羟基乙叉二膦酸（HEDP）是一种重(zhong)要的(de)(de)有(you)机膦酸类(lei)化(hua)合(he)(he)物，化(hua)学(xue)式为C₂H₈O₇P₂，分子(zi)量为206.03。作为一种高(gao)效的(de)(de)螯(ao)合(he)(he)剂、缓蚀(shi)剂和(he)阻垢剂，HEDP在工(gong)业(ye)水处(chu)理(li)、日用(yong)化(hua)工(gong)、纺织印染等(deng)领域具(ju)有(you)广泛的(de)(de)应用(yong)。其(qi)独特(te)的(de)(de)化(hua)学(xue)性质使其(qi)成为现代(dai)工(gong)业(ye)中不可或(huo)缺的(de)(de)功能(neng)性化(hua)学(xue)品。本文将从HEDP的(de)(de)化(hua)学(xue)结构、物理(li)化(hua)学(xue)性质、作用(yong)机理(li)及主(zhu)要应用(yong)领域等(deng)方面(mian)进行详细(xi)阐(chan)述(shu)。

中文名：羟基(ji)乙叉二(er)膦(lin)酸

外文(wen)名：Etidronic acid

别 名：乙烷-1-羟基-1,1-二磷酸

CAS NO：2809-21-4

EINECS：220-552-8

分子式：C2H8O7P2

分子量：206.03

外 观：白色结晶(jing)颗粒/无色透明液体(ti)

包装(zhuang)：25KG/袋，25KG/桶

一、HEDP的(de)化(hua)学结构(gou)与物理化(hua)学性质

HEDP的化(hua)学名称为1-羟基(ji)亚乙基(ji)-1,1-二膦酸(suan)，其(qi)分子结构(gou)(gou)中包含(han)一(yi)个羟基(ji)（-OH）和(he)两个膦酸(suan)基(ji)团(tuan)（-PO₃H₂），这(zhei)种(zhong)结构(gou)(gou)赋予了(le)它极强的螯(ao)合能力(li)。HEDP通常以白色(se)结晶(jing)粉末或无(wu)色(se)透明液体形式存(cun)在，易溶(rong)于水，水溶(rong)液呈酸(suan)性（1%水溶(rong)液的pH值约为2）。其(qi)稳(wen)定性较(jiao)高(gao)，在高(gao)温（200℃以下）和(he)宽pH范(fan)围（1-14）内均(jun)能保持活性，且不易水解。此(ci)外(wai)，HEDP可(ke)与多种(zhong)金(jin)属离子（如Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等）形成稳(wen)定的络合物，这(zhei)是其(qi)作为阻垢剂(ji)和(he)缓蚀(shi)剂(ji)的核(he)心(xin)机制。

1. 溶(rong)(rong)解性：易溶(rong)(rong)于水(shui)，20℃时溶(rong)(rong)解度可达60%以上(shang)，水(shui)溶(rong)(rong)液呈酸性（1%水(shui)溶(rong)(rong)液pH值(zhi)约(yue)2.0-2.5）。

2. 热稳定(ding)性：在(zai)200℃以(yi)下保持稳定(ding)，高(gao)温下可能分解生成磷酸和有机(ji)碎(sui)片。

3. 晶体形(xing)态：常(chang)温下为(wei)白色粉末或颗粒状固体，无刺激(ji)性气味。

HEDP，羟基乙叉二膦酸（HEDP液体）的化学性质及各种用途

二、HEDP羟基乙叉二膦酸的化(hua)学性质(zhi)与作用机理

1.HEDP的 螯合作用

HEDP分子中的磷酸(suan)基团能与多种金属离子（如Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺/Fe³⁺）形成稳(wen)定的五元环螯合(he)物(wu)。例如，与钙(gai)(gai)离子的结合(he)常数高达10⁸级别(bie)，可有效(xiao)阻(zu)止碳(tan)酸(suan)钙(gai)(gai)、硫酸(suan)钙(gai)(gai)等(deng)垢的结晶析(xi)出。这一特性使其成为高效(xiao)阻(zu)垢剂，广泛(fan)应(ying)用于工业循(xun)环水系(xi)统。

2. HEDP的缓蚀性能

通过吸附在金属表面形成保护膜，HEDP可抑制电化学(xue)腐蚀。研究表明，其(qi)缓蚀效(xiao)率在中(zhong)性至弱(ruo)碱(jian)性环(huan)境中(zhong)可达80%以上，尤其(qi)对碳(tan)钢、铜(tong)合(he)金等(deng)材料效(xiao)果(guo)显著。与(yu)锌(xin)盐复配时，能产生协同效(xiao)应，进一步提升防腐效(xiao)果(guo)。

3. HEDP的抗(kang)氧化(hua)性(xing)

HEDP可捕获自由基，延缓氧(yang)化反(fan)应(ying)。在纺织印染行业中，作为过氧(yang)化氢(qing)稳(wen)定剂，能控制双氧(yang)水分(fen)解速率，提高(gao)漂(piao)白(bai)工艺的均匀性。

4. HEDP的pH适应性

在宽pH范围（2-12）内均能保持(chi)活性，优于传统聚磷酸(suan)盐（如六偏(pian)磷酸(suan)钠在pH>7时易(yi)水解失效）。

三、HEDP羟(qiang)基(ji)乙叉二膦酸的工(gong)业应(ying)用领域

1. 工业水处(chu)理

HEDP是循环(huan)冷却水、锅炉水系统(tong)的核(he)心处(chu)理剂(ji)。在石(shi)化、电力等行业，其与(yu)聚(ju)羧酸盐、锌盐复配使用(yong)，可显著(zhu)提高阻垢率（＞95%）并降低设备腐蚀风险。例如，某炼油厂采用(yong)含5-10 mg/L HEDP的配方后(hou)，换热器结垢周(zhou)期从3个月延长至2年。

 2. 日用化学(xue)品

在洗涤剂中，HEDP（添加(jia)量0.1-0.5%）能软化(hua)水(shui)质、增强去污力，同(tong)时避免磷(lin)酸盐(yan)造成的富(fu)营(ying)养化(hua)问题(ti)。部分(fen)无磷(lin)洗衣粉通过HEDP与柠檬酸钠复配实(shi)现环保(bao)效果。此(ci)外(wai)，它还被用于个人护理(li)品（如洗发水(shui)）作为稳(wen)定(ding)剂，防止金属(shu)离子引起的产品变(bian)质。

3. 纺(fang)织(zhi)印染

作为漂白活化剂(ji)(ji)和染(ran)料(liao)分(fen)散剂(ji)(ji)，HEDP能(neng)有效络合织(zhi)物加工(gong)中的铁(tie)、铜离(li)子，避免织(zhi)物泛黄(huang)（如棉布白度提(ti)(ti)升15%以(yi)上）。在活性染(ran)料(liao)染(ran)色中，添加0.2 g/L HEDP可使色牢度提(ti)(ti)高半(ban)级至一级。

4. 其他(ta)领域

- 电子(zi)工业：用(yong)于半(ban)导体清洗剂，去除硅片表面(mian)的金(jin)属(shu)杂(za)质(zhi)。

- 农业：作为(wei)肥料增效剂，抑制土壤中磷酸钙沉淀(dian)，提高磷利用率(lv)20%-30%。

- 造纸业(ye)：控制纸浆漂(piao)白过程中的金属催化降解，保(bao)持纤维(wei)强度。

四、HEDP羟基乙(yi)叉二膦酸的环境与安全(quan)特性

1. 生物降解性

HEDP在(zai)自然环境(jing)中降解(jie)缓(huan)慢（28天(tian)降解(jie)率<20%），但因其(qi)投(tou)加量低（ppm级）且毒性低（LD₅₀>2000 mg/kg，大(da)鼠经口(kou)），被多数国家列为(wei)低环境(jing)风险物质。欧盟(meng)REACH法规要求(qiu)其(qi)在(zai)水体中的排放浓度需低于1 mg/L。

2. 使用注意事项

- 高浓度(du)溶液(ye)对皮肤有轻微刺(ci)激性，操作时(shi)需佩戴防护手套。

- 与强(qiang)氧化剂（如(ru)次氯(lv)(lv)酸(suan)钠(na)）混合可能产(chan)生(sheng)有毒氯(lv)(lv)气，需避免配(pei)伍使用。

五、HEDP羟基乙(yi)叉二膦酸的市场与(yu)发展趋势

全球HEDP年(nian)需求量约20万吨，中国占60%以上产(chan)能。随着环保法规趋严(yan)，其绿色改性成为研(yan)究热点：

1. 复配技术优化：开(kai)发与PESA（聚(ju)环氧琥(hu)珀酸）、PASP（聚(ju)天冬(dong)氨酸）等可(ke)降解药剂的协同配方。

2. 纳(na)米化应用：将HEDP负载于(yu)纳(na)米二氧化钛(tai)，提升在高(gao)温水系的(de)分散(san)性。

3. 生物基替(ti)：尝试以植物源性原料合(he)成类似结构的(de)环保(bao)型(xing)膦酸衍生物。

六、HEDP羟基乙叉二膦(lin)酸的结语(yu)

羟基乙叉(cha)二(er)膦酸(suan)凭借其(qi)分子设计的精(jing)准(zhun)性(xing)和(he)功能多(duo)样性(xing)，在(zai)工(gong)业可(ke)持(chi)续发展(zhan)(zhan)中(zhong)持(chi)续发挥(hui)重要作用。未来(lai)，通过(guo)分子修饰与(yu)工(gong)艺创新，其(qi)应(ying)用边(bian)界将进(jin)一(yi)步(bu)拓展(zhan)(zhan)，为绿(lv)色(se)(se)化(hua)学(xue)与(yu)资源(yuan)高效利用提供更(geng)多(duo)可(ke)能性(xing)。综(zong)上所述(shu)，HEDP羟基乙叉(cha)二(er)膦酸(suan)凭借其(qi)多(duo)功能的化(hua)学(xue)特性(xing)，在(zai)工(gong)业生产和(he)日常生活(huo)中(zhong)发挥(hui)着不(bu)可(ke)替代的作用。随(sui)着技术进(jin)步(bu)，其(qi)应(ying)用边(bian)界还(hai)将进(jin)一(yi)步(bu)拓展(zhan)(zhan)，为绿(lv)色(se)(se)化(hua)学(xue)和(he)可(ke)持(chi)续发展(zhan)(zhan)提供更(geng)多(duo)解决方案。