有机磷酸是一类阴极型缓蚀剂，配合其他阻垢剂，可以达到协同效应。对于许多 金属离子来说，有机磷酸都有很强的螯合能力。即使是无机盐，如 CaSO4、CaCO3、 MgSiO4 等，有机磷酸对这些盐类活化也有很好的效果。因此，大量的水处理应用有 机磷酸阻垢剂，这也是本文的主要研究内容。

有机膦酸盐的特点是 P 原子直接与 C 原子相连，膦酸中的 C-P 键牢固，因此它

的化学稳定性和热稳定性都很高，即使在高温、高碱度下也很难水解，常用的阻垢剂 有羟 基 亚 乙 基 二 磷 酸(HEDP) 、氨基三甲亚甲基膦酸(ATMP) 、乙二胺四亚甲 基膦酸(EDTMP)等。其中 ATMP，能与金属离子形成稳定的稳定的金属配合物，热稳 定性好，在 200℃以下阻垢效果明显，还具有缓蚀作用[12]。

1。4。3 共聚物阻垢剂

合成聚合物阻垢剂一种是一元、二元或多元聚合物，它大多是由丙烯酸、甲基丙 烯酸、马来酸（酐）、醋酸乙烯酯、丙烯酸羧烷酯、苯乙烯、磺化苯乙烯、丙烯酚胺 等物质为原料合成的[13,14]。 他们的分子链上带有-COOH，因此这些阻垢剂在水中很 容易溶解，并且其阴离子能与水中金属离子(如 Ca2+、Mg2+等)结合，形成配合物，这 些配合物能溶解在水中，降低了水中 CaCO3 的活度，从而抑制垢的形成。大多数共 聚物因其结构中具有-COOH、-COOR 或 R-SO3H 等官能团，对于 CaCO3，Ca3(PO4)2 和 Fe2O3 这些水垢来说，能与它们的阳离子结合，不让它们形成沉淀。论文网

1。4。4 绿色阻垢剂

虽然有机膦酸盐类共聚物阻垢剂是当今国际上应用的最为广泛的阻垢剂,可是由 阻垢剂生成的磷酸盐也是细菌和藻类生长的营养的主要物质，我们总所周知的赤潮现 象就是由于水中含有过量的磷，水藻过度生长引起的。因此，我们需要研究出新型的 不会对环境造成污染的绿色阻垢剂，现在聚环氧琥珀酸[15]和聚天冬氨酸[16]由于其不 含磷或者低磷在各个水处理领域被使用。

1。5 阻垢机理

阻垢剂的作用机理主要通过阻垢剂的阴离子与水中金属阳离子结合，破坏原有的 分子结晶沉淀，达到目的。分子结晶主要是由三个因素共同决定：过饱和度；成核作 用；晶体生长。这三个因素相互作用，因此当今社会对于阻垢剂作用机理的看法还没 有明确的标准,总结起来主要有以下几种观点：

1。5。1 鳌合增溶作用

阻垢剂中的阴离子与水金属阳离子形成配合物,这些配合物化学稳定性很高，不容易被水解。减少了水中的离子浓度,与此相对，水中离子浓度减少，其他盐类生成 物也相应减少，并且盐类的溶解度增加,从而减少了那些盐类水垢的生成与生长[17]。

1。5。2 阂值效应

在冷却水循环过程中,某些阻垢剂能够将大于自身数倍化学计量的水中的 Ca2+吸 附住，使它不能生成 CaCO3 沉淀。关于这一现象现在有两种观点，其中一种认为是 阻垢剂的阴离子和金属阳子的结合生成配合物，一个阴离子可以结合吸附多个金属阳 离子，这一过程并非按化学计量比进行。而另一观点认为是在 CaCO3 等盐类晶体在 微晶状态吸附了阻垢剂之后不能再析出晶体。

1。5。3 晶格畸变作用

在水垢刚刚形成的时候，都是处于微晶状态，这时如果有阻垢剂进入晶体，依附 在晶体生长的点阵上，晶体就会容易发生晶格畸变，这会影响晶体的正常生长，使它 无法生长成为大晶粒，就无法生成沉淀[18]。阻垢剂在水中盐类的微晶状态时中吸附在 晶体的晶核上，吸附在生长位置上，晶体的正常生长趋势被破坏，生长参数和生长速 率都会受到很大的影响，这样就会抑制垢的形成与生长。其中有机膦酸系化合物的阻 垢机理就是通过晶格畸变的作用，在晶格受到阻垢剂作用歪曲之后新生的垢层是非常 细软的水垢，只要通过温度的变化和水流大小调节冲击，冲走这些软垢非常方便。