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溶液中碳酸钙颗粒的个数越来越多,粒径也越来越大,因此被分散剂吸附且不能在溶液中
悬浮的

cacO3 的比例越来越高。

    显然,上述所谓的上层清液或滤液中只含有自由钙离子、含钙离子对、钙鳌合物和部分被
分散剂吸附且能够悬浮在溶液中的

CaCO3 颗粒。在硬度较低、阻垢剂浓度较高的条件下,这

也许包含了溶液中总钙的绝大部分,用此时的测定结果表示阻垢剂的阻垢能力是正确的。但
当溶液的硬度较高、阻垢剂浓度相对较低时,沉积在底部的

CaCO3 淤泥状垢已成了溶液中

总钙的大部,此时仍用上层清液或滤液中的钙离子含量来表示阻垢剂的阻垢能力则就不正
确了。
2.2 鳌合能力的测定
    pH 位移法和电导法是测定溶液因 Ca2+与 CO32-的结合而引起的溶液 pH 和电导变化的测
定方法〔

6 一 8〕。由于 CaCO3 晶体的生长(或聚集)和老化不能引起溶液中 H+浓度和导电粒子

数的变化,因此

pH 位移法和电导法是单纯测定阻垢剂鳌合能力的方法。

    研究表明,在一定的硬度范围内,pH 位移法和电导法的测定结果与经典的静态阻垢法和
鼓泡法具有相同的变化趋势,表明这两类方法的测定内容的本质是相同或相近的。进一步可
以推断,在静态阻垢法、鼓泡法和极限碳酸盐硬度法等测定方法中,相对于鳌合能力,分散
能力的贡献较小,即很少顾及分散能力的阻垢贡献。
2.3 传统评定方式下常规阻垢剂的阻垢性能
    由于常规阻垢剂性能评定方法(静态阻垢法、鼓泡法、极限碳酸盐硬度法、pH 位移法和电导

)所测定的主要是药剂的鳌合性能,很少顾及药剂的分散能力,更不包含药剂的晶格畸变

能力,因此这些方法在评价中、低硬度水中阻垢剂的阻垢性能是适用的,但对于高硬水质,
这些方法则是不适用的,其结果也是不正确的。由于

HEDP 和 ATMP 具有较好的鳌合能力,

采用上述评定方法可得到它们的阻垢能力优于任何阻垢分散剂〔如聚丙烯酸

(PAA)、水解聚

马来酸醉

(HPMA)、聚环氧唬拍酸(PESA)、麟酞基梭酸共调聚物(POCA)和多氨基多醚基亚甲

基麟酸盐

(PAPEMP)等〕的结论,这显然是不正确的;用这些方法也几乎不能分辨各种阻垢分

散剂

(包括水法聚马与溶剂法聚马)之间的差别,这显然也是不合理的。

    有一种适用于高硬度、高碱度、高浓缩倍数水质的复合药剂侧,经典方法评价得到阻垢率

20%一 35%的结论,动态模拟法得到阻垢率>90%的结论,现场使用于补水总硬为 7.5 m

mol/L,碱度为 9.2 mmol/L,浓缩倍数为 2.5 的循环水系统,3 年未发生结垢现象。这进一步
表明,目前所广泛使用的阻垢性能评定方法

(静态阻垢法、鼓泡法、极限碳酸盐硬度法、pH 位

移法和电导法

)是片面的,在评价高硬水中阻垢剂的性能方面与实际相距较远。

3 其他评定方法
    可用于评定阻垢剂性能的方法很多,如用扫描电子显微镜可观察晶体的成核、生长、聚集
和吸附过程。用原子力显微镜研究有阻垢剂存在的碳酸钙晶体的生长,可以看出阻垢剂对生
长的抑制作用。用

X 一衍射法可以比较在不同阻垢剂存在的条件下垢样的细碎程度、晶体的

畸变程度及晶系的变化。用粒径分布仪可研究在不同阻垢剂存在的条件下,成垢物质的成核
和生长动力学。但这些方法大多需借助专门的仪器,只能被研究机构采纳,很难在广大用户
和现场评定中推广。
    动态模拟法是评定缓蚀阻垢剂性能的最可靠方法,但由于其实验时间长、物力财力人力消
耗大,也不是一种多快好省的方法。我们实验室所采用的硬垢测定法是一种能够同时测定阻
垢剂的鳌合贡献、分散贡献和晶格畸变贡献的方法,其基本步骤是

:按鼓泡法进行阻垢试验,

鼓泡结束后用原液以

lm/s 的流速冲刷器壁上的垢样 2min,弃去,器壁上的残留物被认为是

硬垢。用过量盐酸洗涤器壁,将洗涤液稀释至一定刻度,然后分析洗涤液中

Ca2+浓度。Ca2+

浓度越高,说明硬垢量越多,阻垢剂的综合阻垢性能就越差。这种方法所得到的结果与现场
实践效果一致。如果建立规范的操作步骤,可改善评定结果的重现性,是一种具有实用价值