylátových superplastifikátorov.

Efekt skreslenia mriežky

Polykarboxyláty s molekulovou hmotnosťou nižšou ako 10,000 majú povrchový náboj, ktorý ovplyvňuje anorganické kryštály. Ako aniónový polymér je polykarboxylát adsorbovaný na povrchu formujúceho sa kryštálu uhličitanu vápenatého v jeho ranom štádiu, čím narúša normálny rast kryštálu, čo spôsobuje deformáciu mriežky. Zrná sa stávajú jemnejšími, čo následne zabraňuje tvorbe vodného kameňa.

Solubilizačný efekt

Polykarboxyláty sú aniónové polyméry, ktoré disociujú vo vodných roztokoch za vzniku záporne nabitých molekulárnych väzieb. Tieto môžu vytvárať stabilné, vo vode rozpustné komplexy s iónmi vápnika, čím sa zvyšuje rozpustnosť usadzovacích látok vo vode. Okrem toho sa takéto komplexy môžu začleniť do kryštálovej mriežky a transformovať zrazeninu do tekutého stavu s vysokou disperznou silou.

Elektrostatický odpudivý efekt

Polykarboxyláty disociujú vo vode za vzniku nabitých aniónov so silnými adsorpčnými vlastnosťami. Tieto anióny sa adsorbujú na častice nečistôt, ako je špina a prach vo vode, čo dáva týmto časticiam podobný negatívny náboj. V dôsledku elektrostatického odpudzovania sa tieto častice nezhlukujú, ale zostávajú v dispergovanom stave a vytvárajú stabilnú suspenziu.

Tieto princípy vysvetľujú záhadu fungovania inhibítorov vodného kameňa a korózie, chelatačných disperzantov a superplastifikátorov na báze polykarboxylátov. Polykarboxylátové superplastifikátory sú v skutočnosti špecifickou vetvou inhibítorov a dispergátorov polykarboxylátových usadenín. Majú rovnaké polymérne vlastnosti. Ako vieme, domiešavače betónu prepravujú zmiešaný betón na určitú vzdialenosť. Bez pridania superplastifikátora by zmes mohla počas prepravy stuhnúť, čo by ovplyvnilo kvalitu konštrukcie. Preto sa používajú superplastifikátory. Primárne zvyšujú pevnosť malty a sú definované ako prísady, ktoré bez ovplyvnenia spracovateľnosti betónu znižujú obsah vody a zvyšujú pevnosť.

Tu je jednoduchý vzorec superplastifikátora pre referenciu: pripravte 20% vodné roztoky kyseliny akrylovej, metalylsulfonátu sodného, ​​persíranu amónneho a polyetylénglykolalyléteru. Niektoré z nich sa používajú vo formulácii inhibítorov vodného kameňa na báze polykarboxylátov a dispergačných činidiel, ktoré spolupracujú na dosiahnutie požadovaného účinku.

Chemikálie na úpravu vody sú široko používané a superplastifikátory sú len inovatívnou aplikáciou v jednej oblasti. Činidlá na úpravu vody nie sú obmedzené na inhibítory vodného kameňa a korózie a chelatačné disperzanty; používajú sa tiež v textilnom priemysle, farbení, inhibícii korózie pri vŕtaní, spracovaní skla a iných priemyselných odvetviach, často ako prísady. Tento krátky úvod by mal pomôcť pochopiť ich funkcie.