羟基乙叉二膦酸(HEDP),化學用品,一(yī)種有機磷酸類阻垢緩蝕(shí)劑,能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩定的絡合物,能溶解金屬(shǔ)表面的氧(yǎng)化物。
【用途(tú)一】是(shì)鍋爐(lú)和換熱器(qì)的阻垢劑和緩蝕劑(jì)、無氰電鍍的絡合劑、皂用螯合劑、金屬和非金屬的清洗劑。
【用途二】常用(yòng)作鍋爐水、循環水、油田注水處理中(zhōng)的阻垢緩蝕劑。常與聚羟酸類阻垢分散劑複配。還可(kě)作無氰電鍍絡合劑,漂(piāo)染業的固色劑,過氧化氫穩定劑。
【用途三】本品爲無氰電鍍的主料(liào)。配(pèi)制成無氰電鍍銅溶液,在鋼鐵上(shàng)直接電鍍銅層結合力良好。鍍層光(guāng)滑、色澤好。一般用量60%含量爲100~120 ml/L。硫酸銅(tóng)用量爲15~20 g/L。另外,在電鍍前将鍍件(jiàn)浸在(zài)本品的1%~2%溶液中,使電鍍件轉爲活化(huà)态,再進行電鍍更能提高效果(guǒ)。
【用途四】該品爲新型的無氯電(diàn)鍍絡合劑,在循環冷卻水系統中用做(zuò)水質穩定的主劑,起緩蝕阻垢作用。該品是有機多無膦酸類水片理劑之一(yī),國内生産的這類産品還有基他(tā)一些(xiē)品種,例如氨基三(sān)亞甲基膦酸(ATMP):[CH2PO(OH)2]3N以及(jí)乙二胺四(sì)亞甲基磷酸(EDTMP)等等。有機多元膦酸是60年代後期開發、70年代前後(hòu)被确認的一類水處理劑,這類(lèi)處理劑的出現使水片(piàn)理技術向前邁進了一大步。與機聚磷酸鹽相比,有機(jī)多無膦酸具有良好的化學穩定性(xìng)、不易水解、能耐(nài)較高溫度(dù)和藥劑量(liàng)小且兼具緩和蝕垢性能等特點。是一類陰極型緩(huǎn)蝕劑,又是一類非化學當量阻垢劑。和其他水處理劑複(fú)合使用時,表現出理想的協同效應。對許多金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅(xīn)等具有優異的螯合能務,甚至對這些金屬的無機鹽類如CaSO4、CaCO3、MgSiO3等也有較好的去活化作用(yòng),因此大(dà)量應用于水處理(lǐ)技術。該品(pǐn)低毒,小白鼠皮下注射LD50爲(wèi)486.4mg/kg。
【用途五】作阻垢劑一般使用濃度1~10mg/L,作緩蝕劑一般使用濃(nóng)度10~50mg/L;作清洗劑一般使用濃度1000~2000mg/L;通常與聚羧酸型阻垢分散劑配合使用。
【用途六】 本文在模拟工業鍋爐水(shuǐ)質的情況(kuàng)下,對爐水中HEDP的測定方法進行了優化、研究了HEDP的高(gāo)溫解離特性、以及對(duì)HEDP的阻(zǔ)垢性(xìng)能和緩蝕性能進行了研究,得出了以下的一些結論(lùn)。 HEDP在鍋爐爐水中做(zuò)爲阻垢緩蝕劑來(lái)使用,首先(xiān)需要解決的是HEDP的測定問題。但HG/T3537-1999标準方法對HEDP的分析檢(jiǎn)測繁瑣(測定時間一(yī)般需要2-3小時),而使用硝酸钍絡合滴定來檢測HEDP的方法,雖然測(cè)定步驟簡單,但(dàn)硝酸钍是一種(zhǒng)具有放射性的物質,不僅會給環(huán)境帶(dài)來很大的負擔,而且對人體也是有害的。通過改進的(de)分光光度法對HEDP的測(cè)定進行研究,測定時間大大的降低(測定(dìng)可以在20-30分(fèn)鍾之内完成)。此外,探讨了工業鍋爐爐水中可能存在的各種(zhǒng)離子對測定的影響,從而确定了最佳測定條件(波長470nm,pH小于2,反應(yīng)時間5分(fèn)鍾,顯色時間15分鍾)。當爐水中NaCl的含量低于500mg/L;Ca2+濃度小(xiǎo)于300mg/L;磷酸鹽含量低于20mg/L;SO42-含量在50mg/L内時(shí)均不會幹擾對HEDP的(de)檢測。通過對模拟爐水中的HEDP進行本測定方法的精密度試驗(yàn),其相對标準偏差在1%以下,該方法具有簡單、快速、靈敏、抗幹擾等(děng)優點。 HEDP在爐水中的穩(wěn)定性直接影響其阻垢緩蝕性能的發揮,因而研究了有氧、無氧條件以及不同pH條(tiáo)件下HEDP在模拟工業鍋爐(lú)爐水中的熱分解特性,在有氧的條件下,随着溫度的升高HEDP的分解率也随之增加,溫度140℃HEDP分解加劇,當溫度達(dá)到160℃後,HEDP幾(jǐ)乎完(wán)全分解,分解産物主要爲磷酸鹽化合物(wù)。在無氧條件下,HEDP随溫度(dù)升高也是分解加劇,200℃以(yǐ)上時HEDP會發生較大程度(dù)的(de)分解,但相比于有氧條件下(xià)HEDP的分解規律,其能耐受(shòu)的溫度較高,由此說(shuō)明要使HEDP能(néng)最(zuì)好的發其功效,控制爐水中(zhōng)氧含(hán)量有非常重要的(de)作用。實驗在150℃條件下研究了pH值得變化對HEDP的(de)熱分解特性的影響,實驗表明,pH值的(de)變化對HEDP的熱(rè)分解影(yǐng)響不大,在高堿性條件下HEDP能穩定存在。 通過電(diàn)導法和靜态阻(zǔ)垢實驗對HEDP的阻垢性能(néng)進行了實驗,研究表明電導法和靜态(tài)阻垢法(fǎ)對HEDP的阻垢性能進行評價具有一(yī)緻性,随着HEDP濃(nóng)度的增加,阻垢率(lǜ)逐漸(jiàn)增加,但HEDP的阻垢(gòu)效率是有一定臨界值的,增大(dà)到一定程度後阻垢率(lǜ)變化就不會很大。溶液中加有5-7mg/L的(de)HEDP能達(dá)到較高的阻垢率;此外,其阻垢(gòu)性能還與溶液(yè)的濃縮倍率以及pH值有較(jiào)大(dà)的關系;溫度對HEDP的阻垢(gòu)性能(néng)影響較大,随着溫度(dù)的升高HEDP的阻垢性能也随(suí)之降低(dī)。在低鈣離子濃度(dù)和HCO3-濃度條件下,HEDP對碳酸鈣垢有較(jiào)好的抑制效果,高鈣離子濃度和HCO3-濃度(dù)會抑制HEDP的阻垢性能。 使用電(diàn)化(huà)學交流阻抗法、Tafel極化曲線法以及高壓釜挂片實驗研(yán)究了HEDP在常溫條件下對20号碳鋼的緩蝕(shí)性能。實驗表明一定(dìng)濃度的HEDP(25mg/L)能有效的抑制碳(tàn)鋼的腐蝕,電化(huà)學實驗和高(gāo)溫挂片實驗具有一緻的結果;HEDP高壓釜挂片實驗(yàn)顯示了在工業鍋爐運行的溫度範圍内(nèi),20号碳鋼在模拟爐水中的氧化速率(lǜ)較溶(róng)解速率小(xiǎo),試片表現爲失重;雖然加入HEDP無法降低爐水中的Cl-濃度,但加入HEDP後能有效的抑制氯離(lí)子直接(jiē)對金屬的腐蝕,從而可以容許(xǔ)爐水(shuǐ)中相對較高濃度的氯離子的存在。 通過對模拟爐水中影響HEDP阻垢緩蝕性能的HEDP濃度、爐(lú)水中的侵蝕性陰離子、溫度等各種因(yīn)素(sù)的試驗和分析,全面評價了HEDP的阻(zǔ)垢性能以(yǐ)及對20号碳鋼的緩蝕性能,得到了比較(jiào)合适的條件參數,可以爲實際生産提供參考。