水處理緩蝕劑從最初的鉻酸鹽、聚磷酸鹽到膦酸鹽;從高磷、含金屬的配方到低磷、全有機配方;從單一的鉻系、磷系配方到鉬系、鎢系、硅系、全有機等配方,顯示出水處理緩蝕劑正朝著多品種、高效率、低毒性等方向發(fā)展,并且近幾年來在新品種、新配方的發(fā)展研究中取得了許多可喜成果。
1)磷酸緩蝕劑:磷酸是一類具有C-P鍵的化合物,分子中含有與碳原子直接相連的磷酸基,60年代開始用于冷卻水化學處理,直到現(xiàn)在成為處理化學品最廣泛應用和研究最多的系列。該系列已形成4代產(chǎn)品:HEDP(ATMP)→PBTCA→HPA→PAPEM(POCA)。現(xiàn)在主要應用的還是第一代和第二代產(chǎn)品,第三代和第四代產(chǎn)品也已研究出來和商品化。
2)非磷緩蝕劑:由于磷系緩蝕劑污染環(huán)境,促進冷卻水中藻類的生長,導致磷垢、赤潮等現(xiàn)象。因而開發(fā)非磷緩蝕劑已經(jīng)引起人們的重視,近年來也取得了相應的成果。
烷基環(huán)氧羧酸酯(AEC)具有極高的安全和環(huán)保性能,允許在高濃縮倍數(shù)下運行而引起與濃縮倍數(shù)有關的問題,因而減少了操作費用。AEC是唯一的非三價磷沉積物控制劑,可提供比膦酸鹽更好的結(jié)垢控制,也是一個不會在高鈣含量水中沉淀的三價磷酸鈣抑制劑。由于AEC的引入,使總磷排放量減少了30~50%,是解決高PH值循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢問題的全新方法。
鎢酸鹽屬于鈍化型緩蝕劑,其氧化能力較弱,故只有在水中有溶解氧的情況下才會有緩蝕作用,即當金屬表面有氧化物覆蓋率相當大時,陽極面積很小,陽極電流密度大時,鎢酸根離子可在高電流密度時極快地放電,此時其氧化能力強,可將Fe2+氧化成Fe3+,促進了金屬氧化膜的形成,所以鎢酸鹽對金屬鈍化膜的形成并不起主要作用,它僅起著膜的維持和修補作用。因此,鎢酸鹽多和其他緩蝕劑復配使用以獲得優(yōu)良緩蝕效果。如鎢酸鹽與含—COOH、—OH、—C=C—和—COOR的共聚物復配后,加入高硬度的水中可降低冷卻水系統(tǒng)中軟鋼熱交換器、管道的腐蝕速度,緩蝕劑可達90%。
3)共聚物緩蝕劑:人們發(fā)現(xiàn)某種共聚物不僅具有阻垢分散作用,而且還具有緩蝕作用,因此近年來國外大力研究共聚物緩蝕劑,以替代無機磷酸鹽、鋅鹽、膦酸鹽或膦酸酯等緩蝕劑,用于配置不含有機磷的全有機配方。
4)有機硅緩蝕劑:有機硅緩蝕劑是緩蝕劑發(fā)展的一個新領域,它具有緩釋、阻垢及凈化等性能,并且能穩(wěn)定硅酸鹽。用做緩蝕劑的有機硅化合物有:有機硅或有機硅氧烷,硅氮烷和對有機硅烷偶聯(lián)劑改性物。