水垢的来源

　　(1) 水垢的来源：

　　因系统所使用的水源中，仍然含有一定浓度的钙、镁、钠、钾等离子，其中钙、镁离子在水中溶解度很小，根据水垢的物化性质，当水不断蒸发和浓缩，或热交换相温差存在时，易产生_CaCO3、MgO、CaSiO等沉淀从水中析出，沉积在系统设施内不同部位形成水垢。对循环水系统而言，温差可导致钙、镁离子溶解度下降。

　　另外，水中所含有其它离子的浓度越高，Ca2+、Mg2+的溶解度也会受到影响而降低。

　　冷却水通过换热器传热表面时，会发生如下反应：

　　Ca²⁺+2HCO₃→CaCO₃+CO₂+H₂O

　　Mg²⁺+2HCO₃-→Mg(OH)₂+2CO₂

　　同时，冷却水通过冷却塔则相当于一个曝气过程，溶解在水中的C0₂会逸出，水的pH值会升高，此时重碳酸盐在碱性条件下会发生如下的反应：

　　Ca(HCOз)₂ + 20H →CаCOз↓+2H₂О + CO3^2_

　　当水中溶有其它钙盐时.还会发生如下的置换反应：Ca²⁺+CO3^2_→CaCO↓

碳酸钙等水垢从水中析出的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的一种过程，按结晶动力学观点，结晶的过程首先是发生晶核，形成少量的微晶粒，然后这种微小晶体在溶液中由于热运动(布朗运动)不断地相互碰撞，和金属器壁也不断地进行碰撞，碰撞的结果就提供了晶体生长的机会，使小晶体不断变成了大晶体，也就是说要形成碳酸钙层垢，碳酸钙小晶粒在溶液中必须按一种特有的次序集合或排列才能形成。碳酸钙是盐类，有离子晶格，只有当一分子碳酸钙小晶粒以所带正电荷的Ca²⁺部分向另有分子碳酸钙小晶粒的带负电荷的CO^2-部分碰撞，才能彼此互相结合，形成较大晶体，若继续不断地按一定方向碰撞，就形成了覆盖传热表面的垢层。