二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DTPMP)物化性質(zhì)

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DTPMP)

[結(jié)構(gòu)式]

二乙烯三胺五亞甲基膦酸簡稱DTPMP，單體中含有多個(gè)磷酸基團(tuán)和氮原子，在水中易離解成10個(gè)正負(fù)離子，可與二價(jià)或三價(jià)金屬離子形成穩(wěn)定的多環(huán)螯合物。同時(shí)它還可與一些沉積物產(chǎn)生晶格畸變，產(chǎn)生閾值效應(yīng)。在高pH值、高硬度下能有效地防止難溶鈣、鋇鹽結(jié)垢。

[物化性質(zhì)]紅棕色黏稠液體，能與水互溶，對碳酸鈣、硫酸鈣和硫酸鋇沉積有良好的阻垢抑制作用，特別是在pH值為10～11的堿性溶液中，對碳酸鈣沉積仍有較好的阻垢作用，其阻垢率比HEDPA、ATMP提高2～3倍以上。DTPMP具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，在強(qiáng)酸堿介質(zhì)中也不易分解，干品分解溫度為220～228℃。

[制備方法] DTPMP可以由不同的原料，經(jīng)不同的工藝路線來合成，但工業(yè)方法主要有下列2種：①二乙烯三胺五乙酸和亞磷酸或三氯化磷合成法；②二乙烯三胺、甲醛水溶液、三氯化磷或亞磷酸合成法。反應(yīng)式如下：

將61份二乙烯三胺和95份自來水投加到反應(yīng)釜中，冷卻至室溫。然后緩慢加入425份三氯化磷，控制加料速度，必要時(shí)通冷卻水加以冷卻以保持釜內(nèi)溫度低于40℃。三氯化磷投加完畢后，繼續(xù)攪拌30min。然后緩慢加入253份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的甲醛水溶液，反應(yīng)過程中有氯化氫氣體放出，甲醛的加入速度要視氯化氫氣體逸出的速度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，甲醛投加完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)20min。緩慢加熱使反應(yīng)釜內(nèi)溫度升至100～105℃，在此溫度下保溫反應(yīng)1.2h。最后用鼓風(fēng)機(jī)向反應(yīng)釜內(nèi)產(chǎn)品中鼓入空氣吹掃，吹氣量約為500L/30min，吹掃1h后，冷卻至室溫，經(jīng)取樣分析合格后，然后用泵送至成品儲罐中。反應(yīng)所生成的副產(chǎn)品氯化氫氣體，經(jīng)冷凝器冷卻后，至填料吸收塔用水吸收得工業(yè)品稀鹽酸。

[技術(shù)指標(biāo)]HG/T3777-2005

[應(yīng)用]

(1)作用機(jī)理

二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DTPMP)為陰極性緩蝕劑，能和多種金屬形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。在水溶液中能離解成10個(gè)正負(fù)離子，可以和兩個(gè)或多個(gè)金屬離子螯合，形成兩個(gè)或多個(gè)立體結(jié)構(gòu)大分子黏狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，破壞碳酸鈣等鈣鹽結(jié)晶生長，從而起到阻垢作用。DTPMP能有效地控制碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、羥基磷酸鹽及水合氧化鐵的沉淀，有效地阻止硬垢的生成。

(2)作為阻垢緩蝕劑

DTPMP是一種陰極性阻垢緩蝕劑，使用濃度小于3mg/L，與聚羧酸鹽、亞硝酸鹽有良好的協(xié)同能力，阻垢率達(dá)95%以上，特別是在堿性溶液中(pH值為10～11)對碳酸鈣仍有良好的阻鈣性能，此時(shí)的阻鈣效果較HEDP、ATMP高2～3倍。DTPMP單獨(dú)使用或復(fù)配使用時(shí)一般不加分散劑，單獨(dú)使用的濃度為10～15mg/L，有效濃度為5～7.5mg/L。

(3)其他用途

DTPMP還能與活潑氧的化合物(如H2O2等)形成穩(wěn)定的加成物，使活性氧保持穩(wěn)定。如用于雙氧水穩(wěn)定劑(加入量為1%～10%)。也可以用做金屬清洗劑去除金屬表面的油脂，還可用于洗滌劑的添加劑、金屬離子的鰲合劑、無氰電鍍添加劑、貴金屬的萃取劑。

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