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            水垢的種類和形成機理
            更新時間:2019-12-31 22:33:42
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            1.1水垢的種類  

            水垢按化學成分一般可分為鈣鹽、鎂鹽或碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽和氧化鐵等。其中碳酸鈣垢和硫酸鈣垢是水垢的常見成分。水垢的組成和結晶形狀與水質條件、流動狀態以及受熱面溫度等因素有關。

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            1.2 水垢的形成機理

            水垢的形成與成垢離子、水質密切相關。一般認為水垢是水中過飽和的CaCO3、CaSO4 、Mg(OH)2等鹽類析出、沉淀所致。這些物質在受熱面上結垢時要經過一系列過程: 形成過飽和溶液,微細的結晶在過飽和溶液中處于溶解-結晶平衡的亞穩定狀態;結晶長大聚集而失去穩定,成垢物質在受熱面上粘附并有序地使晶粒長大,結成水垢。結垢是成垢離子沿固液界面的固體一側發生的化學吸附與物理吸附作用的延伸,即無機鹽或氧化物在固體表面結晶的過程。

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            水垢形成的主要機制主要為以下五種:

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            (1)受熱分解

            暫時硬度的水在加熱過程中,一些鈣鎂鹽類受熱分解,從溶于水的物質轉變成難溶于水的物質,附著金屬表面上結為水垢,鈣和鎂鹽類分解如下:                  Ca(HC03)2→CaC03↓+H2O+C02

                                  Mg(HC03)2→MgC03+H2O+C02

                                  MgC03+H2O→Mg(OH)2↓+C02

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            (2)某些鹽類超過了其溶解度

            由于水的不斷蒸發和濃縮,水中的溶解鹽類含量不斷增加,當某些鹽類達到過飽和時,鹽類在蒸發面上析出固相,結水垢。

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            (3)溶解度下降

            隨著水溫度的升高,水中某些鹽類溶解度下降,如CaS04CaSi03等鹽類。

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            (4)相互反應

            水中原溶解度較大的鹽類和水中其他鹽類、堿反應后,生成難溶于水的化合物,從而結生水垢。一些鹽和堿相互反應如下:

            Ca(HC03)2+2NaOH=CaC03↓+Na2C03+H20

            CaCl2+Na2C03=CaC03↓+2NaCl

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            (5)水渣轉化

            當水渣過多而且又粘,如 Mg(OH)2 Mg3(P04)2,如果排污不及時,很容易由泥渣轉化為水垢。

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