羟基乙叉二膦酸 HEDP与PBTCA的对比

水处理药剂包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、清洗剂、除油剂及其复配产品,这些药剂不仅种类繁多,而且性质也很不相同。随着时代和科技的进步,水处理药剂的种类及作用有了较大发展,由于分析技术水平、分析仪器的限制及某些客观原因,HEDP与PBTCA难以进行有效的区分，本文主要阐述HEDP与PBTCA的区别方法。

HEDP与PBTCA性质：
HEDP的中文名:羟基乙叉二膦酸,英文名为: 1-hydroxyethylidene- 1, 1-diphosphonic acid,
HEDP作为第一代有机膦酸类阻垢缓蚀剂,上世纪六十年代实现了工业化生产,为早期无机磷水处理剂的换代产品,它结构稳定,在一般光热条件下不分解,是一种重要的螯合剂,有一定的阻垢作用,也具有一定的缓蚀能力。不足的是对氧化性杀生剂比较敏感,容易分解,在高浓缩倍数的冷却水处理中受到了限制;HEDP本身磷含量较高,在使用中可能带来环境富营养化污染,随着环境保护法规要求的日益严格,使用必将受到限制。另外水中铁离子对HEDP的缓蚀效果有明显影响,当铁离子浓度大于3mg/L 时,HEDP的缓蚀效果随铁离子浓度增加而成指数关系下降。

PBTCA的中文名为: 2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷,英文名为:2-phosphonobutane-1,2,4-tri2carboxylic acid
从结构式看,它含有一个膦基(-PO3H2)和三个羧基(-COOH) ,是一种高效阻垢剂,在高温、高硬度和高pH的苛刻条件下,也能发挥很强的阻垢作用,尤其在有Fe3+存在下,其阻垢性能优于其他有机膦酸盐PBTCA还具有良好的缓蚀性能,与锌盐、聚磷酸盐有很好的协同缓蚀作用;另外 PBTCA含磷量较低,不易形成难溶的有机膦酸钙垢,抗氧化性能良好,同时兼具良好的稳定锌作用PBTCA性质稳定,不易被酸碱破坏,不易水解,耐高温,它对氧化性杀生剂也有耐性;随着生产装置对水处理效果要求的提高及环保法规要求的日益严格,PBTCA的应用越来越受到重视。

PBTCA与HEDP从外观上没有差别,都为无色或淡黄色透明液体；它们的质量控制指标也非常相似。

虽然两者的标准检测指标非常接近,但是通过分解后测定总磷吸光度的值来看,两者差别较大,这是由于参与形成磷钼酸喹啉沉淀的分子结构不同,它们的总磷含量也是不同的。事实上,HEDP及PBTCA中活性物的含量为(总磷—正磷—亚磷) ,正磷及亚磷含量都比较小,则总磷含量应大于活性物含量,换算为以磷酸根表示(活性物含量假设都为50% ) ,HEDP为46. 15%,PBTCA为17. 59% ,就是说,对HEDP而言,总磷含量应大于46. 15%,PBTCA的总磷含量应大于17.59%。

无论是阻碳酸钙还是阻碳酸钙性能, PBTCA都优于HEDP。尤其是阻碳酸钙的能力, PBTCA高达88.80%, 而HEDP只有12.45%,PBTCA明显强于HEDP。

总结：
(1) PBTCA及HEDP由于分子结构不同,在活性物质含量相同的情况下,总磷含量有很大差别。
(2) PBTCA阻碳酸钙及磷酸钙的能力明显优于HEDP。对样品有怀疑时,利用HEDP及PBTCA总磷含量及阻垢性能上的差异,可以作为进厂质量控制中的辅助分析手段。