各种酸在清洗中的应用

氨基磺酸的水溶液酸性与盐酸、硫酸相似，因此又称固体硫酸。它具有不挥发，无臭味，对人毒性极小的特点。但长时间与皮肤接触，或进入眼睛也是有害的，应注意避免。但当相对湿度大于70％时，氨基磺酸开始潮解，在高温下会水解生成硫酸铵和硫酸氢铵：

NH2SO3H+H2O===NH4HSO4

2NH4HSO4===(NH4)2SO4+H2504

清洗温度一般要控制在60℃以下，以减少其水解。当温度超过130℃时，浓的氨基磺酸水溶液在密闭容器中快速分解，并产生大量蒸气会引起爆炸，在使用中要引起注意。

氨基磺酸的碱土金属盐有很好的溶解性，氨基磺酸与钙镁垢反应剧烈。通常2E_qk上使用7%～10%浓度的氨基磺酸水溶液作清洗剂，在60℃以下温度除垢，一般在1h内可将90%的钙镁垢转变成可溶性氨基磺酸盐而去除。反应式为：

CaCO3十2NH2S03H==Ca(NH2S03)2+H2O+C02↑

MgCO3+2NH2S03H==Mg(NH2SO3)2+H2O+CO2↑

Mg(OH)2+2NH2S03H==Mg(NH2SO3)2+2H2O

氨基磺酸水溶液对铁锈作用较慢，可添加一些氯化物如NaCl等，使之缓慢产生盐酸，从而朋效地溶解铁锈。

由于氨基磺酸盐的多数金属盐在水中溶解度较高，不会在清洗液中产生沉淀。而氨硼酸对金属腐蚀性小，所以常被用来清洗钢铁、铜、不锈钢、铝以及陶瓷等材料制造的设备表面上的铁锈和水垢。氨基磺酸还是唯一可用做镀锌金属表面清洗的酸。例如，用氨基磺酸去除船舶用锅炉中的水垢，具体做法为先配成由89%氨基磺酸、6%柠檬酸及5%二乙基硼组成的固体；再配制成10%浓度的水溶液，在80℃温度下处理。

在10%氨基磺酸清洗液中加入队25％缓蚀剂Lan-826，在60℃温度下清洗金属设备广缓蚀率达99.4%。

以90%氨基磺酸，5%～6%柠檬酸，0.25%Lan-826缓蚀剂及消泡剂、指示剂配成的避酸性粉剂，使用时

15．7MPa以上高压锅炉清洗时比用盐酸贵全性好。

3．羟基乙酸

其分子比乙酸多一个亲水的羟基，所以在水中的溶解性比乙酸更好，酸性比乙酸稍强，对锈垢的溶解能力也比乙酸大，而它对钢铁等金属基体的腐蚀性要比盐酸、硫酸小碍多十因此羟基乙基主要用于清除超临界锅炉和其他锅炉过热部分的四氧化三铁等氧化皮。

国外通常用2%羟基乙酸和1%甲酸酌混合液作清洗剂，在82—104℃温度下循环流动清洗，对铁锈和氧化皮有较好的清洗效果。中国目前不生产羟基乙酸，所以使用较少。

4．草酸

草酸是乙二酸的俗称。草酸是有机酸中较强的酸，是一种五色结晶状固体，它的水溶液遇到强酸会分解。草酸也是一种有还原性的有机酸。

草酸的很多盐是难溶于水的，如钙盐和镁盐，所以不宜在硬水中使用，草酸对铁锈有较好的溶解力，因此可用于去除锈垢，但对碳酸钙溶解力很差：这与生成的草酸钙不溶于水，所以不能用它去除碳酸钙水垢。

草酸对金属有一定腐蚀作用，如钢铁在常温下能被草酸慢慢腐蚀，但在加热情况下会生成草酸铁保护膜，能阻止腐蚀的进行；铝、镍、铜、不锈钢等材料对草酸的耐蚀性较好，而锡、锌等金属在草酸稀溶液的耐蚀性较好。 [page]

有机酸的酸性大都较弱，它们的溶垢作用除了利用电离产生的H+离子作用外，往往凭借酸根离子有络合和螯合金属离子的作用，使除垢能力加强，如柠檬酸、乙二胺四乙酸、草酸都有一定的螯合能力。

5．柠檬酸

柠檬酸又称枸橼酸，分子式为H3C6H5O7·H20，化学名称为3-羟基-3-羧基-1，5戊二酸或2-羟基丙烷-1，2，3—三羧酸，是富有柠檬的水果香味，易溶于水的晶体。

柠檬酸是清洗过程中使用最多的有机酸，它可以溶解氧化铁、氧化铜等锈垢，其作用原理是一方面利用

3.5，

的Lan-826缓蚀剂，碳钢和合金钢的腐蚀率都降到lmm/a以下。

通常锅炉用盐酸清洗后，常用较稀的柠檬酸来漂洗以去除留下的铁盐，可以使清洗后胚金属表面更容易进行钝化处理。

由于柠檬酸单铵有一定酸性可以与碳酸钙水垢反应促；使其溶解，所以也司：以去除金属面的水垢:

由于柠檬酸清洗成本较高，工业上通常只用于舆氏体钢材料或单纯是铁氧化物的锈垢刚设备清洗上。

6．乙二胺四乙酸(EDTA)

乙二胺四乙酸又称乙底酸，康泼来宗Ⅱ或软水剂B。

乙二胺四乙酸的结构式为:

其分子中有六个可与金属离子形成配位键的原子(两个氨基氮原子和四个羧基氧原子)，它能与许多金属离子形成稳定而易溶于水的螯合物，因此可用于金属化合物垢类的清洗。EDTA是—个四元酸，常用H4Y 表示其分子式。

它在水中分步电离形成H4Y、H3Y-、H2Y2-和Y4-多种离子间的平衡。

EDTA在溶液中以上述五种形式存在，在一定酸度下各种形式按一定数量比例分配。如在酝pH<2时主要以H4Y形式存在，而在pH>12时主要以y4-形式存在。

EDTA溶解去除金属锈垢主要不是靠H+离子的溶解作用，而是靠Y4—离子的螯合作用。隘EDTA离子与一至四价金属离子都是按1:1的比例进行络合在EDTA分子中两个能形成配位键的原子(N和O)之间隔着两个不E形成配位键的碳原子，因此它们与金属离子络合时形成一个五元环，具有环状结构的络合物6称为螯合物。形成的环状结构越多，螯合物越稳定。从上述结构式可以看出当EDTA与金属卡离子络合时共生成五个五元环。多个环状结构的螯合物被称为稠环螯合物。它在水中难以解6离有较高的稳定性。

缓蚀能力，它不但对Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+等金属离子有很好的螯合能力，对CaS04，MgSiO3等无机盐垢也有很好的整合清除作用。当HEDP在水中浓度为1%～5%时的除锈效果可与盐酸相似，而且清洗后的金属表面光洁，性能优于盐酸。

表8—?列出有机多元膦酸的分类。表8—8列出酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性。

表8-7 有机多元膦酸的分类

表8—8 酸对铁锈及锅炉水垢的溶解性