【正文】 解石水溶液和文石水溶液中 Ca2+和 CO32離子的擴(kuò)散系數(shù)圖發(fā)現(xiàn)：常溫下，方解石較文石易于結(jié)晶； ③ 從兩溶液中的 Ca2+、 CO32離子、水分子的徑向分布函數(shù)圖可以看出： CaCO3 的密度降低，文石水溶液中水分子團(tuán)簇河北 工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 4 結(jié)構(gòu)容易被打破，晶核不容易長大，形成松軟水垢，易隨水流走； ④ 對比 Ca2+和 CO32離子與方解石和文石晶面的結(jié)合能，發(fā)現(xiàn)離子與方解石晶面結(jié)合能較文石晶面大 kcal/mol，說明方解石是碳酸鈣的穩(wěn)定晶型，亞穩(wěn)態(tài)文石晶型最終將轉(zhuǎn)化為方解石晶型，所以，除垢技術(shù)中外界提供的能量值至少需在此能量值之上，使文石型不易向方解石型轉(zhuǎn)化。因而，晶核在溶液中形成后，當(dāng)晶粒尺寸尚不大時(shí)，很可能由于水分子撞擊等原因使小晶粒被撞離壁面。 李廣兵 [4]等人的水垢成垢誘導(dǎo)期機(jī)理研究以碳酸鈣晶核在溶液中的成核為例，并列考慮晶核在溶液中形成 (溶液成核 )和晶核在器壁表面生成 (表面成核 )兩種機(jī)制的可能 性。以鍋爐為例結(jié)垢過程可分為誘導(dǎo)期、沉積物生長期和穩(wěn)定狀態(tài)期。聚電解質(zhì)能吸附在分子聚集體表面 ,對它的生長及溶解動(dòng)力學(xué)過程產(chǎn)生影響。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。 水垢形成的動(dòng)力學(xué)過程：首先是由于溶液中陰、陽離子間相互作用，形成離子對。在布朗運(yùn)動(dòng)中晶核不斷地相互碰撞，溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)會(huì)繼續(xù)一層一層在晶核表面有序排列，使小晶體不斷的變成大晶體。在一定溫度下，晶型之間可以互相轉(zhuǎn)化，并且它們的物理、化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)稍有不同 [3]。三方晶系和六方晶系之間有著密切的聯(lián)系，球霰石同時(shí)屬于這兩個(gè)晶系。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 常見水垢及性質(zhì) 在 鍋爐循環(huán)水中，常見的水垢類型及性質(zhì)如 表 ： 河北 工業(yè)大學(xué) 20xx 屆 本科畢業(yè)論文 2 表 常見 水垢及 性質(zhì) 垢類 晶型 種類 顏色 性質(zhì) 碳酸鹽水垢 霞石 、 方解 石 白色 方解石堅(jiān)硬 硫酸鹽水垢 硬石膏 、 單硅鈣石 黃白色或白色 堅(jiān)硬、致密 硅酸鹽水垢 硅灰石 灰白色 堅(jiān)硬、致密 鐵垢 磁鐵垢或赤鐵垢 灰黑色，磚紅色 磁鐵垢疏松，赤鐵垢緊密 油垢 _______ 黑色 柔軟 或 緊密 以碳酸鈣為例，其晶型分類有球霰石型、文石型和方解石型三種同質(zhì)異晶體。通過檢測水中離子數(shù)目，水質(zhì)性能指標(biāo)變化，分析銅鋅 合金、電氣石對水質(zhì)影響。因此 在能源形勢緊張以及節(jié)能降耗背景下，開發(fā)一種綠色環(huán)保的阻垢技術(shù)對提高生活水平促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長具有重大意義。 同時(shí) ，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。全球每年用于清洗垢和結(jié)垢引起熱損失消耗方面的資金達(dá)百億美元。二者協(xié)同作用時(shí)，電氣石激發(fā)水體活性，加強(qiáng)了 Zn2+溶出效果，對銅鋅合金原電池反應(yīng)起到強(qiáng)化作用，使水垢晶體易向文石型碳酸鈣轉(zhuǎn)化。 河 北 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 作 者： 王輝 學(xué) 號： 111967 學(xué) 院： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 系 (專業(yè) )： 功能材料 題 目： 電氣石 與銅鋅合金 在 水中 的 協(xié)同機(jī)制研究 指導(dǎo)者： 孟軍平 副研究員 評閱者： 20xx 年 6 月 12 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 電氣石 與銅鋅合金在水中協(xié)同機(jī)制研究 摘要： 本課題將銅鋅合金和電氣石與水作用，系統(tǒng)研究銅鋅合金和電氣石對水的 pH、表面張力、電極電位、電導(dǎo)率等指標(biāo)的變化規(guī)律；采用鍋爐模擬裝置，研究經(jīng)銅鋅合金和電氣石處理的水結(jié)垢特點(diǎn)；利用 SEM、 XRD 等手段研究銅鋅合金與電氣石對水垢形成的微觀影響機(jī)制。 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。 關(guān)鍵詞 ：銅鋅合金 電氣石 水垢 碳酸鈣 晶體結(jié)構(gòu) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要 Title Study on the synergistic reaction of tourmaline and copper zinc alloy in Water Abstract In this paper, the water was treated by copperzinc alloy and tourmaline ball. The change of water parameters contain pH values, surface tension, electrode potential and conductivity was studied. The scaling characteristics of the water treated by the copperzinc alloy and tourmaline were researched by the minemade boiler simulator. The microscopic influence mechanism of scale formation was explored by SEM,XRD and etc. The results showed that the pH values of water rose from to , the surface tension was reduced to mN / m from mN / m and the electrode potential was dropped from mV to mV after treated by 10 g copperzinc alloy in 800 mL solution of 500 mg/L [Ca2+][HCO3]. Copperzinc alloy can make Zn2+ of dissolution to change the direction of crystal growth by forming the tiny primary battery reaction. The polarity of the tourmaline can electrolysis of water molecules and reduce the association degree of water molecules. When both synergies, tourmaline stimulate water activity, strengthen Zn ions stripping effect, and strengthen copperzinc alloy galvanic cell reaction. The fouling crystal was converted to aragonite calcium carbonate easily after treated by the copperzinc alloy and tourmaline ball. Key words： copperzinc alloy tourmaline scale calcium carbonate crystal structure 目錄 1 緒論 ..............................................................1 研究 目的與意義 ................................................1 國內(nèi)外 研究現(xiàn)狀 ................................................1 常見 水垢及性質(zhì) ...........................................1 水垢 生長機(jī)制 .............................................2 銅鋅合金 阻垢技術(shù) .........................................4 電氣石 阻垢技術(shù) ...........................................6 研究 內(nèi)容 ......................................................8 2 實(shí)驗(yàn)與 方法 ...............................