常见的无机酸性清洗剂介绍

常见的无机酸性清洗剂介绍

酸是处理金属表面污垢最常用的药剂。酸是一种电解质，它在水中电离时产生的阳离子都是氢离子。但各种酸在水中电离出的氢离子浓度不同。常用溶液的pH值来表示溶液的酸碱性。在相同浓度下，酸溶液的pH值越小，它的酸性越强。

1、硫酸

硫酸是三氧化硫的水合物，是一种无色黏稠的液体，含量可达100%。把三氧化硫溶于100%的硫酸中可得到棕色油状液体，叫发烟硫酸。通常在清洗中应用的是98%及以下含量的硫酸溶液。

稀硫酸容易与钢铁反应并产生氢气，常温下，60%及以上的硫酸会在钢铁表面形成钝化膜而使钢铁对它有耐蚀性；93%以上时，即使加热到煮沸条件也几乎不腐蚀钢铁。而铅与钢铁正相反，可溶于浓硫酸中，但对稀硫酸有良好耐蚀性。其他金属与硫酸的反应情况如下。

铝：易溶于10%的硫酸中，但对80%以上的硫酸有耐蚀性。

锌、镁：易溶于各种浓度的硫酸中。

锡：对稀硫酸才有耐蚀性。

镍：常温下对80%以下的硫酸有耐蚀性。

铬：可被浓硫酸氧化生成钝化膜，所以它不被浓硫酸腐蚀。

含铬的18-8铬镍钢，常温下与硫酸接触也会生成耐蚀的氧化膜而钝化，但在加热情况下会被腐蚀。

铜：由于金属活动性差，不能从酸中置换出氢离子，所以一般情况下不会被硫酸溶解，只有在浓硫酸加热条件下，铜被氧化才能被硫酸溶解厂。

2、盐酸

盐酸是氯化氢气体的水溶液，15℃时氯化氢在水中溶解度最大，可生成42.7%的盐酸。市场上出售的浓盐酸为37.2%。盐酸与硫酸一样，是一种价格便宜的强酸，在清洗金属中应用很广泛。它与硫酸的不同是具有易挥发性，在40℃以上使用时，氯化氢气体会从盐酸溶液中挥发出来，使用时产生困难。

盐酸与金属反应生成的氯化物水溶性大都很好，但盐酸与卤化物对金属都有腐蚀作用，在使用时要注意。盐酸对各种金属的腐蚀作用如下。

镁、锌、铬、铁：易被盐酸腐蚀。

铅：对20%以下浓度的盐酸有一定的耐腐蚀性。

锡、镍：在常温下对稀盐酸有一定耐腐蚀性，在氧化气氛中会慢慢被腐蚀。

18-8铬镍不锈钢：对许多化学药品有良好的耐腐蚀性，但会被盐酸腐蚀。

铜：只会在氧化条件下被盐酸腐蚀。

3、硝酸

工业上使用的浓硝酸是65%的水溶液。它与硫酸、盐酸一起作为三种常用强酸而被广泛使用。硝酸是一种易挥发、易分解的酸。硝酸在光、热作用下或在某些化学物质作用下容易分解，并有二氧化氮和氧气放出。

硝酸分解时产生的初生态氧有很强的氧化性，这是硝酸的重要特性，因此硝酸对贵金属（如金、铂）之外的许多其他金属都有广泛的溶解能力。正因为硝酸的这个特点，在清洗去除金属表面污垢时，它既可以把有机污垢氧化分解去除，又可在某些金属表面形成致密的氧化膜保护金属不被腐蚀。但应注意的是，硝酸分解产生的棕红色二氧化氮气体有很强的毒性，使用时应十分注意，要在通风良好的环境中进行操作。

1份浓硝酸与3份浓盐酸的混合物叫王水，是腐蚀能力很强的强酸，可以溶解金、铂等贵金属。各种金属对硝酸的耐腐蚀情况如下。

镁、锌：易被腐蚀溶解。

锡、铅：易被稀硝酸腐蚀溶解。

铝：高纯度的铝，在形成氧化膜被钝化后，在室温下无论对稀硝酸或浓硝酸都有耐蚀性。

铬：与铝相似，在与冷、浓硝酸反应形成致密氧化膜被钝化之后，不再被硝酸腐蚀溶解。

钢铁：在浓硝酸溶液中会生成氧化亚铁氧化膜有良好的耐腐蚀性，但易溶于稀硝酸中。

镍：对硝酸没有耐蚀性。

铜：由于被硝酸氧化生成氧化铜，所以可被所有浓度的硝酸溶解。

18-8铬镍不锈钢：在80℃以下，对各种浓度的硝酸有耐蚀性。

4、磷酸

纯磷酸是无色透明的固体。工业上使用的浓磷酸是85%～90%的水溶液。与以上三种无机酸相比，磷酸是较弱的酸，甚至比氨基磺酸和草酸等有机酸的酸性还弱。磷酸的正盐除了钾、钠、铵盐之外，许多都是难溶于水的，

而磷酸的酸式盐，随着酸性增加，溶解度加大；如Ca

3（PO

4

）

2

难溶于水，

而CaHPO

4微溶于水，Ca（H

2

PO

4

）

2

则溶于水。

在去除钢铁表面锈污时，通常使用15%～20%的磷酸溶液，温度控制在40～80℃的范围。当磷酸与其他强酸配合使用时，它起到缓冲试剂的作用，用以控制溶液的pH值，使之保持稳定。各种金属对磷酸的耐腐蚀性如下。

锌、镁：易溶于磷酸。

铝：对60℃以下，特别是20℃以下的磷酸溶液有一定的耐蚀性。

锡、铅：对稀磷酸溶液有一定的耐蚀性。

铬：对磷酸有较好的耐蚀性，特别是在表面形成的氧化膜可保护内部不被腐蚀。

钢铁：有轻微的腐蚀作用。当用适当浓度的磷酸溶液处理之后，在钢铁表面形成有防锈作用的磷酸铁表面覆盖膜之后，对磷酸的耐腐蚀性能提高。

18-8铬镍不锈钢：常温下对小于70%的磷酸有良好的耐蚀性。

5、氢氟酸

与盐酸相类似，氢氟酸是氟化氢气体溶于水形成的溶液。市场出售的一般是30%～60%的氢氟酸。它是一种弱酸，酸的强度与有机酸中的甲酸相似。氢氟酸的最大特点是能与二氧化硅发生激烈反应并使其溶解。而二氧化硅对其他所有无机酸都十分稳定和耐腐蚀。氢氟酸与二氧化硅反应时，

生成挥发性气体H

2SiF

6

。

SiO

2

+6HF=H2SiF

6

↑+2H

2

O

由于氢氟酸有与硅化合物反应的特点，在玻璃、半导体元件硅的腐蚀清洗和酸洗过程中发挥重要作用。但应注意无水的氟化氢气体对二氧化硅的反应能力很低，无水的液体状态的氟化氢对玻璃和金属的腐蚀作用也很小。

氢氟酸对人体有很强的毒性和腐蚀性，取用时应十分注意，要戴好橡胶手套，防护面罩或口罩。要防止氟化氢气体在环境中扩散。对已扩散到空气中和水中的氟化氢要设法用氢氧化钠溶液加以吸收，再用钙盐与它反应生成不溶性氟化钙沉淀加以回收。

氟氢酸铵的作用比氢氟酸要温和。各种金属对氢氟酸的耐腐蚀性如下。

镁：在5%的水溶液中，表面会生成氟化镁保护膜而耐腐蚀。

铬、铝、锌：易被腐蚀。

镍：在60%的溶液中会形成氟化镍保护膜而具有耐腐蚀性。

铅：在表面上形成难溶性氟化铅，实际上不被腐蚀。

钢铁：低含量时能腐蚀钢铁。70%以上的氢氟酸溶液在钢铁表面形成氟化铁保护膜钝化层，使之不再受腐蚀。

18-8铬镍不锈钢：在氢氟酸溶液中缓慢受到腐蚀。

6、铬酸