化学清洗剂

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化学清洗剂

利用化学药剂与污垢发生化学反应,使它从清洗物体表面解离并溶解分散到

水中的渊方法叫化学清洗。化学清洗过程中使用的化学药剂则称为化学清洗剂。ﻫ常用的化学清洗剂有酸、碱、氧化剂、金属离子螯合剂、杀生剂等。在用化学药剂去瞄物体表面污垢时,希望化学药剂只对污垢起化学作用而最好不与清洗物体发生化学反应,实际情况往往不可能完全做到这一点。这就要求把对清洗物体表面的影响缩小到最低限度硼前提下对污垢进行溶解腐蚀。因此配合化学清洗剂(主要是酸)使用时要加入金属缓蚀剂翻钝化剂等助剂。本章除介绍各种常用化学清洗剂的性能之外，也介绍配合化学清洗剂使用峨助剂有关知识。

清洗中常用的酸ﻫ酸是处理金属表面污垢最常用的化学药剂。清洗中常用的酸包括无机酸、有机酸两类。敢凋是一种电解质,它在水中电离时产生的阳离子都是氢离子。但是各种酸在水中电离出的氢献Ｉ子浓度不同。常用溶液的p Ｈ值来表示溶液的酸碱性。pH值是溶液中氢离子浓度负对数，pＨ=一lgcH＋①。中性水溶液在常温下，氢离子浓度为10-7mol/L，所以水的pH＝一lg10－7＝７。在酸的水溶液中氢离子浓度大于10-７mol/L，所以酸的pH<7。在相同浓度情况,酸溶潞_的pH值越小说明此酸电离出的氢离子越多，它的酸性越强。

在表８—1 中列有清洗中常用的各种无机酸、有机酸的结构和酸性。ﻫ酸对各种金属的溶解能力与金属的活泼性有关，越活泼的金属越易与酸电离出的氢离子吲反应而转变成金属离子。ﻫ金属变成金属离子的难易顺序为: Ｌｉ>K>N９>Ca>Mg>Zn>Cr>Ｆe2>Cd>Co> Ｎｉ>Pb>Sn＞Fe3>[H]>Ｃｕ＞Ag>Hｇ>Ａu ﻫ这种顺序又称为金属活动顺序,其中氢以前的金属易于在酸中转变成金属离子，它们在酸中爿与氢离子反应时被溶解，同时有氢气发生。在上面的顺序中Ｆe出现两次,Ｆe2表示铁转变成

二价铁离子（Fｅ2＋)，Fe3表示转变成三价铁离子（Ｆｅ3+)，在前一转变过程中金属铁更为活泼。ﻫ已知，如果在金属表面由于发生了氧化作用生成了耐腐蚀的氧化覆盖膜时，酸对金属时的溶解作用会显著地受到抑制，这种现象叫金属的钝化。ﻫ在用各种酸清除污垢的过程中,Ｈ＋离子起着主要作用，但酸根离子对污垢的溶解也有一定作用，有时还是很重要的，比如Ｆ-离子可使水垢中的SｉＯ2发生化学反应而溶解,而别的酸根(阴离子）是不行的。因此在用酸作化学清洗剂时不仅要考虑到酸的强度,也要考虑不同酸的特性。下面分别对清洗过程中常用的无机酸和有机酸的特点逐一介绍。

一、清洗中常用的无机酸ﻫ１．硫酸（H2Ｓ０4)ﻫ①cH+为cＨ+/1(ｍol

／Ｌ)，为无量纲的量。ﻫ表8－１洗涤常用的主要酸类名称化学分子式cH+=0．１mol/L时pH值

无机酸硫酸ﻫ盐

酸

硝酸ﻫ磷

酸

氢氟酸ﻫ

铬酸

Ｈ

２

ＳO

４

HCIﻫＨＮO3

Ｈ3PＯ4

HＦﻫH2ＣrO4

c(1／2H2SO4) 0.９5ﻫc

（HCI) 1．０5

c（1/３

H3PO4) １.55ﻫc(H

Ｆ) 2.30

有机酸氨基磺酸

草酸ﻫﻫ酒

石酸ﻫ柠

檬酸ﻫ甲

酸ﻫ乳酸

羚基乙酸

醋酸

葡萄糖酸

ﻫ丁二酸

苹果酸

NＨ2HSＯ3ﻫCOOHﻫCOOＨ

ＨOOＣ·ＣHOＨ·CＨOH·ＣOOＨﻫＨＯＯ

C·CH２COＨ·COOH·ＣH2ＣOOH

HCOOH

ＣH3ＣHOＨCOＯH

HＯCH2COOH

CＨ３CＯOHﻫHＯCH2（CHＯＨ)４ＣOＯH

HOOCCH２CH2ＣＯＯHﻫHOＯＣCH２

CHOHCＯＯH

c(NH2HSO3）1．２

0ﻫc(１/2Ｈ２C2Ｏ4) 1.30

c(１/2H6C4O

６

) 2．00ﻫc(１/3H８C６O

７

) 2.10ﻫc(Ｈ2CＯ

２

）２．39ﻫc(Ｈ

６

C3Ｏ3) 2.４3

c（H4C2O３）2．７

c(H4C2O２）２.９

0ﻫ

①表示c(1/2Ｈ2S04）=0.1ｍol/L余同。

硫酸是三氧化硫的水合物,是一种五色粘稠的液体，把三氧化硫溶于100%(质量）

的硫酸中可得到棕色油状液体,叫发烟硫酸。通常在洗涤中应用的是98%(质量）及其以下浓度的硫酸水溶液。

硫酸是一种价格便宜的强酸，它的水溶液对热的稳定性良好，在工业清洗中硫酸应用得很广泛。它的缺点是硫酸在清洗中生成的盐类有许多是水溶性较低的,比如用硫酸去除含钙盐的锅炉污垢时，由于与硫酸反应生成水溶性差的硫酸钙,所以去垢效果不好。相反改用盐酸处理,由于生成水溶性很好的氯化钙而除垢效果良好(在25℃时，100cｍ3水中只能溶解0．２08ｇ硫酸钙，而可溶解74．５g时氯化钙)。

稀硫酸容易与钢铁反应并产生氢气,常温下,60%（质量)及以上浓度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%(质量）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,但对稀硫酸有良好的耐蚀性。其余金属与硫酸的反应情况归纳如下。ﻫ铝：易溶于1０%（质量)的硫酸中,但对80%（质量)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%（质量）以下的硫酸有耐蚀性。ﻫ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。

化学清洗中所用的硫酸,其浓度一般在15%以下,通常是将95%～98%浓度的浓硫酸棚日释后使用的。稀释硫酸会产生大量的热：因此应将浓硫酸缓慢地加入水中,并且下边加酸早溷边搅拌使热量及时散去，防止溅出。切记稀释的顺序