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HEDP与PBTCA入厂检验方法探讨|HEDP价格

2015-2-4 8:45:10      点击:

水处理药剂包括缓蚀剂阻垢剂杀菌剂、清洗剂、除油剂及其复配产品,这些药剂不仅种类繁多,而且性质也很不相同,需要掌握大量的分析检验方法。随着时代和科技的进步,水处理药剂的种类及作用也有了较大发展,由于分析技术水平及分析仪器上的限制及某些客观原因,有些新型药剂与同一类型的旧有药剂控制指标及分析方法非常相似,虽有国家或行业标准,也难以进行有效的区分。在实际工作中,我们发现HEDPPBTCA在分析方法上就存在上述问题,它们的分析原理相同,分析步骤非常相似,在现有条件下并不能有效的鉴别两者。为此,进行了一些试验,并提出了一些辅助鉴别办法,在一定程度上弥补了现有分析手段上的不足。
1 HEDPPBTCA的质量检验
1. 1 HEDPPBTCA性质及分析方法简介
HEDP的中文名为1 - 羟基乙烷- 1, 1 - 二膦酸,又名:羟基乙叉二膦酸,英文名为: 1-hydroxyethylidene - 1, 1 -diphosphonic acid,
HEDP作为第一代有机膦酸类阻垢缓蚀剂,上世纪六十年代实现了工业化生产,为早期无机磷水处理剂的换代产品,它结构稳定,在一般光热条件下不分解,是一种重要的螯合剂,有一定的阻垢作用,也具有一定的缓蚀能力。不足的是对氧化性杀生剂比较敏感,容易分解,在高浓缩倍数的冷却水处理中受到了限制;HEDP本身磷含量较高,在使用中可能带来环境富营养化污染,随着环境保护法规要求的日益严格,使用必将受到限制。另外水中铁离子对HEDP的缓蚀效果有明显影响,当铁离子浓度大于3mg/L ,HEDP的缓蚀效果随铁离子浓度增加而成指数关系下降。HEDP现在每吨价格为40008500元。检验执行SH 2604.01-09 -1997行业标准。

PBTCA的中文名为: 2 - 膦酸基-1,2,4- 三羧酸丁烷,英文名为: 2-phosphonobutane-1,2,4-tri2carboxylic acid,从结构式看,它含有一个膦基( - PO3H2 )和三个羧基 ( - COOH) ,是一种高效阻垢剂,在高温、高硬度和高pH的苛刻条件下,也能发挥很强的阻垢作用,尤其在有Fe3 +存在下,其阻垢性能优于其他有机膦酸盐PBTCA还具有良好的缓蚀性能,与锌盐、聚磷酸盐有很好的协同缓蚀作用;另外 PBTCA含磷量较低,不易形成难溶的有机膦酸钙垢,抗氧化性能良好,同时兼具良好的稳定锌作用PBTCA性质稳定,不易被酸碱破坏,不易水解,耐高温,它对氧化性杀生剂也有耐性;随着生产装置对水处理效果要求的提高及环保法规要求的日益严格,PBTCA的应用越来越受到重视。PBTCA t价格为1400015000元。检验执行SH 2604.11-1998 行业标准。在石化行业标准中, HEDPPBTCA的质量控制指标如表1所示。
PBTCAHEDP从外观上没有差别,都为无色或淡黄色透明液体;由表中数值也可以看出,它们的质量控制指标也非常相似,而其中最重要指标活性组分的分析原理也都是在加热条件下,加入硫酸和分解剂,将大分子转变成磷酸盐再加入喹钼柠酮溶液后生成磷钼酸喹啉沉淀,经过滤、洗涤、干燥后称重,减去正磷和亚磷含量后得活性组分。两者不仅分析原理相同,分析步骤也一样。
不同的是, PBTCA还要求用核磁共振仪测量每一个13 C核磁共振谱图上的特定化学位移,以测定其结构;测定13 P核磁共振谱图上的特定化学位移,以测定其纯度。以我厂现有的分析手段还不能做到这一点(我厂无核磁共振仪)的情况下,若对样品有怀疑,仅凭上表中各项指标的分析并不能区分两者。
对此,经过分析后,发现即使两者的活性组分都为 50% ,但是由于两者分子结构不同,两者的含磷量是不同的是否可以利用现有循环水中测定总磷含量的分光光度法,对它们在一定条件下进行分解,成为磷酸根,然后测定其总磷含量,根据总磷含量的不同可以进行初步判定。但是,在活性组分符合指标标准,总磷含量也与其相对应的情况下,仍然不能对两者进行结构上的判定,根据它们的结构及性质可知,它们的阻垢性能有很大差别,笔者设想可以利用阻垢实验对两者进行进一步鉴别。根据这两点,我们分别进行了总磷的测定及阻垢试验。
1. 2 总磷含量的测定
1. 2. 1 实验仪器及试剂
7230型分光光度计;国产HEDPPBTCA样品各两个过硫酸钾;钼酸铵;抗坏血酸;硫酸;一般实验室用玻璃仪器。
1. 2. 2 实验方法

采用中国石油化工总公司《冷却水分析和试验方法》中第126:总磷酸盐的测定。
1. 2. 3 试验结果
    由表中数据可以看出,虽然两者的标准检测指标非常接近,且最主要的检测项目活性组分都为50% ,但是通过分解后测定总磷吸光度的值来看,两者差别较大,这是由于参与形成磷钼酸喹啉沉淀的分子结构不同,它们的总磷含量也是不同的。事实上,我们也可以在理论上说明这一点, HEDP及 PBTCA中活性物的含量为(总磷正磷亚磷) ,正磷及亚磷含量都比较小,则总磷含量应大于活性物含量,换算为以磷酸根表示(活性物含量假设都为50% ) , HEDP46. 15% , PBTCA17. 59% ,就是说,HEDP而言,总磷含量应大于 46. 15% , PBTCA的总磷含量应大于17. 59% ,由表2中分析结果可知,我们的分析数据都符合这一点。
    在总磷含量符合理论值时,如果样品中混有其它含磷成分,活性组分及总磷的分析也并不能反应出这一点,因此,根据两者阻垢水平上的差异,我们又进行了如下的阻垢实验。
1. 3 阻垢实验及讨论
1. 3. 1 试验方法及仪器
    试验方法采用中国石油化工总公司《冷却水分析和试验方法》中第401:碳酸钙沉积法;402:磷酸钙沉积法111:钙离子的测定;124:正磷酸盐的测定等方法进行。以及相关试剂及一般实验室用玻璃仪器。
1. 3. 2 实验结果
阻垢试验结果见表3
    由表中数据可以看出,无论是阻碳酸钙还是阻碳酸钙性能, PBTCA都优于HEDP。尤其是阻碳酸钙的能力, PBTCA 高达88. 80% , HEDP 只有12. 45% , PBTCA 明显强于 HEDP。利用它们这种阻垢性质上的差异,可以间接证明两者的结构及纯度。
1. 4 其它辅助方法
    除此之外,我们还可以采用其它辅助方法加强监督。第一,可以采取外送样的办法,委托外单位进行核磁共振谱图的分析,考虑到经济效益的问题,可以不定期进行抽样检验对不同厂家检验数据进行记录,进行横向和竖向对比,筛选出较好的厂家和产品,作为进货依据。这种方法最准确,但比较费时,且需一定费用。第二,在源头上进行控制,即要求厂家对每一批产品都附上权威机构的质量检验报告。要求厂家随产品附上检验报告,也有助于厂家自觉提高产品质量。
2 结束语
(1) PBTCAHEDP由于分子结构不同,在活性物质含量相同的情况下,总磷含量有很大差别。
(2) PBTCA阻碳酸钙及磷酸钙的能力明显优于HEDP。对样品有怀疑时,利用HEDPPBTCA总磷含量及阻垢性能上的差异,可以作为进厂质量控制中的辅助分析手段。

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