מה הם מעכבי אבנית וחומצה פוליקרבוקסילית, מפחית מים בחומצה פוליקרבוקסילית?

ראשית, בואו נדבר על מעכבי אבנית ופיזור פוליקרבוקסילטים. ממילת המפתח נוכל להבין את הרעיון הכללי. איזה סוג של סוכן זה? זה חומר מבוסס פוליקרבוקסילטים. איזה סוג כימיקל? זהו מעכב ומפזר אבנית לטיפול במים. זהו פוליאלקטרוליט בעל משקל מולקולרי נמוך. "פולי" מתייחס לפילמור או צבירה, מה שמסביר במלואו את המאפיין הייחודי שלו להיווצרות ביחד. תכונות עיכוב האבנית והפיזור שלו קשורות למשקל המולקולרי של הפולימר. דוגמה מייצגת היא פולי-אקרילט נתרן, כאשר משקל מולקולרי של 2 מיליון-10 מיליון מתפקד כחומר פלוקולט; משקל מולקולרי של 10,000–20,000 פועל כחומר מפזר, ומשקל מולקולרי של 800–1,000 פועל כמעכב אבנית. תכונות עיכוב האבנית והפיזור של פוליקרבוקסילטים קשורות גם למספר ולריווח של קבוצות קרבוקסיל במולקולה. עם אותו משקל מולקולרי, ככל שיש יותר קבוצות קרבוקסיל, כך תכונות עיכוב האבנית והפיזור טובות יותר.

ניסויים רבים הוכיחו שפוליקרבוקסילטים עם משקלים מולקולריים בטווח מסוים יכולים למנוע ביעילות היווצרות של קשקשי סידן פחמתי וסידן גופרתי במים, כמו גם לעכב את שקיעת תוצרי קורוזיה. בנוסף, הם מפזרים חומרים בלתי מסיסים אמורפיים, כגון אדמה (חול) ואבק במים, ושומרים אותם במצב מפוזר תלויים במים. פוליקרבוקסילטים מציגים אפקט סף, לפיו כמות קטנה יכולה לעכב את האבנית של פי מאות כמות של יוני סידן ומגנזיום.

בשימוש בשילוב עם חומרים לטיפול במים של חומצה אורגנית-פוספונית, הפוליקרבוקסילטים מפגינים תוצאות טובות עוד יותר. חומרים לטיפול במים מבוססי פוליקרבוקסילטים אינם רעילים בדרך כלל בתנאי שימוש סטנדרטיים, ולכן יש להם זיהום מינימלי לגופי מים.

הגורם המסתורי ביותר בטיפול במים הוא מעכב האבנית והקורוזיה. כאשר אנשים מדברים על חומרי טיפול במים, הם מתייחסים לעתים קרובות למעכבי אבנית וקורוזיה, חומרי פיזור קלאטים, מעכבי היווצרות אבנית סידן וכו'. אז מה מנגנון הפעולה של כימיקלים אלה לטיפול במים? תן לי להסביר, ועל ידי הבנת המנגנונים האלה, אתה יכול להבין בעקיפין את העקרונות שמאחורי חומרי פיזור אבנית ומכשירי-על של פוליקרבוקסילטים.

אפקט עיוות סריג

לפוליקרבוקסילטים עם משקל מולקולרי מתחת ל-10,000 יש מטען פני השטח המשפיע על גבישים אנאורגניים. כפולימר אניוני, פוליקרבוקסילאט נספג על פני השטח של גביש סידן פחמתי היוצר בשלב המוקדם שלו, משבש את הצמיחה התקינה של הגביש, גורם לעיוות סריג. הגרגירים נעשים עדינים יותר, מה שבתורו מונע היווצרות אבנית.

אפקט המסיס

פוליקרבוקסילטים הם פולימרים אניונים המתנתקים בתמיסות מימיות ליצירת קשרים מולקולריים בעלי מטען שלילי. אלה יכולים ליצור קומפלקסים יציבים ומסיסים במים עם יוני סידן, מה שמגביר את מסיסותם של חומרי אבנית במים. בנוסף, קומפלקסים כאלה יכולים להשתלב בסריג הגביש, ולהפוך את המשקע למצב נוזלי בעל כוח פיזור גבוה.

אפקט דחייה אלקטרוסטטי

פוליקרבוקסילטים מתנתקים במים כדי לייצר אניונים טעונים עם תכונות ספיחה חזקות. אניונים אלה סופגים על חלקיקי זיהומים כמו לכלוך ואבק במים, ומעניקים לחלקיקים אלה מטען שלילי דומה. עקב דחייה אלקטרוסטטית, חלקיקים אלו אינם מתקבצים אלא נשארים במצב מפוזר ויוצרים תרחיף יציב.

עקרונות אלו מסבירים את המסתורין מאחורי תפקודם של מעכבי אבנית וקורוזיה, חומרי פיזור קלאטים וחומרי פלסטי-על מבוססי פוליקרבוקסילטים. חומרי פלסטיק-על של פוליקרבוקסילטים הם למעשה ענף ספציפי של מעכבי אבנית ופיזור של פוליקרבוקסילטים. יש להם את אותם מאפיינים פולימריים. כידוע, משאיות מערבל בטון מובילות בטון מעורב למרחק מסוים. ללא הוספת חומר פלסטי-על, התערובת עלולה להתמצק במהלך ההובלה, ולהשפיע על איכות הבנייה. לכן, משתמשים בחומרי פלסטיק-על. הם בעיקר משפרים את חוזק הטיט ומוגדרים כתערובות המפחיתות את תכולת המים ומשפרים את החוזק, מבלי להשפיע על יכולת העבודה של הבטון.

הנה נוסחה פשוטה של ​​חומר פלסטי-על לעיון: הכן תמיסות מימיות של 20% של חומצה אקרילית, נתרן מתאליל סולפונט, אמוניום פרסולפט ופוליאתילן גליקול אליל אתר. חלק מאלה משמשים בניסוח של מעכבי אבנית ומפזרים על בסיס פוליקרבוקסילטים, הפועלים יחד להשגת אפקט רצוי.

כימיקלים לטיפול במים נמצאים בשימוש נרחב, וחומרי פלסטי-על הם רק יישום חדשני בתחום אחד. סוכני טיפול במים אינם מוגבלים למעכבי אבנית וקורוזיה וחומרי פיזור קלאטים; הם משמשים גם בתעשיות טקסטיל, צביעה, עיכוב קורוזיה בקידוח, עיבוד זכוכית ותעשיות אחרות, לעתים קרובות בתור תוספים. הקדמה קצרה זו אמורה לסייע בהבנת הפונקציות שלהם.