Kaj sta zaviralec vodnega kamna s polikarboksilno kislino in dispergator, reduktor vode s polikarboksilno kislino?

Najprej se pogovorimo o polikarboksilatnih inhibitorjih in disperzijskih sredstvih. Iz ključne besede lahko razberemo splošno idejo. Kakšno sredstvo je to? To je sredstvo na osnovi polikarboksilata. Kakšno kemikalijo? Je zaviralec vodnega kamna in dispergator vode. Je polielektrolit z nizko molekulsko maso. "Poli" se nanaša na polimerizacijo ali agregacijo, kar v celoti pojasni njegovo edinstveno značilnost oblikovanja skupaj. Njegove lastnosti zaviranja vodnega kamna in dispergiranja so povezane z molekulsko maso polimera. Reprezentativni primer je natrijev poliakrilat, kjer molekulska masa 2–10 milijonov deluje kot flokulant; molekulska masa 10,000–20,000 deluje kot dispergator, molekulska masa 800–1,000 pa deluje kot zaviralec vodnega kamna. Inhibicija skale in dispergijske lastnosti polikarboksilatov so povezane tudi s številom in razmikom karboksilnih skupin v molekuli. Pri enaki molekulski masi je več karboksilnih skupin, boljše so inhibicijske lastnosti in dispergijske lastnosti.

Številni poskusi so pokazali, da lahko polikarboksilati z molekulskimi masami v določenem območju učinkovito preprečijo nastajanje lusk kalcijevega karbonata in kalcijevega sulfata v vodi ter zavirajo odlaganje produktov korozije. Poleg tega razpršijo amorfne netopne snovi, kot so prst (pesek) in prah v vodi, ter jih ohranjajo v razpršenem stanju, suspendirane v vodi. Polikarboksilati imajo učinek praga, pri čemer lahko majhna količina zavre nastajanje vodnega kamna stokratne količine kalcijevih in magnezijevih ionov.

Če jih uporabljamo v kombinaciji z organofosfonskimi kislinami za obdelavo vode, polikarboksilati pokažejo še boljše rezultate. Sredstva za čiščenje vode na osnovi polikarboksilata so na splošno nestrupena pod standardnimi pogoji uporabe in tako minimalno onesnažujejo vodna telesa.

Najbolj skrivnostno sredstvo pri čiščenju vode je zaviralec vodnega kamna in korozije. Ko ljudje govorijo o sredstvih za čiščenje vode, se pogosto sklicujejo na zaviralce vodnega kamna in korozije, dispergatorje za kelate, zaviralce nastajanja vodnega kamna itd. Kakšen je torej mehanizem delovanja teh kemikalij za čiščenje vode? Naj razložim in z razumevanjem teh mehanizmov lahko posredno razumete načela, ki stojijo za razpršilci vodnega kamna in polikarboksilatnimi superplastifikatorji.

Učinek popačenja mreže

Polikarboksilati z molekulsko maso pod 10,000 imajo površinski naboj, ki vpliva na anorganske kristale. Kot anionski polimer se polikarboksilat adsorbira na površino nastajajočega kristala kalcijevega karbonata v zgodnji fazi, kar moti normalno rast kristala in povzroča popačenje mreže. Zrna postanejo drobnejša, kar posledično prepreči nastanek vodnega kamna.

Učinek solubilizacije

Polikarboksilati so anionski polimeri, ki v vodnih raztopinah disociirajo in tvorijo negativno nabite molekularne vezi. Ti lahko tvorijo stabilne, v vodi topne komplekse s kalcijevimi ioni, kar poveča topnost snovi, ki povzročajo vodni kamen, v vodi. Poleg tega se taki kompleksi lahko vključijo v kristalno mrežo in preoblikujejo oborino v tekoče stanje z visoko disperzijsko močjo.

Učinek elektrostatičnega odbijanja

Polikarboksilati disociirajo v vodi, da proizvedejo nabite anione z močnimi adsorpcijskimi lastnostmi. Ti anioni se adsorbirajo na delce nečistoč, kot sta umazanija in prah v vodi, kar daje tem delcem podoben negativni naboj. Zaradi elektrostatičnega odbijanja se ti delci ne združijo, temveč ostanejo v razpršenem stanju in tvorijo stabilno suspenzijo.

Ta načela pojasnjujejo skrivnost delovanja zaviralcev vodnega kamna in korozije, kelatnih disperzij in superplastifikatorjev na osnovi polikarboksilatov. Polikarboksilatni superplastifikatorji so pravzaprav specifična veja polikarboksilatnih zaviralcev in razpršilcev vodnega kamna. Imajo enake lastnosti polimera. Kot vemo, tovornjaki z mešalniki betona prevažajo mešani beton na določeno razdaljo. Brez dodajanja superplastifikatorja bi se mešanica med transportom lahko strdila, kar bi vplivalo na kakovost gradnje. Zato se uporabljajo superplastifikatorji. Povečajo predvsem trdnost malte in so definirani kot dodatki, ki brez vpliva na vgradljivost betona zmanjšajo vsebnost vode in povečajo trdnost.

Tukaj je preprosta formula superplastifikatorja za referenco: pripravite 20 % vodne raztopine akrilne kisline, natrijevega metalil sulfonata, amonijevega persulfata in polietilen glikol alil etra. Nekateri od teh se uporabljajo v formulaciji zaviralcev vodnega kamna in razpršilcev na osnovi polikarboksilata, ki skupaj dosežejo želeni učinek.

Kemikalije za čiščenje vode se pogosto uporabljajo, superplastifikatorji pa so le inovativna uporaba na enem področju. Sredstva za čiščenje vode niso omejena na zaviralce vodnega kamna in korozije ter dispergatorje za kelate; uporabljajo se tudi v tekstilni industriji, barvanju, zaviranju korozije pri vrtanju, obdelavi stekla in drugih industrijah, pogosto kot dodatki. Ta kratek uvod bi moral biti v pomoč pri razumevanju njihovih funkcij.