В накипи, образующейся на теплообменных трубках, чаще всего содержатся карбонаты кальция, магния и железа. Чтобы исключить процесс образования накипи, необходимо предотвратить разложение бикарбонат-ионов, протекающее по реакции
2НСОз =е=[16] cog — — у С02 + Н20 (8,40)
Для этого необходимо сдвинуть равновесие реакции влево, что достигается подкислением*. Вода приобретает при этом отрицательный индекс насыщения, который, однако, не должен быть слишком большим, в противном случае вода станет коррозионноактивной. Индекс следует поддерживать на уровне / =—0,3-г — 4—0,5.
Следует иметь в виду, что склонность ингибированной воды к образованию накипи может со временем измениться, в особенности в замкнутых системах оборотного водоснабжения. Дело в том, что при подогреве воды, а также ее разбрызгивании в градирнях наблюдается заметная потеря двуокиси углерода. Соглас
но равенству (8,40), равновесие сдвигается вправо, а это приводит к увеличению концентрации карбонатных ионов и, следовательно, к росту карбонатных отложений. Кроме того, из-за испарения воды и капельного уноса ее приходится в системы оборотного водоснабжения непрерывно вводить свежие порции воды. Поэтому однажды обработанная вода еще не гарантирует от образования накипи. Следовательно, контроль и корректировка качества воды должны быть постоянными.
Учитывая сказанное, для уменьшения образования накипи и коррозии целесообразно применять полифосфаты. В их присутствии можно pH воды поддерживать на более высоком уровне, не опасаясь, что это приведет к отложению накипи. Повышение щелочности воды до pH=8^-9 практически полностью исключает коррозию. Обработку воды, применяющейся для охладительных систем с целью избежания накипеобразования, рекомендуется проводить с помощью гексаметафосфата натрия Ыа(РОз)в и три — полифосфата при температуре не более 60—70 °С. При более высокой температуре ускоряется гидролиз полифосфатов в ортофосфат, способствующий осаждению ортофосфатов кальция и магния на металле или образованию шлама. Концентрации фосфатов рекомендуется поддерживать в воде на уровне 1—2 мг/л в пересчете на Р2О5. В свежей воде, добавляемой в оборотную, концентрацию гексаметафосфата натрия или триполифосфата поддерживают на уровне 1,54-2,5 мг/л в расчете на Р2О5 или 34-5 мг/л в пересчете на технический продукт.
По мнению Клячко и Апельцина [152] гексаметафосфат натрия обладает способностью предотвращать зарастание труб карбонатом кальция и в том случае, когда она имеет положительный индекс насыщения (см. стр. 247). Для этого достаточно концентрацию гексаметафосфата натрия поддерживать на уровне 1—2 мг/л в расчете на Р2О5; вместо ГМФ можно применять и три- натрийфосфат. Способность фосфатов предотвращать зарастание труб карбонатом кальция объясняется адсорбцией на микрокристаллах карбоната кальция фосфат-ионов, которые приостанавливают рост и осаждение кристаллов.