预膜剂是在水处理的预处理步骤中，可以在金属表面预先形成防护膜的一类化学药品，能有效的除去残留的水垢、锈垢，在金属表面形成一层特殊电位的复合金属膜，平衡系统材质的电位，有效地防止垢下腐蚀和电化学腐蚀。预膜剂有聚磷酸盐预膜剂、有机磷酸盐预膜剂、复合预膜剂等。62184

1 有机磷酸盐预膜剂

目前在国内外大量应用的预膜剂中，有机磷酸盐类水处理剂是其中之一，是一类具有良好的发展前途先进的药剂。有机磷酸盐类阻垢缓蚀剂具有较好的化学稳定性、且PH适用范围宽、不易水解、磷含量低、有明显的“溶限效应”和“协同效应”，可以和金属离子形成立体大分子环状络合物等特点，是人们目前开发研究的热门课题。但就其腐蚀作用的详细机理，目前仍未有完整的报导，一般认为和它们参与金属形成保护膜有关[6]。因为其良好的抗腐蚀性，因此被广泛应用在国内外工业循环冷却水处理中，工业循环冷却水中的磷系预膜剂包括多种以有机膦为主要缓蚀成分的药剂复合配方[7]。有机磷酸盐具有耐腐蚀阻垢的功效, 它能够与多种金属生成双五元环鳌合物,使得钙垢(以及其它垢物) 的正常晶体遭到损坏, 硬垢变成软垢或极软垢,有机磷具有络合增溶，溶剂效应和协同效应[8]。目前常用的产品主要有氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DETPMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、2，4-三羧酸(PBTCA)、2-膦酰基丁烷-1等。与上述产品相比，新型亚甲基膦酸Ⅳ-(6-氨基己基)-l，6-已二胺五亚甲基膦酸不仅具有热稳定性和化学稳定性，而且具有良好的阻垢效果[9]。

有机磷酸盐类水处理剂在预膜过程中会形成一层6一8μm的均匀致密且与基体结合牢固的保护膜[10]。磷以固溶原子状态存在于该保护膜中,促进了致密保护膜的形成。有机磷酸盐类预膜剂的缓蚀作用十分明显,相对于在同等条件下的腐蚀，腐蚀速度下降80%。

以有机磷酸和锌盐为主要成分，对碳钢表面形成的保护膜结构进行了表征，并在此基础上深入研究成膜过程,溶液中的有机膦酸和Ca2 +、Zn2 + 、Fe2 +  发挥协同作用形成难以溶解的螯合物, 并不断在碳钢表面沉积, 与此同时颗粒渐渐变大, 最终形成致密的保护膜, 大致上完全覆盖碳钢表面,保护基体不腐蚀介质。该保护膜很大程度上减缓了腐蚀的阳极过程和阴极过程。同步的,在保护膜的表面也有若干缺陷, 故而,预膜剂以有机磷和锌盐为主要成分，在碳钢表面形成薄膜后，要求低浓度成膜剂保持完整的保护膜[11-14]。

2 聚磷酸盐预膜剂

由目前国内外使用较多的预膜剂来看, 大体可归结为以下几类:1)聚磷酸盐-锌盐, 2)有机膦-聚磷酸-锌盐, 3)钼酸盐-锌盐, 4)钨酸盐, 5)硅酸盐。由于钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐价格较高, 限制了它们应用范围。聚磷酸盐—锌盐由于来源广泛、价格低廉并且容易溶解、运输方便, 使用范围广，所以是目前使用最广泛且经济效益最高的缓蚀剂之一。

聚磷酸盐在形成缓蚀薄膜时，需要大量的溶解氧，达到一定浓度时就会生成含有氧化物的缓蚀膜，聚磷酸盐与钙、锌等金属离子共同存在时，可提高缓蚀膜性能，在水溶液中形成不溶性的金属盐，金属盐沉积附着在金属表面，从而形成一层致密的防止腐蚀的保护膜，阻挡溶解氧扩散到阴极，从而阻止腐蚀反应的进行。

聚磷酸盐腐蚀效果好，用量少，没有毒性，同时具有缓蚀作用和阻垢作用，且冷却水系统中的还原性物质不对其腐蚀效果产生影响。但由于聚磷酸盐易溶于水，且在水解后会与水中的钙离子生成磷酸钙垢，对藻类的生长会起到促进作用，使得排放水体富营养化，产生污染。而且由于聚磷酸盐络合胶状粒子扩散速度较慢, 在实际生产过程中，常因预膜条件控制不好而达不到较好的成膜速度, 影响预膜效果,有时甚至还会加剧腐蚀。