Page 57 - Zmist-n5-2015

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 5. – Physicochemical Mechanics of Materials

УДК 546.41'264:544.77.023.523
ВПЛИВ ІНГІБІТОРА СОЛЕВІДКЛАДЕННЯ НА ФАЗОВИЙ СКЛАД,
МОРФОЛОГІЮ ТА СЕДИМЕНТАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ
ОСАДУ СаСО 3

В. Б. ОБРАЗЦОВ , Є. Д. РУБЛЬОВА, О. С. БАСКЕВИЧ

Державний вищий навчальний заклад
“Український державний хіміко-технологічний університет”, Дніпропетровськ
Досліджено вплив інгібітора солевідкладень на основі полігексаметиленгуанідину
гідрохлориду ОК-2 на морфологію та фазовий склад карбонату кальцію. Встановле-
но, що інгібітор у розчині призводить до збільшення розмірів кристалів осаду і домі-
нування в ньому голчастих структур. В осаді карбонату кальцію в надлишку знахо-
дяться фази арагоніту і кальциту, а інгібітор в розчині на 21% збільшує вміст каль-
циту. Причиною виявлених ефектів виявилася адсорбція інгібітора на карбонатних
відкладеннях, яку можна описати ізотермою Ленгмюра. Адсорбція інгібітора при-
звела до перезарядження поверхні СаСО 3 і збільшення розміру частинок дисперсної
фази, що сприяло швидшому її осадженню.
Ключові слова: адсорбція, карбонат кальцію, морфологія, седиментація.
Основним компонентом накипу, що утворюється на поверхні теплообміну, є
вуглекислий кальцій СаСО 3, який може знаходитися в різних поліморфних ста-
нах [1–4]. За відсутності інгібіторів і температури 80…100°С в тверду фазу ви-
падає арагоніт з незначною домішкою кальциту [5]. Арагоніт порівняно з кальци-
том має підвищену адгезію до поверхні і не змивається водою, внаслідок чого він
налипає на поверхні теплообміну. Поліелектроліти, які містять гуанідинові, кар-
боксильні або фосфонові групи, є перспективними інгібіторами солевідкладення,
оскільки здатні утворювати водорозчинні комплекси з іонами кальцію та магнію
і адсорбуватися на поверхні кристалів [6]. Запропоновано [7] інгібітор комплекс-
ної дії ОК-2 (зміна № 4 в ТУ У 21854083.009-99 від 20.11.2013) на основі полігек-
саметиленгуанідину гідрохлориду, який знижує солевідкладення і швидкість ко-
розії та має високі біоцидні властивості. Ступінь захисту від солевідкладення за
масової концентрації ОК-2 20 mg/l становить 50±5% і не поступається промисло-
вому інгібітору ZnОЕДФ, при цьому частина іонів кальцію і магнію випадає у
вигляді карбонатних відкладень. Проте вплив інгібітора ОК-2 на кристалізацію
карбонату кальцію не розглядали. Через сильну адсорбцію інгібітор вбудовувати-
меться в осад і в подальшому вимиватиметься. Таким чином, частина інгібітора
осідатиме на поверхні обладнання, а частина, випадаючи разом з осадом, вплива-
тиме на седиментаційні властивості [8]. Очевидно, якщо структура осаду під
впливом інгібітора змінюється, то це може призвести до зменшення солевідкла-
день на поверхні теплообміну через те, що утворений осад легко вимиватиметься
потоком води. Мета роботи – дослідити седиментаційні властивості і морфолог-
гію осаду карбонату кальцію за присутності інгібітора ОК-2.
Методика роботи. Для оцінки впливу інгібітора на фазовий склад карбонат-
них відкладень у конічну колбу, що містить 45 ml розчину 1 М CaCl 2 і 10 ml роз-
чину 0,1 М MgCl 2, додавали 1 ml розчину інгібітора з концентрацією 1 g/l і 45 ml

Контактна особа: Є. Д. РУБЛЬОВА, e-mail: y.rublova@gmail.com
56