环保型无磷阻垢缓蚀剂的研制及作用机理研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

（1）目的及意义

在世界经济可持续发展的旅途中，水处理药剂的积极作用已经得到了全社会的认可[1]，但其对环境的污染问题也同样受到人们的高度重视。目前，国内外的工业循环水大多采用的是磷系水处理药剂，极易对环境产生二次污染，增加后续废水处理的费用[2-3]。出于环境保护的考虑，含重金属的阻垢缓蚀剂的应用已日益减少，磷系阻垢缓蚀剂同样被世界上的大部分地区列入限排的行列。为响应这一环保措施，低磷甚至无磷的阻垢缓蚀剂已成为如今国内外水处理药剂的研制热点。而目前聚环氧琥珀酸（pesa）和聚天冬氨酸（pasp）是国际上较为公认的无磷并且具有可生物降解特性的水处理药剂[4]。

根据大量的实验研究表明，腐植酸钠除了在阻垢、缓蚀方面具有较为优良的效果外，其水处理后的排放也同样能够达到环保要求。目前，人们研究出在碱性条件下腐植酸钠的阻垢缓蚀机理主要为以下四个方面：一、腐植酸钠能够抑制碳酸钙的晶体生长。这是因为腐植酸钠的溶解度比碳酸钙高800倍，沉淀时首先析出碳酸钙晶体，但生成的晶体表面力场不均，且对腐植酸根阴离子具有吸附作用，结合生成的部分腐植酸钙沉淀凝结为絮状沉淀将之前生成的碳酸钙晶粒进行包裹，从而阻止了钙离子与碳酸钙离子的接触，抑制碳酸钙晶格的就位排列，从而使得生成的碳酸钙晶体呈水渣状态，晶体细小且分散；二、腐植酸钠的酚羟基或羧基上的钠离子能够与水中的钙离子进行置换反应，从而生成腐殖酸钙沉淀，具有防垢的功效；三、在碱性条件下，腐植酸钠能够在金属表明生成黑色的保护膜，具有结构紧凑、附着力强、覆盖均匀的特点，因而具有良好的缓蚀效果；四、腐植酸钠同时具有较强的渗透性，能够渗透至金属和水垢的接触面上，和水中的钙、镁离子发生置换和络合反应，使之前生成的老水垢脱落[5-7]。

2. 研究的基本内容与方案

（1）研究内容

将实验室自制的腐植酸钠与如今常用的阻垢缓蚀剂pasp、pesa进行复配，研究最佳制备工艺和复配配方，得到的复配产物作为新型阻垢缓蚀剂用于处理高浊度循环水，以代替传统的对环境和人体有害阻垢缓蚀剂，使之在成本、性能及环境友好等方面优于传统的阻垢缓蚀剂。

3. 研究计划与安排

（1）3月5日－3月20日：对论文所涉及资料内容进行文献检索，完成开题报告；

（2）3月21日－4月10日：完成初步试验，提交工作进展和阶段性小结；

（3）4月11日－5月10日：完成所有实验、测试及数据分析整理工作，确定制备该复合缓蚀阻垢剂的最佳配方，并严格按学校教务处毕业设计论文的格式规范要求和任务书上的目标任务完成毕业设计论文初稿的撰写（15000字以上）；

4. 参考文献（12篇以上）

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