硅酸盐和硫酸盐水垢
这两种水垢外观均呈白色,有杂质时为灰白或粉红色。但是它们都不溶于酸,据此可以将它们区别于碳酸盐水垢和磷酸盐水垢。
硅酸盐水垢产生于原水二氧化硅含量高的锅炉或循环冷却水系统中,有的水处理工艺使用水玻璃作为助凝剂或分散剂、缓蚀剂,更容易结硅酸盐水垢。
在天然水的强酸阴离子中,硫酸根的含量最高,通常为100mg/L以上,有的达300mg/L以上。这种水作为锅炉补充水的原水进行软化处理时,或作为循环冷却水的补充水进行高浓缩倍率处理时,难免要结硫酸钙水垢。
1、基本性状
硅酸盐垢和硫酸盐垢往往不是单独出现的,它们与其他垢种共存。但是,由于它们难于溶解除去,对受热面和传热表面的热阻影响较大,因此,当它们各自的含量在垢中达20%时,就可分别认为这种垢是硅酸盐水垢或硫酸盐水垢。
这两种垢均呈白色或灰白色,有时呈粉红色,在受热面或传热表面上结成硬质薄层,附着牢固,质硬而脆,敲击或铲刮时能呈小片状剥离,难以用常规的机械方法清除,也不能用酸清洗除去。
2、组成
硅酸盐水垢、硫酸盐水垢都可和碳酸盐水垢或磷酸盐水垢共存;但是其含量较高时,会使垢层难以清除。因此,不再称作碳酸盐水垢或磷酸盐水垢,而是根据垢中有20%或更高含量的难溶成分定名。这类垢的组成和碳酸盐水垢或磷酸盐水垢相近似,只是垢中硅酸盐或硫酸根(硫酸酐)含量偏高。该垢是与铜铁垢共存的硅酸盐水垢,并有一定量的硫酸盐水垢,难溶于酸液。
3、鉴别特征
设备无腐蚀现象时,硅酸盐水垢和硫酸盐水垢的外观与碳酸盐水垢或磷酸盐水垢接近,但是比它们更为坚硬,附着更为牢固。当设备有腐蚀现象时,尤其是产生附着物下的局部腐蚀时,该处的硅酸盐水垢或硫酸盐水垢可被染成灰黑、红褐或赤红色。
如前文所述,如果将垢置于5%的稀盐酸中,不加热即迅速溶解,且伴随有大量气泡产生,则是碳酸盐水垢;如果溶解速度较慢,产生气泡较少,但是加热时溶解迅速,尤其是在10%含量以上、70℃温度以上的盐酸中快速溶解者,是磷酸盐水垢。将盐酸含量提高到20%以上并加热,如果仍有一定量的白色水垢不能溶解,则可认为剩余物是硅酸盐或硫酸盐。
将不溶物用滤纸滤出并清洗,直到滤液中加入1%酸性硝酸银不出现混浊时,将滤纸连同不溶物置于烧杯中,加入150mL去离子水并搅拌,当以硫酸盐水垢为主时,不溶物将减少,向其中加入1%氯化钡溶液,如果有大量白色沉淀产生,表明硫酸盐含量较高;如果不溶物无溶解减少现象,而且加入氯化钡溶液也不出现混浊和沉淀,则表明垢中含硅酸盐。
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