聚天冬氨酸与磁场协同效应对碳酸钙晶型及阻垢性能的影响_刘振法

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聚天冬氨酸复配水质稳定剂的研究进展

聚天冬氨酸复配水质稳定剂的研究进展支新;申振玲;柴云;张普玉【摘要】Polyaspartic acid is a kind of biodegradable scale inhibitor,but its single use can not meet the practical application of watertreatment.Therefore,the combination of polyaspartic acid and other water quality stabilizers has attracted considerable attention in this field.The re-search progress on the compound of polyaspartic acids and inorganic compounds,organic com-pounds,organic acids and polymers are reviewed,and the combination has a scale inhibition, corrosion inhibition,sterilization,chelating and other properties.Furthermore,the prospect in this field are discussed.%聚天冬氨酸是一类可生物降解的阻垢剂，但其单一使用不能满足水处理的实际应用，聚天冬氨酸与其他水质稳定剂的复配成为这一领域的研究热点。

基于此综述了聚天冬氨酸与无机类，有机膦酸类和高分子化合物等复配的研究进展，复配后的水处理药剂同时具有阻垢、缓蚀、杀菌、螯合等性能，并对这一领域的研究进行了展望。

【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2016(027)004【总页数】4页(P514-517)【关键词】水处理剂;聚天冬氨酸(PASP);复配【作者】支新;申振玲;柴云;张普玉【作者单位】河南大学化学化工学院，精细化学与工程研究所，河南开封475004;河南大学化学化工学院，精细化学与工程研究所，河南开封 475004;河南大学化学化工学院，精细化学与工程研究所，河南开封 475004;河南大学化学化工学院，精细化学与工程研究所，河南开封 475004【正文语种】中文【中图分类】TQ085.4随着工业的快速发展，循环冷却水的用量也在不断加大，不可避免地造成水垢的产生，防止结垢的方法是向循环冷却水中加入水处理药剂. 目前水处理药剂已经成为精细化工产品的一个重要分支.随着绿色环保理念的加强，聚天冬氨酸(PASP)是一种对CaCO3阻垢效果明显且可生物降解的阻垢剂[1-3]，近年来成为水处理药剂的研究热点，但PASP官能团的单一导致性能的单一[4]，并且在性能上与目前市售的阻垢剂仍有一定的差距，无法在工业水处理中得到广泛的应用. 所以要将PASP与其他物质进行复配来提高综合性能[5].徐群杰等[6]将PASP和钨酸钠进行复配，在钨酸钠总质量分数为16×10-6时，PASP与NaWO4质量比为1∶1情况下，对铜的缓蚀效率为90.5%，当模拟水体系的温度升高、pH增大、氯离子含量增加及硫离子浓度增加时,都会使复配缓蚀剂对铜的缓蚀效果变差. 在电化学的试验下，图谱显示加入复配缓蚀剂后,铜电极的腐蚀电位和极化曲线均发生正移,说明复配缓蚀剂是阳极型缓蚀剂. 陈颖敏等[7]将PASP，苯并三唑(BTA)，钼酸钠，D-葡萄糖酸钠进行复配，当复配比为10、0.5、20、10 mg/L时，缓蚀率达到了99.2%. 由于BTA是公认的高效铜缓蚀剂，化学吸附成膜;钼酸钠无毒无公害，不会引起微生物的繁殖，适用于高温、高pH值和高硬度水，并与多种缓蚀剂有着协同缓蚀效果；葡萄糖酸钠是一种价格低廉并具有优良协同作用的缓蚀剂，使得复配物具有绿色无磷，缓蚀效果好并且还能降低成本. 王克诚等[8]用PASP与葡萄糖酸钠进行复配，聚天冬氨酸与葡萄糖酸钠复配后，缓蚀性能提高，成本降低. 40 mg/L PASP加60 mg/L 葡萄糖酸钠为实验最佳配比，其缓蚀率达94.8%. 成本仅为同缓蚀率下聚天冬氨酸的27%，使得此复配缓蚀剂性能优异、无污染、价格低廉,具有良好的应用前景. 王佳等[9]利用PASP、具有高阻垢分散性能的聚环氧琥珀酸(PESA)、价格低廉的葡萄糖酸钠以及增效剂制备了一种新型的高效、环保、低毒缓蚀阻垢剂，在质量浓度为100 mg/L时，阻垢率为89.0%，远高于现有油田用的阻垢剂.邹鹏等[10]与王庚平等[11]将 PASP、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)进行复配，在阻硫酸钙垢时，PASP-PBTCA体系有明显的协同效应. 前者又添加了聚丙烯酸(PAA)进行复配，得到其最优配方为m(PASP)∶m(PAA)∶m(PBTCA)=6∶1∶1. 投加药量浓度为8 mg/L时该复配物阻垢率能达到91.71%，对碳钢的缓蚀率可达到92.23%，当阻垢剂总质量浓度为10 mg/L，ρ(PASP)∶ρ(PBTCA)为8∶2时，阻硫酸钙率达到90%以上. 且当PH在6-9之间该复配体系阻硫酸钙垢性能无明显变化. 南子龙等[12]先用甘氨酸、甲醛、亚磷酸合成了新型阻垢剂甘氨酸二亚甲基膦酸 (GDMP)，并将其与PASP 进行二元复配. 结果表明在保持试验水溶液中投加复配药剂总质量浓度为5 mg/L不变的情况下， GDMP占GDMP 和PESA复配总量的40%～60%，且阻垢率接近100%. 这是因为GDMP 中的多个膦酸基团结构与聚羧酸结构可以互补，从而使 GDMP-PASP 复配阻垢剂存在较好协同效应.吉娜等[13]将PASP分别和三种磷(膦)系阻垢剂—SHWP(主要成分六偏磷酸钠)，PBTCA，DTPMP(主要成分二乙烯三胺五甲叉膦酸)进行复配；当PASP与SHWP 的浓度分别为3和0.002 mg/L时复配效果最佳，其阻垢率为94%；当PASP与PBTCA的复配浓度分别为1和4 mg/L时,复配协同效果最佳，其阻垢率为93.3%；当PASP与DTPMP的复配浓度分别为3和10 mg/L时，复配协同效果最佳其阻垢率为94.8%. 王秀丽等[14]将PASP、PESA、氨基三亚甲基膦酸3种阻垢剂进行复配，当原料分别为25%、60%、15% 时，达到90%以上. ZHANG等[15]将PASP，PESA聚氨基聚醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)，谷氨酸(Gln)和Zn2+相结合观察协同效应. 当聚天冬氨酸，PESA，PAPEMP，Gln，和Zn2+最佳的量分别为12，12，4，2和2 mg/L. 该复合材料能有效地抑制碳钢在严重腐蚀性软水介质中腐蚀的程度，其阻垢性能达到了99%.闫美芳等[16]将PASP、PESA和丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物(AA-AA)进行复配，结果表明，当药剂用量为 12 mg/L 时，质量比m(PASP)∶m(PESA)∶m(AA-AA)为1∶1∶2的三元复配物对 Ca CO3的阻垢率为96.73%、分散氧化铁时的透光率仅为20.9%，生物降解率为76%，且适用于硬水. 刘振法等[17]又将PASP、衣康酸-丙烯酸-丙烯酸酯三组分共聚物(IA-AA-AE)和PBTCA制备了PASP复配物(PASP/IA-AA-AE/PBTCA)研究了PASP复配物与磁场的协同阻垢性能；静态和动态实验结果表明，磁场与复配物的协同作用可提高复配物对Ca2+的螯合作用，在质量浓度650 mg/L的Ca2+、质量浓度1 300 mg/L的及质量浓度4 mg/L的复配物条件下，磁场与PASP复配物协同作用时，阻垢率比复配物单独作用时分别提高10%和20%以上. 陈燕敏等[18-19]以PASP、PAA、水解聚马来酸酐(HPMA)、BTA为原料，得到一种高效的复合型缓蚀剂配方ρ(PASP)∶ρ(PAA)∶ρ(HPMA)∶ρ(BTA)=2.4∶1.6∶2∶1. 结果表明，该缓蚀剂对碳钢、紫铜和不锈钢的缓蚀率分别为84.8%，96.4%，99.2%. 又将PASP和PESA分别和PAA、HPMA、BTA进行复配用CO2生成法研究复配物的生物降解性能. 结果表明，两者的降解率分别达到了 77.6%和 76.8% . 董社英等[20]先以衣康酸、丙烯磺酸钠、马来酸为单体，采用微波辐射法合成了 IA-MA-SAS三元共聚物并且具有良好的阻垢性能、热稳定性和分散氧化铁性能，将其与聚天冬氨酸进行复配，在投加量为15 mg/L的条件下ρ(IA-MA-SAS)∶ρ(PASP)=1∶1，复配物对Ca2+，Mg2+阻垢率高达95.34%；且适用于高硬度、高碱度、高水温的冷却水系统. 余嵘等[21]合成了丙烯酸/丙烯酰胺/马来酸酐(AA-AM-MA)三元共聚物阻垢剂并对PASP与三元共聚物复配，其最佳配比浓度为PASP∶(AA-AM-MA)=2∶1，适用于高钙、高碱、高温的水系统中，并可在其中长时间停留，将其应用于火电厂循环冷却水水样，其对碳酸钙的阻垢率达到100%. 王亚琼[22]用Gln对 PASP 改性，利用调节等电点的方法，对氨基酸进行分离. 又对其衍生物与AA-AM-MA三元共聚物复配进一步研究，发现阻垢率接近100%. 姜丽艳等[23]将PASP与两种丙烯酸共聚物MA-AA、AA-AMPS分别进行复配，实验结果表明当PASP与MA-AA的浓度比为5∶3时其阻垢率为92.3%. 当聚天冬氨酸与AA/AMPS的浓度为6∶1时阻垢率为92.7%. 李晓辉[24]先以柠檬酸为主要原料合成了丙烯三羧酸-丙烯酸共聚物，将此共聚物与聚天冬氨酸和锌盐复配成三元水处理剂适用于高硬度水质，在用量为14 mg/L时，对碳钢的缓蚀率达96%以上；生物降解率达到87%. GAO等[25]从聚琥珀酰亚胺与2-氨基乙磺酸和天冬氨酸合成了聚天冬氨酸衍生物(PASP-SEA-ASP)对A3型碳钢在海水中进行性能测试，发现14 mg/L的共聚物的阻垢率达到100%；现将PASP-SEA-ASP的混合物，硫酸锌，2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)和乙基铵进行复配，最佳性能的质量比为15∶3∶6∶1达到97%的腐蚀抑制率. 曾德芳等[26]自制了壳聚糖(CTS)、助剂；并将CTS、PASP、助剂、锌盐为原料进行复配，试验结果表明，复合配方质量配比为 PASP质量∶助剂质量∶CTS质量∶锌盐质量=6∶0.8∶7∶0.4. 在缓蚀阻垢剂投加质量浓度为40 mg/L 时阻垢率为97.34%，缓蚀率为95.70%，与传统缓蚀阻垢剂相比，缓蚀率提高2.07%，阻垢率提高1.63%，药剂成本下降6.7%. 杨玉华等[27]将PASP、单宁酸和葡萄糖酸钠进行复配. 当质量比m(PASP)∶m(单宁酸)∶m(葡萄糖酸钠)=1∶2∶3，阻垢率可达99.4%. 刘芳等[28]将十四烷基二甲基苄基氯化铵(1427)、PASP和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)水处理剂与锌盐复配，结果表明，当循环冷却水中ATMP、PASP、1427和锌盐的质量浓度分别为40、20、80、2 mg/L时，该复配剂可获得最佳性能，对碳钢的缓蚀率和相应的阻垢率均高于91%，杀菌率可达98%以上，实现了缓蚀、阻垢和杀菌3种功效. DOROTA[29]将聚氨基葡萄糖与PASP进行复配，发现复配物对水中重金属有很强的螯合作用，对污水中重金属的处理有重大意义.聚天冬氨酸复配物与聚天冬氨酸相比，阻垢效果有很好改善的同时，又增加了缓蚀、螯合、杀菌等综合性能. 今后研究的重点之一就是如何降低聚天冬氨酸复配物的生产成本，使之能够大规模工业化应用. 同时加强对不同地区、不同水质的应用.【相关文献】[1] OUCHI T, SHIRATANI M, JINNO M, et al. Synthesis of poly[(glycolicacid)salt(L-aspartic acid)]and its biodegra-dation behavior in vitro [J]. Macromol Rapid Commun, 1993, 14(12): 825-831.[2] WOLLENBERGER L, HALLING S B, KUSK K O. Acute and chronic toxicity of veterinary antibiotics to daphnia magna [J]. Chemosphere, 2000, 40: 723-730.[3] JUAN M, JORGE L, HERRMANN J-R, et al. Synergy effect in the photocatalytic degradation of phenol on a suspended mixture of titania and activated carbon [J]. Appl Catal B-Environ, 1998, 18: 281-291.[4] 来小芳, 王吉德, 徐新良, 等. 绿色水处理剂聚天冬氨酸及其改性研究进展[J]. 现代化工, 2013, 4: 24-27.[5] 马媛, 田一梅, 王佳, 等. 再生水回用循环冷却系统药剂HJ-01阻垢机理[J]. 环境工程学报, 2014, 6: 2311-2316.[6] 徐群杰, 金雯静, 周国定. 复配聚天冬氨酸对不同条件模拟水中铜的缓蚀作用[J]. 精细化工, 2007, 24(5): 504-507.[7] 陈颖敏, 崔丽. 聚天冬氨酸应用于循环冷却水的阻垢缓蚀试验研究[J]. 热力发电, 2009, 7: 40-43.[8] 王克诚, 刘欣, 王丽红, 等. 聚天冬氨酸及其与葡萄糖酸钠复配物对碳钢的缓蚀性能研究[J]. 材料保护, 2007, 40(6): 60-62.[9] 王佳, 李俊华. 一种新型缓蚀阻垢剂的性能评价[J]. 应用化工, 2013, 42(12): 2240-2242.[10] 邹鹏, 王琼. 聚天冬氨酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究[J]. 全面腐蚀控制, 2012, 26(6): 39-41.[11] 王庚平, 蒲瑜. 三种阻垢剂阻硫酸钙垢协同效应的研究[J]. 清洗世界, 2011, 27(10): 18-21.[12] 南子龙, 殷昊, 刘智勇. 新型阻垢剂GDMP的合成及其阻垢性能的研究[J]. 工业水处理，2009,29(8): 59-61.[13] 吉娜, 姜丽艳. 聚天冬氨酸与磷(膦)系复配物阻垢性能研究[J]. 内蒙古石油化工, 2009, 7: 22-23.[14] 王秀丽, 颜杰, 唐楷, 等. 膜设备用阻垢剂的配方研究[J]. 化工技术与开发, 2014, 43(5): 24-26.[15] ZHANG B R, HE C J, WANG C, et al. Synergistic corrosion inhibition of environment-friendly inhibitors on the corrosion of carbon steel in sofe water [J]. Corrosion Sci, 2015, 94: 6-20.[16] 闫美芳, 刘振法, 胡晓静, 等. 环保型阻垢分散剂的研制及其性能[J]. 化工进展， 2009, 28(增刊): 238-240.[17] 刘振法, 王延吉, 高玉华, 等. 聚天冬氨酸复配物与磁场的协同阻垢效应[J]. 石油化工, 2006,35(9): 891-895.[18] 陈燕敏, 孙彩霞, 程玉山, 等. 聚天冬氨酸复配物对碳钢、紫铜和不锈钢缓蚀性能研究[J]. 应用化工, 2014, 3(4): 647-650.[19] 陈燕敏, 孙彩霞, 徐会武. 环境友好型缓蚀阻垢剂生物降解性能研究[J]. 河南科学, 2014, 32(9): 1842-1844.[20] 余嵘, 王亚琼, 崔心水, 等. PASP与AA/AM/MA共聚物复配阻垢性能研究[J]. 西安工程大学学报, 2012, 26(2): 214-217.[21] 董社英, 张黎黎, 钮丽, 等. 衣康酸三元共聚物的合成、性能及阻垢机理研究[J]. 工业水处理, 2015, 35(1): 80-83.[22] 王亚琼. 环保型阻垢剂聚天冬氨酸的改性及阻垢性能研究[D]. 西安: 西安工程大学, 2013: 40-45.[23] 姜丽艳, 史忠斌. 聚天冬氨酸与丙烯酸共聚物复配物阻垢性能研究[J]. 内蒙古石油化工,2012(16)： 7-8.[24] 李晓辉. 一种缓蚀性能优异的无磷复合水处理剂的制备及性能研究[J]. 河北化工, 2012, 35(8): 60-62.[25] GAO Y H , FAN L H, WARD L, et al. Synthesis of polyaspartic acid derivative and evaluation of its corrosion and scale inhibition performance in seawater utilization [J]. Desalination, 2015， 365(1): 220-226.[26] 曾德芳, 严欢. 一种环保型无磷缓蚀阻垢剂的实验研究[J]. 徐州工程学院学报(自然科学版), 2012, 27(3): 32-37.[27] 杨玉华, 徐建宝, 王小龙, 等. 多元聚天冬氨酸水处理剂的合成及阻碳酸钙垢性能研究[J]. 兰州交通大学学报, 2013, 32(3): 150-154.[28] 刘芳, 常新, 董文文, 等. 聚天冬氨酸与十四烷基二甲基苄基氯化铵等复配物的缓蚀阻垢杀菌性能[J]. 石油学报, 2013, 29(1): 162-167.[29] DOROTA K. Chitosan as an effective low-cost sorbent of heavy metal complexes with the polyaspartic acid [J]. Chem Eng J, 2011, 173(2): 520-529.。

聚天冬氨酸的改性对阻垢分散性能的影响

（．北工业大学化工学院，津３０３；．北省能源研究所，北石家庄１河天０１０２河河３河北省工业节水工程技术研究中心．北石家庄．河００８）５０１００８；５０１
［要］将聚琥珀酰亚胺（Ｓ）天冬氨酸（Ｓ、一基乙磺酸（Ｅ分别进行反应，聚天冬氨酸进行摘ＰＩ与ＡＰ）２氨ＳＡ）对
［中图分类号］Ｑ８＋１［献标识码］［章编号］１０ — ２Ｘ（０００ — ０７０Ｔ０５．２文４Ａ文０５８９２１）２０５ — ３
Ｉｆｅｃｆｌｎｅｏｄｆｄｐｌａｐｒｉａｉｎｓａｅｉｈｂｔｄｄｓｅｓｏｎｕｍｏｉｅｏｙｓａｔｃｄｏｃｌｉｉｏｎａｎｉｐｒｉｎｉｃｎｉｃｐｃｔｓａａｉｅｉ
改性，对改性聚天冬氨酸的阻ＣＣ、散Ｆ缓蚀性能进行了评定。实验结果表明：ＰＳ分子结构并ａＯ垢分ｅ和０在ＡＰ中引入羧基可以提高其阻垢率，磺酸基的引入则会降低其阻垢率，引入羧基的改性聚天冬氨酸质量浓度而当为６ｍ／ｆ，垢率达到了１０；酸基的引入可以大大提高聚天冬氨酸的分散性能，药质量浓度为１ｇＬｇＬｔ阻；ｊ＂０％磺加０ｍ／，分散Ｆ上清液最小透光率为４．％；基的引入有助于缓蚀性能的提高，药质量浓度为１０ｍｇＬ，ｅＯ时０３羧加０／时比ＰＳ的缓蚀率提高３％以上ＡＰ５［键词］聚天冬氨酸；关改性聚天冬氨酸；垢分散；蚀阻缓

聚天冬氨酸与木质素磺酸钠复配物对碳酸钙阻垢性能的研究

量的阻垢剂制备成溶液，在一定温度的恒温水浴中放置一段时间，促使ｃ（Ｃ，加速分解为ａＨＯ）ＣＣ，达平衡后用ＥＴａＯ，ＤＡ络合滴定法分析测定其溶液中的钙离子浓度，以评定阻垢剂的阻垢性能，
钙离子浓度愈大，则该水处理剂的阻垢性能愈好。
其阻垢率仍不足７％。ＰＳ０ＡＰ与Ｓ３复合配方及在不同影响因素条件下阻垢性能的研究表明：合配方ｔ复
（ＡＰ２０ｇＬ＋Ｉ．ｍｇＬ的阻垢率接近１０，ＰＳ．ｍ／Ｓ５０／）Ｓ０％且适用于高钙、ｐ高Ｈ值、高温的水系统中，可在水系并
１实验部分
１１实验原理．
以含有一定量Ｃ ¨和ＨＣ的配制水和一定ａＯ
制冷却水、锅炉水以及反渗透膜处理中的ＣＣ，ａＯ、Ｃ３Ｐ２的成垢引。ＰＳａ（Ｏ）ＡＰ可耐高温，稳定热
收稿日期：０８０－３：回日期：０８ｏ－８２０－１修０２０－４２
性好，是一种可应用于高温水系统的水处理剂Ｉ】ｌ。ｌ
木质素磺酸钠（Ｌ）ＳＳ是国内碱法造纸黑液的主要成分，来源丰富，价格低廉，可生物降解，热稳定性好，一种常用的阻垢剂，是又是控制铁垢和悬浮物的良好分散剂，但其药剂用量大。Ｊ由于ＰＳＡＰ的价格较一般的水处理剂高而不能被广泛使用，为了降低成本，本文在分别研究了ＰＳ、ＬＡＰＳＳ阻垢性能的基础上，究了ＰＳ研ＡＰ与

绿色生物高分子聚天冬氨酸的合成及其阻垢性能研究

图 1 相对分子质量与阻垢率之间的关系
2. 3 PASP 的结构表征合成产物 PASP 的红外谱图见图 2O 目前国内
尚没有见到关于研制 PASP 的专门报道, 国外虽有关于 PASP 的专利, 但没有找到具体的红外谱图, 因此该谱图缺乏相应的参照O 不过从本实验合成的 PASP 的红外谱图中还是可以得到一些宝贵信息: 在 1 700 cm-1附近是酰胺基酸中羰基的特征峰, 羧基在 2 679 cm-1有吸收振动, 998 cm-1是羟基的振
XIONG Rong-chun, DON G Xue-ling, WEI Gang < B6ljlHg UHlZ67Slz}0f Ch6?l Cl T6 hH0l0g}, B6ljlHg 1000Z 9, ChlHC) Abst r act , The PASP < polyaspartic acid) is synthesiZed by means of pyrocondensation polymeriZation, using maleamic acid as a monomer The inf rared spectrogram and molecular eight of synthetic products are determined The biodegradability, scale inhibition and relation of it ith molecular are in estigated The results sho that PASP is a biodegradable and e cellent green scale inhibitor The molecular eight range is Z 000~ 3 000. ey Or ds, polyaspartic acids pyrocondensation polymeriZations scale inhibitions biodegradability

聚天冬氨酸复配物的合成、阻垢缓蚀性能和阻垢机理

作者简介：刘振法（９３一，士，究员，究方向为工业１６）博研研
水处理技术省自然科学基金项目（２Ｏ０ｏ５）河北省ＢＯ７０９６；科技攻关项目（６１９２。０２３ＯＤ）
Ｃｉａ２ｈｎ；．ＤｅａｔｎｆＣｅｃｌｇｎｅｉｇ，ｉｇｕｉｅｓｙ，ｅｉｇ１０８，ＣｉａｐｒｍｅｔｈｍｉａｏＥｎｉｅｒｎＴｓｈａＵｎｖｒｉＢｉｎ００４ｈｎ）ｎｔｊ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｌｌ（－ｓｃａａｅ４ｔｌ１ａｂｍａｅ（ｌ３ｉｏｙｎｔ一一ｏｙ）ｃｒａｔＴＡＤｓｂｏｋｄｂ－ａｒｌｃａ．Ｃｈｍｉａｉｒ — ｙｗａｌｃｅｙｅｃｐｏａｔｍｅｃｌｔａｔ
ｔｏｎｄＦＴＩｗｅｅｅｉｎａＲｒｍｐｌｙｄｔｈａａｔｒｚｈｅｉｏｃｎａｅｇｒｐｃｎｔｎｔｂｆｒｎｄａｔｒｂｏｋｉ．ｏｅｏｃｒｃｅｉｅｔｓｙａｔｏｕｏｅｅｏｅａｆｅｌｃｎｇＴｈｒａｒｖｉｙａａｙｓｓｗａｅｏｄｔｒｉｅｔｂｌｃｉｅｅｍ１ｇａｔｎｌｉｓｕｓｄｔｅｅｍｎｈｅｄｅｏｋｎｇｔｍｐｅａｕｒｈｅｂｏｃｄｐｏｃｒｔｅｏｆｔｌｋｅｒｄｕｔ
ＷａｇＳｕｎｈｕａａｄＫａｎｎｎＣｈｅｙｎｇｏｕ
（．Ｃｅｓｒ１ｈｍｉｔｙ＆Ｂｉｌｇｎｔｔｔｆｅｈｏｏｙ，ＹｎａｉｅｓｔｏｏｙＩｓｉｅｏＴｃｎｌｇｕａｔｉＵｎｖｒｉｙ，Ｙｎａ６０５，Ｓａｄｎａｔｉ２４０ｈｎｏｇ，

聚天冬氨酸共聚物阻磷酸钙垢性能研究

聚天冬氨酸共聚物阻磷酸钙垢性能研究高玉华;刘振法;张利辉;李海花;高美玲【摘要】以天冬氨酸（ASP）、2－氨基乙磺酸（AESA）、氢氧化钠等为原料制备了一种无磷环保型阻垢剂聚天冬氨酸共聚物（PASP－AESA－ASP），采取静态阻垢法考察了其阻磷酸钙垢性能，用扫描电子显微镜观察了加入聚天冬氨酸共聚物后形成的磷酸钙形貌。

实验结果表明，聚天冬氨酸共聚物阻磷酸钙垢的性能明显高于聚天冬氨酸，在加药量为6 mg/L时，比聚天冬氨酸的阻垢率提高了86％；对不同磷酸钙离子浓度的阻垢率也均有很好的效果，在加药量为14 mg/L时，聚天冬氨酸共聚物的阻垢率均达到了91％以上，当PO43－为10 mg/L时其阻垢率达到了95．2％。

%Using polyaspartic acid(ASP),2-amino sulfonicacid(AESA),and sodium hydroxide as raw materials,a kind of phosphorus-free environment-friendly inhibitor,polyaspartic acid copolymer (PASP-AESA-ASP) has been prepared. The inhibition capacity of the inhibitor for calcium phosphate is investigated by static inhibiting method. The appearance of calcium phosphate formed after the polymer polyaspartic acid has been added is observed with electronic microscopy. Experimental results show that the inhibition capacity of polyaspartic acid copolymer for calcium phosphate is obviously higher than that of polyaspartic acid. When the dosage is 6 mg/L ,the inhibition rate is 86% higher than that of polyaspartic acid. The inhibition rates of calcium phosphate with different ionic concentrations all have pretty good effect. When the dosage is 14 mg/L ,the inhibition rate of polyaspartic acid polymer are all above 91%.When the mass concentration of PO43-is 10 mg/L,its inhibition rate reaches 95.2%.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】4页(P63-65,66)【关键词】无磷阻垢剂;聚天冬氨酸;聚天冬氨酸共聚物;磷酸钙【作者】高玉华;刘振法;张利辉;李海花;高美玲【作者单位】河北省科学院能源研究所，河北石家庄050081; 河北省工业节水工程技术研究中心，河北石家庄050081;河北省科学院能源研究所，河北石家庄050081; 河北省工业节水工程技术研究中心，河北石家庄050081;河北省科学院能源研究所，河北石家庄050081; 河北省工业节水工程技术研究中心，河北石家庄050081;河北省科学院能源研究所，河北石家庄050081; 河北省工业节水工程技术研究中心，河北石家庄050081;河北工业大学化工学院，天津300130【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.4在循环冷却水体系中，水垢的形成与沉积会导致设备的传热效果急剧下降，严重影响生产的正常运行〔1〕，近年来，随着人们对共聚物结构及阻垢机理研究的深入，发现共聚物结构与阻垢性能的关系极为密切〔2〕。

聚天冬氨酸衍生物的合成及阻垢性能

第60卷　第8期化　工　学　报 Vol 160　No 18　2009年8月 CIESC Journal August 2009研究论文聚天冬氨酸衍生物的合成及阻垢性能高玉华1,2,3,刘振法2,3,郭茹辉2,3,王延吉1(1河北工业大学化工学院,天津300130;2河北省能源研究所,河北石家庄050081;3河北省工业节水工程技术研究中心,河北石家庄050081)摘要:利用天冬氨酸热缩聚产物聚琥珀酰亚胺(PSI )和天冬氨酸(ASP )合成了一种聚天冬氨酸衍生物。

研究了聚琥珀酰亚胺与天冬氨酸不同比例时的接枝率,考察了聚天冬氨酸衍生物的阻垢性能。

利用红外光谱对聚天冬氨酸衍生物的结构进行了表征,利用扫描电子显微镜对CaCO 3晶形进行了观察和分析。

实验结果表明:当PSI 与ASP 的摩尔比为1∶118时,产物的接枝率最高,达到了66145%,其阻垢效果也最好。

当Ca 2+质量浓度为400mg ・L -1、HCO -3质量浓度为800mg ・L -1、聚天冬氨酸衍生物用量为6mg ・L -1时,阻垢率达到100%。

聚天冬氨酸衍生物对CaCO 3有晶格扭曲和分散作用。

关键词:聚天冬氨酸;聚天冬氨酸衍生物;接枝率;阻垢机理中图分类号:TQ 085 文献标识码:A 文章编号:0438-1157(2009)08-2107-05Synt hesis of polyaspartic acid derivative and it scharacteristics in scale inhibitionGAO Yuhua 1,2,3,L IU Zhenfa 2,3,GUO Ruhui 2,3,WAN G Yanji 1(1S chool of Chemical Engineering and Technolog y ,Hebei Universit y of Technolog y ,Tianj in 300130,China;2Hebei Provincial I nstitute of Energ y Resources ,S hi j iaz huang 050081,Hebei ,China;3Hebei Engineering Research Center f or W ater S aving in I ndust ry ,S hi j iaz huang 050081,Hebei ,China )Abst ract :Polyaspartic acid derivative was prepared f rom aspartic acid (ASP )and polysuccinimide (PSI )t hat was t he t hermal condensation polymer of ASP 1It s grafting ratio was examined by measuring t he residual ASP 1Effect of t he mole ratio of PSI to ASP on grafting ratio and t he scale inhibition properties of PASP 2ASP were st udied 1The product st ruct ure was characterized by using F TIR 1Calcium carbonate crystals in t he scale samples were observed wit h SEM 1The highest grafting ratio of PASP 2ASP up to 66145%was achieved when t he mole ratio of PSI to ASP was 1∶1181Under t he concent rations of Ca 2+wit h 400mg ・L -1,HCO -3wit h 800mg ・L -1and PASP 2ASP wit h 6mg ・L -1,t he scale inhibition efficiency of PASP 2ASP was up to 100%1Polyaspartic acid derivative could make t he calcium carbonate crystallite more distortive and more dispersive.Key words :polyaspartic acid ;polyaspartic acid derivative ;grafting ratio ;scale inhibition mechanism 2008-12-15收到初稿,2009-04-14收到修改稿。

磁场强度及频率对碳酸钙结垢的影响

后，停止泵，恒温循环。待到静置时间够后取样检测。
末６０年代初，研制了不少的电磁防垢装置，大多用于加热器、蒸发器、低压蒸汽锅炉等。但是由于种种问题
乳用磁处理软化，而导致锅筒蠕胀变形、炉管过热爆
开动磁处理设备后，可以明显观察到通过磁处理
采用药剂碳酸氢钠、氯化钙、去离子水、硼砂，根据
设备的水变得开始浑浊。之后取经过磁处离的水样和
国标ＧＢＦＦ１６６３２ — ２００８《阻垢性能的测定方法一碳酸钙沉积法》配制模拟碳酸钙溶液。配制方法为：将５Ｌ去离
项目基金：甘肃省青年科技基金计划（１２０８ＲＪＹＡ０９４）。
未有经过磁处理的水样，在８０￣Ｃ恒温下放置８ｈ，检测
电导率，具体见图２，由图２可见没有经过磁化的水样
作者简介：蒲瑜（１９８２一）男，汉族，甘肃榆中人，大学本科，助理研究员，主要研究方向：膜制备及应用。
Ｃ＝Ｎ＋ＶｃｏｓＦＤ＝Ｅ＋ＶｓｉｎＦ
Ｌ＝计算点桩号一ＺＨ点桩号；Ｑ＝０；Ｉ＝Ｏ；Ｍ＝Ｏ；Ｈ＝Ｌｈｌ；
Ｚ＝Ｌｈ２；
（２）当在ＨＹ — ＹＨ时：Ｌ＝Ｌｈｌ；Ｑ＝计算点桩号；Ｉ＝ＨＹ点桩号；Ｍ＝０；Ｈ＝

多元聚天冬氨酸水处理剂的合成及阻碳酸钙垢性能研究

表征．研制了一种无磷多元的绿色阻垢剂，其组成为聚天冬氨酸（ＰＡＳＰ）、单宁酸（Ｔａｎｉｃａｃｉｄ）和葡萄糖酸钠（Ｓｏｄｉｕｍ
ｇｌｕｃｏｎａｔｅ）．通过正交试验确定了该复合药剂的最佳配比．通过碳酸钙沉积法对ＰＡＳＰ及其复合产品的阻垢性能进
（ＰＡＳＰ）：优（Ｔａｎｉｃａｃｉｄ）：ｅ（ｒｏｄＳｉｕｍｇｌｕｃｏｎａｔｅ）一１：２：３，总加量为２４ｍｇ・Ｌ＿时，阻垢率可达９９．４．实验结果为
聚天冬氨酸的工业应用提供了参考价值．
１．２ＰＡＳＰ的合成
生物相容性，可在环境中快速完全降解，不会对环境产生影响［ ¨ ．因此，ＰＡＳＰ被公认为是聚丙烯酸系和
磷系水处理剂的更新换代产品［２］．单一的ＰＡＳＰ聚
合物用于工业循环水处理，但对于高温、高硬度及高碱度水质条件，阻垢及缓蚀效果并不能令人满意．研
究表明［３］，利用药剂之间的协同增效作用，将ＰＡＳＰ
与其它的阻垢分散剂复配制成多元复合水处理剂，将有利于促进ＰＡＳＰ在水处理中应用［４］．笔者以聚天冬氨酸（ＰＡＳＰ）、单宁酸（Ｔａｎｎｉｃａｃｉｄ［］）和葡萄糖酸钠（Ｓｏｄｉｕｍｇｌｕｃｏｎａｔｅ［］）为原
将马来酸酐和蒸馏水按一定比例加人到烧瓶中

低频交变磁场对水中碳酸钙结晶过程的影响

技术分析低频交变磁场对水中碳酸钙结晶过程的影响许艳梅(北京中冶设备研究设计总院有限公司北京100029)摘要通过自行设计的高梯度磁处理器,使用碳酸钙沉积法考察低频交变磁场对碳酸钙结晶过程的影响;并借助X_RD和电镜扫描对垢样进行检测,证实了低频交变磁处理水溶液具有先促进碳酸钙晶核生成,而后又抑制晶核长大的现象,并指出磁化处理的垢样中文石所占比例最多,方解石最少,可以形成软垢,容易随着液流冲走,进而达到除垢阻垢效果。

关键词低频交变磁场碳酸钙结晶软垢E ffects of a Low frequency T i m e vary i ngM agneticF i eldon the For m ation of Calciu m Carbonate C rystalXu Yan m ei(Be iji n g M eta ll u rg ical Equ i p m ent Research&D esi g n Corpo ration L i m ited ofMCC G roup,B eiji n g100029)ABSTRACT A se lf des i gned wa ter trea t m ent syste m w ith h i gh g radientm agnetic fi e l d has been estab lished to st udy the e ffects o f a l ow frequency ti m e v ary i ng m agnetic fi e l d on the fo r ma ti on o f ca l c i u m carbona te crysta,l t he calc i u m carbona te prec i pita ti on m ethod was used.Based on t he resu lts of the X_RD and SE M analysis,it s approvedthat it is o f the capac ity o f prom oti ng ca lciu m nuc l ears f o r m ati on i n the ear l y stage,t hen restraini ng cry sta l grow t h l a ter.A lso it s ind i cated that the co m po siti on of sca l e sa m ple wh ich had been treated by m agnetic fi e l d is different from it i n the ra w wa ter.A ragonite i s t he largest com position sha re,m ini m u m compositi on is the ca l c ite,wh i ch is easier for for m i ng so ft sca le tha t is easil y fl ushed by li quid,and t he be tter result o f the scale re m ov i ng and an ti scali ng are ach i eved.KEY W ORDS Low frequency ti m e vary i ng m agnetic field Ca l c i u m carbonate C rysta l Soft sca l e1 引言磁场是具有一种特殊能量的场。

聚天冬氨酸的合成及缓蚀性能研究

77 2
效应 [ 9] 。
应用化工
第 37卷
吸附 [ 13] 。实验表明, 缓蚀率随着 PA SP 的分子量的增加而增加 [ 14 ] 。当粘均分子量较小时, PA SP 在金属表面为竖直吸附, 这样只有当使用大剂量的 PASP 时, 缓蚀剂才能在金属表面形成一层有效的保护膜, 当随着 PASP 的粘均分子量的增加, PASP 分子由于存在较多具有孤对电子的氮、氧原子基团, 此时缓蚀剂分子会平躺在金属的表面, 这样即使使用低剂量的缓蚀剂, 由于分子平躺在金属表面, 有效覆盖面积增大, 缓蚀效果却有明显的提高 [ 15] 。
选择 4个主要的影响因子对聚琥珀酰亚胺的转化率进行正交优化实验 ( 见表 1、表 2)。
表 1 因素水平表
T ab le 1 Th e factors leve ls tab le
水平
A
B
马来酸酐尿素缩聚
/摩尔比
温度 /
C
D
马来酸酐催化剂
时间 /h
/质量比
1
1 0. 5
180
2
1 0. 1
2
63962905, E- m a i:l w gqtvn@ 163. com
第 7期
李进勇等: 聚天冬氨酸的合成及缓蚀性能研究
7 71
后进行处理, 称重。以年腐蚀度表示碳钢的腐蚀率
( ) 按下式计算 [ 8] 。
=
87.
6( w 1 - w 0 ) 7. 85 S T
式中
w 1& & & 试验前试片质量, m g; w 0& & & 试验后试片质量, m g; S& & & 试片总表面积, cm2;

环保型阻垢剂聚天冬氨酸的合成及性能评价

环保型阻垢剂聚天冬氨酸的合成及性能评价I. 前言- 环境污染对人类健康和生态环境的危害- 发展环保型阻垢剂的重要性及其应用前景- 本文旨在研究聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂的合成及性能评价II. 合成聚天冬氨酸- 聚天冬氨酸的化学结构及合成方法- 实验步骤及条件- 反应机理III. 聚天冬氨酸的性能表征- IR、NMR、UV及荧光光谱表征- 热重分析及热稳定性测试- 石油和水中的分散性能测试- 阻垢性能测试IV. 对比实验与应用前景- 常规阻垢剂和聚天冬氨酸对比实验- 聚天冬氨酸的环保性能及应用前景V. 结论- 本文成功合成了聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂- 聚天冬氨酸具有优异的性能表现- 聚天冬氨酸作为一种新型环保阻垢剂，具有广泛的应用前景参考文献I. 前言环境污染已成为人们关注的焦点问题，不仅会影响人类的健康，还会对生态环境带来不良影响。

防止环境污染变得尤为重要，其中阻垢剂作为一项关键技术应用于工业生产领域中，已经成为必要的任务。

随着人工化进程的加快，阻垢剂的应用范围也在不断扩展，以保证生产效益和生态环境的协调发展。

阻垢剂是一种在工业和生活中用于防止污垢、沉淀和水垢在设备表面形成的化学物质。

在许多工业领域中，例如石油化工、电力、机械、动力、建筑材料等领域，都广泛使用了阻垢剂。

然而，传统的阻垢剂一般采用有害化学物质，对环境造成污染，被广泛应用之后对人体健康和生态环境构成了严重威胁。

因此，发展环保型阻垢剂已成为一个重要的趋势。

聚天冬氨酸是一种天然的无毒生物高分子，具有良好的柔软性、透水性和吸水性能。

在环保领域的研究和应用中，聚天冬氨酸的合成和性能评价尤为重要。

因此，本文旨在研究聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂的合成及性能评价。

本文将从合成聚天冬氨酸的方法、实验步骤、反应机理，以及聚天冬氨酸的性能表征，对其进行深入探究。

针对现有阻垢剂的应用现状进行对比实验，考察聚天冬氨酸作为阻垢剂的环保性能及其应用前景。

旨在提出聚天冬氨酸作为一种具有广泛应用前景的环保型阻垢剂推广使用，以便推动环境保护的发展和实践。

聚天冬氨酸阻垢缓蚀剂的量子化学研究

聚天冬氨酸阻垢缓蚀剂的量子化学研究
毛海英;徐章法
【期刊名称】《工业用水与废水》
【年(卷),期】2007(38)5
【摘要】用量子化学计算的方法,探讨了聚天冬氨酸(PASP)的分子结构和阻垢缓蚀性能的构效关系,计算结果显示,在阻垢性能方面,聚天冬氨酸分子氮原子和羧基团中氧原子呈负电性,这使得羧基上的氧原子易与晶面上的钙离子发生静电交互作用,且PASP分子中2个氮氧离子间距与方解石有关晶面上钙离子间距匹配,因而显著加强了阻垢剂分子与特定晶面之间的吸附力,从而起到了对碳酸钙晶体的阻垢效能.在缓蚀性能方面,计算得到了PASP分子最高占据轨道能量、最低空轨道能量和最低空轨道能量与最高占据轨道能量的差.计算表明结果与机理描述相符合.
【总页数】4页(P12-15)
【作者】毛海英;徐章法
【作者单位】华东师范大学,环境科学系,上海,200062;华东师范大学,环境科学系,上海,200062
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.4;O621.13
【相关文献】
1.无磷阻垢缓蚀剂聚天冬氨酸的合成新方法 [J], 沈翔;唐洁;曾德芳
2.绿色阻垢缓蚀剂聚天冬氨酸的研制及性能研究 [J], 沈翔;曾德芳
3.聚天冬氨酸阻垢缓蚀剂的量子化学研究 [J], 毛海英;徐章法
4.聚天冬氨酸/糠胺复合型阻垢缓蚀剂的性能研究 [J], 杨星;张攀;张盼盼;蔡永红;许英
5.聚天冬氨酸阻垢缓蚀性能量子化学研究 [J], 程玉山;吴晋英;黄长山
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不同抑垢效果下电磁场对CaCO3溶液电导率和pH值的影响

许多文献报道磁场可以改变水溶液的电导率和
ｐ值。Ａ．ａｔｎＨ实验表明磁处理海水几小ＨＩｈａｉＱ
时后，电导率和ｐＨ值均上升。黄征青等发现
磁化后溶液电导率没明显变化，ｐ值迅速下降Ｈ
图１抑垢效果在线监测评价实验系统
１２ — 两管人口温度；、— ９１ —— 两管出口温度；、Ｏ１— — 恒温水浴；２１、６５１ —— 下位水箱；
１、０９２ —— 循环水泵；
磁处理后溶液电导率和ｐ值的变化趋势。为Ｈ
３—８ — 两管壁温； —
１— — 加热器；１
１、４ — 模拟换热管；３１—
１、８ — 散热片；７１— ２、２ — 溢流管；１２ —
２、４ — 上位水箱；３２ —
２、８７２ —— ＰＤ控制器；Ｉ３、２１３ —— 空冷循环泵；３ — — 数据采集卡；５３ — — 电磁水处理装置７
人口温度得到。
综上分析可知，只要测出工艺流体在研究管段的出入１温度、速和管壁温度，：３流利用上述关系
就可以得到污垢热阻。相应地，电磁场的抑垢率根据化工行业标准得到。抑垢率公式如下：
１１介质循环系统．
Ｒ — — 未加磁处理的污垢热阻值；

荧光和羟基修饰聚天冬氨酸的制备与阻垢性能——推荐一个综合化学实验

大学化学Univ. Chem. 2024, 39 (1), 294收稿：2023-07-19；录用：2023-09-18；网络发表：2023-10-20*通讯作者，Email:*****************.cn资金资助：广东省自然科学基金项目(8452404801000033)；岭南师范学院教改项目([2021] 166)•化学实验• doi: 10.3866/PKU.DXHX202307044 荧光和羟基修饰聚天冬氨酸的制备与阻垢性能——推荐一个综合化学实验高利军*，文日珍，王赟，郭妍蓓，惠永海，高天明，张永飞岭南师范学院化学化工学院，清洁能源材料化学广东普通高校重点实验室，广东湛江 524048摘要：设计了荧光和羟基修饰聚天冬氨酸的制备、表征和阻垢性能的综合实验。

首先合成了水溶性荧光物质和聚琥珀酰亚胺(PSI)，然后用该荧光物质和乙醇胺修饰PSI 并碱性水解，获得目标阻垢剂。

用1H NMR 、凝胶渗透色谱和荧光分光光度计表征该阻垢剂，并通过静态阻垢试验测试该阻垢剂的阻垢性能。

本实验融合了高分子化学、有机化学和分析化学内容，体现了“合成–表征–分析”的科学研究过程，强调了“物质–结构–性能”的科研思维模式，可以培养学生的实验素养和科研能力。

关键词：聚天冬氨酸；荧光；羟基；阻垢；综合化学实验中图分类号：G64；O6Preparation and Antiscalant Properties of Fluorescent and Hydroxyl-Modified Polyaspartic Acid: A Recommended Comprehensive Chemistry ExperimentLijun Gao *, Rizhen Wen, Yun Wang, Yanbei Guo, Yonghai Hui, Tianming Gao, Yongfei Zhang Key Laboratory of Clean Energy Materials Chemistry of Guangdong Higher Education Institutes, School of Chemistry and Chemical Engineering, Lingnan Normal University, Zhanjiang 524048, Guangdong Province, China.Abstract: A comprehensive experiment was devised focusing on the preparation, characterization, and antiscalant performance of fluorescent and hydroxy-modified polyaspartic acid. Initially, a water-soluble fluorescent material and polysuccinimide (PSI) were synthesized. The PSI was then modified using the fluorescent material and ethanolamine, followed by alkaline hydrolysis to obtain the target antiscalant. The antiscalant was characterized using 1H NMR, gel permeation chromatography, and fluorescence spectrophotometry, and its antiscalant efficacy was evaluated through static scaling tests. This experiment integrates concepts from polymer chemistry, organic chemistry, and analytical chemistry, embodying the scientific research process of “synthesis-characterization-analysis”. It emphasizes the research thinking model of “substance-structure-property”, aiming to cultivate students’ experimental proficiency and research capabilities.Key Words: Polyaspartic acid; Fluorescence; Hydroxyl; Scale inhibition; Comprehensive chemistry experiment 1 实验背景实验教学是高等学校化学类专业人才培养的必修课程。

磁场对碳酸钙析晶过程影响的定量研究

磁场对碳酸钙析晶过程影响的定量研究
林艺辉;方健;李杰
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2002(022)006
【摘要】借助析晶动力学监测系统,研究了一定强度的磁场对碳酸钙过饱和溶液的析晶过程的影响.定量的、可重复的数据表明,在一定的Ca2+和CO32-浓度范围内,磁场对碳酸钙晶体的生长析出具有明显的抑制作用.对不同溶液进行磁处理的实验结果显示,磁场阻垢既通过成垢阳离子Ca2+起作用,也通过成垢阴离子CO32-起作用.
【总页数】3页(P16-18)
【作者】林艺辉;方健;李杰
【作者单位】同济大学物理系环境物理研究室,上海,200092;同济大学物理系环境物理研究室,上海,200092;同济大学物理系环境物理研究室,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.27;O646
【相关文献】
1.聚天冬氨酸与磁场协同效应对碳酸钙晶型及阻垢性能的影响 [J], 刘振法;王延吉;田彩莉;张彦河
2.磁场对碳酸钙结晶过程及晶型影响的研究 [J], 董倩倩;张德强;刘振法;李海花
3.磁处理碳酸钙过饱和溶液析晶过程中的"磁记忆效应" [J], 朱广敏;朱国栋;李杰
4.CO2释放对碳酸钙过饱和溶液析晶过程的影响 [J], 徐敬;李杰
5.电导率监测在研究碳酸钙水溶液析晶过程中的应用 [J], 方健
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磁场对Ca(HCO3)2溶液的物理性质及CaCO3结晶的影响

磁和无磁条件下其电导率随作用时间的变化。如图２所示，无磁条件下溶液的电导率几乎不变（７２８－－－，
７３２ｌＩ
ｓ／ｃｍ）。而经磁场循环作用后溶液的电导率则明显提高。在０～１８０ｍｉｎ期间，溶液电导率随时间成
线性提高（提高了约１０％）。之后的１２０ｍｉｎ内则保持平稳，３００ｍｉｎ时达到最大值。这表明磁化处理能提高
限公司；ＤＤＳ－ＩＩＣ数字电导率仪，英峪予华仪器厂；８５－２型恒温磁力搅拌器，英峪予华仪器厂；ＱＵＡＮＴＡ２００扫描电子显微镜，美国ＦＥＩ；磁化处理器，淄博金刚磁性元件厂。
１．２实验方法和程序实验采用“混合溶液法”配制Ｃａ（ＨＣ０３）２过饱和溶液，其浓度分别为Ｉｍｍｏｌ／Ｌ，１．８ｍｍｏｌ／Ｌ，３ｍｍｏｌ／Ｌ，９ｎｓｎｏｌ／Ｌ。其方法是用纯水配制一定浓度的ＣａＣｌ２溶液１０００ｍＬ和ＮａＨＣ０３溶液２０００ｍＬ，各自完全溶解后将二者充分混合。混合充分的溶液分别进行有磁和无磁处理。磁处理过程如图１所示，将配置好的混合溶液放入塑料料液桶中．同时在恒温磁力搅拌器上进行搅拌，在隔膜泵出口处安装磁处理器。开动隔膜
刘景霞天津工业大学教育部省部共建中空纤维膜材料及膜过程重点实验室天津工业大学纺织学院300160李建新肖长发天津工业大学教育部省部共建中空纤维膜材料及膜过程重点实验室天津工业大学材料与化工学院边栋材天津工业大学材料与化工学院本文链接
磁场对Ｃａ（ＨＣ０３）２溶液的物理性质及ＣａＣ０３结晶的影响
刘景霞・，３李建新１，２边栋材２
Ｌ沉淀的ＣａＣＯ，结品进行分析。罔５为ｃａｚ’址度为３胁０１／Ｉ。ＩＦＩＣａ（ＨＣＯＯ滞破在无磁和冉磁处理后，神－斜箔
纸上沉淀的ｃａｃｏ，结晶的ＳＥＭ州。扣州５ａｂ所小，经磁场作Ⅲ６５ｈ后，其结晶形式几乎个为团簇的针状文石。而未经磁化的结品则为混合品形，太多为六方形的方解石和球霞石．夹杂少量的片状文石．甚至迁有一些无定形结构（如图５ｃ、ｄ所示）。这观察结粜亦梭随后的ｘＲＤ分析所证宴，如罔６所币。罔６【ａ）

肥料增效剂--聚天冬氨酸概述

肥料增效剂--聚天冬氨酸概述肥料增效剂―聚天冬氨酸概述李峰1 张国印2（1、石家庄开发区德赛化工有限公司2、河北省农林科学院农业资源环境研究所）摘要：按照来源、特性、生产应用历程，特别是在农业生产中的应用几方面对聚天冬氨酸这一新型肥料增效剂进行了概述，重点介绍了施用聚天冬氨酸对农作物产量、品质的影响以及提高肥料利用率和对环境的影响。

分析了当前聚天冬氨酸农业应用现状，同时展望了聚天冬氨酸在农业领域的发展前景。

关键词：肥料增效剂聚天冬氨酸农业应用效果1、聚天冬氨酸简介聚天冬氨酸（Polyaspartic acid）是一种氨基酸的聚合物，天然存在于软体动物和蜗牛类的壳内，独特的化学结构使它具有优异的性能和良好的生物降解性，是一类多功能的环境友好的生物高分子材料。

自1850年，聚天冬氨酸首次人工合成以来，逐渐受到世界上各大化学公司的关注，其中以美国、德国和日本等国的化学公司对聚天冬氨酸的研究最为活跃，美国的Donlar 公司和德国的Bayer⑶公司等都已经实现了工业化生产。

1996年，美国Donlar公司还因在聚天冬氨酸合成研究方面的突出贡献，被美国环保协会授予首届\总统绿色化学挑战奖\。

在国内，聚天冬氨酸也是近几年化工行业的热点之一，闵恩泽等院士曾多次呼吁加强对聚天冬⑵氨酸的开发研究，从1996年开始国内多家科研单位陆续开展了实验室研究。

特别是2000年以后，随着天津大学一碳化工国家重点试验室小试技术的成熟以及各项基础技术的积累，国内对聚天冬氨酸的研究逐渐活跃。

2000年5月，德赛化工与天津大学一碳化工国家重点试验室达成合作意向，经过刻苦攻关，在国内首次实现了聚天冬氨酸的工业化生产，产品填补了国内空白。

2021年，聚天冬氨酸被科技部等四部委认定为“国家重点新产品”。

2021年，德赛化工作为第一起草人参与制定了聚天冬氨酸行业标准HG/T3822－2021。

现在，聚天冬氨酸已经在工业水处理剂、肥料增效剂、油田二次采油的注水助剂等领域开始广泛应用。

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LI U Z hen fa , WANG Yan ji , T I AN C aili , ZHANG Y anhe
2
1, 2
1
2
2
(1 School of Che m ical Engineering and Technology, HebeiUniversity of Technology, T ian jin 300130, China ; Hebei P rovincia l Institute of Energy R esources, Shijiazhuang 050081, H ebei, China)
1— w ater con tainer; 2— valve; 3— peris taltic pump; 4— flowm eter ; 5— waterm agnetized device; 6— electric heating com ponen t; 7— e lectric h eater; 8— sp rink ler ; 9— electric tem peratu re regu lator
式中 C2 为加入聚天冬氨酸时加热浓缩后溶液中的 C a 含量 ;C0 为不加聚天冬氨酸时加热浓缩后溶液中的 C a 含量 ;C 1 为配制水样中的 C a 含量. 1. 4 动态阻垢率的测定采用平行实验测定加热元件上的结垢量来计算阻垢率 , 在相同的测试条件下 , 分别测定空白实验的结垢量 M 0 , 然后分别测定磁化水、单独加入聚
静态阻垢率 = C 2 - C0 × 100% 1. 5C1 - C 0 (1)
2+
1 实验部分
1. 1 聚天冬氨酸的合成取一定量的工业品 L天冬氨酸 , 在 240℃下进行热缩聚 , 聚合时间为 4 h, 将热缩聚产物加入到 10 %N a OH 水溶液中 , 控制水解温度低于 25℃使之溶解 , 得到的红棕色溶液即为聚天冬氨酸盐水溶液.
[ 36] [ 12]
1. 2 实验装置 1. 2.1 磁水器采用 NuFePd 稀土磁性材料制成的磁水器 , 磁场强度 0. 6 T , 实验用配制水通过磁水器处理一定时间后使其得到磁化. 1. 2.2 循环冷却水动态实验装置自制 , 如图 1 所示 .
. H ig-
F ig. 1 D ynam ic te st dev ice fo r cyc led w a te r
2006 - 03 - 07收到初稿 , 2006 - 07 - 20 收到修改稿 . 联系人及第一作者 :刘振法 (1963— ), 男 , 研究员 . 基金项目 :河北省自然科学基金项目 (B2004000749).
R eceived d ate: 2006 - 03 - 07. corresponding au thor: Pro. f com Foundation item : supported by th e N at iona l N atural Science Found ation of H ebei P r ovin ce ( B2004000749). LI U Zhen fa . E -m ai l : lzf63@ sohu.
Infl u ence of synerg istic e ffect of po l y aspartic acid and m agne tic field on crysta l for m s of calcium carbonate and their sca le inh ibition perfo r m ances
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化工学报
第 57 卷
引言
循环冷却水处理方法主要分为物理处理和化学处理. 物理处理技术主要有 :磁处理、静电处理、光化学处理、超声波处理等 , 具有操作简单、运行费用低、无毒无污染等优点. 化学处理技术通常是向补充水中加入一定量的阻垢分散剂 , 利用阻垢分散剂与结垢离子的螯合作用或对结垢晶体的晶格扭曲作用而达到防垢的目的 . 目前 , 国内外关于磁化水的研究主要集中在磁场对成垢晶体的结晶速度、晶粒大小以及晶体结构的影响等. 其中 , 磁场对主要成垢物质 C aCO3 晶型的影响为研究重点 . C aCO 3 有 3 种晶型 , 分别为方解石、文石和球霰石. 许多学者认为方解石型 CaCO 3 形成坚硬的水垢 , 而文石和球霰石型 C aCO3 通常形成柔软的、易溶解和消除的软垢
研究论文
聚天冬氨酸与磁场协同效应对碳酸钙晶型及阻垢性能的影响
刘振法
1, 2
, 王延吉 , 田彩莉 , 张彦河
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(1 河北工业大学化工学院 , 天津 300130; 2 河北省能源研究所 , 河北石家庄 050081) 摘要 :研究了单独使用环保型高分子聚合物 — — — 聚天冬氨酸、磁场以及磁场与聚天冬氨酸的协同作用对碳酸钙晶型和阻垢性能的影响 . 利用扫描电子显微镜和 X 射线衍射等技术对碳酸钙晶体进行观察和晶型分析 , 结果表明 :与普通水比较 , 磁化水可使碳酸钙结晶中文石与方解石的比例由 1∶ 3 转变为 1∶ 1. 3;聚天冬氨酸的存在可使碳酸钙晶体几乎全部转化成球霰石结构 ;聚天冬氨酸对 Ca2 +有螯合作用 , 磁场与聚天冬氨酸的协同作用可进一步提高对 Ca2 +的螯合作用 . 利用自行设计的带有加热系统的循环水动态实验装置 , 测定了不同条件下传热面上的结垢情况 . 实验结果表明 , 磁化水的阻垢率为 32. 2%, 浓度为 3 m g L - 1 的聚天冬氨酸溶液阻垢率为 55. 2%, 磁场与聚天冬氨酸协同作用时的阻垢率为 69. 5%, 具有很好的协同阻垢作用 . 关键词 :聚天冬氨酸 ;磁场 ;碳酸钙 ;磁化水处理 ;协同作用中图分类号 : X 384 文献标识码 : A 文章编号 : 0438 - 1157 (2006) 10 - 2361 - 06
sh itani等对磁场存在时的 C aCO 3 晶体结构进行了研究 , 结果表明磁场有利于文石的形成 . 但是 , 他们都是对观察到的现象从某一方面进行了解释 . 本文在进行大量实验的基础上 , 试图对 C aCO 3结晶过程中的磁场效应及机理进行全面的解释 . 随着对含磷废水排放的要求日益严格 , 可生物降解的环保型阻垢分散剂的研究已成为国内外的研 [ 79] 究重点 , 聚天冬氨酸 (PASP ) 以其良好的阻垢、分散性和生物降解性已成为新一代水处理剂的代表. 尽管对聚天冬氨酸的研究取得了很大的进展 , 但当其应用于高硬度的水质时 , 阻垢效果并不令人满意 . 因此 , 本文在研究磁场对 C aCO3 晶型的影响和聚天冬氨酸阻垢性能的基础上 , 对磁场与聚天冬氨酸协同作用下的阻垢机理与阻垢性能进行了研究 , 开发了一种稀土永磁与聚天冬氨酸联合水处理工艺. 结果表明 , 两种水处理方法具有很好的协同增效作用.
第 57 卷第 10 期 2006 年 10 月
化工学报 Jound Eng inee ring (Ch ina)
V o l . 57 N o. 10 O c tobe r 2006
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循环蠕动水泵 3 将循环水槽 1 中的水进行循环 , 经由流量计 4、通过磁水器 5 ( 空白实验走旁路 )、电加热器 7后 , 再通过喷头 8 进行喷淋冷却后返回循环水槽. 1. 3 静态阻垢率的测定由分析纯 CaC l2 与 N aHCO 3 试剂按计量比用去离子水配制成一定浓度的实验水溶液 . C a 含量 -1 ( 以 CaCO 3 计 ) 为 600 m g L . 取 750 m l加入聚天冬氨酸的配制水 , 在 70℃恒温水浴中蒸发浓缩至 500 m l, 转移至 500 m l容量瓶中继续恒温 , 实验时间共 10 h, 冷却静置 , 采用 EDTA 络合滴定法 2+ 测定溶液中的 Ca 含量. 阻垢率按式 (1) 计算
Abstract:The influences of po ly aspartic acid a lone , m agne tic fie ld alone, and the ir synergism on th e cry sta l fo r ms of calcium carbonate and the sca le inh ib ition perfo r m ance w ere investig a te d. The ca lciu m carbonate crystal sam ples w ere characterized w ith SEM and XRD. The resu lts show ed tha t m agnetized w ater treat m ent could in crease the aragonite /ca lcite m ass ratio in the depo sited sam ples from 1 ∶ 3 to 1 ∶ 1.3 and the cry sta l phase o f cry sta lline calcium ca rbona te w as changed to va te rite a l m ost com plete ly , w hen po lyaspartic ac id w as added. In addition, 2+ po ly aspartic acid w as able to chelat Ca ion , w hich cou ld be enhanced by th e synerg ism o f m agnetic field and po ly aspartic acid . A dynam ic experi m en tal dev ice equipped w ith au tom atic heating and recyc led w ater sy stem w as designed and assem b le d by the autho rs . The situation of ca lcium carbonate sca le on the heat transfer su rface w as m easured under d iffe rent experi m ental cond itions . M agne tic fie ld and polyaspa rtic acid show ed good synergism effect of scale inhibition and a scale inhibition ra te of 69. 5% w as achieved w he reas th e sca le inh ib ition ra te in the -1 m agne tized w ater w as 32. 2% and tha t in the 3 m g L po ly aspartic acid so lution w as 55. 2% . K ey w ords:po ly aspartic acid; m agne tic fie ld;calcium carbonate ; m agne tic wa ter trea t m en t;synergism