水垢和腐蚀产物的主要成分分别是什么?
(1)水垢的主要成分
同样成分的物质在垢中存在的形态不相同。例如二氧化硅,可以是沙粒,可以是无定形的石英、燧石,也可以是玛瑙、水晶或其他宝石结构;含有钙、镁、钠、钾等元素的硅酸盐,可以是长石、云母、石棉、花岗岩等,也可以是蛇纹石、橄榄石及玉石。水垢中居多的是碳酸钙,它是无定形成或颗粒,在自然界则是青石(石灰石)、白垩、方解石、大理石。钙与磷酸盐形成的垢在中压以上锅炉中最常见,它们可以是羟基磷灰石,也可以是成垢倾向大的磷灰石。钙与硫酸盐形成硫酸钙垢,视含结晶水不同可有无水、半水、二水等不同物质,它们分别称无水石膏、熟石膏和生石膏。钙与镁的碳酸盐是白云石。镁的碳酸盐是菱镁石,其氢氧化物为水镁石,失水或失去二氧化碳后为白垩土。钠与钾的盐在水中可溶解产生钠、钾离子,但是在长石中它们稳定地存在,因此,在不溶于水的污垢中常可检测出钠、钾元素。钠的铝氟化物冰晶石比较常见,氟与钙形成萤石,这是氢氟酸清洗废液经石灰乳处理后产生的沉淀。
(2)腐蚀产物的主要成分
在污垢中经常含有受热面和热交换面的腐蚀产物,使用钢铁者是氧化铁和磁性氧化铁,它们分别是赤铁矿与磁铁矿;有二氧化碳腐蚀的还会产生碳酸铁,即菱铁矿。使用铜的铜合金者可生成氧化铜与氧化亚铜,它们分别是黑铜矿于赤铜矿;在空气中铜和铜合金产生的绿锈是碱式碳酸铜,它与孔雀石的成分相同。黄铜是用最广的热交换材料,它常以脱锌的形式腐蚀,因此污垢中常有氧化锌(氢氧化锌的失水形式),有时也会以碳酸盐形式出现,前者是锌白,后者是炉甘石。
采用硫酸铝或聚合铝凝聚去浊时,过量的絮凝剂进入水中会成为污垢成分。如果水的pH值过低或过高会使絮团溶解,搅动速度过大、水温变化等物理因素,也会使已脱稳的颗粒复稳而增加水中铝盐含量。铝在垢中以氢氧化铝的失水形式存在,这种氧化铝相当于铝矾土的成分。