羥基乙叉二膦酸（HEDP）

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_{羥基乙叉二膦酸}

羥基乙叉二膦酸（HEDP）,化學(xué)用品，一種有機(jī)磷酸類(lèi)阻垢緩蝕劑，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，能溶解金屬表面的氧化物。
中文名HEDP、羥基乙叉二膦酸外文名1-Hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid
CAS NO.2809-21-4EINECS220-552-8分子式C2H8O7P2分子量206.03
別    稱(chēng)HEDP外    觀無(wú)色至淡黃色液體

中文名稱(chēng)

羥基乙叉二膦酸
中文別名1-羥基有乙叉-1,1-二磷酸;HEDP通用絡(luò)合劑;羥基亞乙基二磷酸;羥基亞乙基二膦酸;水質(zhì)穩(wěn)定劑HEDP;羥乙磷酸;1-羥基乙叉-1,1-二磷酸;羥乙二磷酸;1-羥基亞乙基1,1-二磷酸;依替膦酸;HEDP,羥基乙叉二磷酸;1-羥亞乙基-1,1'-二膦酸;HEDP,亞羥乙基二磷酸
英文別名(1-HYDROXY-1-PHOSPHONO-ETHYL)-PHOSPHonIC ACID; 1-HYDROXYETHANE-1,1-BIS(PHOSPHonIC ACID); 1-HYDROXYETHYLIDENE-1;DEQUEST 2010; ETHANE-1-HYDROXY-1,1-DIPHOSPHonIC ACID; ETIDRonIC ACID; HEDP; HEDPA; (1-hydroxyethylene)diphosphonicacid; (1-hydroxyethylidene)bis-phosphonicaci; (1-hydroxyethylidene)di-phosphonicaci;
(hydroxyethylidene)diphosphonicacid; 1,1,1-ethanetrioldiphosphonate; 1000sl; 1-hydroxy-1,1-diphosphonoethane; 1-Hydroxyethanediphosphonica; 1-hydroxyethanediphosphonicacid
分子結(jié)構(gòu)圖（右圖）HEDP是五元酸，有五個(gè)H+可以離解。

安全術(shù)語(yǔ)

S36/37Wear suitable protective clothing and gloves.
穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服和手套。

風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語(yǔ)

R26Very toxic by inhalation.
吸入有極高毒性。
R39Danger of very serious irreversible effects.
有極嚴(yán)重的不可逆后果的危險(xiǎn)品。

理化性質(zhì)

密度1.45 (60% aq.)
熔點(diǎn)198~199℃
外觀形狀在高PH值情況下，仍很穩(wěn)定，不易水解，也不受體內(nèi)酶作用。低毒并易排出體外，能在200溫度下起良好作用，250以上分解，耐酸堿。能同鐵銅鋁鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。

質(zhì)量指標(biāo)

符合HG/T 3537-1999

項(xiàng) 目	指 標(biāo)
	HG/T 3537-1999
外 觀	無(wú)色或淡黃色透明液體	白色粉末狀固體
活性組分（以HEDP計(jì)）% ≥	50.0 60.0	89.0
亞磷酸（以PO33-計(jì)）% ≤	2.0 2.0	0.80
磷酸（以PO43-計(jì)）% ≤	0.8 0.8	0.50
氯化物 （以Cl-計(jì)）% ≤	1.0 1.0	0.10
PH值（1%水溶液） ≤	2 2	2.0
密度（20℃）g/cm3 ≥	1.34 1.40	——
鐵（以Fe3+計(jì)）含量 ppm ≤	10 10	5.0
活性組份（以HEDP·H2O計(jì)） % ≥	——	98.0

產(chǎn)品特性

HEDP是一種有機(jī)磷酸類(lèi)阻垢緩蝕劑，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，能溶解金屬表面的氧化物。HEDP在250℃下仍能起到良好的緩蝕阻垢作用，在高pH值下仍很穩(wěn)定，不易水解，一般光熱條件下不易分解。耐酸堿性、耐氯氧化性能較其它有機(jī)磷酸（鹽）好。HEDP可與水中金屬離子，尤其是鈣離子形成六圓環(huán)螯合物，因而HEDP具較好的阻垢效果并具明顯的溶限效應(yīng)，當(dāng)和其它水處理劑復(fù)合使用時(shí)，表現(xiàn)出理想的協(xié)同效應(yīng)。
HEDP固體屬于高純產(chǎn)品，適用于冬季嚴(yán)寒地區(qū)；特別適用于電子行業(yè)的清洗劑和日用化學(xué)品添加劑。

產(chǎn)品用途

【用途一】是鍋爐和換熱器的阻垢劑和緩蝕劑、無(wú)氰電鍍的絡(luò)合劑、皂用螯合劑、金屬和非金屬的清洗劑。
【用途二】常用作鍋爐水、循環(huán)水、油田注水處理中的阻垢緩蝕劑。常與聚羥酸類(lèi)阻垢分散劑復(fù)配。還可作無(wú)氰電鍍絡(luò)合劑，漂染業(yè)的固色劑，過(guò)氧化氫穩(wěn)定劑。
【用途三】本品為無(wú)氰電鍍的主料。配制成無(wú)氰電鍍銅溶液，在鋼鐵上直接電鍍銅層結(jié)合力良好。鍍層光滑、色澤好。一般用量60%含量為100～120 ml/L。硫酸銅用量為15～20 g/L。另外，在電鍍前將鍍件浸在本品的1%～2%溶液中，使電鍍件轉(zhuǎn)為活化態(tài)，再進(jìn)行電鍍更能提高效果。
【用途四】該品為新型的無(wú)氯電鍍絡(luò)合劑，在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中用做水質(zhì)穩(wěn)定的主劑，起緩蝕阻垢作用。該品是有機(jī)多無(wú)膦酸類(lèi)水片理劑之一，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的這類(lèi)產(chǎn)品還有基他一些品種，例如氨基三亞甲基膦酸（ATMP）：[CH2PO（OH）2]3N以及乙二胺四亞甲基磷酸（EDTMP）等等。有機(jī)多元膦酸是60年代后期開(kāi)發(fā)、70年代前后被確認(rèn)的一類(lèi)水處理劑，這類(lèi)處理劑的出現(xiàn)使水片理技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步。與機(jī)聚磷酸鹽相比，有機(jī)多無(wú)膦酸具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、不易水解、能耐較高溫度和藥劑量小且兼具緩和蝕垢性能等特點(diǎn)。是一類(lèi)陰極型緩蝕劑，又是一類(lèi)非化學(xué)當(dāng)量阻垢劑。和其他水處理劑復(fù)合使用時(shí)，表現(xiàn)出理想的協(xié)同效應(yīng)。對(duì)許多金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅等具有優(yōu)異的螯合能務(wù)，甚至對(duì)這些金屬的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)如CaSO4、CaCO3、MgSiO3等也有較好的去活化作用，因此大量應(yīng)用于水處理技術(shù)。該品低毒，小白鼠皮下注射LD50為486.4mg/kg。
【用途五】作阻垢劑一般使用濃度1~10mg/L，作緩蝕劑一般使用濃度10~50mg/L；作清洗劑一般使用濃度1000~2000mg/L；通常與聚羧酸型阻垢分散劑配合使用。
【用途六】 本文在模擬工業(yè)鍋爐水質(zhì)的情況下，對(duì)爐水中HEDP的測(cè)定方法進(jìn)行了優(yōu)化、研究了HEDP的高溫解離特性、以及對(duì)HEDP的阻垢性能和緩蝕性能進(jìn)行了研究，得出了以下的一些結(jié)論。 HEDP在鍋爐爐水中做為阻垢緩蝕劑來(lái)使用，首先需要解決的是HEDP的測(cè)定問(wèn)題。但HG/T3537-1999標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)HEDP的分析檢測(cè)繁瑣(測(cè)定時(shí)間一般需要2-3小時(shí))，而使用硝酸釷絡(luò)合滴定來(lái)檢測(cè)HEDP的方法，雖然測(cè)定步驟簡(jiǎn)單，但硝酸釷是一種具有放射性的物質(zhì)，不僅會(huì)給環(huán)境帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)，而且對(duì)人體也是有害的。通過(guò)改進(jìn)的分光光度法對(duì)HEDP的測(cè)定進(jìn)行研究，測(cè)定時(shí)間大大的降低(測(cè)定可以在20-30分鐘之內(nèi)完成)。此外，探討了工業(yè)鍋爐爐水中可能存在的各種離子對(duì)測(cè)定的影響，從而確定了最佳測(cè)定條件(波長(zhǎng)470nm，pH小于2，反應(yīng)時(shí)間5分鐘，顯色時(shí)間15分鐘)。當(dāng)爐水中NaCl的含量低于500mg/L；Ca2+濃度小于300mg/L；磷酸鹽含量低于20mg/L；SO42-含量在50mg/L內(nèi)時(shí)均不會(huì)干擾對(duì)HEDP的檢測(cè)。通過(guò)對(duì)模擬爐水中的HEDP進(jìn)行本測(cè)定方法的精密度試驗(yàn)，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1%以下，該方法具有簡(jiǎn)單、快速、靈敏、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。 HEDP在爐水中的穩(wěn)定性直接影響其阻垢緩蝕性能的發(fā)揮，因而研究了有氧、無(wú)氧條件以及不同pH條件下HEDP在模擬工業(yè)鍋爐爐水中的熱分解特性，在有氧的條件下，隨著溫度的升高HEDP的分解率也隨之增加，溫度140℃HEDP分解加劇，當(dāng)溫度達(dá)到160℃后，HEDP幾乎完全分解，分解產(chǎn)物主要為磷酸鹽化合物。在無(wú)氧條件下，HEDP隨溫度升高也是分解加劇，200℃以上時(shí)HEDP會(huì)發(fā)生較大程度的分解，但相比于有氧條件下HEDP的分解規(guī)律，其能耐受的溫度較高，由此說(shuō)明要使HEDP能最好的發(fā)其功效，控制爐水中氧含量有非常重要的作用。實(shí)驗(yàn)在150℃條件下研究了pH值得變化對(duì)HEDP的熱分解特性的影響，實(shí)驗(yàn)表明，pH值的變化對(duì)HEDP的熱分解影響不大，在高堿性條件下HEDP能穩(wěn)定存在。 通過(guò)電導(dǎo)法和靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)對(duì)HEDP的阻垢性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，研究表明電導(dǎo)法和靜態(tài)阻垢法對(duì)HEDP的阻垢性能進(jìn)行評(píng)價(jià)具有一致性，隨著HEDP濃度的增加，阻垢率逐漸增加，但HEDP的阻垢效率是有一定臨界值的，增大到一定程度后阻垢率變化就不會(huì)很大。溶液中加有5-7mg/L的HEDP能達(dá)到較高的阻垢率；此外，其阻垢性能還與溶液的濃縮倍率以及pH值有較大的關(guān)系；溫度對(duì)HEDP的阻垢性能影響較大，隨著溫度的升高HEDP的阻垢性能也隨之降低。在低鈣離子濃度和HCO3-濃度條件下，HEDP對(duì)碳酸鈣垢有較好的抑制效果，高鈣離子濃度和HCO3-濃度會(huì)抑制HEDP的阻垢性能。 使用電化學(xué)交流阻抗法、Tafel極化曲線(xiàn)法以及高壓釜掛片實(shí)驗(yàn)研究了HEDP在常溫條件下對(duì)20號(hào)碳鋼的緩蝕性能。實(shí)驗(yàn)表明一定濃度的HEDP(25mg/L)能有效的抑制碳鋼的腐蝕，電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和高溫掛片實(shí)驗(yàn)具有一致的結(jié)果；HEDP高壓釜掛片實(shí)驗(yàn)顯示了在工業(yè)鍋爐運(yùn)行的溫度范圍內(nèi)，20號(hào)碳鋼在模擬爐水中的氧化速率較溶解速率小，試片表現(xiàn)為失重；雖然加入HEDP無(wú)法降低爐水中的Cl-濃度，但加入HEDP后能有效的抑制氯離子直接對(duì)金屬的腐蝕，從而可以容許爐水中相對(duì)較高濃度的氯離子的存在。 通過(guò)對(duì)模擬爐水中影響HEDP阻垢緩蝕性能的HEDP濃度、爐水中的侵蝕性陰離子、溫度等各種因素的試驗(yàn)和分析，全面評(píng)價(jià)了HEDP的阻垢性能以及對(duì)20號(hào)碳鋼的緩蝕性能，得到了比較合適的條件參數(shù)，可以為實(shí)際生產(chǎn)提供參考。  

制備方法

【方法一】工業(yè)上通常采用冰醋酸與三氯化磷酰反應(yīng)，再由酰基化產(chǎn)物與三氯化磷水解產(chǎn)物縮合法。將計(jì)量的水，冰醋酸加入反應(yīng)釜中，攪拌均勻。在冷卻下滴加三氯化磷，控制反應(yīng)溫度在40～80℃。反應(yīng)副產(chǎn)物氯化氫氣體經(jīng)冷凝后送入吸收塔，回收鹽酸。溢出的乙酰氯和醋酸經(jīng)冷凝仍回反應(yīng)器。滴完三氯化磷后，升溫至100～130℃，回流4～5h。反應(yīng)結(jié)束后，通水蒸氣水解，蒸出殘留的醋酸及低沸點(diǎn)物。得產(chǎn)品。
【方法二】通過(guò)二乙烯三胺與甲醛的親核加成，加成產(chǎn)物與三氯化磷水解產(chǎn)物酯化，中和得產(chǎn)品。詳見(jiàn) EDTMP。

羥基乙叉二膦酸（HEDP）效果展示

【方法三】由三氯化磷與冰醋酸混合后，加熱、蒸餾，得乙酰氯（見(jiàn)00510），再與亞磷酸反應(yīng)制得。市售品為以水稀釋為含量50%的粘稠液體。每噸產(chǎn)品消耗三氯化磷（95%）931kg，冰醋酸591kg。

包裝貯存

HEDP液體用塑料桶包裝，每桶30Kg或250Kg；HEDP固體用內(nèi)襯聚乙烯袋的塑料編織袋包裝，每袋凈重25kg，也可根據(jù)用戶(hù)需要確定。貯于室內(nèi)陰涼通風(fēng)處，防潮，貯存期十個(gè)月。

安全防護(hù)

HEDP為酸性，應(yīng)避免與眼睛、皮膚接觸，一旦濺到身上，應(yīng)立即用大量水沖洗。
 

羥基乙叉二膦酸（HEDP）效果展示