劉潘勤，楊玉華，尹召龍，楊志濤，趙浩杰，張 庚

（1.蘭州交通大學(xué)學(xué)與生物工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.水處理化學(xué)研究所，甘肅 蘭州 730070；3.康龍化成（北京）新藥技術(shù)有限公司，北京 100176；4.西安創(chuàng)聯(lián)華特表面處理技術(shù)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710065）

循環(huán)冷卻水領(lǐng)域常伴隨腐蝕、結(jié)垢及微生物大量繁殖等問題[1-2]，國內(nèi)較常用的緩解措施是投加含磷緩蝕阻垢劑。盡管此類藥劑具有緩蝕與阻垢的雙重功效，但它們進入環(huán)境后會對生態(tài)系統(tǒng)造成難以修復(fù)的破壞[3-4]，因此開發(fā)無磷或低磷的生態(tài)型藥劑，已成為水處理劑領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。近年來，聚天冬氨酸(PASP)因其無磷、易生物降解等特點，成為了水處理領(lǐng)域研究者關(guān)注的目標(biāo)[5]。然而，作為水處理劑單獨使用的PASP因結(jié)構(gòu)單一，導(dǎo)致其阻垢及緩蝕性能均不符合工業(yè)生產(chǎn)的需求[6]，因此其改性研究成為了該領(lǐng)域研究的主流方向[7]。

PASP的改性技術(shù)圍繞物理法和化學(xué)法開展[8]。物理法是在使用PASP的過程中，依據(jù)協(xié)同增效原理，通過引入功能基，形成多組分配方技術(shù)來提高其應(yīng)用性能?；瘜W(xué)法是在PASP分子結(jié)構(gòu)中引入一些功能基，以合成具有特定功能基團的改性PASP?；瘜W(xué)改性中文獻(xiàn)報道最多的，是利用中間體聚琥珀酰亞胺（PSI）進行的開環(huán)改性[8-9]。PSI是一種活性很強的線性聚酰胺[10]，對稱的羰基具有很強的親電性，易被親核試劑進攻而發(fā)生加成反應(yīng)。楊星等[11]以馬來酸酐、尿素和2-噻吩甲胺為原料，合成了聚天冬氨酸/2-噻吩甲胺接枝共聚物，但該產(chǎn)品的緩蝕性能仍有不足。

本文在前期研究的工作基礎(chǔ)上[12]，以一種β-PASP阻垢劑EBA-PASP為研究對象，進一步確定了它作為CaCO3阻垢劑的部分應(yīng)用范圍，并運用正交實驗法確定了四元最佳緩蝕配方的組分及配比。同時，本文采用凝膠滲透色譜法(GPC)[13-14]對 EBA-PASP的分子量進行了測試，得到了改性產(chǎn)品的 GPC分子質(zhì)量分布圖，確定了EBA-PASP的重均分子質(zhì)量為5181。用靜態(tài)沉積法測試了產(chǎn)品在不同條件下的適用范圍，采用IR、SEM 、XRD等技術(shù)分析了EBA-PASP阻垢劑的作用機理。用SEM對金屬表面進行了微觀分析，結(jié)果表明，配方可以有效地隔離腐蝕介質(zhì)，且具有一定的修復(fù)作用。

1 實驗部分

1.1 藥品與儀器

順丁烯二酸酐(AR)、氫氧化鈉、乙二胺四乙酸二鈉、N,N-二甲基甲酰胺(AR)、碳酸銨、鉬酸鈉(AR)、硫酸鋅、二水合氯化鈣、硫酸鎂、苯甲酰乙酸乙酯(EBA，AR)、羥基乙叉二膦酸(AR)。

RCC-Ⅱ旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕實驗儀，VERTEX70型紅外光譜分析儀，NMR AVANCE HD 500超導(dǎo)液相核磁共振波譜儀，MIRA3場發(fā)射掃描電子顯微鏡，JSM-6701F能場發(fā)射掃描電子顯微鏡，X’Pert PRO X射線粉末衍射儀，VERTEX70傅里葉變換紅外光譜儀，Waters 1515凝膠滲透色譜儀。

1.2 EBA-PASP的合成

稱取適量的馬來酸酐置于燒杯中，用一定量的蒸餾水在60℃下溶解，再加入一定量的碳酸銨，待完全溶解后將燒杯敞口升溫至90℃，水分蒸干后得到白色固體馬來酰亞胺后，繼續(xù)升溫至180℃反應(yīng)1h，得到橙黃色脆性固體聚琥珀酰亞胺（PSI），將其提純備用。

稱取一定量的NaOH置于燒瓶中，加入適量的蒸餾水使其充分溶解完全后，加入一定量的接枝劑EBA，在35℃下使其與PSI反應(yīng)數(shù)小時，得紅棕色透明溶液后，加酸調(diào)節(jié)pH至中性，提純干燥，最終得到產(chǎn)物EBA-PASP。合成路線如圖1所示，合成機理及合成過程均參照文獻(xiàn)[12]中的相關(guān)內(nèi)容。

圖1 EBA-PASP的合成路線Fig.1 Synthetic route of EBA-PASP

1.3 性能評價方法

1.3.1 阻垢性能評價

參照GB/T 16632-2019《水處理劑阻垢性能的測定 碳酸鈣沉積法》[15]，采用靜態(tài)沉積法評定產(chǎn)品對CaCO3的阻垢性能。

1.3.2 緩蝕性能評價

以EBA-PASP為主劑，與Na2MoO4、HEDP及ZnSO4按一定比例攪拌復(fù)配，即得四元生態(tài)型復(fù)合水處理劑配方，然后依據(jù)《GB/T 18175-2014 水處理劑緩蝕性能的測定 旋轉(zhuǎn)掛片法》[16]，對照添加生態(tài)型EBA-PASP配方前后碳鋼片的重量變化，通過計算年腐蝕率來評價EBA-PASP及其配方對A3碳鋼腐蝕過程的抑制效果。實驗水質(zhì)如表1所示。

表1 實驗用水水質(zhì)成分

1.4 表征技術(shù)

1.4.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表征

將樣品PSI、PASP及EBA-PASP，與光譜純的 KBr 按照 1∶100 的比例混合后，用VERTEX70 型紅外光譜儀進行掃描，掃描范圍為 500cm-1～4000cm-1。

以0.55 mL的D2O為溶劑，分別將10mg的PASP及EBA-PASP溶于核磁測試管中，在室溫條件下測定二者的氫譜。

1.4.2 產(chǎn)品分子量測定

分別稱取10mg的PSI、PASP及EBA-PASP，以水為溶劑，應(yīng)用凝膠滲透色譜儀測定分子量。儀器參數(shù)如下：進樣速率0.5mL·min-1，流動相為硝酸鈉溶液，溫度45℃，保護柱為Ultrahydrogel。

1.4.3 碳酸鈣垢樣測試

對空白垢樣和加入阻垢劑后的垢樣進行IR測試，測試條件見1.4.1。

采用X’Pert PRO 型粉末衍射儀，對不同條件下的碳酸鈣樣品進行XRD測試。測試條件：管電流 40mA，管電壓 40kV，掃描范圍 3°≤2θ≤85°。

采用 JSM-6701 型能場發(fā)射掃描電子顯微鏡，對CaCO3垢進行SEM測試。測試條件：加速電壓20kV，放大倍數(shù)分別取3000倍和 10000倍。

1.4.4 腐蝕掛片的SEM測試

采用MIRA3型熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡，對新A3掛片、空白實驗掛片以及加入EBA-PASP及其配方的掛片進行測試。測試條件：加速電壓20kV，放大倍數(shù)為500倍和5000倍。

2 結(jié)果與討論

2.1 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及分子量測試

2.1.1 產(chǎn)品的紅外表征

PSI的紅外光譜如圖2所示。1165cm-1和 1210cm-1是C-C鍵的伸縮振動峰，1395cm-1和3143cm-1的吸收峰分別是-CONH中的N-H鍵的彎曲振動峰和伸縮振動峰，1715cm-1的強吸收峰為C=O的對稱拉伸峰，1791cm-1的吸收峰是-NH與相鄰羰基的耦合效應(yīng)產(chǎn)生的吸收峰，表明存在1個五元環(huán)酰亞胺結(jié)構(gòu)，由此可知所得產(chǎn)物為PSI。

圖2 PSI的紅外光譜Fig.2 IR spectrum of PSI

圖3是EBA-PASP與PASP的紅外表征，1653cm-1處是苯環(huán)骨架的振動峰，3063cm-1處為苯環(huán)中的C-H伸縮振動峰，872cm-1處是苯環(huán)單取代造成的強峰之一。苯環(huán)骨架的引入說明EBA已成功接枝。

圖3 PASP和EBA-PASP的紅外光譜Fig.3 IR spectrum of PASP and EBA-PASP

2.1.2 PASP與EBA-PASP的1HNMR測試

圖4和圖5分別為PASP和EBA-PASP的1HNMR譜圖，其譜峰解析分別見表2和表3?；瘜W(xué)位移4.40、4.62和8.38處的特征吸收峰，分別歸屬于PASP和EBA-PASP主鏈上的-CH-、-NH-和-CH3的峰，圖5中的化學(xué)位移7.41、7.49和7.81，分別歸屬于苯甲酰乙酸乙酯上苯環(huán)的-CH的特征吸收峰。以上分析表明，目標(biāo)產(chǎn)物EBA-PASP已成功合成。

圖4 PASP在D2O中的1HNMRFig.4 1HNMR spectrum of PASP in D2O

圖5 EBA-PASP在D2O中的1HNMRFig.5 1HNMR spectrum of EBA-PASP in D2O

表2 PASP的1HNMR分析Table 2 1HNMR analysis of PASP

表3 EBA-PASP的1HNMR分析Table 3 1HNMR analysis of EBA-PASP

2.1.3 產(chǎn)品分子量測試

采用GPC技術(shù)對PSI、PASP、EBA-PASP的分子量進行測試，圖6為各物質(zhì)的分子量分布曲線，表4為分子量結(jié)果分析表。其中，Mp為圖6中相應(yīng)信號峰值的積分面積，為理論計算的分子量，Mw為實際測得的重均分子量，可以看出EBA-PASP的分子量比PASP高出將近1000。

圖6 PSI、PASP、EBA-PASP的GPC譜圖Fig.6 GPC spectrum of PSI, PASP, EBA-PASP

表4 分子量結(jié)果分析表Table 4 Analysis Table of Molecular Weight Results

2.2 EBA-PASP的阻垢性能研究

2.2.1 阻垢劑濃度對阻垢性能的影響

溶液pH為8.2，改變阻垢劑濃度，80℃下恒溫10h，測其阻垢率，結(jié)果見圖7。由圖7可知，隨著EBA-PASP的濃度增加，阻垢率呈逐漸增大的趨勢。濃度為8～10mg·L-1時，EBA-PASP的阻垢率達(dá)到100%，超過10mg·L-1后，阻垢率出現(xiàn)下降趨勢，說明作為CaCO3的阻垢劑，EBA-PASP存在閾值效應(yīng)。

圖7 阻垢劑濃度對阻垢性能的影響Fig.7 Effect of scale inhibitor concentration on scale inhibition performance

2.2.2 阻垢時間對阻垢性能的影響

固定阻垢劑濃度為8mg·L-1，pH為8.2，溫度為80℃，在不同時間下測其阻垢率，結(jié)果見圖8。由圖8可知，隨著時間增加，EBA-PASP的阻垢率逐漸減小。8～10h時，EBA-PASP的阻垢率為100%，10h后，阻垢率下降明顯， 18h時僅有 35.12%。這是由于隨著阻垢時間的延長，改性產(chǎn)品與Ca2+的吸附和螯合能力下降，導(dǎo)致阻垢率逐漸下降。說明EBAPASP存在最佳使用周期，即10h以內(nèi)。

圖8 阻垢時間對阻垢性能的影響Fig.8 Effect of scale inhibition time on scale inhibition performance

2.2.3 阻垢溫度對阻垢性能的影響

固定阻垢劑濃度為8mg·L-1，pH為8.2，在不同溫度下恒溫10h，測其阻垢率，結(jié)果見圖9。由圖9可知，隨著溫度增加，阻垢率逐漸減小。其原因在于溫度升高時，溶液中粒子的運動加快，微晶之間碰撞的幾率增加，生成鈣垢的幾率增加。同時，改性產(chǎn)品在CaCO3晶核表面的吸附能力減弱，也導(dǎo)致成垢過程變得容易。此外，溫度升高CaCO3的溶解度下降，熱力學(xué)不穩(wěn)定的球霰石易轉(zhuǎn)化為方解石，因此，EBA-PASP在使用時溫度不宜超過80℃。

圖9 阻垢溫度對阻垢性能的影響Fig.9 Effect of scale inhibition temperature on scale inhibition performance

2.2.4 鈣離子濃度對阻垢性能的影響

固定阻垢劑濃度為8mg·L-1，pH為8.2，溫度為80℃，在不同鈣硬條件下恒溫10h，測其阻垢率，結(jié)果見圖10。由圖10可知，隨Ca2+濃度增加，阻垢率逐漸減小。在Ca2+濃度小于250mg·L-1的溶液中阻垢率為100%，濃度超過400mg·L-1，阻垢率急劇下降，說明EBA-PASP對CaCO3垢的結(jié)晶過程存在閾值效應(yīng)。在使用過程中，可以適當(dāng)增加阻垢劑的濃度以提高此閾值。EBA-PASP在使用時Ca2+濃度應(yīng)小于250mg·L-1。

圖10 鈣離子濃度對阻垢性能的影響Fig.10 Effect of calcium ion concentration on scale inhibition performance

綜上所述，EBA-PASP的最佳使用條件為：阻垢劑濃度為8～10mg·L-1，使用周期小于10h，使用溫度不超過80℃，且水系統(tǒng)中的Ca2+濃度小于250mg·L-1。此時，該產(chǎn)品對CaCO3的抑制效率可達(dá)到100%。

2.3 改性聚天冬氨酸的緩蝕性能研究

參照國家標(biāo)準(zhǔn)[16]，在水浴溫度45℃、時間72h的條件下，考察了EBA-PASP下對A3碳鋼的緩蝕效果，對年腐蝕率隨濃度變化的情況進行了線性擬合，結(jié)果見圖11。由圖11可知，隨著EBA-PASP用量增加，年腐蝕量增加。濃度小于35mg·L-1時，年腐蝕量與濃度之間呈線性相關(guān)，擬合系數(shù)為0.9933；濃度大于35mg·L-1后，年腐蝕量與濃度呈二次函數(shù)關(guān)系，擬合系數(shù)為0.9997。其原因是EBA-PASP屬于吸附膜型緩蝕劑，隨著用量增加，緩蝕劑分子之間的吸附競爭更為顯著，導(dǎo)致其緩蝕率減小。加藥量為5mg·L-1時，年腐蝕率最小為0.4473mm·a-1，同條件下 PASP的年腐蝕率0.569445mm·a-1，說明EBA改性后，產(chǎn)品的緩蝕率有所提高。

圖11 EBA-PASP緩蝕性能隨濃度變化的擬合曲線Fig.11 The fitted curves for corrosion inhibition performance with concentration of EBA-PASP

2.4 EBA-PASP功能材料配方研究

為了提高EBA-PASP的緩蝕性能，確定以EBA-PASP為主劑，鉬酸鈉、羥基乙叉二膦酸（HEDP）、硫酸鋅為助劑的配方進行實驗研究。為控制出水的磷含量，固定HEDP的濃度為5mg·L-1，然后將EBA-PASP與其他助劑列入正交實驗因素水平表，具體見表5。

表5 EBA-PASP的正交實驗直觀分析表Table 5 Visual analysis table of the orthogonal experimental

對正交實驗組進行阻垢與緩蝕性能測定后，確定了EBA-PASP與鉬酸鈉、HEDP、硫酸鋅復(fù)配的最佳配方：HEDP∶EBA-PASP∶ZnSO4∶Na2MoO4(摩爾比)=5∶4∶17∶13，總加藥量為39mg·L-1。最佳配方的年腐蝕率為0.018978mm·a-1，對應(yīng)的緩蝕率為97.95%，該組配方產(chǎn)品的阻垢率達(dá)到了100%。正交實驗結(jié)果表明，復(fù)配后EBA-PASP的緩蝕性能較單劑有了很大的提升，說明在緩蝕性能方面，PASP單純的化學(xué)改性已無法滿足使用要求，還需在此基礎(chǔ)上進行物理復(fù)配才能達(dá)到理想效果。該配方的出水磷及Zn2+的含量分別為0.207mg·L-1和0.785mg·L-1，均滿足國標(biāo)要求的排放標(biāo)準(zhǔn)[17]。

3 EBA-PASP阻垢緩蝕機理研究

3.1 阻垢機理研究

3.1.1 碳酸鈣的IR譜圖

對未添加阻垢劑和加入阻垢劑EBA-PASP的CaCO3垢樣分別進行了紅外表征，結(jié)果見圖12。從圖12可知，空白垢樣在712cm-1和875cm-1處出現(xiàn)吸收峰，為方解石型CaCO3[18]。加入阻垢劑后，在745cm-1處出現(xiàn)了新的吸收峰，為球霰石的特征峰，而712cm-1處方解石的吸收峰強度則相對減弱，為同型的高溫多晶型物[19-20]。IR結(jié)果表明，阻垢劑EBAPASP對過渡態(tài)晶型具有穩(wěn)定作用，可以使CaCO3晶體由穩(wěn)定的方解石轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的球霰石。

圖12 CaCO3晶體的IR譜圖Fig.12 IR spectrum of CaCO3 crystal

3.1.2 碳酸鈣的XRD譜圖

將添加阻垢劑前后的碳酸鈣溶液在80℃下恒溫10h，收集沉淀垢樣，洗滌并干燥后進行XRD分析，譜圖見圖13。在CaCO3的XRD標(biāo)準(zhǔn)卡中，2θ=26.3°、29.4°、36.1°、39.3°，為方解石晶型的特征峰，而2θ=21.0°、24.8°、27.2°、32.8°，則是球霰石晶型的特征峰[21]?？瞻坠笜釉?6.2°、29.4°、36.0°、39.3°出現(xiàn)了明顯的衍射峰，說明其為方解石晶型。加入EBA-PASP的XRD譜圖中，在24.8°、27.2°、32.8°、44.1°、50.1°出現(xiàn)了球霰石的特征峰，且方解石對應(yīng)的特征峰強度明顯減弱，說明EBA-PASP能夠?qū)aCO3的晶體由方解石轉(zhuǎn)變?yōu)榍蝣笔?，這與CaCO3的紅外表征譜圖的分析結(jié)果一致。

圖13 CaCO3晶體的XRD譜圖Fig.13 XRD spectrum of CaCO3 crystal

3.1.3 碳酸鈣晶體結(jié)構(gòu)分析

圖14 CaCO3晶體的晶體構(gòu)型(a)Crystal structure of calcite CaCO3; (b)Crystal structure of vaterite CaCO3Fig.14 Crystal configuration of CaCO3 crystal

圖14進一步從微觀結(jié)構(gòu)解釋了在EBA-PASP的作用下CaCO3晶體穩(wěn)定在球霰石晶態(tài)的原因。如圖14(a)所示，方解石中Ca2+與碳酸根離子都呈層分布，并沿c軸交替排列，結(jié)構(gòu)中Ca2+的氧配位數(shù)為6。如圖14(b)所示，球霰石中Ca2+和碳酸根離子也是呈層交替平行于c軸排列，碳酸根離子平行于c軸，這種結(jié)構(gòu)中Ca2+的氧配位數(shù)為12。通常，Ca2+能夠與碳酸根離子結(jié)合生成6配位的方解石型晶體，加入EBA-PASP后，由于分子中含有-COO-，能與溶液中的Ca2+結(jié)合，而-COO-中與Ca2+結(jié)合的氧原子會占據(jù)Ca2+原來的12配位體空間位置，使得Ca2+再與碳酸根離子結(jié)合時，只能按照12配位體的空間構(gòu)象繼續(xù)生長，最終生成了球霰石型CaCO3晶體[22-24]。

3.1.4 碳酸鈣的SEM圖

對比了加入阻垢劑EBA-PASP前后的碳酸垢垢樣的SEM圖，結(jié)果見圖15。由圖15(A)和圖15(B)可以看出，空白CaCO3晶體呈菱形六面體的方解石結(jié)構(gòu)，大小約為10μm，放大 10000 倍，可見晶體表面的結(jié)構(gòu)致密且堅硬。由圖15(C)和圖15(D)可以看出，加入阻垢劑EBA-PASP 后，CaCO3晶體呈塊狀和片狀的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，為球霰石型碳酸鈣，與空白CaCO3相比，其結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的扭曲變形?？梢?，EAA-PASP對CaCO3的晶型和晶貌有一定的控制作用。

圖15 加入阻垢劑EBA-PASP前后CaCO3垢樣的SEM圖(a),(c) 3000×; (b),(d) 10000×Fig.15 SEM image of CaCO3 scale without (a.b) and with (b.d) CaCO3 scale addition of scale inhibitor EBA-PASP

由上述的對比分析可知，在水溶液中，由于阻垢劑在CaCO3晶體活性增長點上的吸附與表面化學(xué)螯合作用，EBA-PASP分子抑制了CaCO3垢晶格的正常生長模式，使其晶形發(fā)生了嚴(yán)重的畸變，最終生成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的球霰石型碳酸鈣[25-27]，起到了阻垢作用。

3.2 EBA-PASP的緩蝕機理研究

3.2.1 A3碳鋼表面形態(tài)的宏觀分析

如圖16所示，對照觀察腐蝕實驗過程中未添加水處理劑和添加PASP、EBA-PASP及配方的A3碳鋼表面，可以看出空白試片的腐蝕極其嚴(yán)重，其表面附著大量的紅褐色以及黑色的鐵銹。加入PASP后，材料表面的鐵銹有所減少；加入EBA-PASP后的碳鋼表面只有少量銹跡；加入配方的掛片腐蝕微乎其微，接近新掛片，說明配方組分有效提高了PASP的綜合性能。

圖16 掛片的宏觀圖Fig.16 Macro view of the hanging piece

3.2.2 A3碳鋼表面形態(tài)的SEM分析

圖17 5000倍下A3碳鋼片表面酸洗后的SEM圖(a) a new; (b) a corrosion surface without a scale inhibitor;(c) with the addition of single PASP agent;(d) with the addition of EBA-PASP compound agent; (e) with the addition of single EBA-PASP single agentFig.17 SEM image of A3 carbon steel sheet after pickling at 5000 times

對新掛片、未添加水處理劑的空白掛片、加入PASP的掛片、加入EBA-PASP的掛片及添加EAAPASP配方緩蝕劑的掛片進行SEM掃描測試，結(jié)果見圖17。對緩蝕實驗后的A3碳鋼用SEM觀察，可以看到空白掛片的表面腐蝕十分嚴(yán)重；加入EBAPASP單劑后的A3碳鋼片，其表面有一層致密的保護膜，但從宏觀圖片上看仍有一定區(qū)域的腐蝕；觀察加入配方后的掛片，有清晰可見的金屬紋理，且基本沒有腐蝕，與單劑相比其表面更加光滑，說明配方具有更好的緩蝕效果，各組分之間具有協(xié)同效應(yīng)。我們初步認(rèn)為在金屬表面形成了一種特殊的吸附-沉淀-鈍化復(fù)合膜，所以更好地阻止了A3碳鋼的腐蝕。有關(guān)EBA-PASP及其配方在其它水處理領(lǐng)域的應(yīng)用范圍及機理的深入研究尚在進行中。

4 結(jié)論

1）用EBA接枝劑對PASP進行改性，得到了EBA-PASP，用IR、1HNMR等技術(shù)對產(chǎn)品進行了結(jié)構(gòu)表征和分子量測試。結(jié)果顯示目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)合成正確，GPC測得EBA-PASP的重均分子量Mw為5181。

2）靜態(tài)沉積法的結(jié)果顯示，當(dāng)阻垢劑濃度為8～10mg·L-1、周期為10h、溫度小于80℃，且在Ca2+濃度為250mg·L-1以下的系統(tǒng)中使用時，對碳酸鈣的阻垢率可達(dá)到100%。

3）采用動態(tài)旋轉(zhuǎn)掛片法測試了EBA-PASP及其配方的緩蝕性能，對EBA-PASP的吸附模型進行了線性擬合。結(jié)果表明，濃度小于35mg·L-1時，年腐蝕量與濃度呈線性相關(guān)，濃度大于35mg·L-1后，年腐蝕量與濃度呈二次函數(shù)關(guān)系

4）通過正交實驗研究了EBA-PASP四元配方的綜合性能。結(jié)果表明，在配方質(zhì)量比為HEDP∶EBAPASP∶ZnSO4∶Na2MoO4=5∶4∶17∶13，總加藥量為39mg·L-1時，對A3碳鋼的年腐蝕率為0.018978mm·a-1，緩蝕率為 97.95%，阻碳酸鈣垢率為 100%，達(dá)到了國標(biāo)的要求，且藥劑總加藥量相對較小。此時，出水的磷含量小于0.3mg·L-1，Zn2+含量小于1mg·L-1，均滿足國標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。

5）利用IR、SEM以及XRD技術(shù)，研究了添加阻垢劑前后CaCO3垢晶型的變化，分析了阻垢劑對CaCO3的微觀調(diào)控過程，即從穩(wěn)定的方解石到不穩(wěn)定球霰石的轉(zhuǎn)變。

6）應(yīng)用宏觀法和SEM對配方的緩蝕機理進行了研究，認(rèn)為藥劑間的協(xié)同效應(yīng)十分顯著，可以看出復(fù)配藥劑的緩蝕效果明顯優(yōu)于單一藥劑。