六偏磷酸钠-锌盐预膜剂

[物化性质]六偏磷酸钠/锌盐预膜剂别名格来汉氏盐，由六偏磷酸钠和七水硫酸锌组成。为无色透明玻璃片状或白色粒状结晶。密度为2.484g/cm³(20℃)，易溶于水，不溶于有机溶剂，吸湿性很强，露置于空气中能逐渐吸收水分而呈黏胶状，在水中能逐渐水解生成正磷酸盐，与钙、镁等金属离子能生成可溶性络合物。

[制备方法]六偏磷酸钠的制备一般有磷酸二氢钠法和五氧化二磷法。

(1)磷酸二氢钠法

将纯碱溶液与磷酸在80～100℃温度下进行中和反应2h，生成的磷酸二氢钠溶液经蒸发浓缩、冷却结晶，制得二水磷酸二氢钠，加热至110～230℃脱去两个结晶水，继续加热脱去结构水，进一步加热至620℃时脱水，生成偏磷酸钠熔融物，并聚合成六偏磷酸钠。然后从650℃骤冷至60～80℃制片，经粉碎制得六偏磷酸钠成品。

(2)五氧化二磷法

将黄磷在干燥空气流中燃烧氧化、冷却而得的五氧化二磷与纯碱按一定比例(Na₂O：P₂O₅=1.0：1.1)混合。将混合物粉碎后于石墨坩埚中，间接加热使其脱水熔聚，生成的六偏磷酸钠熔体经骤冷制片、粉碎，制得六偏磷酸钠成品。

(3)由六偏磷酸钠和七水硫酸锌经研磨、混匀。

聚磷酸盐/锌盐预膜剂是20世纪50年代发展起来的用于工业循环冷却水系统的一种缓蚀剂，在实践中证明在高浓度时是一种很好的预膜剂，在国内有S-204、B807等商品牌号。目前在我国也是使用广泛的一种预膜剂。

聚磷酸盐/锌盐主要用于预膜，使循环冷却水系统中所有的换热设备与管道的金属表面形成完整的耐蚀保护膜。目前国内广泛使用的预膜剂是聚磷酸盐/锌盐。

锌盐是阴极型缓蚀剂，在阴极高pH值区域生成Zn(OH)₂沉淀，抑制了阴极反应而起到缓蚀作用。锌成膜速度快，但膜不牢固，利用这一特性与聚磷酸盐成膜的耐久性相结合，亦会产生防腐性能好的磷酸锌铁保护膜。适宜的使用浓度为200mg/L，pH值控制在5.5～6.5。

影响六偏磷酸钠/锌盐预膜剂的因素较多，主要有以下几个方面。

①六偏磷酸钠/锌盐预膜剂很关键的一个因素是要有足够的钙，一般来说，预膜时Ca²⁺至少要大于50mg/L，预膜效果较好，低于50mg/L，可在水中添加Ca²⁺。

②温度聚磷酸盐/锌在冷却水温度高的情况下有利于成膜。在提高冷却水温度有困难时也可以在常温进行，但要延长预膜时间。比如水温50℃，预膜时间仅需要4～8h，常温预膜需要36～48h。

③pH值预膜中控制好pH值是最重要的因素，聚磷酸盐/锌盐成膜的最佳的pH值是5.5～6.5，当pH值大于7.5后成膜效果有所下降，当pH值超过8时，产生的磷酸钙沉积的趋势要加大，影响膜的致密性与金属表面的结合力。反之，当pH值小于5.5时，聚磷的络合物膜将因增溶而破坏。因此，最佳成膜的pH值为5.5～6.5。通常情况下，预膜开始后6h，要严格控制pH值。6h后，可维持自然pH值。为防止pH值升高引起的磷酸钙垢和锌盐沉积，要向系统中加入一定量的分散剂。

④流速在预膜过程中，流速要高一些，约为1.0～1.5m/s。流速大有利于预膜剂和水中溶解氧的扩散，同时流速增加有利于电沉积过程，可使成膜速度增快，生成的膜均匀密实。但流速过大(大于2.5m/s)则有可能引起预膜水溶液对金属的冲刷侵蚀。

⑤浊度和铁水的浊度过高或含有较多的铁离子会影响膜的质量，故一般要求浊度小于10NTU，总铁小于1mg/L。

预膜效果的检验，目前尚无准确、简便、快速的方法。进行现场检验，一般是利用盘路挂片进行检测。在预膜过程中用肉眼观察，使用聚磷酸盐/锌进行预膜，若预膜效果好，则挂片上呈一层均匀的带蓝光的彩色膜，膜质均匀致密，无锈蚀。也可用硫酸铜溶液或亚铁氰化钾溶液滴于挂片.上进行成膜效果检验。

[技术指标]六偏磷酸钠/锌盐预膜剂的质量标准

相关链接：表面活性剂-聚磷酸盐预膜剂

文章来源：《水处理化学品手册》

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