1.1 鳌合作用
    由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成
的具有环状结构的配合物的过程称为鳌合作用。鳌合作用的结果是使得成垢阳离子

(如

ca2+，Mg2+等)与鳌合剂作用生成稳定的鳌合物，从而阻止其与成垢阴离子 (如 co32 一，
5042 一，Po4，一和 51032 一等)的接触，使得成垢的几率大大下降。鳌合作用是按化学计量
进行的，如

1 个 EDTA 分子鳌合 1 个二价金属离子。鳌合剂的鳌合能力可用钙鳌合值来表示。

通常商品水处理剂的鳌合能力

(以下各药剂活性组分质量分数均为 50%，鳌合能力以

CaCO3 计):氨基三亚甲基麟酸(ATMP)—300 mg/g;二乙烯三氨五亚甲基麟酸(DTPMP)—450 
mg/g;乙二胺四乙酸(EDTA)—15om 岁 g;经基亚乙基二麟酸(HEDP)—45om 扩 g。折合算来，1 
mg 鳌合剂只能鳌合不足 0.5 mgCaCO3 垢。若需将总硬为 smm0FL 的钙镁离子稳定在循环水
系统中，所需的鳌合剂为

l000m 郭 L，这种投加量在经济上是无法承受的。由此可见，阻垢

剂鳌合作用的贡献只是其中很小一部分。但在中低硬度水中，起重要作用的仍是阻垢剂的鳌
合作用。
1.2 分散作用
    分散作用示意如图 1 所示。分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚，从而可
阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子，也可以是由千百个

CaCO3 和 MgCO3 分子组成

的成垢颗粒，还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。分散剂是具有一定相对分子质量

(或聚合

度

)的聚合物，分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低，则

被吸附分散的粒子数少，分散效率低

;聚合度过高，则被吸附分散的粒子数过多，水体变浑

浊，甚至形成絮体

(此时的作用与絮凝剂相近)。与鳌合作用相比，分散作用是高效的。实验

表明，

1 mg 分散剂可使 10 一 100 mg 的成垢粒子稳定存在于循环水中，在中高硬度水中，

阻垢剂的分散功能起主要作用。
 
1.3 晶格畸变作用
    当系统的硬度、碱度较高，所投人的鳌合剂、分散剂不足以完全阻止它们析出的时候，它
们就不可避免地析出。如果没有分散剂的存在，垢的生长将服从晶体生长的一般规律，所形
成的垢坚固地附着在热交换器表面上。如果有足量的分散剂的存在，由于成垢粒子

(由成百

上千个

CaCO3 分子组成)被分散剂吸附、包围，阻止了成垢粒子在其规则的晶格点阵上排列，

从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走。投加与不投加分散剂时所形成的垢样的
X-衍射图和电子扫描电镜照片如图 2、图 3 所示。
 
    从图 2、图 3 可以看出:不加分散剂的 CaCO3 垢样具有规则的外形，质地坚硬，其 X 一衍
射图也具有确定的峰

;投加分散剂后，CaCO3 垢样呈无定型状态，质地松软，其 X 一衍射

图的晶体特征较弱，表明分散剂的存在确实改变了晶体的结构，具有较好的晶格畸变作用。
在高硬重垢水中，阻垢剂的晶格畸变性能起主要作用。
2 阻垢性能评定方法及其特点
2.1 鳌合能力与部分分散能力的测定
    在阻垢剂评定试验中，将达平衡后的试样静置 10h 或凉至室温，用 EDTA 滴定上层清液
或滤液中的稳定钙离子浓度，以上层清液或滤液中稳定钙离子浓度的多少来评价阻垢剂阻
垢性能的优劣。属于这种评定方法的有静态阻垢法、鼓泡法和极限碳酸盐硬度法等。
    在有阻垢剂存在的条件下，溶液中 Ca2+的存在形式有以下几种:自由钙离子(比例很小)、
含钙离子对

(如[CaOH」+，[CaSO4」。，[CaCI」+，[CaC12」0，[CaHCO3」+等，比例较小)、钙

鳌合物

(所占比例与所投人的鳌合剂浓度有关)、被分散剂吸附且能够悬浮在溶液中的 CaCO3

颗粒、被分散剂吸附且沉积在容器底部的

CaCO3 淤泥等。随着硬度的升高或浓缩倍数的升高，