酸性和碱性金属清洗剂的作用
酸性清洗剂
金属表面有各种污垢,包括油溶性和水溶性,金属锈垢、水垢、污垢等。酸洗主要用于清洗金属表面的无机盐、碱性氧化物和氢氧化物。常用的酸有无机酸和有机酸,其中盐酸和硫酸应用最广。
在酸洗过程中,酸不仅能溶解污垢,还能作用于无机盐垢。酸对无机盐有两种影响。一方面改变了无机盐的组成,一部分转化为可溶性盐。比如碳酸钙和碳酸镁在盐酸的作用下转化为氯化钙和氯化镁。另一部分转化为新的不溶性盐,但短时间内形成的新的不溶性盐是分散的,容易被洗掉。如用硫酸洗涤碳酸盐垢,生成新的硫酸盐沉淀;
CaCO3+h2so 4 = caso 4↓+CO2 ↑+ H20
MGC 03+h 2804 = MGS 04↓+C02 ↑+ H2O
另一方面,磷酸和柠檬酸的酸根离子中有许多配位原子,能与二价金属离子结合形成螯合物。酸对金属锈垢的作用主要是通过酸碱中和反应,使其转化为水溶性盐。因为金属水垢主要是金属氧化物和氢氧化物。如果酸根对金属离子有配位作用,也有利于金属氧化物的溶解。
酸性清洗剂的组成
酸性清洗剂的主要成分是酸,如盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、磷酸、氨基磺酸、柠檬酸、醋酸、乙醇酸、草酸等。最常用的是盐酸和硫酸。为了提高清洗效果,缩短清洗时间,减少酸对被清洗物体的伤害和对环境的污染,常加入缓蚀剂、润湿剂、消泡剂、酸雾抑制剂和增稠剂。这些添加剂中有许多是表面活性剂。
在金属清洗剂中,碱性清洗剂比酸性清洗剂应用更广泛。它可以单独使用,或者与其他清洁剂结合使用。主要用于去除油垢、无机盐、金属氧化物、有机涂层和蛋白质垢等。
碱性金属清洗剂
在金属清洗剂中,碱性清洗剂比酸性清洗剂应用更广泛。它可以单独使用,或者与其他清洁剂结合使用。主要用于去除油垢、无机盐、金属氧化物、有机涂层和蛋白质垢等。
碱性洗涤剂对动植物油脂的去除能力很强,但对矿物油脂的去除比较困难。为了提高碱性清洗剂的去污能力,常加入少量表面活性剂。用碱性清洗剂除锈除垢比用酸性清洗剂更贵更慢。但是,除了带有两性金属(铝、锌、锡)的设备外,碱性清洗不会引起金属的严重腐蚀和工件尺寸的明显变化。
碱性金属清洗剂的组成
碱性清洗液主要由碱性物质组成,多种碱经常一起使用。常用的碱性化合物包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠和各种磷酸盐。氢氧化钠是一种强碱,能中和酸性污垢,皂化动植物油脂,将一些不溶性盐类转化为易于酸洗的物质,如:
MgS04+2NaOH=Mg(0H)2+Na2S04
CaS04+2NaOH——Ca(OH)2+Na2S04
但由于其强碱性,对人体和金属有很强的腐蚀作用,使用时要注意。碳酸钠是强碱弱酸盐,水解后呈碱性。它的碱性比氢氧化钠弱。碳酸氢钠是碳酸钠的酸式盐,碱性较弱。它们能疏松、分散、乳化、皂化油脂,从而起到清洁作用。硅酸钠水解后的碱度与氢氧化钠溶液接近,不仅能皂化油脂污垢,而且硅酸钠水解后的硅酸以胶体形式存在,对污垢有一定的分散稳定作用。最简单的磷酸盐是磷酸钠,磷酸氢二钠和磷酸二氢钠是磷酸钠的酸式盐。此外,三聚磷酸钠和焦磷酸钠是常用的。它们的水溶液呈碱性,具有一定的去污能力。更重要的是,磷酸盐具有显著的分散作用,可以很好地分散大颗粒的污垢。此外,磷酸盐对金属离子有一定的螯合作用。
除了碱性物质,碱性清洗剂还经常加入少量的表面活性剂。表面活性剂的主要作用是降低表面张力,乳化和分散污垢,从而显著提高清洗效率。另一方面,在碱性清洗剂中,大量无机盐可以降低表面活性剂的临界胶束浓度(cmc),从而提高其表面活性。非离子表面活性剂(如烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚等)。具有良好的润湿性和渗透性。加入少量非离子表面活性剂,可以提高碱性成分对油垢、水垢、铁锈的润湿性和渗透性。此外,加入少量螯合剂和有机溶剂。碱性清洗剂的配方因被清洗材料的种类、污垢的成分、对清洗质量和速度的要求、清洗条件也不同。
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