热水防垢器与镁棒览的热水防垢效果之比较

随着人们生活中热水器的普及使用，由水垢引起的热水器热效率下降，能耗上升，设备故障增多等一系列问题，使得人们对水垢的防止不得不愈加重视。
热水防垢器是近期推出的防垢新品，它与较早投入应用的镁棒产品是目前性价比优，安装可操作性好，较为成熟的2种防垢装置。
1 　热水防垢器的工作原理和过程
　　将热水防垢器安装在进水管上，随流水自动释放微量（每吨水约1~3g）硅磷酸盐（SIP）矿物质水处理剂，它具有优良阻垢缓蚀功能，与水中的钙离子螯合、镶嵌在碳酸钙晶格的堆砌中，从而破坏和阻止碳酸钙垢质的析出沉淀。它对金属的防腐机理是，在铁金属表面与钙离子作用形成一层能抗腐蚀的磷酸钙铁盐保护膜。镁棒的防垢功能是：安装在贮水桶内，不断释放Mg2+牺牲阳极，使金属壁获得弱电流电场并产生电磁振动来阻止水垢和锈垢的生成。
　　为比较这两种防垢装置的防垢效果，我们取上海自来水在加热的情况下对它们的防垢、除垢功能进行对比试验。
2　两种防垢器的对比实验
2.1　实验准备
　　对象：申山热水防垢器（SS—RQ15），格林镁棒（GLM20—17）；
实验仪器：2只容量4L内有环形电热棒的铝制电水壶、1套美国哈希（HACH）DR/2 000型水质分析仪。
 

2.2　实验1
　　将防垢器接在自来水的水管上，取流经防垢器的自来水8L，将其中一半（4L）倒入水壶1中。
将镁棒横插接在电水壶2内的电热棒上方约20mm处，取普通自来水8L，将其一半（4L）倒入该电水壶内。
　　两只水壶都接上电源，加热至水沸腾冒蒸汽，同时不断补充冷水，直至将各剩余下的4L水都加完。继续加热，将水壶中的水烧剩至一半（2L）时，停止加热，冷却后倒出壶内剩余水，让壶内自然干燥。检查其剩余水的钙硬度和总碱。观察和测量壶内壁四周及底部结垢情况和电热管外壁垢厚度，比较水在沸腾蒸发浓缩的过程中各自的防垢效果。
2.3　实验2
　　与前法一样，取水加热。所不同的是2水壶都装上温控装置。将水加热温度都控制在85～95℃之间，连续加热48h，再倒干净壶内水，让壶内自然干燥。检测其水的钙硬度和总碱。观察和测量壶内壁四周和底部的结垢情况及电热管外壁的垢厚度，比较水温在90±5℃情况下持续48h的各自防垢效果。
2.4　实验3
　　取普通的自来水14L，用二氯化钙（CaCl2）和碳酸氢钠（NaHCO3）将水的钙硬度和总碱都调到500ppm。将水均分给2个普通的铝制电热水壶1和2，接上电源，加热烧至各剩一半（2L），让其电水壶内壁四周及底部和电热棒上都结上一层厚厚的水垢，再倒空水壶。然后一个水壶倒入经防垢器流出的自来水，一个水壶按前述方法横插入镁棒后倒入普通自来水，2个水壶都插上电源加热，控制水温在90±5℃，2个小时后，换水再加热2小时，重复4次，每次加热后换水前都测量其水的钙硬度和总碱含量，并观察其水壶内壁及电加热管壁的垢的状况，看　各自的除垢效果。
3　实验结果与讨论
 

　　由表1可知，热水防垢器能稳定住81.6%的Ca2+，其余18.4%的Ca2+参与到金属表面防腐膜的生成中去了，而与此相比，镁棒仅稳定住了73.7%的Ca2+。对于壶2内的白色垢层经检测，大部分（约75%）为碳酸镁成分，少量（约25%）为碳酸钙成分。通过以上实验可知，自来水在浓缩4倍的过程中，热水防垢器仍具有较好的防垢作用，而镁棒则会生成新的碳酸镁垢。
 

由表2可知，在自来水经48h连续加热并恒温条件下，热水防垢器的防垢作用很稳定，而镁棒竟结厚厚一层白色（MgCO3）垢。
 

　　由表3可知，清除碳酸钙垢的能力，镁棒比热水防垢器效果好，但是镁棒在清除老的（CaCO3）积垢后，却阻止不了新的（MgCO3）垢的迅速生成，而热水防垢器虽然清除老的垢的速度不及镁棒，但它却能有效阻止新垢的生成。
4　结论
　　从上述3个对比实验来看，可以得出以下结论：
　　1）从防垢功能来看，热水防垢器的阻垢能力要比镁棒强的多，尤其是温度在90±5℃间断加热的情况下。
　　2）在消除已有碳酸钙（CaCO3）垢的能力方面，镁棒比防垢器速度快，但镁棒在清除CaCO3后，取而代之的却是很快生成了碳酸镁（MgCO3）新的白垢。

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