循环冷却水中ATMP与方解石表面相互作用的机制  

Interaction between ATMP and calcite crystal surface in cooling water systems

作　　者：蒋皎梅[1] 赵建平[2] 戴树和[2] 徐炎华[1] 

机构地区：[1]南京工业大学环境学院江苏省工业节水减排重点实验室,江苏南京210009 [2]南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211800

出　　处：《南京工业大学学报（自然科学版）》2014年第1期102-106,共5页Journal of Nanjing Tech University(Natural Science Edition)

基　　金：江苏省高校自然科学研究重大项目(11KJA610001)

摘　　要：利用临界pH法,研究循环冷却水中氨基三亚甲基膦酸(ATMP)对CaCO3结晶介稳区增加宽度的影响;用分子模拟研究ATMP在方解石晶面5个生长面(110)、(104)、(102)、(113)和(202)上的优先吸附位点,利用蒙特卡罗方法计算ATMP与方解石不同晶面相互作用的结合能。结果表明:ATMP与方解石晶面上的结合能由大到小顺序为E b(110)>E b(113)>E b(102)>E b(104)>E b(202);ATMP低浓度时,各晶面的吸附阻垢作用基本相当,ATMP高浓度时,(102)、(202)晶面对吸附阻垢效果的贡献较大;结合能与在相应晶面上作用后ATMP构型量化参数(能隙ΔE、偶极矩μ和范德华表面体积V VDW)的关系为E b=1.207-0.226ΔE-0.638μ-0.574V VDW(R2=0.995)。The increase of calcium carbonate crystallization metastable zone was investigated by determi- ning the critical pH value of simulation circulating cooling water with amino trimethylene phosphonic acid （ATMP）.The interaction energy of ATMP with calcite surface （ 11-0）, （104）, （102）, （113）, （202） was calculated by a Monte Carlo method.Results indicated that the binding energy had the sequence of Eb（110） 〉 Eb（ll3） 〉Eb（102）〉Eb（104）〉Eb（202）.ATMP adsorption chance on each calcite surface was similar on low concentration while the adsorption chance on calcite surface （102） and （202） was more on higher concen- trations;the relationship of binding energy and the configuration parameters （energy gap （AE）, dipole monent （μ） and Van der Waals volume （ VVDw） ） of the adsorbed ATMP was Eb = 1. 207-0. 226AE- 0. 638/z-0. 574 VVDw（R2 =0. 995）.

关 键 词：阻垢剂 方解石 分子模拟 

分 类 号：TQ085.4[化学工程]