ATMP對(duì)鈣、離子阻垢作用機(jī)理的配位化學(xué)研究

時(shí)間：2020-01-05作者：廣州市德力化工有限公司瀏覽：349

ATMP對(duì)鈣、離子阻垢作用機(jī)理的配位化學(xué)研究




采用電位滴定方法，運(yùn)用**的配位常數(shù)計(jì)算程序，通過(guò)恰當(dāng)配位化學(xué)模型的建立，研究了水溶液中（）自身的解離以及與Ca2、Mg2+ 離子間的配位化學(xué)作用，測(cè)定了相應(yīng)的解離常數(shù)和配合物穩(wěn)定常數(shù)，并得到了各配合物物種在不同PH條件下的形態(tài)分布，從溶液配位化學(xué)的角度對(duì)的阻垢作用機(jī)理進(jìn)行了討論。

［關(guān)鍵詞］電位滴定；；；配位化學(xué)；鈣離子；離子

**由于具有無(wú)毒、化學(xué)穩(wěn)定性好、阻垢效率高、與其他藥劑有良好的協(xié)同作用并且還兼有緩蝕性能等優(yōu)點(diǎn)，所以在循環(huán)冷卻水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。氨基三亞（）是**類阻垢劑中較常用的藥劑之一，它對(duì)解決循環(huán)冷卻水在運(yùn)行過(guò)程中由于結(jié)垢導(dǎo)致的熱交換效率大幅度下降及設(shè)備的腐蝕問(wèn)題，是具有重要意義的代表性藥劑。盡管ATMP 的阻垢性能的研究報(bào)道很多，但是關(guān)于其在溶液中阻垢作用機(jī)理的研究

卻鮮見(jiàn)報(bào)道。研究 與成垢離子Ca2+,Mg2+ 間的配位化學(xué)作用，對(duì)于在分子、離子水平揭示該類阻垢劑在溶液中阻垢作用機(jī)理的本質(zhì)有著重要的意義。本文采用電位滴定方法，并運(yùn)用BEST 程序，來(lái)研究 在溶液中的自身解離現(xiàn)象及其與Ca2+,Mg2+離子間的配位化學(xué)作用，并從溶液中物種及狀態(tài)分析角度對(duì)阻垢劑的阻垢機(jī)理進(jìn)行了探討。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑   

，50%水溶液 Aldrich公司產(chǎn)品；Mg(NO3)2,CaCl2,KNO3,均為市售的分析純?cè)噭?；?shí)驗(yàn)所用溶液均用煮沸的高純水配制。

1.2 儀器

PHM84型PH計(jì)（丹麥產(chǎn)），精度為0.001；TB-1電磁攪拌器，**級(jí)恒溫槽，雙壁恒溫滴定儀（ 自制），IBM586微型計(jì)算機(jī)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)前，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)HNO3溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液多點(diǎn)法校正PH 計(jì)及電極，使PH 讀數(shù)即PH =-lg[H+]，從而避免活度系數(shù)的校正。PH 滴定是在高純N2環(huán)境下，用KNO3維持離子強(qiáng)度為0.1,采用PHM84型PH 計(jì)與配套的電極在（35±0.1）℃條件下，用已知濃度的NaOH溶液滴定溶液或 與Ca2+,Mg2+離子的混合溶液。

1.4 數(shù)據(jù)處理

BEST程序是目前用于多組分體系配合物穩(wěn)定常數(shù)精確計(jì)算的眾多軟件中較為優(yōu)秀的軟件之一，主要用于處理由酸堿電位滴定法得到的多組分配合物體系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，既適合求離解常數(shù)，又能用于各種類型的配合物穩(wěn)定常數(shù)的計(jì)算，并通過(guò)相應(yīng)的SPE子程序，可得出不同PH 時(shí)體系中各組分的分布圖。本文所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用BEST程序在計(jì)算機(jī)上處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 表觀酸離解常數(shù)的測(cè)定

結(jié)構(gòu)式為;N(CH2-PO3H2)3，是一種六元酸，可以記作H6L；為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，在以后討論中配位體和金屬離子都省去電荷。取5mL 酸溶液（ 加KNO3以保持I=0.1），加20mL0.1mol /L的KNO3溶液，用NaOH溶液進(jìn)行滴定；所得結(jié)果經(jīng)BEST程序計(jì)算，得到的表觀酸離解常數(shù)見(jiàn)表1

表1 的表觀酸離解常數(shù)

計(jì)算結(jié)果的相對(duì)偏差很小σATMP=0.0067,，所得的各級(jí)常數(shù)符合多元酸離解常數(shù)分布規(guī)律。利用計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，經(jīng)SPE子程序可進(jìn)一步得到溶液中各物種相對(duì)摩爾分?jǐn)?shù)（ 以ΣHiL=**為參照）隨PH變化的分布




ATMP在不同PH 下各組分形態(tài)的分布

從圖1 可看出，在實(shí)際應(yīng)用條件下，即PH 為7~10時(shí)，在溶液中存在的形態(tài)主要為H2L、HL和L。

2.2 ATMP 和Ca2+,Mg2+之間的配位作用

取5mL酸溶液（ 加KNO3.以保持I=0.1），加20mL0.1mol/L的KNO3溶液和5mL金屬離子溶液，用NaOH溶液進(jìn)行滴定；所得結(jié)果經(jīng)BEST程序計(jì)算，得出ATMP 與Ca2+,Mg2+的各種可能配合物的穩(wěn)定常數(shù)見(jiàn)表2，利用計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，經(jīng)SPE子程序可進(jìn)一步得到溶液中各物種相對(duì)摩爾分?jǐn)?shù)（ 以ΣLi=**為參照）隨PH 變化的分布見(jiàn)圖2、圖3（M代表金屬離子）。

表2ATMP 和Ca2+,Mg2+配合物的穩(wěn)定常數(shù)（lgβ）

從表& 可以看出，ATMP 與Ca2+,Mg2+之間可以形成ML，MHL，MH2L，MH3L，MH4L，M2L, M(OH)L，等形態(tài)的多種配位物種，形成的各種配合物均有較大的穩(wěn)定常數(shù)，其中與Mg2+之間形成的配合物比與Ca2+之間形成的配合物相對(duì)穩(wěn)定一些。圖2、圖3是 與Ca2+,Mg2+在不同PH條件下各種配合物形態(tài)的分布圖圖。







從BEST程序得到的結(jié)果和圖2可知，Ca與ATMP可以形成MH4L,MH3L,MH32L,MHL,ML,M(OH)L等配合物，在PH為7.0~9.5時(shí)，形成的配合物主要為MHL,ML,M(OH)L三種，性對(duì)含量較多的是ML和MHL。

從圖3可以看出，與Mg2+形成配合物的結(jié)果與鈣離子類似，但各種配合物的性對(duì)含量比鈣離子要高。原因是ATMP與Mg2+形成的配合物的穩(wěn)定常數(shù)要比與Ca2+形成的配合物稍大一些。PH越高，形成帶OH的配合物的可能越大。由此可以誰(shuí)明，阻垢劑與Ca2+,Mg2+之間存在著顯著的配位作用，在一定條件下通過(guò)成垢離子的作用從而達(dá)到阻垢的目的。

3結(jié)論

（1）       測(cè)得了的各級(jí)酸離解常數(shù)

（2）       得到了與Ca2+,Mg2+之間形成的配合物的各級(jí)穩(wěn)定常數(shù)以及不同PH條件下個(gè)配合物種的形態(tài)分布圖。

（3）       ATMP與Ca2+,Mg2+之間均能形成較穩(wěn)定的配合物，證明ATMP在溶液中可以通過(guò)配合物的形成使成垢的形態(tài)轉(zhuǎn)變，起到文東水溶液中的Ca2+,Mg2+德成垢離子，從而到達(dá)足夠的作用。

（4）       ATMP與Mg2+形成的各種配合物比與Ca2+,形成的配合物相對(duì)穩(wěn)定。


廣州市德力化工有限公司專注于HEDP二,HEDP四,銨,HEDP,鋅,無(wú)水等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 對(duì)于水楊酸檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)

  對(duì)于水楊酸檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)水楊酸，酸度 取本品1g，加新沸過(guò)的冷水25ml溶解后，加磺酞指示液數(shù)滴，不得顯紅色;再加液(0.1mol/L)0.1ml，應(yīng)顯紅色。氯化物 取本品0.2g,加水25ml溶解后,加稀10ml,濾過(guò),取濾液依法檢查(附錄35頁(yè))，如發(fā)生渾濁，與標(biāo)準(zhǔn)氯化溶液7ml制成的對(duì)照液比較，不得濃(0.035%)。酸鹽 取本品0.2g，加水25ml溶解后，加稀1ml

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  ? 在水處理中常用的阻垢劑有聚鹽、**、膦羧酸、**脂、聚羧酸等。? ? ? ??聚鹽? ? ? ??常用聚有三聚和六偏，在水中生成長(zhǎng)鏈陰離子容易吸附在微小的碳酸鈣晶粒上，同是這種陰離子易于和CO32-置換，從而防止了碳酸鈣的析出。? ?

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