水处理剂之有机多元膦酸盐的缓蚀、阻垢机理

  （1）配合增溶作用。由于有机膦酸盐和Ca2+离子、Mg2+离子能生成很稳定的配合物，因而降低了水中Ca2+离子、Mg2+离子的浓度，使水中析出碳酸钙等沉淀的可能性减小了，这就是配合增溶的意思。例如，在1mg/L的ATMP的水溶液中，可使95mg/L的碳酸钙在20°C下保持24小时不析出。亦有报道，有机膦酸盐可稳定钙硬度为1000mg/L的水溶液。

有机膦酸盐不仅能和水溶液中的Ca2+、Mg2+离子形成稳定的配合物，同时还能和已形成的CaCO3晶体中的Ca2+离子作用。这种作用，使得CaC03小晶体在与其他CaC03微晶体碰撞过程中难以按严格的晶格排列次序排列，故而不易生成CaC03的大晶体。由于CaC03晶体只能保持在小颗粒范围之内，相应地提高了CaC03结晶在水中的溶解性能。这种使晶体保持在很小的颗粒范围之内，从而提高晶体颗粒溶解性能的效应，也就是对一定量的水，可以使更多的CaC03稳定在水中而不析出。

  （2）晶格歪曲理论(即晶格畸变理论）。这是目前关于有机多元膦酸阻垢的一种比较普遍的看法。一般认为，有机膦酸盐所以能对CaC03等垢层起抑制作用，主要是它们对这些垢层的晶格生长起着干扰作用。因为CaC03是盐类，它具有离子晶格，只有当CaCO3晶体带部分正电荷的Ca+离子和另一个CaC03晶体带部分负电荷的CO32-离子部位互相碰撞时，才能彼此结合，因此CaC03垢是一种按一定的方向，具有严格次序排列的硬垢。当水溶液中加入有机膦酸盐吋，由于有机膦酸盐对Ca2-离子的螯合作用而引起的干扰会使CaC03垢的晶体结构发生很大的畸变而不再继续按正常规则继续增长，或者说晶体的晶格被歪曲了，产生了一些较大的非结晶的颗粒，从而使CaC03硬垢或极硬垢转变成为软垢。