Это органические вещества (например, оксиэтилидендифосфоновая кислота, нитрилотриметилфосфоновая кислота и другие), которые образуют комплексные соединения (комплексы) с ионами металлов (на рисунке показано пространственное строение комплекса нитрилотриметилфосфоновой кислоты с кальцием в водной среде).
Комплексы с ионами кальция, магния и других металлов безвредны для человека и других живых существ и растворимы в воде. Они способны адсорбироваться на поверхности зародышей кристаллизации солей жёсткости, блокируя центры роста кристаллов. Таким образом, комплексоны препятствуют кристаллизации солей жёсткости и образованию осадков в виде накипи и шлама.
Комплексоны способны физико-химически адсорбироваться на поверхности металла с образованием поверхностных адсорбционных комплексов, а также физически сорбироваться, встраиваясь в двойной электрический слой. Это приводит к снижению скорости коррозии металла.
Малые количества комплексонов постепенно разрушают застарелые отложения накипи и продуктов коррозии. Это объясняется не химическими процессами комплексообразования, а перестройкой кристаллической решётки карбоната кальция из тригональной (кальцит) в ромбическую (арагонит), а также эффектом Ребиндера — расклинивающим действием молекул, адсорбированных в микро- и мезопорах отложений. Вследствие этих процессов отложения накипи и продуктов коррозии в присутствии комплексонов постепенно разрушаются и переходят в коллоидный раствор или взвесь, легко удаляемую циркулирующей водой.
Что такое комплексонные технологии и для чего их применяют
Комплексонные технологии применяют в теплотехнических системах (паровых и водогрейных котлах, бойлерах, тепловых сетях и системах горячего водоснабжения, циркуляционных системах охлаждения с радиаторами и градирнями) в различных отраслях: в энергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве (в системах отопления и горячего водоснабжения коллективных и индивидуальных жилых домов), на транспорте, в промышленности. Они позволяют:
- Исключить возможность образования накипи на поверхностях теплопередачи и отложений в трубопроводах;
- Предотвратить или значительно замедлить коррозию металлических частей теплотехнического оборудования;
- Постепенно, не нарушая режима работы оборудования, удалить имеющуюся накипь и продукты коррозии.