基本參數與特點
一、概述
在工業水處理（冷卻水處理、鍋爐水處理、油田注水處理、空調水處理等）中，人們廣泛使用阻垢劑和復合水質穩定劑去防止水的結垢，但是，各種阻垢劑和復合水質穩定劑的阻垢性能是不同的，同一種阻垢劑在不同的工藝條件下的阻垢劑性能也是不同的。為了選擇優良的阻垢劑和水質穩定劑，需要有一種快速而可靠的測試阻垢性能的方法和儀器。過去，人們常采用靜態法測定阻垢劑的阻垢性能，但是，靜態法具有以下缺點：（1）數據重現性差；（2）選擇性差，不易區別出不同阻垢劑性能的優劣；（3）實驗時間長，一輪實驗需要24小時；（4）沒有模擬冷卻塔中充分曝氣的條件，而快速阻垢性能測試儀，解決了以上問題。
二、儀器的特點
本阻垢儀采用鼓泡法原理測定阻垢劑的阻垢性能。與靜態法相比，本方法具有以下特點：
1、數據的重現性好
2、易于區別出不同阻垢劑性能的優劣；
3、每輪試驗時間可縮短到3-4小時；
4、模擬了冷卻塔中的曝氣過程。
三、技術參數
1、工作電壓：AC220V 50Hz
2、整機功率：3KW
3、溫度控制范圍：室溫~80℃
4、鼓泡氣體的流量范圍：16-100升/小時
5、測量裝置的套數：4套
6、外型尺寸：680×420×400（長×寬×高）mm
7、重量：30kg
四、工作原理
大多數水的結垢是由于水中的碳酸氫鈣受熱分解為碳酸鈣沉淀引起的，這一過程的化學反應可以表示為：
添加阻垢劑則可以抑制碳酸鈣垢的析出阻垢劑的性能愈好，則從中析出的碳酸鈣愈少，而保留在水中的碳酸氫鈣愈多，水中的鈣離子濃度愈高。本方法通過向加有定量阻垢劑的配制水中鼓入一定量的空氣，以帶走水中的二氧化碳，促使上述化學反應加速向右側移動，使水迅速達到其自然平衡PH，然后測定水中鈣離子穩定濃度——[Ca2+]穩。本法以鈣離子濃度的大小作為評定阻垢劑性能優劣的標準。在相同實驗條件下，添加阻垢劑水中的[Ca2+]穩的數值愈大，則說明該阻垢劑的性能愈好
五、安裝和使用
1、安裝方法：
①當儀器開箱后，首先檢查玻璃器皿是否損壞，把三頸燒瓶安放在水浴鍋里，并加以固定。
②把冷凝器固定好，使冷凝器磨口與三頸燒瓶磨口處緊密連接。
③用乳膠管把四支冷凝連接好，一頭與冷凝水（自來水）相連，另一頭進行排空。
2、使用方法：
①打開總電源；
②打開加熱電源，調節溫度；
③打開空氣開關，調節空氣流量；
④打開冷凝水。
六、注意事項
1、打開加熱電源時，檢查水浴鍋中是否有水。
2、冷凝水壓力不可調節太大。
七、試劑和溶液
1、氫氧化鉀：220克/升溶液
2、乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）；C（EDTA）=0.01摩爾/升標準溶液；
3、鹽酸；C（HCL）=0.01摩爾/升標準溶液；
4、鈣黃綠素
5、
6、鈣黃綠素一混合指示劑；稱取0.20克鈣黃綠素，0.070克置于玻璃研罐中，加入經120℃烘干后的綠化鉀研細混勻，貯于棕色磨口瓶中。
7、甲基紅
8、溴甲酚綠
9、甲基紅一嗅甲酚綠混合指示劑3體積1.00克/升嗅甲酚綠乙醇溶液混合；
10、阻垢劑溶液：1毫升含有0.500毫克阻垢劑（以下基計）阻垢劑溶液的配制方法，用堿量法稱取a1±0.001克[注1]的阻垢劑試樣于500毫升容量瓶中，加水溶解，用水稀釋至刻度，搖勻。
11、：25.3克/升溶液
*溶液的配制方法：稱取25.3克于100毫升燒瓶中，用水溶解，定量轉移至1000毫升容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。
溶液的標定：稱取溶液5毫升于250毫升三角燒瓶中，加藥50毫升水，4滴甲基紅一溴甲酚綠混合指標劑，用鹽酸標準溶液滴定至溶液由淺蘭色突變為淺紫色即為終點，記下所消耗的鹽酸標準溶液的體積V1（毫升）。
八、測試方法
1、試液的制備
用滴定管加入a2毫升試液[注2]溶液于500毫升容量瓶中，移入5毫升濃度為0.500毫克/毫升的阻垢劑溶液，加250毫升水，搖勻。用滴定管緩慢加入a3毫升[注3]氯化鈣溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，即制成1升溶液中含500毫克（以下基計）阻垢劑，0.006摩爾/升鈣離子和0.012摩爾/升碳酸氫根的試液。
2、試液的測試
量取約450毫升試液于500毫升三頸燒瓶中，將此燒瓶沒入60±0.2℃的恒溫水浴中，從燒瓶中的一個側口中放入小氣泵的砂芯鼓泡頭，燒瓶的口上安裝上玻璃冷凝器，以防止水的蒸發，另一個側口加上塞子，作為分析水時的取樣口。
安裝好后，以80升/小時的流量鼓入空氣，經4小時后，停止鼓入空氣，取出三頸燒瓶，放至室溫，此溶液即為鈣離子穩定濃度溶液。
移取25毫升此種溶液于250毫升三角燒瓶中加約80毫升水，按上述標定氯化鈣溶液的方法[改用10毫升滴定]測定鈣離子的穩定濃度，記下所消耗EDTA標準溶液的體積V3（毫升）應采用雙樣（兩份溶液）分別進行滴定。
3、結果的表示和計算
以鈣離子穩定濃度X6（毫克/升）表示的阻垢劑的阻垢劑能X6，可按下式計算：
X6=CO×V3×40.08/25×1000=1603×C×V3
式中：C—EDTA標準溶液的濃度，摩爾/升
V3—測定鈣離子穩定濃度溶液時所消耗EDTA標準溶液的體積，毫升
25—移取鈣離子穩定濃度溶液的體積，毫升
40.08—1.00毫升EDTA標準溶液[C（EDTA）=1.00摩爾/升時]相當于鈣離子的質量毫克
4、幾點說明：
1.實驗過程中應使冷卻用的自來水，依次通過各種玻璃冷凝器使三口燒瓶中的水蒸氣冷凝。
2.由于無水氯化鈣極易吸水，不易稱準，故按稱重配成的氯化鈣溶液濃度進行標定。
3.實驗結束后，應將三口燒瓶及砂芯鼓泡頭進行*清洗（包括用、自來水和蒸餾水依次清洗）和烘干，以備下次實驗時用，砂芯鼓泡頭的正確洗法如下：將砂芯鼓泡頭浸泡在1+3鹽酸溶液中，通過將鹽酸溶液反復的吸入和壓出砂芯，對它*洗滌（除去上面的碳酸鈣垢），然后再用蒸餾水反復吸入和壓出砂芯，進行多次清洗，否則殘留再砂芯中碳酸鈣垢氯化鈣或殘酸將給下一次實驗帶來很大的誤差。
4.如欲評定阻垢劑對于某一具體水樣的阻垢性能，則可將上述試液改換成該具體水樣后進行實驗。
九、附注
注1
a1 = 0.500×500/100×X1%=0.25/ X1%克
式中：X1—阻垢劑的固含量
注2
a2 = 0.0120×500/C1V1/5.00=0.25/C1V1 毫升
式中：C—標定溶液時鹽酸標準溶液的濃度，摩爾/升
V1—標定溶液時所消耗鹽酸標準溶液的體積，毫升
0.012—試液中碳酸氫根的濃度，摩爾/升
注3
a3 = 0.00600×500/CV2/2.00=6.00/ CV2
式中：C—標定氯化鈣溶液時EDTA標準溶液的濃度，摩爾/升
V2—標定氯化鈣溶液時所消耗的EDTA標準溶液的體積，毫升
0.00600—試液中鈣離子的濃度，摩爾/升
十、一般故障及排除方法
故障現象 | 排 除 方 法 |
溫度失控 | 1、更換溫控表 2、更換固態繼電器 |
測溫不準確 | 更換測溫探頭 |
流量偏小 | 沙球堵塞，更換沙球或更換流量計 |
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