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法国水垢研究的启示
据科技日报：水垢在日常生活中随处可见，也给人们带来了不小的麻烦。沸滚的开水表面经常会浮着一层水垢，使开水带“渣”；水壶底部结满水垢，会影响烧水效率；长时间使用的输水管壁如果不适时更换，管道可能会被水垢堵塞，影响生产和生活。以法国为例，50多个核电站约上百个冷却塔，每年成垢量超过7000吨。为了保证冷却塔正常运转，每天，每个核电站要使用10至20吨硫酸中和水质、阻止水垢形成，因此法国每年用于硫酸的总花费高达13亿欧元。
此外，水垢还影响人体健康。牙垢、牙周炎经常由水垢引起；可致人死命。至今仍无疫苗可预防的军团病菌，就藏匿在水垢中，法国每年有2000至3000人死于这种病菌。
从科学的角度看，水垢形成的原理并不复杂，无非是水中的碳氢根与钙离子相结合而成。只要不是纯化水或淡化的海水，肯定存在成垢问题。一个多世纪以来，科学界研究了许多阻止水垢形成的方法，如磁化法、电磁法、微电极法以及添加液体抑制剂法等。但是，这些方法不是经济性较差，就是受到有关水质安全标准的限制。因此，想找到抑制成垢的最佳方法，就只有从了解成垢的机理入手。
一位美国科学家说过，“成垢研究与其说是科学，不如说是艺术，因为它太精细了”。也许正是因为法国人具有特殊的艺术天分，因此，才会在法国出现了一位水垢抑制研究的“先锋”人物——法国国家科研中心的研究员让·雷地翁。
20年前，雷地翁率领一个研究小组，开始关注并展开对水垢形成的研究。他们建立了一种新型的、反映水垢实际形成过程的评价方法——控制快速成垢法，从液体(水)与固体(管壁材料)的作用特点、水的组成和热动力状态的关系以及管壁材料的特性等多个方面研究成垢的机理。
整个实验过程采用的方法和手段非常简单，但是需要有进行艺术创作的创新和耐心：先对处理过的水和未经处理的自然水加温，摇晃，然后让其分别流过水管，再根据不同的水流经水管后成垢的时间不同，对水管成垢现象进行分析、比较，寻找成垢的化学机理。据雷地翁实验室的惠方民博士介绍，近两年他们已经取得了重大的发现。实验室合成了一种有效、无毒的固体缓释成垢抑制剂，它在水中的最大溶解度仅为1—3ppm，且能够自动控制其溶解度。此外，他们还找到一种极为普通、几乎不成垢的金属，用它做成水管或者将其镀在普通水管壁上，成垢的可能性极小。这些成果的工业化生产将指日可待。
“研究不分大小，只要有利于社会生活的进步和大众生活质量的提高，就应该去开拓和创新”，法国研究人员的这种科研精神，值得借鉴。
2003.04.24
