Page 193 - 《精细化工》2020年第11期
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第 11 期 方 钫，等: 聚天冬氨酸/邻氨基酚磺酸接枝共聚物的合成及阻垢性能 ·2339·
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垢率仅为 75.1%；继续增加处理时间，阻垢率明显 后略有下降，温度较低时，阻垢剂与 Ca 作用的效
下降。一方面由于阻垢剂反应完全；另一方面可能 果不好，反应慢，阻垢率低；随着温度的增加，反
是因为螯合物的分解开始增加，导致随着处理时间 应速度加快，可以形成更多稳定的螯合物，阻垢率
增长 CaCO 3 沉淀更易形成，造成阻垢率下降 [17] 。 增加。当温度为 70 ℃时，PASP/3A4HBSA 阻垢率
2.2.2 pH 对 PASP/3A4HBSA 阻垢性能的影响 达到 92.7%，而 PASP 的阻垢率仅为 75.1%。温度超
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固定阻垢剂质量浓度 100 mg/L、Ca 质量浓度 过 70 ℃后，阻垢率有所下降，这是因为在较高温
300 mg/L、温度 70 ℃、处理时间 24 h，改变 pH 考 度下，重碳酸盐的分解速度加快，结垢倾向增加，
察其对阻垢率的影响，结果见图 4。 导致阻垢率下降 [19] 。
2.2.4 阻垢剂质量浓度对 PASP/3A4HBSA 阻垢性
能的影响
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固定温度 70 ℃、Ca 质量浓度 300 mg/L、处
理时间 24 h、pH 为 7，改变阻垢剂质量浓度考察其
对阻垢率的影响，结果见图 6。
图 4 pH 对阻垢率的影响
Fig. 4 Effect of pH on the scale inhibition efficiency
由图 4 可见，阻垢率随着体系 pH 的增加先增
加后减小，阻垢率在体系 pH=7 时最大，达到了
92.7%；pH>7 后，阻垢率下降，因为碱性环境有利
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于 HCO 3 转化为 CO 3 ，从而生成更多碳酸盐垢，所 图 6 阻垢剂质量浓度对阻垢率的影响
以碱性环境中阻垢率随 pH 的增加而降低。pH 较低 Fig. 6 Effect of mass concentration of scale inhibitor on
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时，溶液中生成的 CO 3 减少，降低了 CaCO 3 的生成 the scale inhibition efficiency
速度，阻垢率较高 [18] ，因此，营造酸性环境对减少
由图 6 可见，随着阻垢剂质量浓度的升高，阻
碳酸盐垢更有利，但处于酸性环境中会增加腐蚀的
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垢率升高，这是因为，阻垢剂可以与 Ca 形成可溶
可能，所以 pH 在 6.0~8.0 之间阻垢率较高，较平稳。
于水的螯合物，使成垢化合物的溶解能力增加，提
2.2.3 温度对 PASP/ 3A4HBSA 阻垢性能的影响 高了水中 Ca 的允许浓度，从而起到阻垢作用，并
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固定阻垢剂质量浓度 100 mg/L、Ca 质量浓度
且阻垢剂质量浓度越大，溶液中起螯合和分散作用
300 mg/L、处理时间 24 h、pH 为 7 的条件，改变阻 [20]
的官能团数量越多，阻垢率也随之增大 。当阻垢
垢温度考察其对阻垢率的影响，结果见图 5。 剂质量浓度为 100 mg/L 时，PASP/3A4HBSA 的阻垢
率最大，达到 92.7%，而 PASP 的阻垢率仅为 75.1%。
继续增加阻垢剂质量浓度，阻垢率不再增加，这是
因为阻垢剂质量浓度升高，阻垢剂之间作用力增强，
容易发生絮凝作用。
2.3 阻垢剂阻垢机理分析
2.3.1 SEM 分析
为了研究阻垢剂 PASP/3A4HBSA 对 CaCO 3 晶
型的影响，取前面实验中的加阻垢剂（100 mg/L）
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和未加阻垢剂的 CaCO 3 垢样。制备时 Ca 质量浓度
为 300 mg/L（以 CaCO 3 计），在 70 ℃下恒温 24 h
图 5 温度对阻垢率的影响 后，取出在常温下静置冷却，去除上清液，将沉淀
Fig. 5 Effect of temperature on the scale inhibition efficiency 下来的垢样洗涤、干燥后，采用 SEM 分别对其形貌
由图 5 可见，阻垢率先随着温度的增加而增加， 进行表征 [12] ，结果见图 7。
