使用环保的方解石溶解机制聚天门冬氨酸的旋转磁盘研究

从金属表面去除钙矿沉积物对于许多领域（即食品、石油和化学工业）具有实际意义。

本研究使用对环境无害的方法研究了方解石 (CaCO 3 ) 的溶解机制聚天门冬氨酸(PASP) 在受控流体动力学条件下通过旋转盘技术。使用扫描电子显微镜和动态光散射技术进一步研究了 PASP 构象和表面相互作用在溶解过程中的具体作用。使用这种组合方法，研究了溶出机制与 pH (3.5-10.0)、转速 (150-1500 rpm)、聚合物浓度 (0.001-0.1 M) 和分子量 (3000 和 10 000 M w )的函数关系. 为了量化 PASP 对增强方解石溶解的影响，将增强因子 η enh定义为在 PASP 中的溶解速率与在水中的速率之比。

在 4-5 范围内的 pH 值下观察到最大增强，其中最佳组合酸可能会出现攻击和螯合攻击。溶解主要受界面现象控制，包括吸附和表面反应，在高 pH 值 (>7) 下，而在低 pH 值 (<7) 下受传质控制。下增加聚合物浓度酸性的pH 条件或增加的 pH 提高了界面控制溶解机制的贡献。少量 PASP (0.001-0.01 M) 可抑制高 pH 条件下的溶解，而大量 (0.1 M) PASP 可增强其溶解度，并通过涉及 PASP 螯合钙的表面络合机制进行。

开发了结合表面吸附和螯合化学的动力学模型，以成功计算方解石在 pH 值高于 7 时的溶解动力学。

相比之下，低 pH 值下的溶解主要通过酸来自所有人的攻击酸性的物种（包括 H +和所有部分解离的 PASP 物种），并且 PASP 在整个浓度范围（0.001-0.1 M）内增强溶解。

在低 pH 值下，较低分子量 (3000) PASP 比较高分子量 (10 000) PASP 是更有效的溶解剂。低 pH 值下的溶解是最复杂的情​​况。在考虑传质、聚合物表面吸附、聚合物构象和表面相互作用的基础上，对低 pH 值下的溶解机理进行了分析。