文 献 综 述

一、研究背景

人类社会为了满足自身的生活及生产需要，需从各种天然水体中汲取大量的水，其数量相当可观。除生活用水外，工业用水量也非常大，可以说几乎没有哪一种工业用不到水。我国的淡水资源虽位居世界第五位，但按照人均淡水量来说，却只有世界平均水平的四分之一，位列世界排名的88位，所以我国是一个严重缺水的国家。为了保护好本来就紧缺的水资源，所以我们就必须在每一个地方都有必要采取节水措施。

在工业上用量最多的就是冷却水，由于水的严重缺乏，为了节约用水，对工业冷却用水进行循环使用，即循环使用冷却水。但在循环冷却水的使用过程中，却出现了许多问题。敞开式循环冷却水系统是目前使用较多的冷却水系统，在这类系统中由于蒸发系统中的水会越来越少，因此水中的各种矿物质和离子含量就越来越多，因而产生结垢的问题。这些水垢常常沉积在换热器表面，不易被水冲洗掉，从而产生垢下腐蚀、影响传热效率等问题，进一步会产生爆炸的危险。因此，在循环冷却水系统中必须投加阻垢剂^[1]。

二、阻垢剂研究历史及进展

阻垢剂是一类水处理药剂，它具有能够分散水体中的难溶性无机盐的功能或者能够阻止或干扰难溶性无机盐在金属或其他表面沉淀或结垢，并且不影响金属设备良好的传热效果。阻垢剂大都具有阻垢性能优异、耐温、热稳定效果好这些特点，还有部分阻垢剂还具有能与其他阻垢剂复配使用、无毒、无污染、可生物降解的特点，这将是未来阻垢剂的发展趋势，下文将有所叙述。阻垢剂的应用很广泛，在电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水，低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢，水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收塔、贮罐等设备的防腐及阻垢等方面都可以使用而且发挥着巨大的不可替代的作用。

2.1 阻垢剂的作用机理

目前我们了解到阻垢剂的作用机理有三种：络合增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。

2.1.1络合增溶作用

阻垢剂溶于水以后会发生电离，生成带负电性的分子链，

-COOH==-COO^- H ，这种带了负电荷的分子链与Ca² 形成可溶于水的络合物或螯合物，使无机盐的溶解度增加，能起到阻垢作用。

2.1.2晶格畸变作用

由于阻垢剂的分子量较大，一部分围绕在晶粒周围，分子中的部分官能团在无机盐的晶核或者微晶上占据了一定位置，阻碍并破坏了无机盐晶体的正常生长，减慢了晶体的增长速率，使晶粒变得细小，形成的垢层比较松软，从而减少盐垢的形成。