Ce sunt inhibitorii de calcar și dispersantul acidului policarboxilic, reducătorul de apă al acidului policarboxilic?

În primul rând, să vorbim despre inhibitorii și dispersanții de scară de policarboxilat. Din cuvântul cheie, putem înțelege ideea generală. Ce fel de agent este? Este un agent pe bază de policarboxilat. Ce fel de substanță chimică? Este un inhibitor și dispersant de calcar pentru tratarea apei. Este un polielectrolit cu greutate moleculară mică. „Poli” se referă la polimerizare sau agregare, ceea ce explică pe deplin caracteristica sa unică de formare împreună. Proprietățile sale de inhibare a calcarului și de dispersie sunt legate de greutatea moleculară a polimerului. Un exemplu reprezentativ este poliacrilatul de sodiu, unde o greutate moleculară de 2 milioane–10 milioane funcționează ca floculant; o greutate moleculară de 10,000–20,000 acționează ca un dispersant, iar o greutate moleculară de 800–1,000 funcționează ca un inhibitor de calcare. Proprietățile de inhibare a calcarului și de dispersie ale policarboxilaților sunt, de asemenea, legate de numărul și distanța grupărilor carboxil din moleculă. Cu aceeași greutate moleculară, cu cât sunt mai multe grupe carboxil, cu atât sunt mai bune proprietățile de inhibare a calcarului și de dispersie.

Numeroase experimente au demonstrat că policarboxilații cu greutăți moleculare într-un anumit interval pot preveni în mod eficient formarea solzilor de carbonat de calciu și sulfat de calciu în apă, precum și pot inhiba depunerea produselor de coroziune. În plus, ele dispersează substanțe amorfe insolubile, cum ar fi solul (nisipul) și praful în apă, menținându-le într-o stare dispersată suspendată în apă. Policarboxilații prezintă un efect de prag, prin care o cantitate mică poate inhiba detartrarea de sute de ori mai mare decât cantitatea de ioni de calciu și magneziu.

Când sunt utilizați în combinație cu agenți de tratare a apei cu acid organofosfonic, policarboxilații demonstrează rezultate și mai bune. Agenții de tratare a apei pe bază de policarboxilat sunt în general netoxici în condiții standard de utilizare, având astfel o poluare minimă a corpurilor de apă.

Cel mai misterios agent în tratarea apei este inhibitorul de calcar și coroziune. Când oamenii vorbesc despre agenți de tratare a apei, ei se referă adesea la inhibitori de calcar și coroziune, dispersanți chelatori, inhibitori ai formării depunerilor de calciu etc. Care este, deci, mecanismul de lucru al acestor substanțe chimice de tratare a apei? Permiteți-mi să explic și, înțelegând aceste mecanisme, puteți înțelege indirect principiile din spatele dispersanților de calcar și al superplastifianților policarboxilați.

Efect de distorsiune a rețelei

Policarboxilații cu greutăți moleculare sub 10,000 au o sarcină de suprafață care afectează cristalele anorganice. Ca polimer anionic, policarboxilatul este adsorbit pe suprafața unui cristal de carbonat de calciu în formare în stadiul său incipient, perturbând creșterea normală a cristalului, provocând distorsiunea rețelei. Boabele devin mai fine, ceea ce la rândul său previne formarea depunerilor.

Efect de solubilizare

Policarboxilații sunt polimeri anionici care se disociază în soluții apoase pentru a forma legături moleculare încărcate negativ. Acestea pot forma complexe stabile, solubile în apă, cu ionii de calciu, crescând solubilitatea substanțelor detartrante în apă. În plus, astfel de complecși se pot încorpora în rețeaua cristalină, transformând precipitatul într-o stare fluidă cu putere mare de dispersie.

Efect de repulsie electrostatică

Policarboxilații se disociază în apă pentru a produce anioni încărcați cu proprietăți puternice de adsorbție. Acești anioni se adsorb pe particulele de impurități precum murdăria și praful din apă, dând acestor particule o sarcină negativă similară. Datorită repulsiei electrostatice, aceste particule nu se agregează, ci rămân într-o stare dispersată, formând o suspensie stabilă.

Aceste principii explică misterul din spatele funcționării inhibitorilor de calcar și de coroziune, a dispersanților de chelare și a superplastifianților pe bază de policarboxilat. Superplastifianții policarboxilați sunt de fapt o ramură specifică a inhibitorilor și dispersanților de calcar de policarboxilați. Au aceleași caracteristici polimerice. După cum știm, autobetonierele transportă beton amestecat pe o anumită distanță. Fără adăugarea unui superplastifiant, amestecul s-ar putea solidifica în timpul transportului, afectând calitatea construcției. Prin urmare, se folosesc superplastifianți. Ele sporesc în primul rând rezistența mortarului și sunt definiți ca aditivi care, fără a afecta lucrabilitatea betonului, reduc conținutul de apă și sporesc rezistența.

Iată o formulă simplă de superplastifiant pentru referință: preparați soluții apoase 20% de acid acrilic, metalil sulfonat de sodiu, persulfat de amoniu și eter alil de polietilen glicol. Unele dintre acestea sunt utilizate în formularea inhibitorilor și dispersanților de calcar pe bază de policarboxilat, lucrând împreună pentru a obține un efect dorit.

Produsele chimice pentru tratarea apei sunt utilizate pe scară largă, iar superplastifianții sunt doar o aplicație inovatoare într-un domeniu. Agenții de tratare a apei nu se limitează la inhibitori de calcar și coroziune și dispersanți chelatori; ele sunt, de asemenea, utilizate în textile, vopsire, inhibarea coroziunii prin foraj, prelucrarea sticlei și în alte industrii, adesea ca aditivi. Această scurtă introducere ar trebui să fie utilă pentru înțelegerea funcțiilor lor.