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植物单宁作为缓蚀剂在全自动石英砂过滤器水处理中的应用
植物单宁作为缓蚀剂在石英砂过滤器水处理中的应用
植物单宁作为一类来源方便、价格低廉、绿色环保的天然有机高分子缓蚀剂受到国内外学者的广泛关注。近20年来, 各种介质条件下单宁对钢的抑制 腐蚀效果都有人研究, 有研究表明在酸性介质中单宁能抑制裸钢腐蚀, 在中性介质中单宁对已经生锈的钢铁起保护作用, 但在中性介质中单宁会加速裸钢的腐蚀。用放射松单宁和阿拉伯胶单宁处理钢, 实验结果表明放射松单宁的缓蚀效果比阿拉伯胶单宁和传统涂料都强, 且表现出减少钢材发疱、减少氧化、提高涂料的附着力、提高钢材使用寿命、减少防蚀保护成本等X势。用单宁酸溶液处理A3 钢表面, 在其表面获得了具有明显耐腐蚀性的均匀蓝色膜, 色泽鲜艳, 兼具装饰与耐蚀性能, 有很好的应用前景。用栲胶及其增纯产物和相应的单宁- 铁螯合物制成的带锈 涂料处理带锈钢铁, 也取得了较好的效果。
近年来也有人将单宁进行改性或将它与其他聚合物复配使用, 对单宁进行胺甲基化、季铵盐化和磺化3 种改性, 改性后的单宁在很大程度上提高了其缓蚀、阻垢和杀菌等性能。用天然植物胶粉进行吡啶季铵化改性, 将其与乌洛托品和丙炔醇复配, 对多种金属都有较好的缓蚀作用, 并且在汽车水箱清洗中得到了成功应用。
虽然单宁缓蚀剂在多方面得到了研究与应用, 但它的缓蚀性能和缓蚀机理还不十分清楚, 因此也成为当前的一个研究热点。探讨了含羞草对低碳钢的缓蚀机理, 同时又用栗木单宁中9种主要组分分别做了缓蚀试验研究, 还采用非线性动力学模型探讨了含羞草单宁的缓蚀机理。单宁用作阻垢剂有如下特点: 低毒、易生物降解、 无二次污染, 是绿色阻垢剂; 原料来源广、容易制取、 价格低廉、使用简便、处理温和; 应用范围广、可用于中小型蒸汽锅炉、工业循环冷却水系统等防垢、除垢。
单宁能防垢、除垢的作用是多方面的:
( 1) 单宁 含有许多酚羟基聚合度不同的物质( 包括一些单体 的混合物) , 相对分子质量一般2 000 以上, 能与 Ca2+、Mg2+等形成溶解度较大的螯合物, 抑制了垢的沉积;
( 2) 单宁具有分散性, 能使污垢粒子较长时间地保持分散的悬浮状态, 减少沉积的产生;
( 3) 单宁 破坏晶体使晶格畸变, 单宁在水中可令形成水垢盐 的晶体由原来的立方晶形转变成正交晶形, 后者很容易脱落, 达到阻垢目的; 单宁与晶体表面进行螯合形成的螯合物占据晶格位置使晶格不能正常生长, 若晶体继续生长, 螯合物嵌入晶体中, 使晶体易于破裂, 阻碍了垢的生长。人们很早就知道将单宁用做阻垢剂, 现在已不仅仅局限于传统上的用于锅炉防垢、除垢, 还可用于冷却水系统的预清洗、汽车水箱的防垢及内燃机水箱的抗冻防垢。
