摘要
基于半经验分子轨道理论 ,通过计算分析了乙烷 1,1 二膦酸 (1,1 EDPA)和乙烷 1,2 二膦酸 (1,2 EDPA)分子的空间电荷分布、几何构型以及有机分子与晶体表面的相互作用 ,初步探讨了分子结构与其阻垢性能之间的关系。计算结果显示 ,1,1 EDPA分子中膦酸基的氧离子呈负电性 ,这使得膦酸基易与晶面上的钙离子发生静电交互作用。 1,1 EDPA分子中两个膦氧离子间距为 4 0 9× 10 -10 m ,这与方解石 { 10 4} { 10 2 }晶面钙离子间距互相匹配 ,因而加强了阻垢剂分子与特定晶面的结合 ,抑制了晶面的进一步生长发育。而 1,2 EDPA的分子构型不具备与方解石晶面钙离子匹配的特征 ,因而其对于方解石晶体的阻垢特性劣于 1,1
The difference of calcite growth inhibition activity between 1,1 EDPA (ethane 1,1 diphosphonic acid) and 1,2 EDPA (ethane 1,2 diphosphonic acid) is interpreted in terms of electrostatic and geometric matching at the crystal/additive interface.The conformation and atomic charge distribution of the inhibitors are optimized by semi empirical quantum chemistry calculation.The negatively charged phosphonate oxygens in 1,1 (or 1,2) EDPA imply an electrostatic interaction between adsorbed phosphonic groups and surface Ca 2+ ions.The distance between two phosphonate oxygens in 1,1 EDPA matches the nearest neighbouring calcium ion spacing on the {104} and {102} calcite surface,while matching process seems hardly to happen with 1,2 EDPA for its larger phosphonate oxygen spacing.
出处
《精细化工》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第1期18-21,共4页
Fine Chemicals
基金
国家自然科学基金资助重点项目 ( 5 973815 0 )~~
