【正文】 生長到一定程度晶胚形成微晶粒，即晶核。 本課題在前期工作基礎(chǔ)上研究銅鋅合金和電氣石如何在水中通過改變水質(zhì)指標，實現(xiàn)協(xié)同作用。 結(jié)果表明 800ml[Ca2+][HCO3]為 500mg/L的溶液經(jīng) 10g銅鋅合金處理后水質(zhì) pH 由 上升至 ，表面張力由未處理的 mN/m降低至處理后 ，電極電位由未處理的 下降至處理后 ；銅鋅合金可通過形成微小的原電池反應(yīng)使溶出的 Zn2+改變晶體生長方向，電氣石的電極性可電解水分子 ,降低水分子締合度。 同時 ，生活中坐便器與水長期接觸也易生水垢，影響沖水效果，產(chǎn)生異味。三方晶系和六方晶系之間有著密切的聯(lián)系，球霰石同時屬于這兩個晶系。鰲合劑使離子對的形成復(fù)雜化 ,它能阻止或分散離子對的形成。因而，晶核在溶液中形成后，當晶粒尺寸尚不大時，很可能由于水分子撞擊等原因使小晶粒被撞離壁面。由于鋅的標準電極電位（ V）最低，容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)失去電子，電子的轉(zhuǎn)移又可形成微電流[]，水作為偶極分子產(chǎn)生誘導(dǎo)極化，使其產(chǎn)生定向排列，導(dǎo)致氫鍵減弱，水分子的締合度降低，相互之間的吸引力 減弱，從而致使表面張力降低。而且，銅鋅合金裝置在水中釋放出的鋅離子能阻止細菌所需的酶和葉綠素的合成從而減緩了細菌的生長，并抑制藻類光合作用產(chǎn)生食河北 工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 5 物的能力。 KDF 合金去除水中鉛離子的氧化還原反應(yīng)如下： ? ? ? ?ONZnPbCuZnONPbZnCuZn 3 23 2 //// ??? 除此之外， KDF 合金濾料還能將硫化氫從水中有效去除，去除過程中硫變成不溶于水的硫化銅，其氧化還原反應(yīng)表示如下： HC u SZnCuSHZn 22 //Cu ???? （ 3）減少礦物結(jié)垢和防腐。是一種防止鍋爐結(jié)硬垢、防銹、防藻功能的鍋爐水處理裝置。但是 PTH 水處理器的阻垢率還是無法達到令人完全滿意的程度，對水中原本存在的水垢和 銹的去除也并不完全，因此其性能還有待進一步的提高。 圖 水合分子 圖 水合分子附壁示意圖 研究表明電氣石顆粒的電極性影響水體的氧化還原電位 ,調(diào)節(jié)溶液 pH 值趨向中性 [20]。另外，超聲波可以通過降低水分子締合度，從而減小溶液粘度和表面張力對水垢產(chǎn)生影響，達到除垢效果 [25]。上下各取一個小范圍波動作為第 第 3 水平進行 4 因素 3 水平的正交實驗，并對其進行極差分析，確定顯著因素。觀察 712內(nèi)熱管結(jié)垢情況，并對經(jīng)銅鋅合金處理前后水質(zhì) pH，電極電位進行檢測，記錄實驗數(shù)據(jù)。觀察 19內(nèi)熱管結(jié)垢情況，并對經(jīng)銅鋅合金與電氣石陶瓷球處理前后以及結(jié)垢前后水 質(zhì) pH，電極電位進行檢測，記錄實驗數(shù)據(jù)。 lg[Zn2+ ]可以算出電極電位與離子濃度呈線性關(guān)系。但是結(jié)垢后水質(zhì) pH值明顯上升，說明結(jié)垢后 CO32 與 Ca2+ 結(jié)合生成碳酸鈣，碳酸鈣消耗部分 H+ 。水垢形貌如圖 所示： 河北 工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 16 圖 水垢形貌分析圖 從圖 可以看出，經(jīng)不同時間銅鋅合金處理后， 處理后可以清楚看見水垢是由多個堅硬規(guī)則的方型八面體堆積形成致密大塊狀晶體。經(jīng)銅鋅合金處理 2 小時后（圖 ）水垢主要由文石型碳酸鈣（ A 峰）和方解石型碳酸鈣（ C 峰）構(gòu)成。電氣石具有可以發(fā)射414μm 的遠紅外線，可以減弱水分子氫鍵之間作用力，活化水系統(tǒng)。并且根據(jù)熱力學(xué)觀點，表面張力降低使 Ca2+與 CO32運動加快，溶液中同樣易形成大量微晶不易形成致密晶體。同時 Zn2+溶出可以改變晶體生長方向使堅硬的方解石型碳酸鈣向松散的針狀柱狀文石型碳酸鈣轉(zhuǎn)化。在此謹向孟老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。謝謝大家！ 感謝所有老師師兄師姐們之前的探索對課題奠定的基礎(chǔ)，感謝實驗過程中不斷幫助我的師兄師姐們和同學(xué)們，在這里大家請接受我最真摯的感謝！ 。我剛進入實驗室不久，對很多儀器設(shè)備不是太了解，實驗過程顯得混亂。 河北 工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 22 參考文獻 [1] 潘立生 . 油田注汽鍋爐水垢成因 ,危害及處理方法 [J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報 , 20xx,3031. [2] 林宇鈴 . 工業(yè)鍋爐水垢的形成 , 危害及處理方法 [J]. 裝備制造技術(shù) , 20xx (8): 131133. [3] 李廣兵 , 方健 , 徐敬 , 等 . 水垢成垢誘導(dǎo)期機理研究 [J]. 同濟大學(xué)學(xué)報 , 20xx, 28(5):555559. [4] Elzinga E J， Reeder R J． Xray absorption spectroscopy study of Cu2+and Zn2+ adsorption plexes at the calcite surface: Implications for sitespecific metal incorporation preferences during calcite crystal [J]. Geochimica et Cosmochimica Acta， 20xx， 66（ 22）： 39433954. [5] Cheng L， Sturchio N C， Woicik J C， et al． Highresolution structural study of zinc ion incorporation at the calcite cleavage surface [J]． Surface Science, 1998， 415：976982. [6] 周培國 , 傅大放 . 微電解工藝研究進展 [J]. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備 , 20xx, 8(4) : 1824 . [7] 張貴才 ,葛際江 , 何小娟 , 等 .化學(xué)劑防碳酸鈣垢的機理研究進展 [J]. 西安石油大學(xué)學(xué)報 , 20xx, 20(5): 5962. [8] 陸柱 . 一種新型凈水材料 ——KDF[J]. 上海環(huán)境科學(xué) , 1994, 13(9):3839. [9] Tsukuba. Proceedings of international conference on ecobalancelife cycle assessment for development of materials and technology [J]. Japan, Oct.,1994:2527. [10] Raymond B. Electrochemical scale inhibition[P]. US Patent, 7147768. 20xx. [11] Zeppenfeld K. Prevention of CaCO3 scale formation by trace amounts of copper(II)inparison to zinc(II) [J]. Desalination, 20xx, 252(13):6065. [12] 湯慶國 , 梁金生 , 孟軍平 , 等 . 熱處理對銅鋅阻垢合金性能的影響 [J]. 材料科學(xué)與工藝 , 20xx, 18(3):382386. 河北 工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 23 [13] 梁金生 , 湯慶國 , 丁燕 , 等 . 一種功能合金材料及其制備方法和用途 [P].中國專利 , . [14]楊蘭 . 銅鋅合 金涂層的制備及其組織研究 [D]. 西安石油大學(xué) , 20xx. [15]楊蘭 , 周勇 . 水處理用銅鋅合金的研究現(xiàn)狀及進展 [J]. 熱處理技術(shù)與裝備 , 20xx, 35(1): 3033. [16]謝定陸 , 隋賢棟 , 羅艷歸 . 銅鋅合金的研究現(xiàn)狀及其進展 [J]. 材料導(dǎo)報 , 20xx, 1215. [17]謝定陸 . 泡沫狀銅鋅合金濾料的制備及其凈水性能研究 [D]. 華南理工大學(xué) , 20xx. [18] 周軍，竇照英．綠色防垢技 術(shù) [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx： 237245. [19]張志湘 , 馮安生 . 電氣石的自發(fā)極化效應(yīng)在環(huán)境與健康領(lǐng)域的應(yīng)用 [J]. 中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊 , 20xx (1): 4749. [20]冀志江 , 金宗哲 , 梁金生 , 等 . 電氣石對水體 pH 值的影響 [J].中國環(huán)境科學(xué) ,20xx,22(6):515519. [21]展杰 ,王澤巖 , 王朋 ,等 . 天然礦物電氣石對水分子團簇的影響 [J].功能材料 , 20xx,01:159. [22]鐘佳 , 王風(fēng)賀 . 電氣石在水處理方面的應(yīng)用 [J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報 , 20xx (25): 6263. [23]胡應(yīng)模 , 陳旭波 , 湯明茹 . 電氣石功能復(fù)合材料研究進展及前景展望 [J]. 地學(xué)前緣 , 20xx, 5: 034. [24]任致遠 . 試析鍋爐節(jié)能降耗中的水垢處理 [J]. 中國石油和化工標準與質(zhì)量 , 20xx (5): 7171. [25] 姚成燦，丘泰球，胡松青，等．超聲波對碳酸鈣積垢過程的影響 [J]．華南理工大學(xué)學(xué)報， 20xx， 28（ 5）： 9195． [2