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作用机理

作用机理（归丽晶，硅磷晶与洁灵精G-PHOS形状上都属于球型晶体，但非相同产品，使用中应加以区别，洁灵精球体上有生产标记）洁灵精的G-PHOS

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作用机理
（归丽晶，硅磷晶与洁灵精G-PHOS形状上都属于球型晶体，但非相同产品，使用中应加以区别，洁灵精球体上有生产标记）

洁灵精的G-PHOS防腐蚀及防结垢机理：
（一）腐蚀反应机理
如果碳钢浸在水中，碳钢的表面状态与其接触的溶液状态不均匀。表面形成了无数的微小面积的低电位部分（局部阳极）和高电位部分（局部阴极），在局部电池的阳极和阴极分别发生如下反应。
阳： Fe    → Fe¬¬2    2e-                     ①
阴：(1/2)O2 H2O 2e → 2OH-                        ②
           2H       2e-    →     H2                ③
① 式表示的反应为碳钢管路表面中的铁原子失去电子，变为二价铁离子；
② 式表示溶液在碱性条件下，水中的溶解氧得到电子，变为负二价状态；
③ 式表示溶液在酸性条件下，水中的氢离子得到电子，变为氢气；
若溶液为碱性，则①、②两式在溶液中构成原电池，发生电化学反应；若溶液为酸性，则①、③两式在溶液中构成原电池，发生电化学反应。
上述反应连续发生呈下两式反应
           Fe¬¬2         2OH-      →   Fe(OH)2
   2 Fe(OH)2     (1/2)O2 H2O   →   2 Fe(OH)3或Fe2O3•3H2O
注意：只要碳钢表面接触含溶解氧的水，则上述一系列腐蚀及反应将继续进行下去。
在金属表面上有粘泥（以微生物为主的污垢）附着，在其下面形成厌气性时，则硫酸盐还原菌增殖，发生如下式的阴极反应，生成硫化氢（H2S），往往使腐蚀加速。
            SO42- 10H    8e- → H2S 4H2O
在碳钢表面，当腐蚀生成物和粘泥等污垢附着不均匀时，溶解氧难于扩散，污垢下面呈局部阳极，与溶解氧接触较多的污垢的周围部分呈阴极，往往在污垢下面发生局部腐蚀（点蚀）。在发生点蚀的部位阳离子即亚铁离子（Fe¬¬2 ）的浓度增高，为保持电平衡状态，阴离子通过污垢层向点蚀界移动，引起离子的浓缩。在阴离子中，扩散速度比较快的氯化物离子（Cl- ）最容易在点蚀部位被浓缩。这样一来，在点蚀内部集聚弱酸性氯化亚铁等腐蚀生成物，点蚀内部的pH值降低，点蚀加速。
（二）缓蚀剂
（1）定义：缓蚀剂又叫腐蚀抑制剂。凡是添加到腐蚀介质中能干扰腐蚀电化
             学作用，阻止或降低金属腐蚀速度的一类物质都称为缓蚀剂。
（2）缓蚀机理：缓蚀剂本身可溶于水，但在金属表面形成一层保护膜来阻止金
              属离子的水合反应和溶解氧的还原反应，从而抑制腐蚀反应。
二结垢与阻垢
（一）水垢生成机理
     在稀溶液中，溶质呈离子、络离子和单分子状态存在。但是，在过饱和溶液中，由数个、数十个分子集聚成晶核，如果晶核比某个临界直径（临界晶核）小，则再溶解;大于临界晶核，开始结晶。晶体的生长速度由溶液中溶质向晶体表面的扩散速度，及晶体表面的的溶质表面析出速度决定。晶核只产生在过饱和溶液中。
（二）阻垢剂
（1）定义：凡能控制产生泥垢和水垢的药剂称之为阻垢剂。
（2）阻垢机理：阻垢剂的官能团对水垢成分，阳离子具有螯合力，封锁阳离子，
                抑制其与阴离子的反应而防止结垢，同时，阻垢剂对晶核和晶
                体的活性点有特殊吸附能力，抑制其生长，故只需投加较低浓
                度就能显示出效果。阻垢剂的这种化学计算当量作用，称为低
                限效应。
(三)聚磷酸盐的防腐阻垢作用
（1）防腐：
    聚磷酸盐对铁离子封闭作用和分散作用。
    即使投加低浓度的聚磷酸盐，也能封闭铁离子，同时也有使沉淀物分散的能力。在中性水中，铁与溶解氧反应，生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2]，在溶解氧存在的条件下，氢氧化亚铁继续反应，变成氢氧化铁[Fe(OH)3]。此外，氢氧化铁由于温度条件等原因，会变成氧化铁[Fe2O3•nH2O]。
聚磷酸盐能封闭封闭亚铁离子[Fe2 ]如下图
                        О   О
                        ‖   ‖
           -----О-P-О-P-О----
                    |    |
                    О   О
                         ? ?
                           Mn
                                         (Fe2 )
                         ? ?
                        О   О
                        |    |
               -----О-P-О-P-О----
                        ‖   ‖
                        О   О
    阻碍向氢氧化铁的转移，可以防止“赤水”的发生，同时可使氢氧化铁、氧化铁等微粒保持在分散状态。
此外，聚磷酸盐有分散作用，可以分解软的铁锈。这种现象表明，在实际设备上，开始投加聚磷酸盐后，“赤水”现象暂时变得剧烈，而由于投加聚磷酸盐后，水锈生成也减少了。
聚磷酸盐与水中钙离子等二价金属离子反应，由于在金属表面形成磷酸钙等的沉淀膜起缓蚀作用。因此，要使聚磷酸盐发挥较好的缓蚀作用，水中要有一定的Ca2 离子。此外，水中还需一定溶解氧存在。因为如果水中不含溶解氧，水中的聚磷酸盐要与铁形成可溶性的络合物而促进腐蚀。反之，若有一定的溶解氧，则聚磷酸盐可形成含有氧化物的保护膜。
在饮用水系统中，聚磷酸盐投加浓度在1~3ppm，对已经发生“赤水”的系统，初期投加的浓度稍高（3~5ppm）。经一周时间左右，看不到赤水现象，加药量适当降低。
（二）阻垢：
以往有人对聚磷酸盐的阻垢作用作过实验，其结果表明，几 mg/l的聚磷酸盐就能防止几百 mg/l 的碳酸钙沉淀析出。这种利用微量聚磷酸盐防止水垢析出的方法，称之为“临界值”。
聚磷酸盐的阻垢机理可能存在如下几个方面：
1 认为使聚磷酸盐在水中生成的长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同时这种阴离子易于和 Ca2 发生离子置换，这种置换发生在分散于水中的全部钙离子层上，从而防止了碳酸钙的析出。
2 认为微量聚磷酸盐抑制和干扰了碳酸钙晶体的正常生长，使晶体在生长过程中被歪扭，从而使晶体长不大，不能沉积形成水垢而分散于水溶液中。
3 认为少量的聚磷酸盐有效地控制晶核的形成速度，从而有效地阻止碳酸钙等的沉淀。
4 聚磷酸盐还可以和附在管壁上的Ca2 和Fe2 形成络合或螯合离子，然后在借布朗运动或水流作用重新把管壁上的这些物质分散到水中。

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