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·1880· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

当继续增大投加量时，PAC 的阻垢率因络合饱和度
不断降低而缓慢增长。当药剂质量浓度为 6.4 mg/L 时，
PAC 的阻垢率高达 95.04%。由此可见，PAC 对碳酸
钙具有极好的抑制作用，最佳质量浓度为 6.4 mg/L。

图 4 药剂投加量对阻垢效果的影响
Fig. 4 Effects of dosage of PAC on the scale inhibition effect

2.2.2 恒温温度对 PAC 阻垢效果的影响
2+ –
试样中 Ca 质量浓度 240 mg/L，HCO 3 质量浓
1
图 3 PAC 的 13 CNMR 和 HNMR 谱图 度 732 mg/L，pH=7.40，不同温度下恒温 10 h，PAC
1
Fig. 3 13 CNMR and HNMR spectra of PAC
质量浓度为 6.4 mg/L，考察恒温温度对 PAC 阻垢效
13
由图 3 可见， CNMR 中，δ173.99 处为酰胺基 果的影响，结果见图 5。
中的羰基吸收峰，δ172.46 处为羧基吸收峰，δ71.75
处为柠檬酸结构式中与酰胺基相连的 C 吸收峰，
δ50.43 处为—CH—NH—吸收峰，δ34.41 处为柠檬
酸结构中—CH 2 —吸收峰，δ18.27 处为天冬氨酸结
1
构—CH 2 —中 C 吸收峰。 HNMR 中，δ4.78~4.46 处
的吸收峰是天冬氨酸结构中—CH 2 质子产生的；对
于 C==O 双键，其 π 电子云垂直双键所处的平面，
且能在外磁场存在下产生环流，其磁场方向与双键
平面上质子周围的感应磁场方向一致，导致去屏蔽，
使质子吸收峰位于低场，然而屏蔽区域出现在双键

的上下方向，处在此区域内的质子共振信号将会出 图 5 恒温温度对阻垢效果的影响
现在高场，即产生 δ3.03~2.98 处的吸收峰；—CO— Fig. 5 Effects of constant temperature on the scale inhibition
effect
NH 结构中，因氮原子的共轭作用，—NH 中的质子
出现在较高磁场，δ1.58~1.45 处的吸收峰是—NH 质 由图 5 可看出，PAC 对碳酸钙的阻垢率随恒温
子产生的。 温度的升高而降低。当恒温温度升高时，PAC 中肽
2.2 PAC 的阻垢性能分析 键的 C—N 链可发生断裂，断裂产物脱稳而降低络
2.2.1 药剂投加量对 PAC 阻垢效果的影响 合性能；碳酸钙垢因高温而缩短其形成周期，降低
–
2+
试样中 Ca 质量浓度 240 mg/L，HCO 3 质量浓度 了羧基团与 Ca 和碳酸钙晶核的络合效率进而减弱
2+
732 mg/L，pH=7.40，80 ℃下恒温 10 h，考察药剂投 阻垢效果。可见，高温能够破坏 PAC 结构和降低羧
加量对 PAC 阻垢效果的影响，结果见图 4。 基团络合效率而影响 PAC 的阻垢作用。当恒温温度
由图 4 可看出，随着药剂质量浓度的增加，PAC 为 40 ℃时，PAC 对碳酸钙的阻垢率高达 96.33%，
对碳酸钙的阻垢效果越好，超过 6.4 mg/L 后阻垢率 由此说明，PAC 在较低温循环冷却系统中阻垢效果
增长变缓。当 PAC 投加量较低时，羧基团与 Ca 2+ 更好。
充分反应生成络合物；随着投加量的增加，羧基团 2.2.3 恒温时间对 PAC 阻垢效果的影响
2+
同时与 Ca 、碳酸钙晶核络合并逐渐趋于饱和度； 试样中 Ca 质量浓度 240 mg/L，HCO 3 质量浓
–
2+