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阻垢剂就是通过水中成垢离子进行螯合作用，低剂量效应，使其生成的结晶，晶格畸变，大晶粒分散成小晶粒等作用来达到阻垢效果。
螯合即阻垢剂与水中钙镁离子形成螯合物，且这些螯合物是水溶性的，将更多的该镁离子稳定在水中。相当于增加了微溶性钙镁离子在水中的溶解度，从而减少了微溶盐生成过饱和溶液的可能性，也叫络和增溶。
低剂量效应：螯合作用是可以按化学当量计算的。实际上，在水中反复投加几个ppm（mg/L）的阻垢剂，可将比按化学当量计算高得多的，甚至几百个ppm的钙离子稳定在水中，这就是低剂量效应。通过实验发现，在低浓度时，随着阻垢剂浓度增加，其阻垢率上升，但当达到一定值后，阻垢率的增加就不明显了。如有机磷酸盐、聚羧酸聚磷酸盐都有这种低剂量效应。
晶格畸变：在碳酸钙过饱和溶液中，一旦出现晶格，晶体就迅速成长，在成长过程中，晶体界面上若有螯合物存在，螯合物占据晶体生长的晶格座位，晶格继续长大，螯合物被镶嵌在其中，这种含有螯合物的晶体是不稳定的，晶体中有弹性应力，当外部环境条件变化时，晶体在弹性应力作用下碎裂形成外观不规则的小晶体，晶格发生畸变。
分散作用：某些阻垢剂具有分散作用，在冷却水中有碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙等小晶体及其它悬浮粒子存在时，由于物理或化学作用，阻垢剂被吸附到颗粒表面，颗粒表面形成双电层，在静电作用下，颗粒相互排斥，避免了颗粒碰撞积聚成长，使微小的颗粒分散在水中。