[發明專利]聚天冬氨酸阻垢性能受pH值影響的測試方法

無效

• 申請號: 201210408150.7
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN103713085A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 梁波
• 申請（專利權）人: 梁波
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種聚天冬氨酸阻垢性能受pH值影響的測試方法。

背景技術

阻垢劑的阻垢性能與分子結構關系較大。當分子中的羧基、烴基以一定的配比共存時，阻垢劑的阻垢性能優異。這是由于結構中的不同官能團在水中的引力或斥力的不同，使這些高分子在水溶液中具有不同的伸展形態，因而對不同的微粒具有不同的吸附性能。如果這正好適合某一結晶形態微粒的吸附要求，它就可以具有最佳的穩定效果，成為這種微粒的高效阻垢劑。

低劑量效應就是加很少量的阻垢劑即可抑制大量成垢離子的結晶作用。這是因為當溶液中有大量的CaCO3、CaSO4小晶體存在時，按照吉布斯—湯姆森理論，界面能越高，晶體的臨界半徑越大，從水中析出這些小晶體越困難。在未加入阻垢劑時，很容易析出的CaCO3過飽和溶液，因加入阻垢劑后，界面能增大，使水中不宜析出這些小晶體。這樣，少量的阻垢劑就可將大量的Ca2+穩定在水中，而且隨著阻垢劑用量的增加，阻垢率隨之增大；阻垢劑的用量增大到一定的程度時，這種阻垢作用將不明顯。

當阻垢劑加入水中，一方面，由于物理或化學作用，吸附了阻垢劑的顆粒表面形成雙電層，改變了顆粒表面原來的電荷狀態，在靜電作用下，顆粒相互排斥，這樣避免了顆粒碰撞后長大沉積，并將顆粒分散在水中；另一方面，阻垢劑還能吸附在容器設備的表面，形成一個吸附層，阻止顆粒在接觸面上的沉積，并使沉積物與接觸面不能緊密相接，表現為垢層疏松，易于脫落。

聚天冬氨酸(PASP)屬于聚氨基酸中的一類。聚天冬氨酸因其結構主鏈上的肽鍵易受微生物、真菌等作用而斷裂，最終降解產物是對環境無害的氨、二氧化碳和水。因此，聚天冬氨酸是生物降解性好的、環境友好型化學品。

生物降解性：聚天冬氨酸是一種帶有羧酸側鏈的聚合氨基酸，是天冬氨酸單體的氨基和羧基縮水而成的聚合物，有α，β2種構型。天然的聚氨基酸中聚天冬氨酸片段都是以α型形式存在的，而合成的聚天冬氨酸中大部分是α，β2種構型的混合物。熱縮聚得到的聚天冬氨酸，因其結構主鏈上的肽鍵易受微生物、真菌等作用而斷裂，最終降解產物是對環境無害的水和二氧化碳。聚天冬氨酸水凝膠在活性污泥中的生物降解速度為28d達到76％。

毒性：利用昆明種小鼠急性毒性實驗、Ames實驗、小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核實驗研究聚天冬氨酸的一般毒性與致突變性，結果顯示：聚天冬氨酸既無毒性也無致突變作用。這為安全使用聚天冬氨酸提供了依據。

聚天冬氨酸用途廣泛。在水處理、醫藥、農業、日化等領域都能找到它的用途。作為水處理劑，它的主要作用是阻垢和/或分散，兼有緩蝕作用。作為阻垢劑，特別適合于抑制冷卻水、鍋爐水及反滲透處理中的碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、硫酸鋇垢和磷酸鈣垢的形成。對碳酸鈣的阻垢率可達100％。聚天冬氨酸同時具有分散作用并可有效防止金屬設備的腐蝕。聚天冬氨酸與有機磷系緩蝕阻垢劑存在協同作用，常與乙烯基聚合物分散劑(如聚丙烯酸、水解聚馬來酸酐、丙烯酸-丙烯酸乙酯-衣康酸共聚物等)、膦系化合物緩蝕阻垢劑(如HEDP、ATMP、PBTCA等)等復配成高效的、多功能的緩蝕阻垢劑。

聚天冬氨酸用于阻垢時，使用環境的pH值對阻垢性能將產生很大的影響，如何測試出不同pH值對聚天冬氨酸阻垢性能的影響，是聚天冬氨酸應用于水處理工藝中亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的為了克服現有技術的不足與缺陷，提供一種聚天冬氨酸阻垢性能受pH值影響的測試方法，該方法能快速測試出不同pH值對聚天冬氨酸阻垢性能的影響，測試結果準確，測試步驟簡單，操作容易，為聚天冬氨酸應用于水處理領域提供了理論基礎。

本發明的目的通過下述技術方案實現：聚天冬氨酸阻垢性能受pH值影響的測試方法，包括以下步驟：

(a)制備Ca²⁺溶液、HCO^3-溶液、聚天冬氨酸溶液；

(b)取若干個實驗容器并標號；

(c)分別移取Ca²⁺溶液和HCO₃^-溶液，產生碳酸鈣垢；

(d)分別向實驗容器中滴入等量的聚天冬氨酸溶液；

(e)將所有實驗容器分別放置于恒溫水浴中一段時間，且恒溫水浴的溫度相同，調節實驗容器中溶液pH值為不同；

(f)通過消耗的垢，從而得出不同pH值對聚天冬氨酸阻垢性能的影響。

所述步驟(a)中，聚天冬氨酸溶液的濃度分別為6mg/L、。