中央空调水垢的形成 　

　一、水垢 　

　水垢一般都由具有反常溶解度的难溶或微溶的无机盐组成，又称硬垢、水生垢、碱垢或矿物垢。在循环冷却水系统中，最常见的难溶及微溶盐类有碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、硅酸镁、磷酸锌等。当这些盐类呈过饱和状态时，在一定条件下，可能在换热器的表面以水垢形态析出。水垢是具有固定晶格的无机盐类，以垂直于换热器表面的方向定向生长，与金属表面牢固结合。单一的水垢一般比较硬、厚且致密。在直流冷却水或不加阻垢剂的循环水系统中，当补充水的钙硬很大时，常产生这种硬垢。水垢使换热器效率下降、系统阻力增加，严重时甚至使换热器堵塞。但水垢不易发生垢下腐蚀，一般不会使换热器造成腐蚀泄漏。换热器经酸洗除垢后，可以完全正常使用并恢复传热效率。通常水垢在沉积过程中，常与淤泥、粘泥、腐蚀产物混合在一起成为污垢，并不是单一的水垢。 　　水垢的致垢的离子基本上来自天然水，如钙离子、镁离子、二氧化硫离子等离子均由补充水带入。也有一部分致垢离子是由循环水加药带入的。 　

　二、难溶或微溶盐的浓度积 　

　在一定温度下，饱和溶液中所含某盐类的量称为该温度下该盐类的溶解度。一般在室温下，每100克水中该盐类的溶解度小于0.1克的为难溶盐，在0.1－1.0的为溶解盐。水垢的组成多为难溶盐或微溶盐。难溶盐或微溶盐的溶解度很小，常用浓度积为表示其溶解平衡状况。 　

　当水中某盐类的离子物质的量浓度乘积等于浓度积时，为饱和溶液；小于溶度积时，为不饱和溶液；大于溶液积时，为过饱和溶液。过饱和时，可能发生水垢沉积。 　

　三、难溶或微溶盐的过饱和 　

　应该就是循环冷却水系统的条件使难溶或微溶盐类可能达到过饱和。主要有以下因素。

　　1、由于浓缩倍数提高，使补充水带入的大部分离子都成倍增长。也就是使一些难溶或微溶盐类在水中的含量提高了数倍。但应说明碳酸氢根在水中的含量不是成倍增长，如果用酸调PH值，碳酸氢根甚至可能下降。

　　2、由于系统的温度升高，使部分反常溶解度盐类的溶解度降低了。碳酸钙及磷酸钙就是这种反常溶解度盐类，其溶解度随温度升高而降低。以碳酸钙的浓度积为例，水温升高后，碳酸钙更容易过饱和。 　

　3、由于碳酸氢盐是很不稳定的盐类，其在换热器表面上受热会分解为碳酸盐和二氧化碳。而碳酸钙的溶解度很低，还不到碳酸氢钙溶解度的1%，因而很容易在换热器表面形成碳酸钙垢。当循环水通过冷却塔时，二氧化碳会从水中逸出，使水的自然PH值升高，在碱性条件下，也会产生碳酸钙垢。 　　一般情况下，循环水系统中水垢的主要成分是碳酸钙。因为所有天然水中都含有数量不等的碳酸氢钙，特别是北方地区的地下水中含量较高。循环水的温度、PH值和盐类的浓缩都给碳酸氢钙分解为碳酸钙提供了条件，促使碳酸钙过饱和。对一般水质来说，浓缩倍数提高，结垢的倾向也提高了。

　　四、难溶或微溶盐的结晶析出与过饱和区 　

　难溶或微溶盐并不是刚达到过饱和浓度就开始沉积，而是要超过浓度积的若干倍之后才开始沉积。刚达到饱和与开始沉积的浓度区域称为“过饱和区”或“介稳区”。

　　影响介稳区大小的因素很多，主要有以下几方面。 　

　1、盐类的溶解度越低，介稳区越宽。以三种盐作比较，硫酸钙的溶解度最大，介稳区浓度为5—10倍；碳酸钙次之，为35－170倍；磷酸钙的溶解度最小，为1000倍以上。

　　2、温度低时，介稳区较宽，温度升高，则变窄。这是因为温度升高，使活化能增加和扩散加速，导致结晶生长加快。 　

　3、水中杂质多使介稳区变窄，结晶析出加快。如亚铁离子、二氧化硅、氧化铝及悬浮物对结晶有催化作用，能加速结晶生长。在金属上产生电化学腐蚀时，阴极部位的PH值升高，使盐类的结晶速度加快；阳极溶出的亚铁离子能起晶核作用，加速沉淀，使介稳区缩小。 　

　4、在水中投加各种阻垢剂，可使介稳区扩大。阻垢剂能抑制或干扰晶体生长，或使晶体结构变形，使晶体变得疏松膨胀易被水冲走，使已结晶的微粒处于分散状态，这就相对地增大了致垢物的溶解度，不易析出沉淀。 　

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