Ⅰ 影响液体药剂稳定性的因素如何克服
影响中药液体药剂稳定性的因素
中药液体制剂是按形态分类的一大类制剂,系指中药提取物溶解或分散在液体介质中形成的可供内服或外用的液态制剂。目前,中药液体制剂存在澄明度差、放置过程中析出沉淀、发生颜色变化、出现絮凝、分层、药效降低、甚至变质等稳定性问题。下面就分别讲一下影响中药溶液剂、中药混悬剂和中药乳剂稳定性的因素及解决方法。
1 . 中药溶液剂稳定性的影响因素与改善措施
影响中药溶液剂稳定性的因素有: 药物的溶解度低,放置过程中易出现沉淀,空气中的氧使药物氧化分解,溶液的 pH不适药物发生水解,光照使药物降解、色泽变化等。因此,保持和稳定分子分散状态,增加药物的溶解度,改善溶解成分的物理、化学稳定性以及制剂的外观、性状,是解决中药溶液型制剂稳定性的关键问题。
1.1 选择合适的溶剂
溶剂对药物起溶解和分散作用,其本身质量直接影响制剂的制备和稳定性,因此选择合适的溶剂增加药物的溶解度,改善制剂的澄明度,提高稳定性尤为重要。溶剂选择应依据“相似者相溶”原理,同时溶剂应具有较好溶解性和分散性、化学性质稳定、不影响药效和含量测定、毒性小等特点;常用的溶剂有很多,下面我就以乙醇为例,乙醇含量达20%时具有防腐作用;大于40%时能延缓许多药物水解,如脂类、苷类成分的水解;小于50%适于提苦味质,蒽醌苷类;50%-70%时用于提纯生物碱苷类;大于75%可除蛋白质多糖;70%-80%用于消毒;大于90%用于提挥发油、有机酸、树脂。
1.2 调节制剂的pH
中药制剂中的蒽醌类、酰胺类等有效成分常受H+或OH一作用,发生水解反应,导致药物的含量降低,影响制剂的稳定性;药液的碱性较强时,生物碱易析出,酸性较强时,部分皂苷可沉淀。
1.3 制备包合物
许多药物都可以用包合的方法,改善其溶解度,提高稳定性。环糊精广泛应用于难溶性药物的增溶,其独特的笼状结构可以形成主客分子复合物,非极性药物分子位于非极性的笼状结构内部,环糊精外部的多羟基与极性的水分子亲和力强,从而增溶。
1.4 改进制剂工艺
中药液体制剂的制备过程包括提取、分离、浓缩和成型等阶段,须经水、醇和热的处理,各阶段都可能发生一些重要的物理、化学变化,导致制剂中有效成分的降解和损失,影响制剂的稳定性;因此,选择适宜的制剂工艺和采用新技术、新方法,有助于改善和提高中药溶液剂的稳定性。超滤法,甲壳索絮凝沉淀法、膜分离技术等。
2 .中药混悬剂稳定性的影响因素与改善方法
混悬剂是指难溶性固体药物以微粒状态分散在液体分散介质巾形成的非均相液态制剂,药物微粒一般在0.5—10微米之间。中药混悬剂存在颗粒不细腻均匀、易沉降、不易再分散,甚至结块,粘度大,不易于倾倒与涂布等物理不稳定性问题。其影响因素有:微粒荷电与水化、混悬微粒的沉降、微粒的成长与晶型的转变、絮凝与反絮凝、分散相的浓度与温度。因此,为改善混悬剂的物理稳定性,主要通过合理应用助悬剂、润湿剂、絮凝与反絮凝剂这儿种混悬剂的稳定剂来改善其稳定性。
2.1 优选助悬荆
助悬剂(Suspending Agents)的作用是增加混悬剂分散介质粘度,降低药物微粒沉降的速度,能被药物微粒表面吸附形成机械性或电性的保护膜,防止微粒问相互聚集或结晶的转型,或者使混悬剂具有触变性,从而增加混悬剂的稳定性。助悬剂的应用一般宜通过流变学参数测定,选择具塑性或假塑性,并兼具触变性的助悬剂为最理想。
2.2 应用润湿剂
用疏水性药物配置混悬液时,必须加入润湿剂,其作用原理是降低固-液二相界面张力。中药中提取的有效成分不少具有疏水性,如大黄素、葫芦素等,药物不能被润湿是很难制备成稳定混悬剂的,因此要加入润湿剂。现常用的润湿剂有两类,一类是表面张力小能与水混溶的液体,如乙醇、甘油等,此类润湿效果不佳;另一类是表面活性剂,有很好的润湿效果,宜根据给药途径不同而选用不同种类的表面活性剂。
2.3 加入絮凝剂或反絮凝剂
絮凝剂是指使混悬剂Zeta电位降低到一定程度,致部分微粒絮凝的适量电解质;反絮凝剂则是指使混悬剂Zeta电位增加,防止其絮凝的电解质;可见二者均是调整混悬剂Zeta电位的电解质,为了保证混悬剂的稳定性,一般控制zeta电位在20~25mv,使其恰好发生絮凝。制备混悬剂时常加入絮凝剂或反絮凝剂,使混悬剂处于絮凝状态,增加制剂的稳定性,常用的有枸橼酸盐、枸橼酸氢盐、酒石酸盐、酒石酸氢盐、磷酸盐等。
3 中药乳剂稳定性的影响因素与提高方法
乳剂是一种彼此均匀分散的混合液而非真溶液,其中分散相以微小液滴的形式均匀地分散在连成一片的连续相(分散介质)中,主要是有水包油(O/W)型乳剂和油包水(W/O)型乳剂二种。乳剂的物理不稳定性表现为分散液滴可自动由小变大、分层絮凝、转相、破裂及酸败等。影响乳剂物理稳定性主要因素分别是:乳化剂的乳化能力、分散介质的粘度、以及温度等因素。
3.1 乳化剂的选择与用量考察
乳化剂主要包括表面活性剂类乳化剂、天然或合成乳化剂、固体粉末乳化剂三大类;选择适宜的乳化剂足配制稳定乳剂的重要环节,在选择时应根据药物的性质、油的类型、电解质是否存在、欲制备的乳剂的类型、乳剂的黏度以及乳化方法等综合考虑;乳化剂的用量一般为乳剂量的0.5%一10%,用量少不能够完全包裹小液滴,形成的乳剂必然不稳定;过量乳化剂可以分配在油水两相或在油水界面形成液晶,有利于乳剂稳定,但用量过多也可能会引起乳化剂小完全溶解等问题。
乳化剂增加乳剂稳定性的主要作用表现在降低表面张力、形成牢固的界面膜、形成电屏障三个方面。例如:莪术油含有挥发性质的组分,在被乳化后,由于其挥发性更易聚集成大的油滴,而导致破乳。因此,在莪术挥发油亚微乳处方中以泊洛沙姆188与蛋黄磷脂组成复合乳化剂,在乳滴油水界面组成复合乳化剂膜,增加磷脂吸附膜的强度,使乳滴相互之间碰撞时更加稳定,减少粒子之间的聚结作用,改善乳剂的稳定性。
3.2 控制乳滴大小
乳剂的稳定性与乳滴的大小有关,乳滴越小乳剂越稳定,稳定性顺序为纳米乳>微乳>普通乳。微乳制备过程中加入较高浓度的表面活性剂,可以降低液滴表面张力,得到粒径均匀、乳滴较小,通过微乳增加中药复方制剂中难溶性挥发油类药物的溶解度,可提高中药复方液体制剂的稳定性,形成的微乳,可稳定分散于制剂中。
3.3 筛选分散相浓度和乳化温度
一般稳定的乳状液分散相的浓度为50%左右,25%以下时均易发生不稳定现象,当乳剂中分散相的浓度达到74%以上时,容易转相或破裂;乳剂适宜的乳化温度为50一70℃。
4其他因素对液体制剂稳定性的影响
中药液体制剂多以水为溶媒,易为微生物所污染,产生沉淀、变色和腐败,影响制剂的稳定性;同时在药品贮存过程中,光、温度、湿度、微生物等环境因素对制剂的稳定性也有影响;因此在液体制剂中加入防腐剂,以及选用合适的包装材料,对保证制剂稳定性和确保药品质量有重要作用。
4.1 微生物因素
中药液体制剂受现有生产条件的限制(特别是医院制剂室)以及中药原料本身洁净度等诸多因素的影响,尤其是含有糖类、蛋白质等物质时,微生物更易在其中滋生与繁殖。液体制剂制备过程中用水应用饮用水、纯化水。液体制剂常用的防腐剂为苯甲酸类及尼泊金酯类,苯甲酸或苯甲酸钠,用量不超过0.3%,尼泊金类0.02%一0.05%,在制剂制备中一般应用苯甲酸钠和尼泊金乙酯混合防腐。某些挥发油在糖浆中除有矫味作用外,也有一定的防腐性能0.01%的桂皮醛能抑制真菌生长,0.1%可抑制发酵,桔子油和八角茴香油单独使用(0.3%)都能抑制真菌生长和发酵;在40%的稀糖浆中仅用桔子油0.04%,八角茴香油0.01%和乙醇5%的混合液可以达到抑制真菌生长、发酵的要求。
4.2 包装材料(容器)
包装材料与液体制剂的稳定性关系密切,药品通常贮存于室温环境中,主要受热、光和空气(氧)的影响,易使药物发生氧化、降解。包装材料通常使用的有塑料、玻璃和金属。药品的包装设计既要考虑外界环境因素对稳定性的影响,又要注意包装材料和药物制剂相互作用而引起的稳定性变化;在一般情况下,对光敏感的药物用遮光材料,易氧化的药物,除注意选择包装材料外,还应选用小包装,甚至单剂量熔封于充CO2或N2气体的容器中,控制其药品的质量。
塑料包装材料中通常含有增塑剂、催化剂、引发剂,如上成份与药品长期接触可能会有迁移,尤其是对于液体制剂。目前三类液体药品不宜用塑料容器:以油剂为溶媒的药品;乙醇为溶媒的药品;丙二醇为溶媒的药品。另外,配制液体制剂时不宜用铝制品,如果使用铝制品,由于药物和配制条件不同,铝会不同程度的释入到制剂中,食用后会引起慢性铝中毒,导致及加重中枢神经、骨骼和血液系统的疾病。用钠钙玻璃输液瓶做内包装效果较好。
5.结语
液体药剂是临床上广泛应用的一类剂型,具有吸收快,作用较迅速;给药途径广泛,服用方便,易于分剂量,尤其适用于婴幼儿和老年患者等优点,但复方中药合剂、糖浆剂、多数口服液、甚至酊剂等存在澄明度差、色泽改变、沉淀、甚至结块、絮凝以及分层、含量下降等稳定性问题,严重影响制剂质馘和用药安全。因此中药液体制剂剂型设计时,应根据所含组分理化性质,用药剂量,进行明确开发,制成稳定的溶液剂、混悬剂、以及乳剂等,以达到确保中药液体制剂质量,推动中药液体制剂的现代化、规模化和国际化的发展,实现其经济价值和社会效益。
Ⅱ 3M DWS 3067 CN 超滤净水器-呵护您和家人的饮水健康
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选择一个优质的净水器,可以确保我们日常生活中饮用到干净健康的水,这对健康大有益处。对于追求健康生活方式的人而言,购买一台好的净水器是必不可少的。3M DWS 3067 CN 超滤净水器不仅性能出色,而且价格合理,值得推荐。
Ⅲ 净水机滤芯种类一览 八大类你知多少
净水机滤芯是使受到污染的水被洁净到生产、生活所需要的状态,也就是使水达到一定的洁净度的一种滤芯。净水机滤芯的种类有很多,不同的净水机滤芯有不同的作用,净水器滤芯根据滤出水用途的不同,所使用的滤芯的种类也不同。那么净水机滤芯有哪些种类呢?今天小编搜集了史上最全的净水机滤芯种类,下面一起来看看吧!
一、净水机滤芯种类
1、活性碳滤芯
活性炭滤芯产品有两大类:
压缩型活性炭滤芯、散装型活性炭滤芯。
1、压缩型活性炭滤芯采用高吸附值的煤质活性炭和椰壳活性炭作为过滤料,加以食品级的粘合剂烧结压缩成形。压缩活性炭滤芯内外均分别包裹着一层有过滤作用的无纺布,确保炭芯本身不会掉落炭粉,炭芯两端装有柔软的丁晴橡胶密封垫,使炭芯装入滤筒具有良好的密封性。
2、散装型活性炭滤芯将所需要的活性炭颗粒装入特制的塑料壳体中,用焊接设备将端盖焊接在壳体的两端面,壳体的两端分别放入起过滤作用的无纺布滤片,确保炭芯在使用时不会掉落炭粉和黑水。根据客户的需要,壳体端盖可做成不同型号的连接口。接口方式有:平压式、管道式。
2、PP滤芯
PP滤芯也叫做PP熔喷滤芯,熔喷过滤芯由聚丙烯超细纤维热熔缠结制成,纤维在空间随机形成三维微孔结构,维孔孔径沿滤液流向呈梯度分布,集表面、深层、精精过滤于一体,可截留不同粒径的杂质。滤芯精度范围0.5-100μm,其通量是同等精度峰房滤芯的1.5倍以上,可配置不同型号的端盖接头,满足各种工程安装的需要。
3、陶瓷滤芯
陶瓷滤芯是新型环保滤芯,采用硅藻土泥为原料,利用特殊技术成型方法制备而成。其平均孔径仅为0.1μm,是目前过滤精度最高的滤芯。如今净易Pureeasy、瑞士Katadyn主要采用这种净水器滤芯技术。
陶瓷过滤芯的用途有:除去水中的药液、镀液、自来水中的固体微粒,炭过滤芯则除去液中的有机杂质。过滤时,溶液经泵推动,流经过滤筒及滤芯,微粒就在滤芯中被隔除,过滤后的溶液再经过芯管回到电镀槽或溶液缸内。诚然,滤纸也能滤去微粒,但作用同滤芯不同,滤纸是靠表面隔除微粒,而滤芯的滤渣则藏在纱线间,其表面积比滤纸要大得多。
4、树脂滤芯
树脂是一种多孔的、不可溶性交换材料。软水机中树脂滤芯内装有千百万颗微细的树脂球(珠),所有小球都含有许多吸收正离子的负电荷交换位置。当树脂处在新生状态时?这些电荷交换位置被带正电荷的钠离子占据。当钙和镁经过树脂贮槽时,它们与树脂小珠接触,从交换位置上取代钠离子。树脂优先结合带较强电荷的阳离子,钙和镁离子的电荷比钠离子强。取代钠阳离子然后向下通过树脂“床、流出软水机,这样软水机就送出了“软”水。最后,所有的树脂交换位置均被钙和镁占据,再不能进行工作了。
常用为软水机滤芯,在过滤后可通过树脂再生剂(软水盐)。常用的有时间再生与流量再生;目前国际上最为先进的是德国软水机,采用时间/流量双程序控制技术,有效降低用水量与树脂再生剂的消耗,环保节能。
5、钛棒滤芯
钛棒滤芯具有耐腐蚀,耐高温,强度大,过滤精度容易保证,易再生等优异性能;钛滤芯是由钛粉经成形、高温烧结而成,故表面颗粒不易脱落;在空气中的使用温度可达500~600℃;适用于各种腐蚀性介质的过滤,例如:盐酸、硫酸、氢氧化物、海水、王水及铁、铜、钠等氯化物溶液的过滤。
提高水的活化程度,更有利于人体对水的吸收,保护人体健康,促进人体新陈代谢。就是用这种材料制成了KDF滤芯。这种滤芯用在净水器中是一种最好的配置。
6、纳滤膜
纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,它因能截留物质的大小约为纳米而得名,它截留有机物的分子量大约为150-500左右,截留溶解性盐的能力为2-98%之间,对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度,脱除地下水的硬度,部分去除溶解性盐,浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。
7、空纤超滤膜
中空纤维超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径:0.5-2.0mm,内径:0.3-1.4mm,中空纤维管壁上布满微孔,孔径以能截留物质的分子量表达,截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩小排除,不致堵塞膜表面,可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。
8、RO反渗透膜
RO反渗透膜,RO是英文ReverseOsmosismembrane的缩写,中文意思是:逆渗透(反渗透),一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,亦即所谓逆渗透原理:由于RO膜的孔径是头发丝的一百万分之五(0.0001微米),一般肉眼无法看到,细菌、病毒是它的5000倍,因此,只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过,其它杂质及重金属均由废水管排出,所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,因此RO膜又称体外的高科技人工肾脏。
二、复合滤芯的种类
复合滤芯或者辅助滤芯:辅助滤芯的种类很多,效果不同,有些是概念性滤芯,根本起不到实际效果,只是增加了卖点。
电气石
没有任何的净水功效,有抗辐射的作用,同时电气石材料比较贵,所以一般声称净水器中含有电气石多半是虚假炒作。
活性炭
主要的作用是吸附作用,不同的碳吸附作用不一样,一般来说碳颗粒表面积越大吸附作用越强,过滤精度越高,达到过滤效果越好,碳需要高压情况下特殊处理才能达到较好的活性。
矿化球
矿化球是用来对水质进行矿化处理,增加水中矿物质,出水水质可以达到碱性,但是一段时间之后,碱性效果就基本没有了。所以一般宣传碱性水机效果只能开始几个星期,同时碱性水对人体并没有任何作用,因为任何水分经过胃液最后都将成为酸性。
活化球
活化球也是一种宣传,其实就是前期增加水中矿物质,效果和矿化球一样。
KDF
这是一种铜锌合金,用于去除水中的重金属,同时有抑菌和杀菌的作用。
软化滤芯
主要是钠盐,通过树脂交换,去除水垢,作用明显,但是有一个弊端就是,水中的钠盐超标,钠盐超标导致对人体不利因素。
去除余氯滤芯
一般有亚硫酸钙,或者蒙砂等用于去除水质中的余氯作用。
净水器的辅助滤芯很多,但是很多辅助滤芯只是概念的炒作,对净水器的作用很差,效果很差,甚至有副作用,所以很难达到应有的效果。
三、净水器的滤芯更换
一般情况下(当以市政自来水为原水时),超滤膜滤芯的使用寿命为3年以上。可据此时间为依据进行超滤滤芯的更换。
由于各地水质状况存在差异,如果用户在使用净水机过程当中,发现净水机的产水量逐渐变小,经过反复反冲洗后,仍无法使产水量满足使用要求,而且产水的口感也明显变差的情况下,此时即需要更换超滤膜滤芯了。
净水机滤芯种类一共有八大类,八大类下面又又一些小的分类,根据净水需要,净水器滤芯分为很多种,每一种净水器滤芯功能略有差异。最常见的有活性炭、PP棉滤芯、超滤膜技术、KDF合金滤料四种。以上内容就是小编今天给大家介绍的净水器的滤芯种类,想了解更多请继续关注土巴兔学装修吧!
Ⅳ 亚硫酸氢钠是阻垢剂吗
不是。阻垢剂主要成分有磷磺酸等。
亚硫酸氢钠,是一种无机化合物,化学式为NaHSO3,为白色结晶性粉末,有二氧化硫的不愉快气味,主要用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂、细菌抑制剂。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,亚硫酸氢盐在3类致癌物清单中。[2]
中文名
亚硫酸氢钠
外文名
Sodium Hydrogen Sulfite
别名
酸式亚硫酸钠
化学式
NaHSO3
分子量
104.061
基本信息
分子式:NaHSO3
分子量:104.0609
CAS号:7631-90-5
EINECS号:231-673-0
理化性质
密度:1.48g/cm3
熔点:150℃
外观:白色结晶性粉末。有二氧化硫的气味。具不愉快味
溶解性:易溶于水,水溶液呈酸性,难溶于醇[1]
计算化学数据
疏水参数计算参考值(XlogP):无
氢键供体数量:1
氢键受体数量:4
可旋转化学键数量:0
互变异构体数量:0
拓扑分子极性表面积:79.6
重原子数量:5
表面电荷:0
复杂度:33.9
同位素原子数量:0
确定原子立构中心数量:0
不确定原子立构中心数量:0
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
共价键单元数量:2[1]
毒理学数据
急性毒性:LD50:2000mg/kg(大鼠经口)。[1]
用途
主要用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂、细菌抑制剂。
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:饮足量温水,催吐。就医。
消防措施
危险特性:具有强还原性。接触酸或酸气能产生有毒气体。受高热分解放出有毒的气体。具有腐蚀性。
有害燃烧产物:氧化硫、氧化钠。
灭火方法:消防人员必须穿全身耐酸碱消防服。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。
泄露应急处理
隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿防酸服。不要直接接触泄漏物。
小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。
大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。
防护措施
工程控制:密闭操作,局部排风。
呼吸系统防护:空气中粉尘浓度超标时,必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿橡胶耐酸碱服。
手防护:戴橡胶耐酸碱手套。
其他防护:工作场所禁止吸烟、进食和饮水,饭前要洗手。工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类、碱类接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装密封。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放,切忌混储。不宜久存,以免变质。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
是一种酸式盐,1.用于棉织物及有机物的漂白; 2.在染料、造纸、制革、化学合成等工业中用作还原剂; 3.医药工业用于生产安乃近和氨基比林的中间体;4.食用级产品用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂; 5.用于含铬废水的处理,并用作电镀添加剂。
阻垢剂(scale inhibitor):是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能,并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。
阻垢剂能除去垢和阻止水垢的形成,提高热交换效率,减少电能或减少燃料的消耗;水处理还可减少排污,提高水的利用率,一般可节约60%以上,符合我国节能减排的新政策。[1]
中文名
阻垢剂
外文名
scale inhibitor
功能特性
适用于各种膜管材料
部分
鳌合、分散和晶格畸
政策支持
节能减排
作用机理
从作用机理上来讲,阻垢剂的作用螯合增溶作用、凝聚与分散作用、静电斥力作用、晶体畸变作用四部分。[1]且在实验室评定试验中,分散作用是鳌合作用的补救措施,晶格畸变作用是分散作用的补救措施。
螯合作用
由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为螯合作用。鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2+,Mg2+等)与螯合剂作用生成稳定的螯合物,从而阻止其与成垢阴离子(如 CO3 2-,SO42-,PO43-,和SiO32- 等)的接触,使得成垢的几率大大下降。[1]螯合作用是按化学计量进行的,如1个EDTA分子鳌合1个二价金属离子。
螯合剂的鳌合能力可用钙螯合值来表示。通常商品水处理剂的螯合能力(以下各药剂活性组分质量分数均为50%,螯合能力以CaCO3计):氨基三亚甲基膦酸(ATMP)—300 mg/g;二乙烯三氨五亚甲基膦酸(DTPMP)—450 mg/g;乙二胺四乙酸(EDTA)—15om岁g;羟基亚乙基二膦酸(HEDP)—45om扩g。折合算来,1 mg螯合剂只能螯合不足0.5 mgCaCO3垢。若需将总硬为smm0FL的钙镁离子稳定在循环水系统中,所需的螯合剂为l000m/L,这种投加量在经济上是无法承受的。由此可见,阻垢剂螯合作用的贡献只是其中很小一部分。但在中低硬度水中,起重要作用的仍是阻垢剂的螯合作用。
分散作用
分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚,从而可阻止垢的生长。[1]成垢粒子可以是钙、镁离子,也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒,还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物,分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低,则被吸附分散的粒子数少,分散效率低;聚合度过高,则被吸附分散的粒子数过多,水体变浑浊,甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。与螯合作用相比,分散作用是高效的。实验表明,1 mg分散剂可使10一100 mg的成垢粒子稳定存在于循环水中,在中高硬度水中,阻垢剂的分散功能起主要作用。
晶格畸变作用
当系统的硬度、碱度较高,所投入的鳌合剂、分散剂不足以完全阻止它们析出的时候,它们就不可避免地析出。如果没有分散剂的存在,垢的生长将服从晶体生长的一般规律,[1]所形成的垢坚固地附着在热交换器表面上。如果有足量的分散剂的存在,由于成垢粒子(由成百上千个CaCO3分子组成)被分散剂吸附、包围,阻止了成垢粒子在其规则的晶格点阵上排列,从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走。
分类
按照阻垢剂的聚合成份,可将其分为天然聚合物阻垢剂和合成聚合物阻垢剂两大类.而合成聚合物阻垢剂又可进一步分成羧酸类聚合物阻垢剂、磺酸类聚合物阻垢剂、含磷聚合物阻垢剂和环境友好型阻垢剂4种。[2]
有机
膦系列阻垢剂
ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定,不易水解。在水中浓度较高时,有良好的缓蚀效果。
HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂,能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物,能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用,在高pH下仍很稳定,不易水解,一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。
EDTMPS是含氮有机多元膦酸,属阴极型缓蚀剂,与无机聚磷酸盐相比,缓蚀率高3~5倍。能与水混溶,无毒无污染,化学稳定性及耐温性好,在100℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子,因而可以与多个金属离子螯合,形成多个单体结构大分子网状络合物,松散地分散于水中,使钙垢正常结晶被破坏。EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。
EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力,与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。EDTMPA为高纯试剂且无毒,在电子行业可作为半导体芯片的清洗剂用于制造集成电路;在医药行业作放射性元素的携带剂,用于检查和治疗疾病;EDTMPA的螯合能力远超过EDTA和DTPA,几乎在所有使用EDTA作螯合剂的地方都可用EDTMPA替代。
有机膦酸盐阻垢剂
ATMP·Na4
是ATMP的中性钠盐,可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。 ATMP·Na4适用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。ATMP·Na4对于其他一些添加剂也有很好的相容性。ATMP·Na4特别适用于中性到酸性配方中,无氨味产生。
ATMP·Kx是ATMP的部分钾盐溶液,相对于等量的钠盐,ATMP·Kx具有更高的溶解度,可阻止水中成垢盐类形成水垢,特别是碳酸钙垢的形成。ATMP·Kx尤其适用于油田回注水系统。
HEDP·Na4广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀。
聚羧酸类阻垢分散剂
PAAS无毒,易溶于水,可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀,从而达到阻垢目的。
AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基,能提高钙容忍度,对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用,并且分散性能优良。与有机膦复配,增效作用明显。特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质,是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。共聚物类阻垢剂作为水处理药剂, 具有品种繁多, 合成方法较成熟, 适用水质范围宽, 低毒无公害等优点, 是一类极具发展前途的绿色阻垢剂。[3]
PESA是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能,阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用,是一种多元阻垢剂。与其他药剂复配可以形成性能较好的低磷或无磷缓蚀阻垢剂, 因而有着十分广阔的应用前景。[3]
PASP为水溶性聚合物,是一种新型绿色水处理剂,具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。对离子有极强的螯合能力,具有缓蚀与阻垢双重功效,对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果,对碳酸钙的阻垢率可达80%。
复合阻垢剂
锅炉专用缓蚀阻垢剂
是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品,具有很高的缓蚀和阻垢性能,其耐温性特别好,可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。
热网专用阻垢剂
主要由高效分散剂、酚羟基、磺酸基团等组成,对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用,使垢不易牢固地吸附在器壁上,松散地分散在水中,显示出优良的阻垢作用。
缓蚀阻垢剂
由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂等组成,对水中的碳酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢具有良好的缓蚀效果,主要用于钢铁厂循环冷却水系统的缓蚀阻垢,其缓蚀效果好、阻垢力强。
缓蚀阻垢剂
由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂及铜缓蚀剂复配而成,对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢、铜具有良好的缓蚀效果。
本品主要由多种有机膦羧酸、聚羧酸、含磺酸盐共聚物、缓蚀剂、特殊界面活性剂等组成,适用于循环水中Ca2++碱度要求达到1500 ppm的高浓缩倍率的循环冷却水系统。
RO阻垢剂
反渗透阻垢剂、分散剂是一种高效阻垢分散剂,特别适用于反渗透给水中钡、锶含量高,硫酸钡、硫酸锶结垢倾向严重的反渗透系统。它可以在结垢物质很宽的浓度范围内有效地阻止结垢的发生。在反渗透系统(RO)、纳滤系统(NF)或超滤系统(UF)中使用反渗透阻垢剂。反渗透膜结垢是制约RO 在水处理推广应用的关键因素。膜系统一旦大面积结垢,清洗膜和更换反渗透膜是唯一的解决办法。[4]
专用阻垢剂
苯骈三氮唑钠(BTA):
BTA(Na)可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜,保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀;BTA(Na)在循环冷却水系统中可与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用,对循环冷却水系统缓蚀效果良好,在循环水中用量为2-4mg/L。BTA(Na)也可以作为铜银的防变色剂、汽车冷却液、润滑油添加剂。
巯基苯骈噻唑钠(MBT):
MBT(Na)可以作为循环冷却水系统中的铜缓蚀剂。MBT(Na)缓蚀作用主要依靠和金属铜表面上的活性铜原子或铜离子产生一种化学吸附作用;或进而发生螯合作用从而形成一层致密而牢固的保护膜,使铜材设备得到良好的保护,使用量一般为4mg/L,MBT(Na)也可以用作增塑剂、酸性镀铜光度剂等使用。
甲基苯骈三氮唑(TTA):
TTA 可以作为有色金属铜和铜合金的缓蚀剂,对黑色金属也有缓蚀作用。TTA吸附在金属表面形成一层很薄的膜,保护铜及其它金属免受大气及水中有害介质的腐蚀。本品成膜更均匀,和巯基苯骈噻唑钠复合使用效果更佳。TTA用醇或碱溶解后加入到循环水中,水中本品浓度为2—10mg/L,若水系统中的有色金属已严重腐蚀,可以按正常浓度5—10倍加入本品以使系统迅速钝化。
浓缩阻垢剂
浓缩阻垢剂就是把以上出现的类型的阻垢剂再经过针对企业运营情况的实验分析进行浓缩得出的复合配方的阻垢剂。浓缩阻垢剂的特点就是:1、效率更高;2、使用更方便;3、用量更小;4、更节约经济;5、节省人力;6、节省仓储空间;7、更加安全。
无磷阻垢剂
无磷阻垢剂可适用于不同水源,该产品采用无磷聚合物及分散性高分子聚合物来防止硬度及氧化铁沉积。是一种高效能的液体阻垢分散剂,有效控制碳酸钙、硫酸钙、硫酸锶结垢,碳酸钙的LSI高达+3.0尚不致结垢。可用于控制膜分离系统结垢沉淀及减少微粒堵塞。
注意事项
无毒,吸入:转移至新鲜空气处,如出现呼吸短促,吸氧,症状持续恶化,立即就医。皮肤接触:立即脱掉污染的衣服和鞋子,用大量的水冲洗。眼睛接触:用洗眼器冲洗至少15分钟,如果眼部刺激持续或恶化,给予医疗护理,脱下隐形眼镜。食入:没有医生的建议,不要催吐。切勿给失去知觉者喂食,如有必要送医治疗。
展望
根据可持续发展的战略, 绿色化无疑是 21 世纪阻垢剂的发展方向。因此, 今后的工作应当围绕性能、经济、环境三大目标, 在进一步完善现有产品, 提高质量的基础上,应加强机理研究和复配研究, 降低成本, 减小污染;加快具有我国资源优势的铂系、钨系水处理剂的研究及推广应用; 在新产品的合成方面, 必须突破现有思路, 积极利用绿色化学技术, 首先将目标分子绿色化, 采用清洁工艺, 合成无磷、非氮、不含有毒物质、易于生物降解。
亚硫酸氢钠的物理和化学性质
亚硫酸氢钠 分子式:NaHSO3
分子量:104.06
产品的理化性质 成品为白色单斜晶体式粉末,湿时带有强烈的SO2气味。干燥后无其它气味,相对密度1.48极易溶于水,加热时易分解,微溶于乙醇,水溶性呈酸性,还原性较强,在空气中易被氧化。
1.与碱作用:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O
2.与酸作用:2NaHSO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2SO2
3.与氧化剂作用:Cl2+NaHSO3+H2O=NaCl+H2SO4+HCl