تعديلات مثبط مقياس PESA: تعزيز تثبيط CaCO3 و CaSO4

1. الأداء المقارن لـ PESA ومثبطات النطاق التقليدي

تمت مقارنة التأثيرات المثبطة لـ PESA على تكوين ونمو بلورات CaCO3 مع تلك الخاصة بأنهيدريد البوليماليك المتحلل بالماء (HPMA) ، وحمض polyaspartic (PASP) ، وحمض polyacrylic (PAA). كان ترتيب التأثير المثبط ، من الأكبر إلى الأقل ، هو PESA > PASP > HPMA > PAA.

أظهر المحلول الذي يحتوي على PESA أصغر متوسط حجم جسيم لبلورات CaCO3 وأعلى تركيز Ca2 + في المحلول النهائي. يوضح التحليل أنه نظرًا لأن PESA يمكن أن تشكل أربع روابط Ca-O مع Ca2 + ، فإن عدد الروابط المتكونة هو الأكبر والتفاعل هو الأقوى ، مما يعيق نمو البلورات ويحقق تأثير تثبيط أفضل للمقياس.

ثانيا - تعزيز أداء PESA من خلال تعديل المجموعات الوظيفية

(1) إدخال -NH2 لتعزيز قدرة الامتزاز

إن كهربية − NH2 كبيرة ، مما يسهل امتصاص كاتيونات التحجيم ، وبالتالي زيادة قدرة الامتزاز والتشتت والاستخلاب لجزيئات مثبط المقياس لتوسيع الكاتيونات. تم إدخال NH2 لتجميع حمض الثيوريا الإيبوكسيسوكسينيك (CSN-PESA). بلغ معدل تثبيط مقياس CSN-PESA لـ CaCO3 96.1 ٪ ، وهو أعلى بنسبة 22.1 ٪ من PESA. والسبب هو أن المجموعة القطبية الجديدة - NH2 تم إدخالها إلى CSN-PESA ، مما عزز قدرة الامتزاز والاستخلاب الكهروستاتيكي لـ Ca2 + ، وقلل من مزيج الكاتيونات والأنيونات ، ودمر تكوين البلورات ، وحقق تأثير تحسين معدل تثبيط المقياس.

(2) إدخال -COOH لتعزيز عملية إزالة معدن ثقيل وتشويه شعرية

− COOH له كل من آثار عملية إزالة معدن ثقيل والذوبان على الكاتيونات التحجيم وتشويه شعرية. زيادة عدد مجموعات − COOH في PESA مفيد لتحسين معدل تثبيط نطاق PESA. تم تعديل PESA بحمض الإيتاكونيك للحصول على حمض الإيبوكسيسوكسينيك حمض (IA-PESA). في 50C وجرعة 6 ملغ / لتر من IA-PESA ، كان معدل تثبيط نطاق IA-PESA لمقياس CaCO3 ومقياس CaSO4 قريبًا من 100 ٪.

من خلال استكشاف آلية تثبيط المقياس لـ IA-PESA ، وجد أن المزيد من − COOH يجعل من السهل على بلورات CaCO3 التحول من الكالسيت الكثيف إلى الفاتيريت السائب ، مما يتسبب في تشوه الشبكة ويسهل غسل المقياس بالماء.

(3) إدخال -CO-NH- لتحسين التحلل البيولوجي والامتزاز

لا يمكن لمجموعة − CO − NH − تحسين التحلل البيولوجي لمثبط المقياس PESA فحسب ، بل يمكنها أيضًا تحسين قدرات الامتزاز والتشتت ، وهو أمر مفيد لاستخلاب كاتيونات التحجيم. تم تصنيع حمض L-arginine-polyepoxysuccinic (Arg-PESA) عن طريق إدخال - CO - NH - في L-arginine. بجرعة 6 مجم / لتر ، حقق Arg-PESA تثبيطًا بنسبة 100 ٪ لمقياس CaCO3 وأكثر من 80 ٪ لـ Ca3 (PO4) 2.

III. طرق البلمرة المتقدمة ومشتقات متعددة المكونات

العديد من مشتقات PESA ، التي تم تصنيعها عن طريق البلمرة المشتركة للمركبات العضوية المختلفة وإدخال مجموعات معدلة مختلفة ، تُظهر أداء تثبيطًا ممتازًا على نطاق واسع.

• LC-T-PESA: أعدت بواسطة طريقة البلمرة المشتركة الثلاثية ، حققت معدل تثبيط على نطاق 99 ٪ ل CaCO3 في 10 ملغ / لتر. تآزر مجموعات − CO − NH − و − SO3H و − COOH يحول المقياس من الكالسيت العادي إلى غير منتظم ، vaterite رقيق.
  

• ESA / IA / SMAS: أظهر acid-allylethoxycarboxylate حمض الإيبوكسيسوكسينيك المركب معدل تثبيط لمقياس CaSO4 بنسبة 99 ٪ بجرعة 4 مجم / لتر فقط ، مما يدل على كفاءة استثنائية لمقياس الكبريتات.