腐植酸阻垢、分散和缓蚀性能及机理研究

摘要

本文研究了腐植酸的阻垢、分散和缓蚀性能；并探讨了其阻垢、缓蚀机理。 采用三因子二次回归正交试验设计阻垢实验，定量研究了腐植酸阻垢性能与溶液中腐植酸浓度、pH值和Ca2+浓度之间的关系，得到的回归方程为：η=77.44+5.68x1-10.09x2-16.37x3+0.64x1x2+1.44x1x3-8.76x2x3+2.02x12+3.57x22+2.18x32，所得方程能较好拟合实验测定结果，可用于对腐植酸阻垢性能和确定其适用条件的研究。 通过阻垢实验和对碳酸钙晶体的电镜扫描及X-射线衍射分析表明：腐植酸对Ca2+，Fe3+，Zn2+等金属阳离子有较强的螯合能力及对结垢物质微粒具有分散作用，能影响垢的形成和黏附强度，使得垢层疏松、附着力差，并能使晶体产生晶格畸变作用，抑制晶体长大，造成结垢物质微粒结晶疏松，从而达到阻垢目的；腐植酸的阻垢机理是其螯合作用、分散作用和晶格畸变作用以及自脱膜作用的协同表现。 通过动态旋转挂片法研究了腐植酸的缓蚀性能，结果表明，随着腐植酸质量浓度的增加而缓蚀率增大，在腐植酸浓度为30mg/L时，缓蚀率仅为42.65％，说明腐植酸对碳钢缓蚀效果较差；腐植酸与锌盐复配有着良好的协同作用。 通过对腐植酸在碳钢表面成膜与缓蚀性能影响的分析以及对膜微观结构的电镜扫描表明：腐植酸的缓蚀机理是由于物理吸附和化学吸附的共同作用，腐植酸可在金属表面作用形成一致密难溶的吸附膜。

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述及选题

1.1引言

1.2冷却水处理剂及水处理配方

1.2.1水处理剂及其发展

1.2.2冷却水处理应用技术配方类型

1.3冷却水处理剂的作用机理及分类

1.3.1阻垢剂的作用机理及分类

1.3.2缓蚀剂的作用机理及分类

1.4腐植酸水处理剂的发展及其应用现况

1.5选题目的、意义和本课题的研究内容

1.5.1选题目的和意义

1.5.2本课题的研究内容

第二章实验部分

2.1实验试剂和仪器

2.1.1实验试剂

2.1.1实验仪器

2.2实验方法

2.2.1腐植酸及其钠盐的制备

2.2.2静念阻垢实验

2.2.3电镜扫描和X-射线衍射对碳酸钙晶体生成的影响

2.2.4缓蚀实验(旋转挂片法)

第三章腐植酸阻垢、分散和缓蚀性能的研究

3.1腐植酸的阻垢分散性能

3.1.1腐植酸阻碳酸钙垢影响因素的正交法设计

3.1.2腐植酸浓度对阻磷酸钙垢效果的影响

3.1.3腐植酸的稳锌性能

3.1.4腐植酸对Fe2O3的分散性能

3.1.5腐植酸阻垢分散性能的评定

3.1.6腐植酸对碳酸钙晶体的影响

3.2腐植酸的缓蚀性能

3.2.1腐植酸浓度对缓蚀效果的影响

3.2.2水溶液pH值对缓蚀效果的影响

3.2.3腐植酸复合Zn2+对缓蚀性能的影响

3.3本章小结

第四章腐植酸在碳钢表面成膜与其作用机理

4.1腐植酸在碳钢表面的成膜与阻垢性能

4.2腐植酸的阻垢机理

4.3腐植酸在碳钢表面的成膜与缓蚀性能

4.3.1腐植酸浓度对碳钢表面的成膜与缓蚀效果影响

4.3.2 Ca2+的浓度对成膜过程及缓蚀效果影响

4.3.3时间对成膜过程及缓蚀效果影响

4.3.4预膜对腐植酸缓蚀效果的影响

4.3.5腐植酸缓蚀性能的评定

4.4腐植酸的缓蚀机理

4.4.1膜的微观结构分析

4.4.2金属的腐蚀机理

4.4.3腐植酸在金属表面的吸附形式

4.4.4腐植酸在金属表面的吸附规律

4.5本章小结

第五章结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文