文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
新型绿色阻垢剂的合成及阻垢性能评价新方法的研究
姓名:齐松桥
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:唐和清
20070118
摘要
在工业循环冷却水中,结垢是普遍存在的困扰系统正常运行的一大难题。投加阻
垢剂是目前控制结垢最常用的方法之一。由水资源日趋紧张导致的工况条件的日益恶
化给阻垢剂的发展带来了新的挑战。在阻垢性能评价方面,传统的阻垢性能评价方法
——静态阻垢-络合滴定法存在着适用范围小、操作步骤繁琐等问题;另一方面,随
着环保法规的日益严格,绿色阻垢剂的开发已成为阻垢剂行业的发展方向。本论文主
要针对以上两个问题开展研究工作。
首先,通过采用盐酸标准溶液和 EDTA标准溶液分别监测碳酸氢根离子浓度变化、
钙离子浓度变化,研究了碳酸钙垢成垢过程中成垢阴阳离子浓度变化的关系,并基于
此关系提出了利用酸碱滴定来评价阻垢剂性能的新方法——静态阻垢-酸碱滴定法。
应用此新方法对常用阻垢剂做了性能评价,得出了与传统静态法和鼓泡法相一致的结
论。与以往的方法相比,新方法具有简便、快捷、经济、适用范围广、易于实现阻垢
剂性能评价自动化等优点。
作为一种绿色阻垢剂,聚环氧琥珀酸无磷、非氮且具有优异的阻碳酸钙垢性能,
但由于其官能团的单一,不具有一剂多效的功能。根据国内外的环氧琥珀酸的合成及
其聚合的研究进展,我们预测在共聚物中羟基集团的引入可改善阻垢剂的性能。本文
以马来酸酐为原料合成了环氧琥珀酸氢钠,通过环氧琥珀酸钠盐与2,3-环氧丙醇在引
发剂的作用下发生共聚生成了环氧琥珀酸-环氧丙醇二元共聚物。用红外光谱对单体
和二元共聚物的结构进行了表征,应用前面提出的静态-酸碱滴定法评价了其阻碳酸
钙垢和磷酸钙垢的性能。结果表明,二元共聚物在提高阻碳酸钙垢性能的同时也提高
了阻磷酸钙垢性能。

关键词:阻垢剂;碳酸钙垢;酸碱滴定;络合滴定;环氧琥珀酸;聚环氧琥珀酸;环氧琥珀酸
-环氧丙醇二元共聚物
I
ABSTRACT
At present time, scale inhibitors are widely applied to control or alleviate the scaling in
industries. The worsening of working conditions due to the shortage of water resources
brings a great challenge to the development of scale inhibitors. The traditional static test-
complexometric titration, which is extensively applied to evaluate the inhibition efficiency,
is limited in its application area and time consuming for its operation. On the other hand,
the research and development of non-phosphorous and environmentally friendly water
treatment agents must be one important trend because of strictly environmental protection
laws. Therefore, the present thesis is focused on these two aspects.
In the first part of the present thesis, the trend in the change of cations and anions
concentration during the precipitation of calcium carbonate was studied, and a new method
of evaluating scale inhibitors’ efficiency was proposed via acid-base titration. The basic
principle of this new method was to evaluate the efficiency of a scale inhibitor by
-
monitoring the change of HCO3 concent