乙烷-1,1-二膦酸与乙烷-1,2-二膦酸阻垢效能差异的微观机理研究

摘要

基于半经验分子轨道理论 ,通过计算分析了乙烷 1,1 二膦酸 (1,1 EDPA)和乙烷 1,2 二膦酸 (1,2 EDPA)分子的空间电荷分布、几何构型以及有机分子与晶体表面的相互作用 ,初步探讨了分子结构与其阻垢性能之间的关系。计算结果显示 ,1,1 EDPA分子中膦酸基的氧离子呈负电性 ,这使得膦酸基易与晶面上的钙离子发生静电交互作用。 1,1 EDPA分子中两个膦氧离子间距为 4 0 9× 10 -10 m ,这与方解石 { 10 4} { 10 2 }晶面钙离子间距互相匹配 ,因而加强了阻垢剂分子与特定晶面的结合 ,抑制了晶面的进一步生长发育。而 1,2 EDPA的分子构型不具备与方解石晶面钙离子匹配的特征 ,因而其对于方解石晶体的阻垢特性劣于 1,1