化學清洗劑及其（qí）作用

酸（suān）清洗

化學清洗常用無機酸和有機酸作清洗主劑。

無機酸有鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸和氨基磺酸等（děng），溶解（jiě）力強，速度快，效果（guǒ）明顯，費用低（dī）。但（dàn）即使有緩蝕劑存在，無（wú）機酸性清洗劑對（duì）金屬材料的腐蝕性仍很大，易產生氫脆和應力腐蝕，並（bìng）在清洗（xǐ）過程（chéng）中產生大量酸霧，造成環境汙染。

有機酸有檸檬酸、甲酸、草酸、羥基乙酸、酒石酸、EDTA（乙二（èr）胺（àn）四乙酸（suān））、PMA（聚馬來酸）、PAA（聚丙（bǐng）烯酸）、HED（羥基乙叉（chā）二磷酸）、EDTMP（乙二胺甲（jiǎ）叉磷（lín）酸）等。有機酸大多為（wéi）弱酸（suān），不含有（yǒu）害的（de）氯離子成分，對設備（bèi）本體腐蝕傾向小。有機酸對垢的溶解速度較慢，清洗溫度要在80°C以上，清洗時間要長一些（xiē），成本高，適用於清洗貴重設（shè）備。

1.無機酸清洗劑

以下（xià）主（zhǔ）要介紹各種無機酸（suān）洗劑的特點（diǎn）和使用效果。

（1）鹽（yán）酸清洗液

鹽酸（suān）是清洗水垢最常用的清洗劑。鹽（yán）酸與鋼鐵（tiě）、鐵鏽、氧化皮反應速度比硫酸、檸檬酸、甲酸快得多，而且清洗後（hòu）表麵（miàn）狀態好。一般取鹽（yán）酸濃度為5%〜15%，並加少量緩蝕劑；清洗溫度從（cóng）常溫至60°C均可。鹽酸清洗液對碳酸鹽水垢和（hé）鐵垢最有效，清洗速度快，又經濟，所以工業上清洗（xǐ）換熱器、各種反應（yīng）設（shè）備、鍋爐等均使用鹽酸清洗劑。它適（shì）合於碳（tàn）鋼、黃（huáng）銅、紫銅、銅合金等（děng）材質。其缺點（diǎn）為：對矽（guī）垢溶解能力差；雖然有（yǒu）緩蝕劑存在，但若（ruò）掌握不好，仍有腐蝕現象，酸洗時一定注意溫度不能過高；另外，有刺激性氣味，對人體（tǐ）有害；最重要的（de），鹽酸不能清洗（xǐ）不鏽鋼設備，因（yīn）為它含（hán）有氯離子，會使不鏽（xiù）鋼產生應力腐蝕（shí）。表3-28所示（shì）為加入不同緩（huǎn）蝕劑的鹽酸清洗液的緩蝕效果。

表3-28加入不同緩蝕劑的鹽酸清洗液的（de）緩蝕效果

表格P126頁

（2）硫酸清洗液

硫酸多用於處理鋼鐵表麵的氧化皮、鐵鏽。在（zài）化工設備清洗除垢中，逐漸被鹽（yán）酸代替，原因有三：一是用硫酸酸洗易產（chǎn）生氫（qīng）脆：二是產生的硫酸鹽能使脂肪族（zú）有機（jī）緩蝕劑凝聚、失效（xiào）；三是反應產物（wù）（如CaSO₄）溶解度低，易沉積在設備表壁（bì）上，酸洗後表麵狀態不理想。若垢（gòu）含量低，也可用硫（liú）酸除垢。工業上常用5%~15%H₂SO₂作清洗液，既可除（chú）去多種腐蝕產物（wù）及Ca₃（PO₂）₂，又可有效地清（qīng）除（chú）鐵垢。但是硫酸（suān）不可清除硫酸鹽水垢，因為會生成難溶的硫酸（suān）鈣。在硫酸清洗液中加入非離子表麵活化劑，可（kě）以大大提高除垢（gòu）能力。硫酸清洗液的清洗溫度為50〜80°C。硫酸加硝酸（suān）可除焦油、焦炭（tàn）、海藻類生物（wù）等（děng）一係列的汙垢。硫酸對人體（tǐ）和設備（bèi）均有危險，使用時要注意。表3-29列出了加入不同緩蝕劑的硫（liú）酸清洗液的緩蝕效果（guǒ）。

（3）硝酸清（qīng）洗液

硝酸是一種強氧化性的無（wú）機酸。低濃度的硝酸對大多數金屬均有強烈的腐蝕作用，高（gāo）濃度的硝酸（suān）對一些金屬不腐蝕（shí），有鈍化作用。硝酸清洗液除垢去鏽速度快，時間短，加入適當緩蝕劑後，對碳鋼、不鏽鋼、銅腐蝕率極低，緩蝕效果高。主要適（shì）用於清洗不鏽鋼（gāng）、碳鋼、黃銅、銅、碳鋼一不（bú）鏽鋼、黃銅一（yī）碳鋼焊接組合體等材質的設備。可除去碳（tàn）酸（suān）鹽水垢，並對（duì）Fe₂O₃和磁性Fe₃O₄有良（liáng）好（hǎo）的溶解力。一般（bān）的緩蝕劑容易被硝酸分解而失效，目前多用Lan-5作硝酸緩蝕劑。表3-30為加入不同緩蝕（shí）劑的硝酸（suān）清洗液的緩蝕效果。

表3-29加入不同緩（huǎn）蝕劑（jì）的硫酸清洗液的緩蝕效果

表格（gé）P127頁（yè）

硝酸加氫氟酸、硝酸加鹽酸酸洗液，清洗效果和作用更理想，後麵分別有介紹。

（4）氫氟酸清洗液

氫氟酸和氫氟酸鹽一般用於清洗（xǐ）矽酸鹽垢及鐵垢。在鍋爐垢中，矽酸鹽垢高達40%〜50%，鋁和鐵的氧化物高達25%〜30%，常用氫氟酸清洗液清洗，也可采用（yòng）氫氟酸加氟化物（如NaF或氟化氫鞍）溶液作（zuò）清洗（xǐ）液。氫氟酸（suān）除矽垢、鐵垢的能（néng）力，是目前其他清洗劑無法相比的。氫氟酸與矽垢反應機（jī）理如下：

SiO₂+6HF=H₂SiF₆+2H₂O

氫氟酸溶解氧化鐵能力超過（guò）鹽酸和檸檬酸，它能與Fe³+生成絡合物，絡合（hé）能力很強。

2Fe³++6F-=Fe（FeF₆）

氫氟（fú）酸（suān）是一種弱的（de）無機酸，在空氣中發煙（yān），蒸（zhēng）汽具有強烈的腐蝕性和毒性，對金屬（shǔ）的腐蝕能力低於硫酸和鹽酸。氫氟酸清洗液的優點：常溫下對（duì）氧（yǎng）化鐵垢、矽垢（gòu）溶解力強、快，相同低（dī）濃（nóng）度的氫氟酸比鹽（yán）酸、硫酸、檸檬酸（suān）溶解氧（yǎng）化皮能力強得多；可（kě）清洗奧氏體不鏽鋼（gāng），不產（chǎn）生應力腐蝕；對金屬腐蝕性小，1%〜2%的HF加0.5%SH-416緩蝕劑（jì），在50〜60°C溫度下，對15CrMo銅腐蝕率為0.41g/（m2·h），對20#碳鋼腐蝕（shí）率66g/（m²·h），緩蝕率99.41%；清洗時間短，約1.5~2h；清洗效率高，表麵狀（zhuàng）態好。缺點是（shì）有汙染。通常，氫氟酸不單獨使用，而與鹽酸或硝酸等混合（hé）使（shǐ）用。

氫氟酸和（hé）氟化氫鞍主要用來清（qīng）洗矽垢，氫氟酸是唯（wéi）一能溶解矽（guī）垢的清洗劑，但通常不單用（yòng）。可（kě）用5%酸性氯化+3%H₂O₂+非離子表麵活化劑（jì）酸洗，能除去含有（yǒu）3%的矽垢。

至於（yú）氧化鐵垢，采用單一的氫（qīng）氟酸就比鹽酸效果好（hǎo），也可將氟化氫（qīng）鞍、氫氟酸（suān）加入鹽酸或硝酸中清（qīng）洗鐵鏽，效果（guǒ）也很好。

氫氟酸清（qīng）洗液適用於清洗奧氏（shì）體鋼結（jié）構件和碳鋼。其廢（fèi）液一般（bān）用Ca（OH）₂處理：

2F-+Ca²+=CaF₂

然後，用水衝洗，排放。

（5）鹽酸一氫氟酸（suān）清洗液

鹽酸一氫氟酸清（qīng）洗液主要用來除去含有矽酸鹽（yán）水垢及氧化鐵的碳酸（suān）鹽水垢。鹽酸溶解碳酸鹽水垢速度快，但不能溶（róng）解矽酸鹽水垢，隻有氫氟酸能溶解（jiě）矽酸鹽和氧化鐵。氫氟酸雖是弱酸，低濃（nóng）度的氫氟酸比鹽酸、檸檬（méng）酸、硫酸溶解氧化鐵的能力強得多。鹽酸酸洗液中有時加入（rù）氟化氫鞍，其原因是氟化（huà）氫鞍與鹽酸反應生成氫（qīng）氟酸，能加速清洗液對碳酸鹽、矽酸鹽及鐵（tiě）垢（gòu）的溶解能力。

（6）硝酸一（yī）氫（qīng）氟酸清洗液

硝酸一氫氟酸酸洗液對碳酸鹽水垢、α-Fe₂O₃、磁性Fe₃O₄和矽（guī）酸鹽水垢有良好的溶解力。它去除氧化皮、鐵鏽及水垢的速度快、時間短，腐蝕率小（xiǎo），且（qiě）不產生滲氫，材料來源（yuán）方便（biàn）；主要適用於碳鋼、不鏽（xiù）鋼、合金鋼（gāng）、銅、銅合金、碳鋼一不鏽鋼（gāng）、碳鋼一銅等材質，是目前國內清（qīng）洗換熱器、鍋爐及（jí）各種化工設備中（zhōng）的碳酸鹽、矽酸鹽及鐵垢的最佳酸洗液。表（biǎo）3-31是HF、HCl-HF、HNO₃-HF酸洗液加入不同緩（huǎn）蝕劑的緩蝕（shí）效果。

表3-31HF、HCI-HF、HNO₃-HF酸（suān）洗液加入不同緩蝕劑的緩蝕效果

表格P128頁

（7）其他含氫氟酸的清洗劑

目前有一種由氫氟酸、聚磷酸鹽、氟化物加緩蝕劑、滲透劑等組成的清洗液，清洗矽垢效果十（shí）分理（lǐ）想。有資（zī）料（liào）介紹，日本清（qīng）洗地熱發電廠含高矽的垢就是用這種清洗劑清洗的；中國山西化肥廠清洗汽（qì）輪機含矽垢（矽垢含量>80%）時也采（cǎi）用了這種含氫氟酸的清洗（xǐ）劑，其組成如下（xià）：

HF5%〜12%Lan-8260.25%

Na₂P₂O₇•10H₂O2%滲透劑（jì）0.5%

清洗度為65°C，清洗時間4h，除垢率達80%〜99%，腐蝕率為（wéi）0.5g/（m²•h）（對20#碳鋼（gāng））。

（8）HNO₃-HC1一FeCl₃係清洗液

HNO₃—HC1—FeCl₃係清洗液是專門用（yòng）來清洗18-8不鏽鋼製品的，能防止不鏽鋼發生應力腐蝕開裂，代替（tì）了過去使用的HF—HNO₃—HC1係清（qīng）洗劑。HNO₃—HCl—FeCl₃，清（qīng）洗液對18-8不鏽鋼基體溶解性小，除氧化（huà）皮（pí）速度快（2~3min），經冷拉後不會出現開裂現象。

電（diàn）位是影響合金應力腐蝕開裂敏感性的重要因素。18—8不鏽鋼在酸性鹵化物溶液中的應力腐蝕是發生在一定電位範圍（wéi）內的（de）。測定及確定其產生晶（jīng）間腐蝕開裂的電位範圍，防止（zhǐ）晶間開裂的產生是十分（fèn）必要（yào）的。在HNO₃—HCl—FeCl₃係（xì）溶液中，18-8不鏽鋼一直保持低電（diàn）位，從而避免了晶間腐蝕。

加入FeCl₃的目的是保持（chí）酸洗液長期有效，控製鋼件的電位，使其離開晶界腐蝕範（fàn）圍，以避免（miǎn）產（chǎn）生（shēng）應力腐蝕開裂（liè）。表3-32是幾種酸洗液對有奧氏體不鏽鋼（gāng）的酸洗效果比（bǐ）較。

表3-32幾種酸洗液（yè）對有奧氏（shì）體不鏽（xiù）鋼的酸洗效果比較

表格P129頁

（9）氨基磺（huáng）酸清洗液

氨基磺酸（NH₂SO₃H）是中（zhōng）等酸性無機酸。特點是（shì）：不揮發，避免因酸揮發而造成的一係列問題，又因是固體物料，所以便於（yú）運輸，而且隻要維持幹燥，則比較穩定；水（shuǐ）中溶解（jiě）性（xìng）能好，清洗時生成的鹽易（yì）於溶（róng）解，不生成（chéng）鹽類沉澱；不含鹵素離子（zǐ），對金屬腐蝕性小；隻適用於（yú）清洗鈣、鎂碳酸（suān）鹽、氫氧化物垢，清除鐵垢（gòu）的能力差。目前僅用於（yú）材（cái）質為碳鋼、不（bú）鏽（xiù）鋼、銅（tóng）及其合金等的熱交換器、管道等設備的清洗。

氨（ān）基磺酸可與氯化鈉（nà）混合（hé），這樣可以慢慢地產生鹽酸，從而（ér）有效地（dì）溶解鐵（tiě）垢（gòu）。

2.有機酸清洗劑

有機酸（suān）化學清洗主要利用有機酸的氧化（huà）性、酸（suān）性和活（huó）性基團的螯合能力，加上緩蝕劑（jì）、表麵活性劑、滲透劑等作（zuò）用，將垢層剝離（lí）、浸潤、分散、溶解、螯合至清洗液中，以達到清（qīng）洗的目的。

有機酸螯合能力的（de）大小由其離解度決定。常用有機（jī）酸25°C下pK值（zhí）：草酸pK₁=1.19，pK₂=4.2；檸檬酸pK₁=3.1，pK₂=4.7，pK₃=6.4；EDTApK₁=0.9，pK₂=1.6，pK代表有機酸

離解常數的負對數（shù）值。此值越小，則酸的離解度越大，酸（suān）性越（yuè）大，絡合（hé）能力越強。由此可見EDTA絡合能力最強，草酸次（cì）之，檸檬酸最（zuì）弱。

（1）醋酸清洗液

醋酸（CH₃COOH）可以清洗鋁設備中碳（tàn）酸（suān）鹽水垢，但對清除（chú）鐵垢無效。常用（yòng）配（pèi）方為10%醋酸加0.25%Lan-826，清洗溫度90°C。

（2）檸檬酸清洗液（yè）

檸檬酸是酸洗中應用最多、最早的一種有（yǒu）機酸，它可溶解氧（yǎng）化鐵（tiě）和氧化銅等垢；其原理是：檸（níng）檬酸溶液的酸性增加（jiā）了氧化鐵的溶解，而檸檬酸絡合鐵可（kě）把氧化鐵除去，直（zhí）到表麵沒有氧化鐵為止，但（dàn）是生成的絡合物（wù）——亞鐵檸檬酸難溶解（jiě）；如果采用含氨的檸檬酸溶液，就能生成溶解度（dù）很大的檸檬酸亞鐵錢和檸檬酸高鐵絡合物。具體反應步驟和方程（chéng）式如下：

①檸檬酸氨化後，生成檸檬酸鞍（ān）：

H₃C₆H₅O₇+NH₄OH→NH₄H₂C₆H₅O₇+H₂O

②發生溶解反應：

Fe+2H+→Fe²++H₂

FeO+2H+→Fe²++H₂O

Fe₂O₃+6H+→2Fe³++3H₂O

Fe₃O₄+8H+→2Fe₃++Fe²++4H₂O

③綜合絡合反應：

Fe²++NH₄H2C₆H₅O₇→FeNH₄C₆H₅O₇+2H+

Fe³++NH₄H2C₆H₅O₇→FeC₆H₅O₇+2H++NH₄+

④檸檬酸與垢反（fǎn）應：

NH₄H₂C₆H₅O₇+CaCO₃→NH₄C₆H₅O₇+H₂O+CO₂

NH₄H₂C₆H₅O₇+Mg（OH）₂→NH₄MgC₆H₅O₇+2H₂O

早在1956年，法國和美國電廠就已經用檸檬酸清洗鍋爐。檸檬酸清洗液不僅對（duì）氧化鐵垢清洗效果好，還（hái）可清除鍋爐中的銅垢（形成檸檬酸銅鞍絡（luò）合（hé）物）。常（cháng）用配方為（wéi）3%檸檬酸（用氨（ān）水調pH值3〜4）加0.15%Lan-826緩蝕劑，清洗溫度為90°C；該清（qīng）洗液對碳鋼腐蝕率為0.31mm/a，緩蝕率達（dá）99.6%。現在，常用檸檬酸（suān）一（yī）氨基磺（huáng）酸、檸檬酸一羥基乙酸等混（hún）合酸來清洗（xǐ）鍋爐。

檸檬酸是弱有機酸，對銅（tóng）鐵腐蝕（shí）性小（同樣為5%濃度60°C時HCl與90°C的檸檬酸相比，其對鋼鐵的腐蝕比是12：1），無危險，使（shǐ）用方便；可清除氧化物、堿性沉澱物，但對清除鈣鎂垢、矽（guī）垢（gòu）無效。目前多（duō）用（yòng）於清洗奧氏體鋼大型鍋爐。

（3）EDTA清洗液（yè）

EDTA為乙（yǐ）二胺四乙酸（suān）的簡稱，分子式為

（HOOCCH₂）₂NCH₂CH₂N（CH₂COOH）₂

常用H₄Y表（biǎo）示，其（qí）清洗機理如下（xià）。發生電離反應：

H₄Y→+H++H₃Y-

H₃Y-→H++H₂Y²-

H₂Y-→H++HY³-

HY³-→H++Y⁴-

發生溶解反應：

Fe₂O₃+2H+→2Fe³++H₂O

發（fā）生（shēng）絡合反應：

Fe³++Y⁴-→[FeY]-

EDTA與1~4價的金屬（shǔ）離子一般都是按（àn）1：1比例絡合。

常（cháng）用EDTA的二鈉鹽清（qīng）洗，其反（fǎn）應如下：

Fe³++H₂Y²-→FeY-+2H+

Fe²++H₂Y²-→FeY²-+2H+

Ca²++H₂Y²-→CaY²-+2H+

Mg²++H₂Y²-→MgY²-+2H+

EDTA二鈉鹽在pH值5~8時除垢能力較強（qiáng），pH值超過7，溶液使金屬（shǔ）表麵逐漸進入鈍化狀態。ED1A二鈉鹽既有清洗垢的作用又起鈍（dùn）化作（zuò）用，清洗和鈍化一步完成。由於（yú）EDTA在（zài）室（shì）溫下在水中的溶解度很（hěn）小，每（měi）100g水中（zhōng）僅能溶解0.03g，所以在清洗時要加熱升溫到140〜160℃，以提高溶解度和清洗（xǐ）效果。

（4）羥基乙叉（chā）二磷酸清洗液

羥基乙叉二（èr）磷酸簡稱HEDP。HEDP在（zài）水溶液中（zhōng）能電離成H+和酸根離子，酸根離子能和鐵（tiě）等（děng）許多金屬離子形成穩（wěn）定的絡合物。HEDP具有優異的絡合能（néng）力及一定的緩蝕能力。它（tā）不但對（duì）Ca²+、Mg²+、Cu²+、Fe²+等金屬離子有很好的螯合功能，甚至對這（zhè）些金屬的無機鹽類如CaSO₄、MgSiO₃等也有較好的清洗作用。當HEDP的濃（nóng）度為1%〜5%時，其除鏽（xiù）效果可以與鹽（yán）酸相媲美。

（5）羥基乙酸清洗劑

羥基乙酸的分子式HOCH₂COOH，其分（fèn）子量76.05。羥基乙酸易溶於水（shuǐ）、甲醇、丙酮、乙酸和乙酸乙酯，但幾乎不溶於碳氫化合物溶劑，熔點78〜79°C，沸點分解。羥（qiǎng）基乙酸具有腐蝕（shí）性低、不易燃、無臭、毒性低、生（shēng）物分解性（xìng）強、水溶性好、不揮發等特點，因（yīn）此使用方便，用途廣泛。羥基乙酸對堿（jiǎn）土（tǔ）金屬類的垢物有較（jiào）好的溶解能力，與鈣、鎂等化合物作用較為劇烈，反應方（fāng）程如下：

CaCO₃+2HOCH₂COOH→Ca（HOCH₂COO）₂+H₂O+CO₂

MgCO₃+2HOCH2COOH→Mg（HOCH₂COO）₂+H₂O+CO₂

Mg（OH）₂+2HOCH₂COOH→Mg（HOCH₂COO）₂+2H₂O

Ca₃（PO4）₂+6HOCH₂COOH→3Ca（HOCH₂COO）₂+2H₃PO4₄

羥基乙酸鈣、鎂鹽在水中的溶解度較大，所以羥基乙酸適用於清洗鈣、鎂鹽垢。羥（qiǎng）基乙（yǐ）酸還可與鐵的腐蝕產物發生如下反應：

Fe₂O₃+6HOCH₂COOH→2Fe（HOCH₂COO）₃+3H₂O

FeO+2HOCH₂COOH→Fe（HOCH₂COO）₂+H₂O

在試（shì）驗過（guò）程中發現（xiàn），若鏽垢占比重（chóng）較大時，單純的（de）羥基乙酸溶解效果不顯著，改用2%（質量分數）的（de）羥基乙酸+1%（質量分數（shù））甲酸的混合酸，其（qí）清洗效果良（liáng）好，甲酸具有（yǒu）強刺激性，在應（yīng）用上受到限（xiàn）製。

羥基乙酸（suān）與EDTA清（qīng）洗鍋爐除垢能力的比較：每1000mL2%的羥基乙酸+1%甲酸溶液能夠（gòu）去除（chú）13.4g的氧化鐵垢，而1000mL12%EDTA二價鈉鹽則能去（qù）除6.23g的垢（gòu），1000mL3%和6%EDTA的銨鹽溶液，則（zé）分別（bié）能去除（chú）3.0g和6.0g的垢。1kg清（qīng）洗（xǐ）劑（jì）除垢情況，見（jiàn）表3-33。

表3-33清洗劑溶解垢的情況

表格P132頁

用羥基乙酸清洗的優點：羥基乙酸能與（yǔ）設備中的鏽垢（gòu）、鈣（gài）、鎂鹽等充分反應而達到除垢目的。因為是有機酸，所以對材質的腐蝕（shí）性很低，且清洗時不會產生有機酸鐵的沉（chén）澱；由於無（wú）氯離子，還適合於奧氏體鋼材質的（de）清洗。更因為其（qí）分解形成物具有揮發性，若殘留（liú）少（shǎo）量於設備中也沒有害處。所（suǒ）以用羥基乙（yǐ）酸進行化學清（qīng）洗危險性更小（xiǎo），操作（zuò）方便。

（6）固體清洗劑

固體清（qīng）洗劑主要由有機酸組成。一些有機酸可在常溫常壓下以固態存在，固態有機酸易於（yú）貯運，使（shǐ）用方便。清洗時，將固態有機酸配製成10%左右的清洗液，加入其他緩蝕劑（jì）等成分。有時（shí），在固態清洗劑中（zhōng），已經加入（rù）了有效的添加劑（jì）。這些有機酸對金屬的腐（fǔ）蝕性小，無味、無毒且汙染性小，無三廢排放，清洗也很安全。因此，貴重工業設備，如（rú）船舶鍋爐、鐵路機車鍋爐及一些工業鍋爐，都采用固體清洗劑進（jìn）行清洗。清洗（xǐ）效果良好，但（dàn）價格比無機酸（suān）係清洗劑高。

固體清洗劑適用於清洗碳酸鹽、硫酸鹽、矽酸鹽及鐵鏽等水垢。適用的材質為碳鋼、不鏽鋼、黃銅、紫銅、鋁等，有校強的緩蝕作用。

固（gù）體有機酸清洗劑（jì）與鹽酸，硝酸清洗劑清洗效果對比見表（biǎo）3-34。

表3-34固體清洗（xǐ）劑（jì）與其他酸洗劑的清洗效果對（duì）比

表格（gé）P132頁

表3-35所示為固體（tǐ）有（yǒu）機酸清洗劑對不（bú）同材質的（de）設備的清洗效果。

固體有機酸清洗劑有五（wǔ）種類型，其適用範（fàn）圍及清洗效果見表3-36。

固體有機清洗劑一般是複（fù）合清（qīng）洗劑，由有（yǒu）機酸（suān）、緩蝕劑、助劑等組成。最（zuì）常用的有機酸是檸檬酸、草酸、乙二胺四（sì）乙酸（EDTA）、聚馬來（lái）酸（PMA）、聚丙烯酸（PPA）、羥基乙叉二麟酸（HEDP）等。

表3-35固體清洗劑對不同材質的設（shè）備的清洗效果

表格P133頁

固體有機酸清（qīng）洗（xǐ）劑作用機理：利用有機酸本身的氧化性（xìng）、酸性和所（suǒ）帶有的活性基團優異的螯合能力，加上表麵活性劑、緩蝕（shí）劑、滲透劑等的（de）作用，將附著在金屬表麵的氧化層剝離、浸潤、分散、螯合，並溶解至（zhì）洗液中，以達到清洗的目的。這與前（qián）麵各種有（yǒu）機酸性清洗劑相（xiàng）同。

表3-36固體清洗劑類（lèi）型、適用範（fàn）圍（wéi）及除垢率

表格P133頁

3.酸性清洗劑的清洗效（xiào）果比較

無機清洗劑（jì）與有機清洗劑的（de）清洗機理不完全一樣，清洗效果也有區別。

（1）除垢速度

見表（biǎo）3-37。

表3-37幾種酸（suān）洗液溶解一定量鏽垢所需時間的實驗對比

表格P133頁

（2）清除（chú）三價鐵垢的比較

見（jiàn）表3-38。

表（biǎo）3-38清洗劑清洗鏽垢的效果對比

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各種清洗（xǐ）劑在不加緩蝕劑時，對金屬本體可能形成（chéng）腐蝕，表3-39中，列出了幾種清洗劑對鋼鐵（tiě）溶解力的對比。

表3-39幾種清（qīng）洗劑對鋼鐵溶解力對比

表格P134頁

堿清洗

1.堿性清洗液的主要（yào）清除對象（xiàng）和機理

堿性清（qīng）洗法是一種以堿（jiǎn）性物質為（wéi）主劑的化學清洗方法，比較古老，清洗成（chéng）本低，被廣泛應用。堿性清洗（xǐ）劑（jì）可以單獨使（shǐ）用，也可以和（hé）其他清洗劑交替或混合使用。主要用於清除油脂垢，也用於（yú）清除無機鹽、金屬氧化物、有機塗（tú）層和蛋白質垢等（děng）。

用堿洗除鏽（xiù）、除垢等，比采用酸洗的（de）成本高，除鏽、除垢的速度慢。但是，除對（duì）兩性金屬的設備以外（wài），不會造成金（jīn）屬的嚴重腐蝕，不會引起工（gōng）件尺寸的明顯改變，不存在（zài）因清洗過程中析氫而造成對金屬的損傷，金屬表麵在（zài）清洗（xǐ）後與鈍化之前，也不會快速返鏽等（děng）。

（1）動植物油脂垢

堿（jiǎn）洗（xǐ）液主要用於清除動植（zhí）物油（yóu）脂的酸性汙垢，通過化學反應，生成皂和鹽，溶解或分散於水溶液中。

用（yòng）一定濃度以上的氫氧（yǎng）化（huà）鈉，使動植物油汙轉變成水溶性的脂肪酸皂，分散於水溶液中：

公（gōng）式P135頁

對於中性油脂，如果清洗（xǐ）液的堿性太弱，皂化反（fǎn）應不（bú）能發生。但是（shì），當動植物油脂中含有遊（yóu）離脂肪酸時，弱堿性的水溶液可使之中和成（chéng）脂肪酸鈉皂：

R-COOH+NaOH=R-COONa+H₂O

上述兩個反（fǎn）應生成（chéng）的脂肪酸鈉皂具有水溶性，且具有表麵活（huó）性劑的性能，能促進殘留的堿液把不溶性（xìng）的油汙乳化和分散（sàn）。

（2）礦物油垢

對於（yú）中性礦物油，不含羧酸（suān）基和硫酸基等極性基團，不能與單純的氫氧化鈉發生皂化反應（yīng）。氫（qīng）氧化鈉應和（hé）能產生膠粒的聚磷酸鹽、矽（guī）酸鹽等複合使用（yòng），氫氧化鈉的強堿性使礦物油解離，膠粒則吸附油汙，使之穩定地分散在溶液中。

如果礦物油中存在羧酸基和硫酸基，則這些部分也能發（fā）生上述反應，使礦物（wù）油發生乳化和分散，如圖3-18所示（shì）。

圖片P135頁

圖3-18堿洗液使含脂肪酸（suān）的礦物油分散的過程

1-中性（xìng）礦物油脂；2-脂肪酸（suān）；3-中（zhōng）性礦物油的乳化粒子

各種堿性物質對油脂的清洗性的相對（duì）大（dà）小見表3-40。

表3-40常用緘性物質對油脂的清洗性

表格P135頁

（3）無機鹽（yán）垢

難溶於酸和水（shuǐ）的無機鹽（yán）垢，例如堅硬的硫酸鈣、矽（guī）酸鈣（gài）垢等，和某些堿性清洗液反應，可以轉化（huà）為（wéi）疏鬆的易溶於酸的新鹽，以便進一步用酸洗清除（chú）。

CaSO₄+Na₂CO₃=CaCO3+Na₂SO₄

CaSiO₃+Na₂CO₃=CaCO3+Na₂SiO₃

（4）金屬鏽垢

含有配合劑的堿性清洗液，由於配合劑對（duì）金屬（shǔ）離子的螯合（hé）作用，也（yě）具有一定的溶解金屬氧化物垢的能力。

對於兩性金屬氧化物或氫氧化物，例（lì）如氧化鋁（lǚ）、氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧（yǎng）化鋅，利用強堿性的清洗液，能使之發生如下述的反應而溶解：

ZnO+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂O

Zn（OH）₂+2NaOH=Na₂ZnO₂+2H₂O

（5）有機塗層（céng）

利用強堿的（de）作用，使待清除的舊塗膜膨脹、鬆（sōng）軟，進而清（qīng）除。堿性“脫漆劑”有液態的，也有膏狀的。通過（guò）浸（jìn）漬、刷洗或塗覆，使之膨脹、鬆（sōng）軟，再（zài）進（jìn）一步用手工或機械方法鏟除。

（6）蛋白質汙垢（gòu）

堿類清洗液對蛋白（bái）質汙垢也有一定的清（qīng）除作（zuò）用。堿洗溶（róng）液對蛋白質的作用有（yǒu）三個（gè）方麵（miàn）。

①由於蛋白質（zhì）在水中有一定程（chéng）度的溶解性，因此，即使稀的堿液，也能（néng）使部分蛋白質分散或（huò）溶解。

②組成（chéng）蛋白質的氨基酸分子含有羧基等酸性基（jī）團（tuán）和氨基（jī）等堿性基團。當二者的數量不（bú）等時，在其（qí）所結合成的蛋白（bái）質分子中，會有過剩的酸性（xìng）基團或堿性基團，這樣的蛋白質會和酸或堿（jiǎn）發生作（zuò）用。因此，當蛋白質分子中過剩羧（suō）基時，可和堿發生反應，並帶上負電荷，使分子之間（jiān）產生斥力，因而（ér）在（zài）水中的溶解性增加。

③在加熱的條件下，堿會促進大分子的（de）蛋白質水解，轉變成（chéng）較小分子的氨基酸而溶解。

2.清（qīng）洗常用的堿性物質

在工業清洗中，常用的堿性物質有氫氧（yǎng）化（huà）鈉、碳酸鈉、矽酸鈉、磷酸鈉、硼酸鈉等（děng），通常是用它們中的兩種或兩種以上的混合物（wù）。有時還添加（jiā）一定的表（biǎo）麵活性劑和有機溶劑等。它（tā）們不僅提供堿性，起到清洗汙垢的作用，有的還兼有pH值緩衝劑、金屬離子配合劑、硬水的軟化劑、油汙分散劑、金屬腐蝕的抑製劑等（děng）的作用。在不同濃度時的堿度和pH值見（jiàn）表3-41。

表3-41不同濃度堿性（xìng）物質的pH值和堿（jiǎn）度

表格P136-137頁

（1）氫氧化鈉

又（yòu）稱為苛性鈉，俗名燒堿、火堿，化（huà）學組成NaOH。純晶是（shì）無色（sè）透明晶體，相對密度2.130，熔點318.4°C，沸點1390°C。工業氫氧（yǎng）化鈉含（hán）有（yǒu）少量氯化鈉和碳酸鈉，白色不透明固體，有條狀、塊狀、粒狀和扁狀。液狀（zhuàng）的稱為液堿。固體堿的吸濕性很強，如果暴露於（yú）空氣中，自然吸收空氣中的水分，最後（hòu）完全變成（chéng）水溶液並與CO₂反（fǎn）應，轉變為Na₂CO₃。易溶（róng）於水，並強烈放出熱。0°C時，氫氧化鈉在水中的溶（róng）解度為42%。

氫氧化鈉溶於乙醇和甘油。氫氧化鈉具有很強的堿性，對皮膚、紙張（zhāng）、織物等有機物有強烈的腐蝕性。由於它的堿性，它（tā）在空氣中吸收二氧化碳（tàn）逐漸轉變成碳酸鈉。因（yīn）此，氫氧化（huà）鈉應（yīng）貯存於密閉的（de）容（róng）器中。由於（yú）氫氧化鈉會腐蝕玻璃，因此不能用玻（bō）璃容器貯存。氫氧化（huà）鈉用作清洗液的特點和注意事（shì）項如下。

①氫氧化鈉（nà）對於（yú）動植物油脂是通過皂化作用達到清除目的的。例如硬脂的清除：

（C₁₇H₃₅COO）₃C₃H₅+3NaOH=3C₁₇H₃₅COONa+C₃H₅（OH）₃

硬脂肥皂甘油

反應的（de）生成物可溶於水，肥皂具有表麵（miàn）活性劑的濕潤性。

②氫氧化（huà）鈉可以轉化強（qiáng）酸強堿鹽，例如硫酸鎂、硫酸鈣（gài）都屬於強酸強堿鹽，不能直接和酸作用。先用氫氧化鈉與之作用，生（shēng）成可溶解於酸的氫氧化（huà）鎂和氫氧化鈣：

MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂+Na₂SO₄

CaSO₄+2NaOH=Ca（OH）₂+Na₂SO₄

③氫氧化鈉對人體有很強的腐蝕作用，可引起皮膚（fū）燒傷，眼睛的虹（hóng）膜受損，在清洗作業中要注意嚴密的防護。

④氫氧化鈉腐蝕玻（bō）璃，也能（néng）使某（mǒu）些塗層變色（sè），對某些金屬有腐蝕（shí）作用等，在選用時應加以注意。

（2）碳酸鹽

在工業上常用其（qí）鈉鹽。碳酸鈉俗名純堿或蘇打，其化學組成有（yǒu）無（wú）水碳酸鈉Na₂CO₃、—水（shuǐ）物碳（tàn）酸鈉Na₂CO₃•H₂O、七水物碳酸鈉NaCO₃•7H₂O和（hé）十水碳酸鈉Na₂CO₃•10H₂O等（děng）。無水（shuǐ）碳酸鈉是白（bái）色細小顆粒（lì）或粉狀。相對密度2.532，熔點851°C。在工業（yè）品中常常含有少量的氯化鈉（nà）、硫酸鈉和碳酸氫鈉等（děng）雜質。易溶於水，屬強堿（jiǎn）弱酸鹽，水解（jiě）後的水溶液呈強堿性。不（bú）溶於乙醇和（hé）乙醚。

碳酸氫鈉NaHCO₃是碳酸鈉（nà）的酸式鹽，白色結晶狀，堿性小於碳酸鈉，俗稱小蘇打，也用作堿性清洗（xǐ）劑。

碳酸氫（qīng）三鈉，又稱為倍半碳酸鈉，NaHCO₂•Na₂CO₃，由等物質量的碳酸鈉和碳（tàn）酸氫鈉所組成，質量分（fèn）數1%的倍半碳酸鈉溶液（yè）的（de）pH值為9.8。

碳酸鹽用作清洗液的特點和注意事項如下。

①碳（tàn）酸鈉用於清洗油脂（zhī），可使油脂疏鬆、分（fèn）散、乳化和皂化（huà）。但是，碳酸氫鈉和倍半碳酸鈉（nà）的堿（jiǎn）性較弱，已不（bú）足以（yǐ）使油脂皂化。

②在（zài）高溫下，碳酸鈉可使難溶於酸的無機鹽轉化為易溶於酸和水的碳酸鹽、碳酸氫鹽或倍半碳（tàn）酸鹽。碳酸鈉能使水中的鈣、鎂離子生成難溶的碳酸鈣、碳酸鎂（měi）、碳酸氫鈉和倍半碳酸鈉能使水中的鈣、鎂離子生成可溶性的（de）酸式碳酸鈣、酸式碳酸鎂。因此它們對硬水（shuǐ）都具有一定的軟化能力。

③在（zài）空氣中氧的作用下，碳酸鹽有利於某些金屬的（de）鈍化。

④無水碳酸鈉的吸濕性強，產品（pǐn）容易結塊。在空氣中（zhōng）容易吸收二氧（yǎng）化（huà）碳變成碳酸氫鈉。十水物Na₂CO₂•10H₂O是無（wú）色晶體，俗名（míng）洗濯堿或（huò）晶堿，在空氣中容易風化，失去水分而成一水合物的粉末。

⑤碳酸鈉（nà）是多元酸鹽，對溶液的（de）酸堿性有（yǒu）一定的緩衝性能，對有色金屬的腐蝕（shí）小於氫氧化（huà）鈉。

（3）磷酸鹽

最（zuì）常見的簡（jiǎn）單磷酸鹽是磷酸三鈉，分子式Na₃PO₄•H₂O，是無色（sè）晶體。相對密度1.62，熔點73.4℃。在空氣中風化，加熱到100°C時（shí），失去結晶水，成為無水磷酸鈉，其相對密度2.537，熔點1340℃。磷酸三（sān）鈉易溶於水，在水（shuǐ）溶液中，水解為磷酸氫二鈉、磷（lín）酸二（èr）氫（qīng）鈉和氫氧化鈉，呈強堿性。

磷酸氫（qīng）二（èr）鈉Na₂HPO₄。和磷酸二氫鈉（nà）Na₂H₂PO₄是磷酸的酸式鹽，堿性比磷酸三鈉弱，適用於（yú）弱（ruò）堿性清洗劑。

此外常用的聚合（hé）磷酸鹽有三聚磷酸鈉Na₅P₃O₁₀和焦磷酸（suān）鈉Na₅P₂O₇。

磷酸鹽用作清洗液的（de）特點和注意事項如下。

①磷酸三鈉是強堿弱酸鹽，水解成氫氧（yǎng）化鈉和磷酸，磷酸的（de）電離度小，溶液呈強堿性。其他形式的磷酸鹽的堿性較弱，可根據需要進行選擇。

②使用磷酸鹽（yán）有利於硬（yìng）水的軟化，磷酸鹽有（yǒu）顯著的分散作用，能把顆粒大的汙垢（gòu）分散到接近膠體粒子大（dà）小（xiǎo）的顆粒。對金屬離子也具有一定的螯合（hé）作用，尤其是多聚磷酸鹽，能把水中的鈣、鎂離子螯合，成為不溶解於水的鈣鹽和（hé）鎂鹽而除去。

③三聚磷酸鈉比較不穩定，受熱後會逐（zhú）漸水解為磷酸（suān）三鈉和焦（jiāo）磷酸鈉等較簡單的磷酸鹽。

④焦磷酸（suān）鈉用於堿性清洗時，具有較明顯的表麵（miàn）活性，表麵活性比磷酸三鈉強，比矽酸（suān）鈉稍弱（ruò），可以用在不（bú）能使用矽（guī）酸鈉的清洗（xǐ）液中，比如在軸承的清洗中，如果（guǒ）使用含矽的化合物，其殘（cán）留物增加軸（zhóu）承（chéng）活動麵之間的摩擦。

⑤磷酸鹽除了具有上述的（de）作用外，還具（jù）備顯著的（de）抑製金屬腐蝕的（de）性質。

⑥磷酸鹽的價格雖然不（bú）是很昂貴，但是比（bǐ）其他堿類物（wù）質價格高，一般不作為堿性清洗劑的（de）主劑。

（4）矽酸（suān）鈉

化學組（zǔ）成（chéng）xNa₂O•ySiO₂•zH₂O。通常（cháng）寫成Na₂SiO₃，其中二氧化矽的分子數和堿性氧化物分子數的比值稱為矽酸鈉的模數。模數對矽酸鈉的性質和用途有重（chóng）要的影響。

矽酸鈉是無色、青綠色或棕色的固體或粘稠液體。其品種和性質隨成品中Na₂O。和SiO₂的比例不同而變。包括最常見的水合偏矽酸鈉（nà）Na₂SiO₃•zH₂O，z等於5、6、7、8、9，其水（shuǐ）溶液稱為水（shuǐ）玻璃，工業上俗稱（chēng）泡花堿，是無色的，含雜質後呈紫色。此外還有Na₂SiO₃、Na₂Si₂O₅，Na₄SiO₄，Na₆Si₂O₇等組成。Na₄SiO₄•5H₂O稱為原矽酸鈉，也可寫成2Na₂O•SiO₂•5H₂O。

矽酸鈉有（yǒu）很大的使用價值，例如，建築工業上作為（wéi）粘合劑，木材、紡織物等浸過水玻璃，具有防火（huǒ）、防腐爛的性能，可作為洗滌劑、肥皂的助劑、金屬（shǔ）的防鏽劑等。

矽酸（suān）鈉水解出（chū）不溶性的（de）矽酸和氫氧化鈉（nà），呈堿性。

Na₂SiO₃+3H₂O=2NaOH+H₄SiO₄

矽酸鈉用作清洗液的特點和注意事項（xiàng）如下：

①矽酸鈉水（shuǐ）溶液呈強堿性（xìng），堿（jiǎn）性接近於氫氧化鈉的水溶液。矽酸鈉分子內Na₂O對SiO₂的比例（lì）越大，水解後的堿性越強。原（yuán）矽酸鈉的（de）堿性是各種矽酸（suān）鈉中最強的，因為分子內（nèi）的Na₂O所占的（de）比例大。偏矽酸鈉的堿性比原矽酸鈉的弱。

②矽酸鈉水解出的矽酸以膠狀懸浮於溶液中，對汙垢有分散和穩定的（de）作用，可以阻止汙垢在表麵的再沉（chén）積。

③由於矽酸（suān）鈉的堿性比較強，對人體皮膚有不同程度的刺激，尤其是原矽酸鈉（nà）。

④在中、堿性（xìng）介質中，矽酸鈉對某些金屬有一定的緩蝕性（xìng），偏矽酸鈉對鋁、錫（xī）、鋅等有色金屬的腐蝕抑製作用比原矽酸鈉的更強。

⑤矽酸鈉溶液的濕潤、浸透性能良好，能保持汙垢的分散狀態。

⑥矽（guī）酸鈉（nà）溶液遇到強酸（suān）生成遊離（lí）矽酸，容（róng）易在被清洗的表麵（miàn）黏附，成為（wéi）不溶於水的膜，不易清除，可能影響下一道工序的質量，例如電鍍、塗刷等。

設備表（biǎo）麵用堿性（xìng）清洗液清洗後，各（gè）種清洗添加劑在表（biǎo）麵的殘留會影響後續工序的質量，必須用冷水或熱水進行必（bì）要的漂洗，不同堿性物質的附（fù）著（zhe）力不（bú）同，所須漂洗的次數不同。

圖3-19表示各種（zhǒng）堿性物質在金屬表麵殘留物的漂洗性。

金屬表麵的殘留物，經過漂洗直（zhí）至（zhì）水的電（diàn）導為0時所需的次數。由（yóu）圖可見，氫氧化鈉（nà）和原（yuán）矽（guī）酸鈉所需漂洗的次數最多，即（jí）最難於漂洗。

3.堿對被清洗材料的作用（yòng）

如前所述，大多數較活潑的金屬在酸性溶液中，發生氫（qīng）離子（zǐ）去極化腐蝕。當水（shuǐ）溶液的pH值升高以後，氫離子的濃度降低，氫的（de）平衡電極電位向負移動，甚至低於金屬的（de）電極電位。此時，氫離子就不能（néng）氧化金屬（shǔ）了，氫離子去極化腐蝕不再發生，而發（fā）生水中溶（róng）解氧對金屬的去（qù）極化腐蝕。

圖片P140頁

圖3-19各種堿性物質在金屬表麵殘留物的漂洗性

1-苛性鈉：2-原矽酸鈉：3-磷酸（suān）三鈉：4-偏矽酸鈉：5-磺酸鈉

堿性清洗液對工業用金屬材料的腐蝕屬於氧的去極化腐蝕。

堿（jiǎn）性清洗液對鋁、鋅、錫等兩性金屬，有強（qiáng）烈的腐蝕作用，分別生成可溶性的鋁酸鹽、鋅（xīn）酸鹽和（hé）錫酸鹽等。

濃的強堿溶液或含有銅（tóng）離子的配合劑（如氨（ān））的堿，對銅也有明顯的腐蝕。

含有3mg/L以上（shàng）氯離子的氫氧化鈉清洗液使鎂的（de）鈍態受（shòu）到破（pò）壞；在碳酸鈉清洗溶液中，鎂的表麵形成堿式碳酸（suān）鎂保護膜而鈍化。各種金屬的抗堿（jiǎn）性（xìng）能參考表3-42。

表3-42常見金屬耐堿腐（fǔ）蝕的極限pH值

圖片（piàn）P140頁

4.堿性清洗液的基（jī）本組成和清洗工（gōng）藝（yì）

（1）堿性清洗液的（de）基本組（zǔ）成（chéng）

堿性清（qīng）洗液主要由上（shàng）述堿性化學物質組成，而且是多種堿並用，有時添加少量表麵活性劑、螯（áo）合劑、有機溶劑和消泡劑等（děng），是一種複合堿（jiǎn）性清洗劑，能（néng）發揮不同物質的清洗特性，可以顯著提高清洗（xǐ）效率。少量表麵活性劑可（kě）以大大降低堿液（yè）的表麵張力，使其表麵張力維持在40mN/m以下。

不同的脫脂或脫漆用的堿性清洗（xǐ）液的組成是不同的。具體的配方應隨被清洗的材料和汙垢的種類，以及所擬采用的清洗方式和條件（jiàn）的不同而不同。但是，堿性清（qīng）洗劑必（bì）須滿足（zú）一些基本（běn）的技術要求。

（2）堿性清洗劑的基本技術要求

①良好（hǎo）的清洗性能，滿（mǎn）足生產的要求；

②對被清洗的基體（tǐ）的損傷小；

③使用量小，價格低廉；

④低毒或無毒（dú）性，無異味，廢料容易處理（lǐ），不產生環境汙染的問題。

（3）堿性清洗劑的參考配方

堿性清洗劑的配方隨被清洗的材料、汙垢的組（zǔ）成、對清（qīng）洗（xǐ）的質量和速度的（de）要求（qiú），以及清洗條（tiáo）件等（děng）的不同（tóng）而不同。表3-43〜表3-45列出不同金屬常見的堿性清（qīng）洗液的組成及相關工藝，可供（gòng）參考，在實（shí）際使（shǐ）用中應根據（jù）具體情況調整，並通過實驗（yàn）驗證。

常用的堿性清洗的主要方法（fǎ）有浸漬法和噴射法，它們各有（yǒu）特點，見表3-46。

表3-43黑色金屬（shǔ）脫脂用的堿性清洗液（yè）/%

圖（tú）片P141頁（yè）

表（biǎo）3-44有色金屬（shǔ）脫（tuō）脂用的堿性清洗液/%

圖（tú）片P141頁

表3-45金屬堿洗脫（tuō）脂的基本工藝

圖片P141頁

表3-46堿液浸（jìn）漬法（fǎ）和噴射法對比

圖片P142頁（yè）

表（biǎo）3-47堿液（yè）脫漆劑的基本組成/%

圖片P142頁

（4）堿（jiǎn）性清（qīng）洗（xǐ）劑的常用方法

堿性清洗劑的常用（yòng）方法按附加的機械力（lì）的不同有（yǒu）浸（jìn）泡清洗、噴（pēn）射清洗、滾洗、刷洗（xǐ）和（hé）擦洗等。按操作溫度的不同有常溫清洗和加熱清（qīng）洗。

氧化劑

某些難溶於水（shuǐ）溶液的（de）汙垢，可以在一定的條件（jiàn）下，用氧化性或還原性物質與（yǔ）之作（zuò）用發生氧化，使其分子組成、溶解特（tè）性、生物活性、顏色等（děng）發生轉化（huà），變成易於溶解（jiě）與（yǔ）清除的物質。常用於工業清洗中（zhōng）的這（zhè）類清洗劑，包（bāo）括硝酸、錚酸、濃硫（liú）酸等氧化性（xìng）酸，已經在“酸洗”部分討論。還有一些氧化劑和還原劑，其中那些隻有（yǒu）在高（gāo）溫熔融、強酸或強堿條件（jiàn）配合（hé）下，才能發揮良好作用的（de）氧（yǎng）化劑和還原劑，被稱為熔融劑。

1.鹵素及其化合物

鹵（lǔ）素（sù）（尤其（qí）是氯、溴）及其含氧酸和含氧酸鹽，是氧化清洗中常用的氧化劑。

氯氣（Cl₂）是黃綠色的有毒氣體，有強烈的窒息性臭味（wèi）。相對密度3.214，凝固點-102°C，沸點-34.6°C。氯在化合物中的化合價大多數為-1、+1、+3、+5、+7。

氯氣加壓（yā）液化，成為黃綠（lǜ）色的液體。

氯氣溶解於水和堿溶液，易溶於二（èr）硫化碳和四氯化碳等有（yǒu）機溶（róng）劑（jì）中。

氯氣通入水中，發生如下歧化反應：

Cl₂+H₂O=HCl+HClO

生成的（de）次氯酸HClO，僅存於水溶液中，是弱酸。稀溶液無色，有很強的刺激性氣味。具有很強的氧化和漂白性能，且極不穩定，遇（yù）光分解為鹽酸和氧。

用作氧化清洗時，選用次氯酸鈉或5%~15%的次氯酸鈉水溶（róng）液。

固體次氯酸鈉是白（bái）色至蒼黃色粉末，極不（bú）穩定，易溶解於水。

在堿（jiǎn）性環境中，比較穩定。但是，在有氨或較鹽存在時，次氯（lǜ）酸（suān）鈉迅速分解。

次氯酸鈉溶（róng）於水（shuǐ）後（hòu），生成（chéng）氫氧化鈉和（hé）次氯酸，呈堿性。次氯酸再分解生（shēng）成氯化氫和新生態的氯：

NaClO+H₂O=NaOH+HClO

HClO→HCl+Cl₂

因此（cǐ）次氯酸鈉是很強的氧化劑，在（zài）光作用和加熱的條件下，分解非常迅速（sù）。水（shuǐ）溶液在真空中蒸發時，會析出不穩定的五水合物NaClO•5H₂。，極易變成一水合物NaClO•H₂O。後者加熱到70°C時即（jí）分解並爆炸。

工業（yè）清洗用的次氯酸（suān）鈉水溶液是由液氯和氫氧化鈉反應的液體產品：

Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O

溶液（yè）中包含少量過剩的NaOH和反應（yīng）物NaCL。

由於（yú）次氯酸鈉有很強的氧化性，在工業清（qīng）洗（xǐ）中，可作為纖維和織物的漂白劑，醫（yī）藥衛生和食品行業的消毒劑，油脂垢和（hé）蛋白垢的清除劑，細（xì）菌和（hé）藻類的殺生劑，是一種重垢廣譜氧化劑。次氯酸鈉（nà）即使在較短的時間內，在較低的溫度條件下（xià），也有明顯的氧化效果。

次氯酸鈉溶液的強度或濃度是用有效氯的（de）含量表示的。有效氯（lǜ）是含氯氧化劑的有效成分。有效氯含量是表征（zhēng）次（cì）氯酸鈉等含氯氧（yǎng）化劑具有奪取（qǔ）電子能力的氯的含量。

例如，每個次氯酸根分子在氧化還原反應中，可以接受兩個電子，被還原為無（wú）氧化能力的無（wú）效（xiào）氯離子：

ClO-+2e+2H+=Cl-+H₂O

在使用氯及次氯酸鹽時應注意的是：次氯酸鹽（yán）不穩定，容易分（fèn）解和水解，不宜久存。其穩定程度取決於光、溫度、重金屬離子和pH值等因素。次氯酸鈉有刺激（jī）性氣味，且會損傷皮膚。

2.過氧化物

應用於工業清（qīng）洗的過氧化物主要（yào）有過氧化氫、臭（chòu）氧、過硼酸鈉、過碳酸鈉、過竣酸鈉等。它們具有很強的氧化（huà）性。

（1）過氧化氫（H₂O₂）

俗名雙（shuāng）氧水，純（chún）的過氧（yǎng）化氫是無色粘稠液體，相對密度1.438，熔點一89°C，沸（fèi）點151.4°C。可以和水、乙醇、乙醯以任何比例混合；市售的產品的（de）濃度可（kě）在90%以上，一般為3%和30%的水（shuǐ）溶液。

過氧化氫既有氧化性（xìng），又有還（hái）原（yuán）性（xìng），因此（cǐ）可作為氧化劑、還原（yuán）劑、漂白劑、殺菌劑、消毒劑、脫氯劑等。過氧化氫不穩定，光、熱的作用，雜質的存在（zài）（例如銅鐵離子和酶），pH值的升高都會促使其分解，生成水和氧原子：

H₂O₂=H₂O+[O]

過氧化氫激烈分解（jiě）時會引起爆炸。為了使（shǐ）過（guò）氧化氫便於貯存，可加少量乙酰（xiān）替苯胺、乙酰替乙氧基苯胺作為穩定劑。偏矽酸鈉、焦磷酸鈉等對過氧化氫（qīng）的分解有抑製作用，鎂離子的共（gòng）同存在明顯增強這種抑（yì）製作（zuò）用。因此偏矽酸鈉、焦磷酸鈉也可以作為過（guò）氧化氫的穩定劑。

過氧化氫的水溶液比純過氧化氫穩定。過氧化氫水溶液（yè）是一種弱（ruò）酸性溶液，對人體皮膚有強烈的腐蝕作用。

過氧化氫的強氧化性，可使有機汙垢（gòu）分解，而且，在其發生氧化作用時，生成氧氣，氣泡的作用有利於汙垢脫離物體表麵。所以，過氧化氫作為一（yī）種氧化清洗劑，主要用於清除有機汙垢（gòu）。

（2）臭氧（O₃）

氧的同素異形體，厚的氣態臭氧（yǎng）層帶藍（lán）色，有特殊的臭味（wèi），高濃度時和氯氣相似，相對密度1.658。液態臭氧呈深藍色（sè），密度1.71g/cm³（-183°C），沸點-112°C。固態臭氧是（shì）紫（zǐ）黑色，熔點-251°C。

液（yè）態臭氧容易爆炸，在室溫下緩慢分解。在高溫下迅速分解生成（chéng）氧氣。撞擊、摩擦會引起爆（bào）炸分解。

臭（chòu）氧在分解時產生氧氣和新生態的氧原子，因此具有很強的氧化性：

O₃=O₂+[O]

在工業（yè）上和化學清洗中，臭（chòu）氧作為強的氧化劑。在化學清洗中，臭氧可使有（yǒu）機汙垢發生氧化，分解，脫離。可以采用臭氧的水溶液，也可以用臭氧氣體。在幹法（fǎ）清洗中，使用氣態臭氧清除汙垢。

（3）過（guò）硼酸鈉（NaBO₂•H₂O₂•3H₂O或NaBO₃•4H₂O）

它是（shì）偏硼酸鈉NaBO₂和過氧化氫的複合體（tǐ），白色單斜晶體或粉（fěn）末，有鹹味（wèi）。熔點63°C，在130~150°C時失去結晶水。可溶解於酸、堿和甘油中：微溶解於水，溶液呈堿性，pH=10〜11，水溶液不（bú）穩定，極易分解出活性氧。在水、冷的（de）空氣中，純度較高的（de）過硼酸鈉比較穩定（dìng）。但（dàn）是，固態的過硼酸鈉在40°C以（yǐ）上或潮濕的空氣，或有遊離堿的條件下，分（fèn）解並產生氧氣，可作（zuò）為固（gù）體溫和型的氧化劑。在水溶液中加熱也慢慢放出氧氣，呈氧（yǎng）化性（xìng）。過硼酸鈉和稀酸（suān）作用，產生過氧化（huà）氫；用濃硫酸處理時（shí），放出氧和臭氧。過硼酸鈉可被氧化銅、氧化鉛、氧化（huà）鑽、二氧化猛、硝酸銀、高猛酸鉀和鉗黑等催化分解。常用作洗滌劑、氧（yǎng）化劑（jì）、漂白劑、殺菌劑（jì）、脫臭劑（jì）等。

在洗滌劑中，利用（yòng）過硼（péng）酸鈉的氧化性，用作洗（xǐ）滌劑、漂白劑、消毒劑、殺菌劑、脫臭（chòu）劑等。

（4）過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）

它是以過氧化氫代替結晶水結合的過氧化物，為白（bái）色粒狀（zhuàng）產晶，無臭，流動（dòng）性良好（hǎo）。有中等強度的堿性，在30°C時1%（質量）的過碳酸（suān）鈉（nà）水溶液的pH值為10.5。過碳酸鈉的水溶液遇酸生成相應的鈉鹽，並放出二氧化碳。

過碳酸鈉不穩定，在110〜1509時分解：

2Na₂CO₃•3H₂O₂=2（Na₂CO₃•H₂O）+H₂O+1.5O₂

由於過碳酸含有較多的活性氧，故被（bèi）稱為固體形式的過氧化氫。

在水溶液中（zhōng）過碳酸鈉不太穩定，會分解出過氧化氫而起氧化、漂白和洗滌作用。其作用受（shòu）溫度（dù）、pH值、濃度和機械作用強弱等因素的影（yǐng）響（xiǎng）。可在較低溫度（dù）下進行洗滌時發揮作用。在pH值（zhí）10.5左右，過碳酸鈉的漂（piāo）白（bái）性最強。但是由於堿性過強，產生副作用，漂白作用反下降，甚至喪失。在有效濃度為300〜400ppm的範圍內，漂白效果隨濃度增加而（ér）增加。機（jī）械攪拌的存在，有利（lì）於（yú）增強（qiáng）漂白（bái）效果。

為了提高過（guò）碳酸鈉貯（zhù）存穩定性，應提高其分解溫度。提高其穩定性的主要方法有兩種。

①包敷法把有機或無（wú）機成膜（mó）物的包裹溶液噴灑在過（guò）碳酸鈉的顆粒表麵；也可以把包裹液加入過碳酸（suān）鈉的（de）懸浮液中，再把過碳酸鈉分離出來，水洗後幹燥。無機包裹（guǒ）物有碳酸鈉、碳酸氫鈉（nà）、硼酸鈉、磷酸鈉和堿土金屬的鹽等；有機包裹物主要是低熔點的蠟類。

②加入穩定劑猛、鐵、銅等金屬離子的存在，會加快過碳酸鈉的分解。在製造過程（chéng）中或反應完成後，添加這些離（lí）子的沉澱劑或配合劑，可以提高（gāo）過碳酸鈉的穩定性。例如，磷酸（suān）鹽、矽酸鹽、乙二胺四乙酸鹽等。

（5）過硫酸鹽

如過硫酸（suān）鈉Na₂S₂O₈，過硫酸鉀K₂S₂O₈等，是強氧化劑，能把Cl-氧（yǎng）化為Cl₂，把H₂O₂氧化為O₂。

在清洗中，過硫酸鹽能在低溫發揮作（zuò）用；和活（huó）性氯的（de）化合物（wù）配合使用有優異的殺菌（jun1）、漂白作用；和（hé）過氧化氫配合使用，能降（jiàng）低（dī）過氧化氫的使用溫度；和含氧的漂白劑配合（hé）使用，具有協同效果。當過氧化物和單過硫酸鹽配合使用時，有充分的漂（piāo）白作用，二者的比例為3：7〜9：1時，被（bèi）清洗漂白的（de）材料不發（fā）生變色和褪色現象。

（6）過氧竣酸（suān）

其通式（shì）為RCOOOH，是一個係列的清洗漂（piāo）白劑（jì）。例如十二碳（tàn）雙過酸，無臭，不易（yì）分解，有殺菌（jun1）性，但是也有爆炸性。α，ω—十二（èr）烷二過氧羧酸、鄰苯二甲酸（suān）單過（guò）氧羧酸鎂六水合物和（hé）N，N—鄰苯（běn）二甲酰（xiān）亞胺過氧己酸等，都有（yǒu）良（liáng）好的漂白性能。

已（yǐ）經商（shāng）品化的過氧竣酸主（zhǔ）要有單過氧（yǎng）鄰苯二甲酸（suān）鎂（měi）和二過氧十（shí）二烷-1，12—二酸。

還原劑

在酸洗過程中，隨著（zhe）垢皮（pí）和鐵鏽的溶解，酸洗液中的Fe³+不斷增加。由於Fe³+是（shì）一種有效的陰極氧化劑，當它在（zài）陰極區被還（hái）原成Fe²+的同時，在陽極區就有相（xiàng）應的金屬被

腐蝕下來，反（fǎn）應（yīng）式如下：

Fe+2Fe³+=3Fe²+

從而進一（yī）步加（jiā）速了金屬設備的腐蝕。絕大多數（shù）的緩蝕劑對（duì）Fe³+的抑製作用較差（chà）。Fe³+對腐蝕率的影響見圖3-20（濃度均為溶質的質量分數）。

從（cóng）圖（tú）中可以看（kàn）出，三種情況下的腐（fǔ）蝕率均隨Fe³+的升高而升高，由此可見，緩蝕劑對氫離子的抑製作用是明顯的，金（jīn）屬腐蝕的主要因素是Fe³+濃度的升（shēng）高。

圖片P146頁

圖3-20Fe³+濃度對腐蝕（shí）速率的影響

試驗條（tiáo）件：

a——7%HCl+0.5%ZB-2，

溫度：（55±1）°C，時間：3h；

b——7%HCl+0.38%IS-129，

溫度：（55±1）°C，時間：3h；

c——7%HCl+0.38%Lan-826，

溫（wēn）度：（35±1）°C，時間（jiān）：3h

為（wéi）了降低Fe³+的濃度，進而降（jiàng）低腐蝕率，往往加入還原劑（jì），使Fe³+還原為Fe²+。常用的（de）還原（yuán）劑有Na₂SO₃、SnCl₂、H₃PO₃、NH₂NH₂。

三種不同的緩蝕劑和（hé）不同還原劑的存在對腐蝕率及緩（huǎn）蝕效果的影響見表3-48。

下麵分別介紹（shào）各（gè）還原（yuán）劑在酸性介（jiè）質中的作用。

1.氯化亞錫（SnCl₂）和抗壞血酸（Vc）

從表3-48可以看出，還原劑SnCl₂和Vc在（zài）三種緩蝕劑存在的（de）條件下和（hé）不同的Fe³+質量濃度下（xià），使金（jīn）屬（shǔ）均表現出較低的腐蝕率和較好的表麵狀（zhuàng）況；對Fe³+的測定表明，當SnCl₂、Vc存在時，清洗液中Fe³+的質（zhì）量濃度為0。其中（zhōng）SnCl₂與Fe³+反應式如下：

SnCl₂+2FeCl₃=2FeC₂+SnCl₄

表3-48三種不同的（de）緩蝕劑和不同還原劑的存在對腐蝕率（lǜ）及緩蝕效（xiào）果的影響（xiǎng）

表格P147頁

2.亞硫酸鈉（Na₂SO₃）

在緩蝕（shí）劑ZB-2存在（zài）的情（qíng）況（kuàng）下，加Na₂SO₃的效果尚可：當5gNa₂SO₃加入到400mL反應液中時，腐蝕率為8.91g/（m²•h），有點蝕；而在緩蝕劑IS-129或Lan-826存在的（de）洗（xǐ）液中，加Na₂SO₃不僅不能（néng）抑製腐蝕，反而加速了（le）腐蝕，出現嚴重的（de）點蝕。

Na₂SO₃在（zài）酸性介質中形成H₂SO₃，而亞硫酸中的硫（liú）的氧化值為+4，所以它既有氧（yǎng）化（huà）性，又有還原性。當加（jiā）入少量時，Na₂SO₃起還原劑作用：

H₂SO₃+H₂O+2Fe³+=SO₄²-+4H++2Fe²+

而當加入量多（duō）時（shí），有可能將Fe氧化為Fe²+，它便顯示出其氧化性了。

H₂SO₃+4H++2Fe=S+3H₂O+2Fe²+

反應液出（chū）現（xiàn）乳白色懸（xuán）浮物和白色沉澱，證實了硫的析出。

3.亞磷酸（H₃PO₃）

從標準電極電（diàn）位（wèi）來看，亞磷酸是強還原劑，在緩蝕劑ZB-2存在下，幾乎將Fe³+全部還原，但腐蝕率反而略有上升（shēng）：

H₃PO₄+2H++2e=H₃PO₃+H₂O

在緩蝕劑IS-129或（huò）Lan-826存在的情況下，H₃PO₃的加入（rù）能使腐蝕率有所升高，並出（chū）現點蝕，其作用機理有待探討。

4.聯氨（N₂H₄）

在水溶液中，聯氨既有氧化性（xìng）又有還原性；在酸性溶液中（zhōng），它是強氧化劑。在緩蝕劑ZB-2存在下，聯氨的（de）加入使（shǐ）腐蝕率有所（suǒ）降低，但試片表麵狀況不是很好（hǎo），有灰斑出現。在IS-129緩（huǎn）蝕劑存在時，聯氨的加入與不加的腐蝕率相差無幾（jǐ），表麵有（yǒu）嚴重點蝕。在Lan-826緩（huǎn）蝕（shí）劑存在時，聯氨的加入使（shǐ）腐蝕率略有升高，試片表麵嚴重腐蝕。

化（huà）學清洗過程中還（hái）原劑的加（jiā）入目的（de）是抑製Fe³+，使（shǐ）腐蝕率降低，避（bì）免點蝕的出現。通過大量實驗證明，最為安全可靠的還原劑是氯化亞錫和抗壞血酸（suān），即使加過量（liàng）也不會引起（qǐ）負（fù）效應。其餘（yú）四種還原（yuán）劑（Na₂SO₃，H₃PO₃、N₂H₄、NH₂OH）不僅不能達到預期效果，反而對金屬設備基體（tǐ）造成損害，其中一些廢液的大量排放還可能（néng）對環境造成汙染，故建議清洗部門慎用。

金屬（shǔ）離子螯合劑

金屬離子螯合劑是清洗過程中用（yòng）到的一類重要的化合物。在清洗金（jīn）屬時，用螯合劑清洗可以去除金屬表麵的水垢和鏽垢。在鍋（guō）爐用水和循環冷卻水中加入螯合劑，可以防止水垢的生成（chéng）。在已結垢的係統（tǒng）中加入螯合劑，可以通過螯合劑的螯（áo）合作用使水垢鬆散而去除。

1.螯合劑（jì）與螯合物（wù）的概念

由一個簡單正（zhèng）離子（稱為中心離子）和幾個中性分子或離子（稱為配位體（tǐ））結合而成的複（fù）雜離（lí）子叫（jiào）配離（lí）子（又稱絡離子），含有配離子的化合物叫配位化合物。

在配合物中，中心離子通過配位鍵結合。配位鍵是一種特殊的共價鍵，它是由一個原子提供電子對，另一個原子提供空軌形（xíng）成的。如果配位體中隻（zhī）有一個配位原子，則中心離子與配位體之間隻能形成一（yī）個配位鍵。例如：Cu₂++：NH₃=Cu₂+：NH₃。

有些配（pèi）位體分子中含有兩（liǎng）個以上的配位原子，而（ér）且這兩個配位原子之間相隔2〜3個其他非配位（wèi）體原子時，這個（gè）配位體就可與（yǔ）中心離於（或原子）同時形成兩個以上的配（pèi）位（wèi）鍵，並形成一個包括兩個配位鍵的五元或六元環的特殊結（jié）構，把這種具（jù）有環狀結構的配合物（wù）叫（jiào）做螯（áo）合物（wù）。把能夠形成螯合（hé）物的配位體稱為螯合劑。

當生成的螯（áo）環是五元環或六元環時，螯合效（xiào）應通（tōng）常（cháng）是最大的。而生成的螯環數目越多，則螯（áo）合物越穩（wěn）定。螯合物比一般的配合物（wù）更穩定（dìng）。

金屬離子螯合劑可分（fèn）為無機的金屬離子螯合劑和有機的金屬離子螯合劑。

2.無機金屬（shǔ）離子螯合劑（jì）

（1）氨（ān）

氨NH3為無（wú）色氣體（tǐ），有強烈的刺激性氣味。相對密（mì）度（dù）0.771。熔點-77.79。沸點（diǎn）-33.5°C。易溶於（yú）水（shuǐ）、乙醇和乙醚（mí）。

氨水是氨的水溶（róng）液。工業品為（wéi）無色（sè）液（yè）體，約含（hán）10%〜25%的氨。由於氨對銅離子具有良（liáng）好的絡合性能，且（qiě）產物都是易溶的，因此它是清洗鋼垢的（de）清洗（xǐ）劑。在水中銅離（lí）子與氨發（fā）生如下反（fǎn）應：

Cu₂++4N₃=[Cu（NH₃）₄]²+

1gβ[Cu（NH₃）₄]²+=13.32

嚴格地說，銅離子與氨（ān）生成的是配合物，但（dàn）由於（yú）其發生的反應與螯合反應（yīng）類似，因此放在本節敘述。

在化（huà）學清洗中，氨主要用作水衝洗（xǐ）時的防鏽劑、脫脂清洗時的pH值調整劑、酸洗時的（de）配合（hé）劑、銅垢清洗劑以及中和劑等。

對於（yú）有特殊要求的清洗對象，例如采用全揮發處理（lǐ）的高壓鍋爐和某些（xiē）化工設備，在進行水壓試驗和水衝洗時可使用氨水作防鏽（xiù）劑。

當用檸檬酸清洗時，清洗過程中容易形成檸檬酸鐵沉（chén）澱而影響清洗效果，因此常采用加氨檸檬酸，使（shǐ）鐵離子與檸（níng）檬酸一鞍鹽生成溶解度很大的檸檬酸鐵錢螯合物。

中高（gāo）壓鍋爐的給水加熱器和凝汽器往往由銅合金製成。某些化（huà）工設備、換熱設備及管道使用銅合金作為（wéi）結構材料的（de）情況也不少。由於運行時發生腐蝕等（děng）原因，含（hán）有銅製設備的係統，其汙垢成分中往往含有銅。在銅垢清洗中（zhōng），溶（róng）解的銅離子會在鋼鐵等電位較低的金屬表麵沉積，引起鋼（gāng）鐵等電位（wèi）較低的（de）金屬的電偶腐蝕（shí）。加入氨後，銅離子（zǐ）與氨（ān）生成穩定的配合物，不會再向鋼鐵表麵沉積。因（yīn）此在銅的清洗劑中氨是重要（yào）的組分。

（2）聚合磷酸鹽

常用的聚合磷酸鹽包括（kuò）三聚磷酸鈉、六（liù）偏磷酸鈉。

①聚礴酸鈉三聚磷酸鈉（公式P149頁）為白色結晶粉末。表觀相對密度0.35〜0.90，熔點622℃，易溶於水，25°C時1%水溶液的pH值為9.7〜9.8。三聚磷酸鈉在水中的溶解度如表3-49所示。

表（biǎo）3-49三聚磷酸鈉在水中的溶（róng）解度（dù）

表格P149頁

②偏磷酸鈉六偏磷酸鈉多用（公式P149頁）表（biǎo）示。為NaO/P₂O₅摩爾比約等於（yú）1的玻璃狀粉末或鱗片狀固體，相對密度2.484。熔點（也是分解溫度）616°C。在空（kōng）氣中易潮解，吸（xī）收水分後變成粘膠狀物。易溶於水，但溶解速度較慢。在（zài）水（shuǐ）中幾乎可與所有金屬（shǔ）離子生成水（shuǐ）溶性螯合（hé）物，尤其對（duì）鈣離子的螯合能力最強。其水溶液（yè）呈酸性，1%水（shuǐ）溶液的pH值為5.5〜6.5。不溶於其他有（yǒu）機溶劑。六偏磷酸鈉在水中的溶（róng）解度，20°C時每升溶解973.2g，80°C時每升水溶（róng）解（jiě）1744g。

聚合磷（lín）酸鹽有磷氧鍵的（de）基本結構，可用通式（公（gōng）式P150頁）表示。由於它們的分子中含（hán）有多個配位原子氧，又符合形成五元環螯合結構的條件，所以可與多種二價金屬離子結合成螯合物。

三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉對鈣、鎂（měi）、鐵的螯合能力如表3-50所示。

表（biǎo）格P150頁

聚磷酸鹽對鈣、鎂等堿土族金屬離子（zǐ）有較好的螯合能力，但對（duì）重金屬離（lí）子，特別是鐵離子的螯合能力較差。常用作硬水軟化劑、鍋爐除垢劑以及洗滌助（zhù）劑。

用（yòng）於作洗滌助（zhù）劑時，三聚磷酸鈉具（jù）有效果好（hǎo），價格（gé）便宜的特點，是洗滌劑中助（zhù）洗劑的首選品種。但隨著水體富營養化的加劇，環保對磷的排放越來（lái）越嚴格，人（rén）們不得不尋求（qiú）其他的洗（xǐ）滌助劑。

聚磷酸鹽（yán）中的六偏磷酸鈉在工業循環冷卻水係統中廣泛（fàn）應用，它們不僅在循環冷卻水正常運行時用作緩蝕阻垢劑，一般在新係統投（tóu）入運行前，要用聚磷酸鹽清洗。具體方法如下：向冷卻塔水池中注水，待達到一定水位，加入氯（lǜ）或次氯酸（suān）鈉使水中的遊離氧達到指定濃度，調整水的pH值達到（dào）6.5〜7.0。加入表麵活性劑以清洗設備上的油汙和增強氯控製微生物的效果。根據（jù）冷卻（què）水係統的（de）清潔程度，向水中加（jiā）入200-1000mg/L聚磷酸鹽和適量的聚合物，將水的pH值調到5.0-5.5，循環清洗12h，轉入預膜。運行後的循環冷（lěng）卻水係統的不停車清洗也大量用到六偏磷酸鈉。

磷酸鹽螯合劑的缺點是它們在高（gāo）溫下會發生水（shuǐ）解，使螯合（hé）能力（lì）減弱或喪失（shī）。在循環冷卻水中作緩（huǎn）蝕阻垢劑使用（yòng）時，停留時間（jiān）要求不大（dà）於50h。聚磷（lín）酸鹽的（de）螯合能力受pH影響較大，一般隻適合在堿性條件下作螯合劑。

3.有機金屬離子螯合劑

能與金屬離子起螯合作用的有機化合物很多，可分為羧酸類、有機多元麟酸類、聚（jù）竣酸類。其中羧酸類的（de）有機螯合劑按其特征基團劃分，又可分為羥基羧酸類，其代表性的螯合（hé）劑有：檸檬（méng）酸（CA）、酒石酸（TA）和葡萄糖酸（GA）；氨基羧（suō）酸類，代表性的螯合（hé）劑有：乙二胺四乙酸（EDTA）、次氮基三乙酸（NTA）；羥（qiǎng）氨基羧酸類，代表性的螯（áo）合劑有：羥乙基乙二（èr）胺三乙酸（HEDTA）和二羥乙基甘氨（ān）酸（DEG）；有機多元麟酸類，代表性的（de）螯合劑是：羥基亞乙基二麟酸（HEDP）。聚竣酸類代表性的螯合劑有聚丙烯酸（PAA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）、水（shuǐ）解聚馬來酸酐（PMA）等。另外，鍋爐煮爐用的（de）單寧也是一種金屬離子（zǐ）螯合劑。

螯合物清（qīng）洗劑（jì）是利用其自身的酸性和所帶活性基團優異的螯合（hé）能力，再加上表麵活性劑、緩蝕劑、滲透劑的作用，將附著在金屬表麵的氧化層、鹽垢剝離、浸潤、分散、螯合至清洗液中（zhōng），以達到清洗（xǐ）的目的。

常用的幾種有機螯合劑的（de）螯合能力見表3-51。

表3-51三種常（cháng）用有機螯合劑的螯合能力

表格P151頁（yè）

工業清洗中常用的幾種有機螯合劑如下。

（1）檸檬酸

（公式P151頁）是較強有（yǒu）機酸。從冷的水溶液中結晶（jīng）的檸檬酸含一分子結晶水。一（yī）水（shuǐ）合物是無色、無嗅（xiù）、斜方晶係的三棱（léng）晶體，熔點約100°C。一水合物通常是穩定的，但在幹燥空氣中易失去結晶水。在緩和加熱（rè）時，一水合物（wù）在70~75°C軟化失水，最後在135〜152°C範圍內完（wán）全熔融。在快速加熱時（shí），結（jié）晶在100°C熔（róng）融。檸檬酸易溶（róng）於水、乙醇和乙醚（mí）。檸檬酸在水中的溶解度見表3-52。

表3-52無水檸檬酸在水中的溶（róng）解度

表格P151頁

檸檬酸（suān）是有三個竣基團（tuán）的有機酸，通過公式P151頁和-OH中的氧原子與二價或三價金屬離子（zǐ）螯合，生成具有環狀結構的螯（áo）合物，是工業上使（shǐ）用最廣泛的羥（qiǎng）基羧酸（suān）螯合劑。常（cháng）用於清洗氧化鐵垢（gòu）。

檸檬酸（suān）與鐵離子形成的螯合物的溶解度低，在水中會形成沉澱（diàn）。為了增加其溶（róng）解度，加入（rù）適量的氨以形成檸檬酸單銨，與（yǔ）Fe³+、Fe²+螯合，分別形成溶解度較大的檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸鐵銨，則不會在清洗除鏽時出現沉澱。檸檬酸（suān）與鐵的螯合物以檸檬酸單銨形式螯合最為穩定。

Fe₃O₄+3NH₄H₂C₆H₅O₇→FeNH₄C₆O₇+2FeC₆H₅O₇+2NH₄OH+2H₂O

檸檬酸有不含結晶水的和含一分子結（jié）晶水的。用於清洗的是（shì）檸檬（méng）酸的一水錢鹽（yán）（檸檬酸單銨）。其配製方法是向檸檬（méng）酸溶（róng）液中加氨水，使溶液的pH值達（dá）到3.2〜3.6即可。檸檬酸單鍍和蔗糖（táng）一（yī）樣（yàng），在水中很（hěn）容易溶解，常用作各種飲料的酸味劑，是無毒的清洗劑（jì）。

檸檬酸的一大用途是用作化學清洗（xǐ）劑。當設備構造複雜、清洗液難以徹底（dǐ）排放，或者在結構材料中含（hán）有某些（xiē）因殘留氯離子可能引起應力腐蝕開裂的材（cái）質時，不能使（shǐ）用無機酸（suān）清洗，這時（shí）可用檸檬酸清洗。

在清洗時（shí），在適當pH值（zhí）的水溶液中，檸檬酸的疑基和竣基能與許多金屬離子形成螯合物。這種螯合反應，廣泛用於清洗金屬（shǔ）表麵軋製鐵鱗、腐蝕產物。檸檬（méng）酸對碳鋼（gāng）的腐蝕作用較小，殘留物容易消除，清（qīng）洗廢液易處理。因此，現代高壓鍋爐、石油化工設備以（yǐ）及核動力電站（zhàn）設備等往往采（cǎi）用檸（níng）檬酸清洗。

檸檬酸（suān）在化學清（qīng）洗中（zhōng）的另一大（dà）用途是作為中和預（yù）處理劑或者（zhě）漂洗劑。酸洗結束之後，在轉入水洗和中和程序（xù）時，隨著清洗液pH值的上（shàng）升，在酸洗階段處於（yú）溶解狀態的鐵（tiě）鹽變成氧化鐵而（ér）沉澱在（zài）金屬表麵上，發生（shēng）二次生鏽，影響清（qīng）洗（xǐ）效果。為防止金屬表麵二次生鏽，在進入中和程序前（qián），往往需要加入對鐵有螯合能力（lì）的藥劑，檸檬酸正好能夠滿足這種要求。檸檬酸與氫氧化鐵反應（yīng）的速度（dù）快，螯合力強，即使pH值在堿性範圍內，也不會生成氫氧化鐵沉澱。所以在化學清洗，特別是大型設備（bèi）的清洗中，廣泛采（cǎi）用檸檬酸作漂（piāo）洗（xǐ）劑。

與鹽酸等無機酸比較，檸檬酸在常溫下對氧化鐵垢的（de）溶解能力太弱，在（zài）清洗時，常把清洗液加熱至80~90°C使用。典型的檸檬酸清洗液配方如下。

檸檬酸3%緩蝕劑~3%

氨調pH值至3.5~4.0

具體操作方法是：向係統中（zhōng）充滿水，用循環泵打循環，將（jiāng）水加熱到80〜90°C，加入緩蝕劑，循環均勻。再加入（rù）檸檬酸，循環均（jun1）勻後，用氨調（diào）pH值至3.5〜4.0，在80〜90°C下循（xún）環清洗6~8h，清洗液的流速一般控（kòng）製在0.3~1m/s。

當汙垢成分中（zhōng）含有矽時，常采用以下配方：

檸檬酸（suān）2%氨調pH值至（zhì）3.5~4.0

氟化氫氨0.5%緩蝕（shí）劑（jì）~3%

具體的操作（zuò）方法是：在加入檸檬酸並循環均勻後，加入氟化氫氨，其他步驟與上相同。

以檸（níng）檬酸作為漂洗劑的鈍化配（pèi）方如下：

檸檬酸（suān）~0.1%鈍化（huà）劑0.05%〜0.5%

氨（ān）調pH值至9.5以上

不管酸洗階段（duàn）釆（biǎn）用鹽酸、檸檬酸還是其（qí）他酸，都可以采用此（cǐ）配方。具體的操作方（fāng）法是（shì）：用空（kōng）氣或氮氣置換酸洗液，重複充水、排水（shuǐ），直至係（xì）統中水的pH值達到5.5以上（shàng）。向係統（tǒng）中加（jiā）入檸檬酸，循環1〜2周，用氨調pH值到9.5以上，加入鈍化劑，在60°C以上循環鈍化2〜4h即可。

采用檸檬酸清洗時，最忌生成難溶的檸（níng）檬酸鐵沉澱，它呈鮮亮的橘紅色晶狀，非（fēi）常牢固地附（fù）著在金屬表麵。還必須注意的是，用來調節pH值的氨水中必須不含硫離子和其（qí）他能使鐵沉澱（diàn）的物質。

（2）乙（yǐ）二胺四乙酸（suān）

公式P153頁（yè）

乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraaceticacid）C₁₀H₁₆O₈N₂為白色（sè）、無味（wèi）、無嗅的結晶性粉末。其遊（yóu）離態酸及其金屬化合（hé）物對熱非常穩定（在240°C時融化變質）。幾乎不溶於（yú）水、乙醇、乙醚及其他溶劑，能溶於（yú）5%以上的無機酸。用苛性堿中和，可生成一、二、三、四堿金屬鹽。EDTA的（de）鹽在水中有不同（tóng）的溶解度，具體見表3-53。

表3-53EDTA及其鈉（nà）鹽的溶解度

表格P153頁

EDTA是螯合劑的代表性物質。其分子中（zhōng）含有2個氮原子和4個氧原子，可提（tí）供形成配位鍵的電子對（duì），與（yǔ）鈣、鎂等金屬離子形成（chéng）含6個配位鍵的（de）五元環螯合物。

化（huà）學清洗時常用EDTA的鈉鹽或錢鹽。在化（huà）學清洗中，若（ruò）向清洗（xǐ）劑中加入EDTA，能防止鈣、鎂的磷酸鹽、碳酸鹽、矽（guī）酸鹽在金屬表麵沉積。

EDTA是四元酸，在不同pH值下有不同的存在形式（shì）。在PH<1時是難溶於水的H₄EDTA，對於（yú）化學清洗不起作用。在氫氧化鈉與氫氧（yǎng）化銨中發生溶解，並（bìng）隨pH值升高改變其存在形式，螯合（hé）反應也隨之（zhī）改變。

以鈉（nà）鹽為例，pH值為2.7時，NaH₃EDTA與Na₂H₂EDTA各半（bàn），能（néng）對二價金屬離子進行螯合（hé）。pH值為4時主要以Na₂H₂EDTA形式存在（zài），可與二價鐵、鈣、鎂、銅、鋅等（děng）離（lí）子（zǐ）螯合。在pH值為6.2時，Na₂H₂EDTA和Na₃HEDTA各半，能與（yǔ）三價鐵離子、鋁離子螯合。由（yóu）於氫（qīng）氧（yǎng）化鐵的溶度積常數為（wéi）10〜38，氫氧化鋁呈兩性反應，因（yīn）此EDTA清（qīng）洗的pH值不宜超過8.5。pH值超過9，三（sān）價鐵將以氫氧化鐵形式沉澱出來，鋁可以氫氧（yǎng）化鋁形式沉澱或以鋁（lǚ）鹽形式溶解。表3-54列出了垢中常見成分與EDTA的鈉鹽螯合（hé）時（shí）所形成的螯（áo）合物的不穩定常數。

表3-54EDTA鈉鹽與垢中常見成分形成（chéng）鼇（áo）合物的不（bú）穩定常數

表（biǎo）格P153頁（yè）

EDTA可用於核工業、電力、石（shí）油化工、輕工等工（gōng）業設備的清洗。釆用EDTA進行化學清洗時，可以用EDTA鈉鹽，也可以用EDTA鞍鹽。當采用循環（huán）清洗法清洗時，可采用3%〜6%的EDTA錢鹽在係統內循環，由（yóu）於EDTA在（zài）高於150°C時會分解，因此清洗溫度通常控製在135°C以下，循環清洗（xǐ）大約（yuē）6h後（hòu），金屬表麵的（de）氧（yǎng）化鐵及腐蝕產物即可被除去。

EDTA鈉鹽對金屬離子按式量螯合。采用EDTA進行鍋爐清洗（xǐ）時，為（wéi）避免EDTA浪費，應使剩餘濃度為1%左右，過（guò）低影響（xiǎng）清洗效果，過高增加清洗成本。清洗步驟為：首先將鍋爐水加熱到135°C左右，熄火，先將（jiāng）緩蝕劑加入汽包內並使之與水完全混合，然後將EDTA投入鍋爐，用氨調（diào）節清洗液（yè）的pH值。點燃（rán）鍋（guō）爐，將爐水（shuǐ）加熱到163°C左右後熄火，使（shǐ）爐（lú）水冷卻到1359左右。如（rú）此重複加熱一冷卻，直至清洗（xǐ）液中總（zǒng）鐵含量（liàng）達到穩定為止（zhǐ）。然後將爐水溫度降至82°C左右，向汽水循環係統吹入空氣，使銅氧化（huà）。當清（qīng）洗液中銅的濃度達（dá）到穩定後，將爐內的清洗液排出。清洗時EDTA的（de）用量一般為0.1〜0.2mg/L。

選擇EDTA清洗的pH值（zhí）時，既要（yào）保證附著物被清洗幹（gàn）淨，又要防止腐蝕（shí）設備。pH值（zhí）較低時（例如pH值為3以下），垢中成分容易以離子狀態溶出，可加快清洗，但是在（zài）135°C的溫度下，鋼鐵難以（yǐ）緩蝕。如果pH值過（guò）（例如6以上（shàng）），雖（suī）然鋼鐵的（de）腐（fǔ）蝕速率較低，但是不利於清洗反應（yīng），因為（wéi）EDTA鈉鹽的螯合清洗是利用垢中溶出的金屬離子與EDTA鈉鹽反應（yīng），溶液的（de）pH值越高，垢中氫（qīng）氧化物（和碳酸鹽）越穩定，清洗時間（jiān）將延長，清洗效（xiào）果也差。

在EDTA鈉鹽的螯合（hé）清洗中，隨著垢成分的（de）溶解（jiě），螯合（hé）反應產生的氫氧化鈉與碳酸鈉使溶液的pH值升（shēng）高，鋼鐵（tiě）的腐蝕程度減（jiǎn）輕，其反（fǎn）應如下：

CaCO₃+Na₂H₂EDTA→CaH₂EDTA+Na₂CO₃

Mg（OH）₂+Na₂H₂EDTA→MgH₂EDTA+2NaOH

Fe（OH）₂+Na₂H₂EDTA→FeH₂EDTA+2NaOH

Cu（OH）₂+Na₂H₂EDTA→CuH₂EDTA+2NaOH

Ca₁₀（OH）₂（PO4）6+10Na2H₂EDTA→10CaH₂EDTA+2NaOH+6Na₃PO₄

3MgO•2SiO₂•3H₂O+3Na₂H₂EDTA→3MgH₂EDTA+6NaOH+2SiO₂

SiO₂+2NaOH→Na₂SiO₃+H₂O

Fe（OH）₃+Na₃HEDTA→FeHEDTA+3NaOH

在pH值為8.5以下，上述反應均能向右方進行，這是由於溶液中OH-濃度較低（dī），而EDTA濃度較高。為了防止清（qīng）洗液中（zhōng）高價鐵的沉澱，可向溶液中加入聯氨，將三價鐵還原為二價鐵。如果垢中鈣（gài）的含量很低，也可加亞硫（liú）酸鈉（nà）作還原劑。

EDTA也可用作石油天（tiān）然氣工業（yè）油氣井的除垢劑。油（yóu）氣田在進入高含水期後，因為地層孔隙結垢（gòu）和地麵集（jí）輸係統結垢而影響油氣生產的現象極為普遍。采用鹽酸酸化雖然能使油（yóu）氣產量得到恢複，但繼而會導致油氣井的產量迅速衰減。而采用向油（yóu）氣井擠（jǐ）注EDTA的（de）鈉鹽，不但能將鹽垢溶解，還可以將堅硬的（de）垢塊破壞（huài），使之形成鬆散的垢泥，使油氣井恢複生產（chǎn）能力（lì）。

（3）次氮基三乙酸（suān）（NTA）（公式P154頁（yè））

次氮基三乙酸（nitrilotriaceticacid）C₆H₉NO₆為斜（xié）方晶係。熔點230-235°C，且於此溫度下分解（jiě）。在（zài）1L水中（zhōng）可溶解1.28g本品。本品的飽和水溶液的（de）pH值為2.3。

當作為清洗劑時，NTA可用來代替EDTA。與EDTA相比，NTA對金屬的螯合能力稍差，但由於相對的分子質量小，相同質量的NTA可以螯合更多質量的金屬離子。NTA的價格也比EDTA便宜。本品作為螯合劑使用，具有生物可分（fèn）解的（de）能力強、成本較低的特點。

（4）羥基亞乙（yǐ）基二膦酸（公式（shì）P155頁）

羥基亞乙基二膦酸（hydroxyethylidenediPhosphonicacid）C₂H₈O₇P₂，又名羥基（jī）乙叉二膦酸，純羥基乙叉二麟酸為白（bái）色（sè）粉末，用作（zuò）清洗劑的市售品一般為50%~60%的水溶液。本品對水中多價金屬離子具有螯合能力。在25°C時測得其與幾（jǐ）種（zhǒng）常見的多價金屬（shǔ）離子螯（áo）合物的（de）穩定常數分別為：Kca²+=6.04，KHg²+=6.55，KFe³+=16.21。

羥基乙叉二膦酸在水溶液中能電離成氫（qīng）離子和酸（suān）根離子，酸根離子能和鐵等許多金屬離子形成穩定的螯合物，反應過程如下：

公式P155頁

羥基乙叉二膦酸有優異（yì）的螯合性能及一定的緩蝕能力。它不但對鈣、鎂、鐵等金屬（shǔ）離子（zǐ）有很強的螯合能力，而且對這些金屬的（de）無機鹽類如硫酸鈣、矽酸鎂等也有好（hǎo）的清洗作用。當（dāng）羥（qiǎng）基乙叉二膦酸的（de）質量分數（shù）在1%〜5%時，其除鏽效果可以和鹽酸相媲美。羥基乙叉二麟酸也是工業循環冷卻水（shuǐ）中最常用的阻垢緩蝕劑。循環水係統的清洗（xǐ）常采用疑基乙叉二麟酸與其他藥劑（jì）複配進行。

（5）聚丙烯酸

聚丙烯酸（C₃H₄O₂）x，（公式（shì）P155頁）為白色固體，易吸潮，溶於水、甲醇（chún）、乙醇等溶劑。市售品（pǐn）為線形聚合物，無（wú）色到琥珀色（sè）的清澈或（huò）微渾液（yè）體。由於聚（jù）丙烯（xī）酸的堿金屬鹽類在水中的（de）溶解度較高，貯存穩定（dìng）性更好，故常將其中和成鹽類備用。聚丙烯酸是工業循環冷卻水中最（zuì）常用的阻垢劑。循環（huán）水係統的不停車清洗常釆用聚丙烯酸與其他藥（yào）劑複配進行。

其他的有機螯合劑（jì）還（hái）有氨基三亞（yà）甲基膦酸（ATMP）、乙二胺（àn）四亞（yà）甲基膦酸（EDTMP）。它們具有良好的化學穩定性，不易水解，能耐較高的溫度。對許（xǔ）多金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅等金屬離子都有優（yōu）異的螯合能力，在工業清洗中常用作清洗劑。

另外還有聚竣酸類，例如聚甲（jiǎ）基丙烯酸、水解（jiě）聚（jù）馬來酸酐、富馬（mǎ）酸（反丁烯二酸）一丙烯磺（huáng）酸共聚體（tǐ）等。它們也都是優良的（de）金屬（shǔ）離子螯（áo）合劑，在工業清洗中廣泛用作清（qīng）洗（xǐ）劑。

4.螯（áo）合清洗劑的應用實（shí）例

①淮北電廠6#鍋爐（lú）過熱器結垢280g/㎡，采（cǎi）用質量分數（shù）為32%的HEDP清洗2h，清洗（xǐ）後的金屬表麵（miàn）優於用鹽酸清（qīng）洗後的表（biǎo）麵。

②北京燕山石化公司某化工（gōng）廠的換熱器，釆用HEDP進行不停車清洗，清洗液（yè）組成為：HEDP35mg/L，聚丙烯酸9.5mg/L，三（sān）聚磷酸鈉（nà）10mg/L，pH值控製在5±0.5對金屬無腐蝕，除垢率為40%〜60%。

③日本近年來采用的ACR清洗劑，是以EDTA鈉鹽為主，加多乙醇胺組成的，pH值控製在9左右，清洗後不用中和鈍（dùn）化處理。清洗工藝條件為：EDTA10%（質量（liàng）），LAN-826緩蝕劑0.25%（質量），清洗溫度為65°C。在此清洗條件下（xià），碳鋼的腐蝕速率為0.15g/（㎡•h），緩蝕率達99.2%。

④某芳烴聯合裝置因（yīn）放（fàng）置時間較長，設備管線鏽蝕。釆（biǎn）用以檸檬酸為酸洗劑的清洗方案。酸洗配方及工藝為：檸檬酸（固體）3%（質量），用氨水調pH值為3.5〜4.0，加入0.1%的Lan-826緩（huǎn）蝕劑，控製溫度80°C以上，清洗8〜10h。

⑤大（dà）慶30×10⁴t/年乙烯裝（zhuāng）置輔助鍋爐的化學清洗（xǐ），該輔鍋的蒸發量為165t/h，鍋爐（lú）壓力10MPao酸洗方案為：檸檬酸3%（質量，下同（tóng）），若丁0.32%，聯氨0.08，氨水適量。清（qīng）洗的腐蝕速（sù）率為0.258〜0.735g/（㎡•h），符合國家（jiā）規定的清洗要（yào）求。

緩蝕劑與緩蝕作用

1.緩蝕劑的定義

在低濃度下即能阻止或減（jiǎn）緩金屬在環境介質中腐蝕的物質稱為緩蝕（shí）劑。緩蝕劑又稱為阻蝕劑、阻化劑或腐蝕抑製劑（jì）。在腐（fǔ）蝕環境中釆用緩蝕劑保護金（jīn）屬的方法稱（chēng）為緩（huǎn）蝕劑保護。現在普遍釆用的中和劑、脫氧劑、除（chú）垢防垢（gòu）劑一般不包括在（zài）緩蝕劑中（zhōng）。

緩蝕劑保護技術已成為一（yī）項重要的防腐蝕技術。在（zài）石油、化工、冶金、機械製造、交通運輸等部（bù）門得到廣泛的（de）應用。許多緩蝕劑己（jǐ）商品化。在清洗（xǐ）金屬（shǔ）材（cái）料的時（shí）候，常（cháng）常要用到緩蝕劑（jì）。

2.緩蝕劑的分（fèn）類

緩蝕劑的品（pǐn）種很多（duō），常（cháng）見的（de）分類方法有（yǒu）以下幾種。

（1）按緩蝕劑對腐蝕的電極過程的（de）抑製作用分類

①陽極抑製型緩蝕劑（jì）通過抑製腐蝕的陽極過程而阻滯金屬腐蝕（shí）的緩蝕劑。這種緩蝕劑通常是由其陰離子（zǐ）向金屬表麵的腐蝕陽極區遷移，使金屬鈍化，從而抑製腐蝕的陽極過程。例如，在中性介質中的洛酸鹽和亞硝酸鹽，以及在氧存在的環境中的矽酸鹽、硼酸鹽、苯甲酸鹽、磷酸鹽等屬於此。

②陰極抑製型緩（huǎn）蝕劑是通過抑製腐蝕的陰極（jí）過程而阻滯金屬腐蝕的（de）緩蝕劑（jì）。一般由其陽離子向金屬表麵腐蝕的（de）陰（yīn）極區遷移，或者被還原，或者和陰離子反（fǎn）應而形成沉澱膜，使腐蝕的陰極過程受到阻滯。比如，Zn²+、Ca²+在陰極區和OH-反應分別生成Zn（OH）₂、Ca（OH）₂，As³+和Sb³+在陰極被還（hái）原為As和（hé）Sb覆蓋於陰極表麵，起到抑製腐蝕的作用。

③混合抑製型（xíng）緩蝕劑是既可（kě）以抑製腐蝕的陽（yáng）極過程，又能夠抑製腐蝕的陰極（jí）過程的緩蝕劑。例如，胺、有機亞硝酸鹽、硫脲等。

（2）按緩（huǎn）蝕劑所形成的保護膜的類（lèi）型（xíng）分類

①氧化膜型緩蝕劑：通過（guò）使金屬表（biǎo）麵形成致密的、附（fù）著（zhe）力強的氧化膜而阻滯金屬腐蝕的緩蝕劑。在中性介（jiè）質中，亞硝酸（suān）鹽、鉻酸鹽等屬於這一類。它們都具有氧化性，可使金屬表麵發生鈍化，因此又稱為（wéi）鈍化劑。

②沉澱膜型緩蝕劑：此（cǐ）類緩蝕劑能（néng）與介質中的某些離子發生反應，在金屬表麵（miàn）沉積一層具有保護（hù）作用的沉（chén）澱膜而阻滯金屬的腐蝕。在中性介質中的硫酸鋅、碳（tàn）酸氫鈣、聚磷（lín）酸鹽等屬（shǔ）於這一類。

③吸附膜型緩蝕劑：能吸附於金（jīn）屬表（biǎo）麵（miàn）形成吸附膜而阻滯金屬腐蝕的一類緩蝕劑，大多是含N、P、0、S的有機化合物。

三種不同緩蝕劑在金屬表麵的保護膜及其基本（běn）性能如表3-55所（suǒ）示。

表3-55緩蝕劑在金屬表麵的保護膜的（de）比較

表格P157頁

（3）按緩蝕劑的分散性能分類

可分為水溶性、油溶性和（hé）揮發性（氣相）緩蝕劑。

（4）按緩蝕劑所（suǒ）應用介質（zhì）的酸堿性分類

可分（fèn）為酸性介質緩（huǎn）蝕劑、中性介質緩蝕劑和堿性介質緩蝕劑。

（5）按緩蝕劑（jì）的（de）用途分（fèn）類

可分為冷卻（què）水（shuǐ）、油氣井、酸洗、工序間防鏽緩蝕劑等。

（6）按被保護的金屬材料分類

分為鋼鐵、不鏽鋼、銅、鋁的緩蝕劑等。

3.緩蝕劑保護的優點

①有良好的保護效果根據（jù）不同的腐蝕體係，選用適當的緩蝕劑和保護工藝，往往可以取（qǔ）得優異的（de）保護效果，保護效率可以達到99%以上，甚至100%。不但對金（jīn）屬的均勻（yún）腐蝕有（yǒu）效，而且（qiě）可以抑製局部腐蝕。多種緩蝕劑的配合使用，還可以保護同一腐蝕體係中的多種金（jīn）屬材料。

②投入少，使用方（fāng）便被保護的設備即使結構比較複雜，難以采用其他保（bǎo）護方法（fǎ），隻（zhī）要在（zài）其所處的環（huán）境中加入適當的緩蝕劑，即可取得良好的效果。

使（shǐ）用緩蝕劑不必有（yǒu）特（tè）殊的附加設備，使用（yòng）濃度很小，有（yǒu）時隻要幾十mg/L。緩蝕劑保護的技（jì）術比較容（róng）易掌握，投資少，成本低。

③用途廣泛緩蝕劑已廣泛應（yīng）用於工業（yè）水、海水、石油、大氣、油、蒸汽、混凝土、酸堿鹽及某些其（qí）他的化學物質等環境中。緩蝕劑還可能（néng）與電化學保護、塗料等（děng）聯合（hé）使用。

4.緩（huǎn）蝕劑（jì）保（bǎo）護的局限（xiàn）性

緩蝕劑保護和其他保護技術一樣，有其使用範圍和局限性，在選用時應加以（yǐ）注（zhù）意。

①隻適用於封閉或循環係（xì）統，不至於造成緩（huǎn）蝕劑的流失，提高成本，汙染環境。

②具有很強的針對性，某種緩蝕劑及其應（yīng）用（yòng）工藝隻對一定的腐蝕體係有緩蝕作用。

③一般（bān）的緩（huǎn）蝕（shí）劑不適用於高溫環（huán）境（jìng），絕大多數應在1509以下使用。

④對於可能造成產品或生產介質汙染的場合，不可使用緩蝕劑。例如，食品、製藥等生（shēng）產過程不宜使（shǐ）用。

⑤要考慮緩蝕（shí）劑對環境是否會（huì）造成汙染（rǎn），以（yǐ）及廢料的回收和處理。

⑥在強酸、強堿等強腐蝕性介質中，不能用緩蝕劑達到長期保護的目（mù）的。

5.性能指標

①緩蝕效率緩蝕劑的優劣（liè）最主要的指標是緩蝕效（xiào）率。緩蝕效率又稱為緩蝕率或抑製效（xiào）率。

I=（v₀-v）/v₀×100%=（1-v/v₀）×100%

式中：v₀——未添加緩蝕劑時金（jīn）屬的（de）腐蝕速度；

v——添加緩蝕劑後金屬的腐蝕速度。

緩蝕率I越（yuè）大（dà），緩蝕劑越好。最（zuì）好（hǎo）的緩蝕劑的（de）緩（huǎn）蝕率I可達100%。也可以用抑製係數y表示：

y=v₀/v=1/（1—I）

抑製係數y越大，緩蝕劑也越好。

這種表（biǎo）示方法隻適用（yòng）於描（miáo）述均（jun1）勻腐蝕緩蝕劑的優劣。

②緩蝕劑的後效性能緩蝕劑的後效性能是指當（dāng）緩蝕劑的濃度由其正常使（shǐ）用濃度大幅度下降後，緩蝕作用（yòng）所能維持的時間。該時間越長，緩蝕劑的後效性能越好，也表明（míng）由緩（huǎn）蝕劑作用在（zài）金屬表麵形成的保護膜的壽命越長。緩蝕劑的（de）後（hòu）效性能也可以用維持緩（huǎn）蝕性能所（suǒ）需緩蝕劑的最小（xiǎo）濃度。緩蝕劑的後效性能（néng）越好，所需添加的緩蝕劑的量和次數越少。

此外，緩（huǎn）蝕劑（jì）的毒性、成本、發泡性等也是評價（jià）緩蝕劑性能的指標。

6.緩蝕劑（jì）的作用機理

由於金屬腐蝕和緩蝕（shí）過程的複雜性以及緩蝕劑的多樣性，難以用同樣一種理論解釋各種各樣緩蝕劑（jì）的作用（yòng）機理。下麵簡要介紹幾種主要的緩蝕作（zuò）用理論的要點。

（1）成相膜理論

成相膜理論認為緩蝕劑在金屬表麵形成一層（céng）難（nán）溶解的保護膜以阻止介質對（duì）金屬的腐蝕。該（gāi）種保護膜包括氧化物膜和沉澱膜。

氧化物膜是緩蝕劑或緩蝕劑（jì）與溶解氧氧化金屬表麵所生成的。前者如K₂Cr₂O₇，K₂CrO₄，NaNO₂等；後者如Na₃PO₄，Na₂SiO₃等。

沉澱膜是緩蝕劑（jì）和腐蝕介質（zhì）中的分子（zǐ）或離（lí）子反應生成的。例如，在中性水溶液中，ZnSO₄與介質中的OH-生成Zn（OH）₂沉澱膜。

（2）吸附膜理論

吸附膜理論認為，某些緩蝕劑通過其分子或離子在（zài）金屬表麵的物（wù）理吸附或（huò）化學吸附形成吸附保護膜而抑製介（jiè）質對金屬的腐蝕。有的緩蝕劑分子或離子與金屬表麵由於有靜電引力和分子間作用力而發生物理吸附。另一些緩蝕劑可以與金屬（shǔ）表麵形成配位鍵而發生化學吸附。有（yǒu）機緩蝕劑（jì）以其親水基團吸附於金（jīn）屬表麵，疏水基離開金（jīn）屬表麵，形成吸附層把金屬的活（huó）性中心覆蓋，阻止介（jiè）質對金屬的侵蝕。此類緩蝕劑主要是（shì）有機緩蝕劑（jì）。圖3-21是緩蝕作用的（de）吸附理論的示意圖。

圖（tú）3-21緩蝕作用的吸附理論的示意圖

圖片P159頁

（3）電化學理論

電化學理論認為緩蝕劑通過加大（dà）腐蝕的（de）陰極過程或/和陽極過程的阻力而減小金屬的腐蝕（shí）速度。因此而分為陽極抑製型、陰極抑製型和混合抑製型緩蝕劑。這種電化（huà）學理（lǐ）論可以用圖3-22的極化曲線圖表示（shì）。其中，縱坐標是電極電位E，Ec耳是金（jīn）屬的腐蝕電位；橫坐標是電流密度i，ic心是金屬的腐蝕電流密度。加入緩蝕劑以（yǐ）後，金屬的腐蝕（shí）電位由Ec變為比，腐蝕電流密度由ic下降（jiàng）為（wéi）ic'。

圖3-22不同類型緩蝕劑的極化曲線（xiàn）示意圖（tú）

圖片P159頁

7.緩蝕作用的影響因素

緩蝕過程和腐蝕過程一樣受到各種因素的（de）影響，包括材料的因素和環境的因素等（děng）。

（1）金屬材料的種類（lèi）和（hé）性能

大多數緩蝕劑對金屬的緩蝕作用具有極強的選擇性（xìng）。在同樣的介質條件下，對於不同的金屬材料（liào），同（tóng）一添加劑可能有完全不同（tóng）的作用效果。比（bǐ）如，在含氯離子的水（shuǐ）中，硫酸鹽對碳鋼具有（yǒu）腐蝕性，而對於不鏽（xiù）鋼的孔蝕和應力腐蝕卻有緩蝕作用。

在含有兩種或（huò）兩種以（yǐ）上金屬的腐蝕介質中，有時需（xū）要選擇兩種或兩種以上的緩蝕劑，采用適當的比例（lì）配合使用，以保護所有的金屬。

要注意的（de）是，一種對某些金屬有緩（huǎn）蝕作用的（de）添加劑，可能對另一些金屬的腐蝕有促進作用。當某種金屬的緩蝕劑失（shī）效以（yǐ）後，不但會使（shǐ）受其保護的金屬發生腐（fǔ）蝕，而（ér）且還可能促進其他金屬収腐（fǔ）蝕。例如，當銅與鋁同處於一個腐蝕體係時，如果銅的緩蝕劑苯並（bìng）三唑失效，銅被腐誡，生成Cu²+。Cu²+在鋁的表麵沉積，Cu²+會氧化鋁，促進鋁的腐蝕。

（2）金屬材料的表麵狀態

金屬表麵的粗糙度大小，是否有劃痕和腐蝕產物及油（yóu）汙等，緩蝕作（zuò）用也有（yǒu）影（yǐng）響（xiǎng）。例如（rú），為取得相同緩蝕效果，光潔度（dù）大的金屬所需的緩蝕劑濃（nóng）度一般比較小。采用相同濃（nóng）度（dù）的緩蝕（shí）劑，光潔表麵的金屬的緩蝕率一般高於粗糙表麵。腐蝕產物和汙垢的存在既消耗緩蝕劑，又（yòu）阻（zǔ）礙緩（huǎn）蝕劑與金屬表麵的接觸，影響緩蝕作用。同時（shí），由於其影（yǐng）響金屬表麵傳熱，可能造成局部過熱，影響緩蝕劑的作（zuò）用效果。

（3）介質的組成

不同的緩蝕劑適用於不同的金（jīn）屬/介質的組（zǔ）合體係，具有嚴格的選擇性。緩蝕劑應與所使用的環境介質中的各種成（chéng）分相容，不但應溶解或分散於該介（jiè）質中，而且不與之發生化學反應。例如，在含（hán）有乙二醇的（de）介（jiè）質中，不應使用（yòng）鋸酸鹽等有（yǒu）強氧化性的（de）緩蝕劑，否則二者發生氧化還原反應而失效。

在中性介質中的硫酸根、氯（lǜ）離子等常常（cháng）對緩蝕作用有較大的影響，而且在（zài）不同的（de）環境中（zhōng），這種影響是不同的。例如，在中性（xìng）介質中，鹵素離子會加速鋼鐵的腐蝕：在酸性介質中（zhōng），鹵（lǔ）素離子則可能（néng）起緩蝕劑的作用。氯離子可延緩鈦在甲（jiǎ）醇中的（de）應力腐蝕；碘離子在酸（suān）性氯化物水（shuǐ）溶液中可延緩不（bú）鏽鋼發生應力腐蝕。

（4）介質的pH值

幾乎所有（yǒu）的緩蝕劑的應用，都有一個有效的甚（shèn）至是最佳的pH值範圍。因（yīn）此，大多數緩蝕劑可以被（bèi）歸類為酸性介質、堿性介質和中（zhōng）性介質緩蝕劑。例如，亞硝酸鈉必須在pH值大於（yú）6的環（huán）境下使（shǐ）用；多磷酸鹽一般應在（zài）pH值大於6.5時（shí）使用（yòng）；矽酸鈉Na₂O•nSiO₂依其模數n的不同而適用（yòng）於不同的pH值範圍。

（5）環境的溫度

溫度對緩蝕劑有很大的影響，但是對（duì）不同的（de）緩蝕劑這種（zhǒng）影響是不同的。

有（yǒu）的緩（huǎn）蝕劑緩蝕率隨溫度的升高而降低。例如，碳（tàn）鋼/硫酸體係（xì）中的硫腺，碳鋼/鹽酸中的沈一ID和∏B一5。這類緩蝕劑在碳鋼表麵的吸附隨溫度的（de）升高而減少。

另（lìng）一些緩蝕劑的緩（huǎn）蝕效率，在一定的溫（wēn）度範圍內隨溫度的升高而（ér）升高。可（kě）能是溫度升高有利於緩蝕劑在金屬表麵形成化學吸附膜。例如在硫酸溶液中的碘化鉀（jiǎ）、二（èr）苄亞碸、二苄硫等；在鹽酸中的生物堿、含氮堿等緩蝕劑。

還有一些緩蝕劑在一定的溫度範圍內緩（huǎn）蝕率變化不大，隻有當溫度（dù）超過某一界限時；緩蝕（shí）率才明顯下降。例如，苯（běn）甲酸鈉在20〜80°C的水溶液中，對碳鋼有明顯的緩（huǎn）蝕（shí）作用，但是，在沸騰的水中，幾乎（hū）沒有緩蝕作用。這被（bèi）認為是因為沸水中的溶解氧很少，而苯甲酸鈉的緩蝕作用必須有溶解氧的（de）存在，而且沸水的氣泡（pào）對緩蝕膜具有破壞作用。

溫度的改變會影響緩蝕劑的水解程度，影（yǐng）響氣體在介質中的溶解度和濃度，因此也（yě）會間接影響緩蝕劑的作用效率。

（6）介質的流動速度

介質的流動速度對緩蝕劑的緩蝕效率的影響比較複雜。有的緩蝕劑的（de）緩蝕效率隨介質的流動速度（dù）增加而減小；有的隨介質的流動速度的增大而增大；有（yǒu）的緩蝕劑在不同濃度（dù）時，受流動速度（dù）的影響規律不同。由此（cǐ）可（kě）見，一般不應以靜態條件下對緩蝕劑的評價數據作為判斷動態下（xià）緩蝕作用的依據，而應進行動態實（shí）驗（yàn）。

（7）緩蝕（shí）劑的濃度

幾乎所有的緩蝕劑都有一個最低的有效濃度值，隻有在此濃（nóng）度以上，緩蝕（shí）劑才有明顯的（de）效果。緩蝕劑的濃度對（duì）緩蝕效率的影響有下麵（miàn）三種情況（kuàng）。

①緩蝕效率隨其濃度增加而增大例如，在硫酸或鹽酸的水溶液中，若（ruò）丁對於碳鋼的緩蝕作用就是這樣。對於這一類緩蝕（shí）劑，在要求高緩蝕率的同時，還應考慮成本（běn）及（jí）其他因素（sù），不能無限製提高使用（yòng）濃度。

②緩蝕效率（lǜ）隨其濃度變化出現最大值例如（rú）在碳鋼5mol/L鹽酸的腐蝕體係中，硫化二乙二醇的濃度達20mmol/L時，碳鋼的腐蝕速度降到最低值，見圖3-23。

圖3-23碳鋼在5mol/LHCl溶液（yè）中的腐蝕速（sù）度與硫（liú）化二乙二醇濃度的關係

圖片P161頁

醛類、∏B—5緩蝕劑也有這種性能。此類緩蝕劑的使（shǐ）用濃度（dù）不應過大或過小。

③當緩蝕劑的濃度不足時反而會加快腐（fǔ）蝕大部分氧化膜型緩蝕（shí）劑（jì）有（yǒu）這樣的性質，例如洛酸鹽（yán）、亞（yà）硝（xiāo）酸鹽、過氧化氫等，在用量不足時，反而（ér）加快（kuài）金屬的腐蝕。圖3-24表示亞硝酸鈉濃（nóng）度對碳鋼在氯化鈉溶液中腐蝕速度的影響。因此，氧化膜型緩蝕劑屬於危險型的（de）緩蝕劑。

圖3-24亞硝酸鈉（nà）濃（nóng）度對碳鋼在氯化鈉溶液中腐蝕速度的影響

圖片P162頁

（8）設備的結（jié）構

在設備的死角和縫隙處，緩（huǎn）蝕劑不易到達和成（chéng）膜，影響緩蝕劑的作用；在（zài）產生應力腐蝕的環境條件下（xià），對均勻腐蝕有效（xiào）的緩蝕劑對未必有保護作用。

鈍化劑與鈍化作用

處於一（yī）定介質條（tiáo）件下的金屬，由於（yú）熱力學不（bú）穩定性，總會自發地從活化金屬向相應的鈍態化合物轉化。酸（suān）洗後金屬表麵的鈍化就是利用化學方法在活化金（jīn）屬表麵製造（zào）一（yī）致密的鈍化層的過程。

1.鈍化原理和方法

造鈍（dùn）化膜的化學方（fāng）法主要如圖（tú）3-25所（suǒ）示。

化學（xué）清（qīng）洗所涉及的設（shè）備材料主要是鋼鐵。因此，現以鋼鐵鈍化為例，說明（míng）鈍（dùn）化（huà）的原理和方法。

（1）亞硝（xiāo）酸鈉鈍化

亞硝酸鈉作（zuò）為酸洗後，不管是在（zài）鹽酸，檸檬酸和氫氟酸酸洗後的（de）鈍化劑，前些年應用較廣泛，並取得（dé）良好的（de）效果，近年來（lái）由於環保要（yào）求日趨嚴格，亞硝酸（suān）鈉毒性又較大。所以（yǐ）作（zuò）為（wéi）鈍化劑在酸洗後應用已基（jī）本上被淘汰。故在此隻簡單提（tí）一下其鈍化原理，反應（yīng）式如下（xià）：

3Fe₂O₃+NaNO₂=2Fe₃O₄+NaNO₃

（2）聯氨鈍化

在氨和聯氨作用（yòng）下，有氧時將形成還原性氣氛，電位向負的方（fāng）向移動。一（yī）般由（yóu）鐵電位一（yī）pH圖（25°C）上可清楚看出，隨著pH的上升，在鋼鐵表麵上形成磁性氧化鐵（tiě），水係統（tǒng）處於鐵鈍化區域。實際上（shàng）這時在（zài）碳素鋼和低合金鋼表麵已形成了磁性氧化鐵鈍化（huà）膜，保護金屬不再進一步被腐蝕。不鏽鋼含有鐮或鉛，故情況較複雜，但保護膜（mó）成分主要還是Fe₃O₄，6Fe₃O₄+N₂H₄=4Fe₃O₄+2H₂O+N₂

圖3-25各種金屬上的化學轉化膜及其分類（lèi）

圖片P163頁

（3）磷酸鹽鈍化

①聚磷酸鹽鈍化原理

在氧濃度很低的情況下，加入聚磷酸鹽時使腐蝕速度增高，這是由於鐵離子和聚磷酸鹽離子間形成（chéng）了絡合（hé）物。隨（suí）氧濃度的增高，腐蝕速度從初始值（zhí）迅速上升，越過一（yī）個最大值後又降到（dào）很小數值。這（zhè）種變化（huà）曆（lì）程可能是在某一個氧濃度，臨界鈍（dùn）化電（diàn）流密度I臨大致不（bú）變的情況下，氧還原極（jí）限電流密度I₀，在數值上超過了I臨值。由此而產生了鈍化。試驗證明，由於聚磷酸鹽的吸附作用，主要使活化一鈍化的（de）轉變機理受到影響。

將聚磷酸鹽（yán）作為（wéi）鈍化（huà）劑的藥品，目前我國用得較多的是三聚磷酸鈉，並配一定量的磷酸（suān）。三聚磷（lín）酸鈉在水（shuǐ）中溶解時與鐵、鈣、鎂等金屬離（lí）子生成可（kě）溶性、不活潑的絡合（hé）物，其（qí）反應（yīng）式如下（xià）：

2Na₅P₃O₁₀+5Fe²+=Fe₅（P₃O₁₀）₂+10Na+

Fe₅（P₃O₁₀）₂+3Na₅P₃O₁₀=5Na₃FeP₃O₁₀

2Na₅P₃O₁₀+5Ca²+=Ca₅（P₃O₁₀）₂+10Na+

Ca₅（P₃O₁₀）₂+3Na₅P₃O₁₀=5Na₃CaP₃O₁₀

②磷酸三鈉的（de）鈍化原理

堿性磷酸鹽在較高溫度（dù）下（80〜95°C）處理被清洗活化的金屬表麵，將形成磷酸（suān）鐵保護膜，其反應（yīng）式如下：

2Fe=2Fe²++4e

O₂+2H₂O+4e=4OH-（表麵被活化且有輕微腐蝕）

2Fe²++4OH-=2Fe（OH）₂

3Fe（OH）₂=Fe₃O₄+2H₂O+H₂

3Fe₃O₄+2Na₃PO₄+3H₂O=Fe₃（PO₄）₂•3H₂O+6NaOH

Fe₃O₄+2Na₃PO₄+3H₂O=FeO•2FePO₄+6NaOH

2.鈍（dùn）化工藝條件（jiàn）

為提高鈍化效果，應考（kǎo）慮采取以下措施：

①洗後充分用水清（qīng）洗，亦盡（jìn）快鈍化；

②衝洗後，充分漂洗；

③選擇優良的鈍化劑（jì）；

④提高（gāo）鈍化劑濃度；

⑤延長鈍化時間；

⑥提高鈍化溫度。

表3-56給（gěi）出常見的鈍化配方及條件，以供參考。

表3-56鈍化（huà）工藝條件（jiàn）和配方

表格P164頁

對於較（jiào）小（xiǎo）的部件，可采取濃度較高（gāo）的鈍（dùn）化液進行處理，可大（dà）大縮短鈍化時間。高濃度鈍化處理的配方與（yǔ）工藝條（tiáo）件如下：

鋼鐵的鈍化處理：

①NaOH550〜650g•L-¹

NaNO₂150〜200g•L-¹

溫度135〜145°C

時間40~120min

②NaOH700~800g•L-¹

NaNO₃200〜250g•L-¹

NaNO₂50〜70g•L-¹

溫度138〜145°C

時間40~120min

③草酸5g•L-¹

磷酸10~15g•L-¹

草酸鈉4g•L-¹

NaH₂PO₄10g•L-¹

NaCl5g•L-¹

溫度70°C

時間5min

④草酸20g•L-¹

草酸鈉4g•L-¹

NaH₂PO₄10g•L-¹

NaNO₃12g•L-¹

NaNO₂0.6g•L-¹

溫度20〜50°C

時間5min

銅（tóng）及其合金的鈍化處理：

①NaOH45〜50g•L-¹

K₂S₂O₈5〜20g•L-¹

量度60〜65°C

時間（jiān）5min

②Na₂Cr₂O₇180g•L-¹

NaCl10g•L-¹

Na₂SO₄50g•L-¹

H₂SO₄（濃）6mol•L-¹

溫度18〜25°C

時間5〜15min

鋁（lǚ）及其合金的鈍（dùn）化處（chù）理：

①Na₂CO₃60g•L-¹

Na₂Cr₂O₇15g•L-¹

溫度90〜95°C

時間5〜10min

②Na₂CO₃6%

Na₂CrO₄2%

NaH₂PO₄0.2%

溫（wēn）度90〜100°C

時間3〜5min

③H₂CrO₄3.5~4g•L-¹

Na₂Cr₂O₇3.0~3.5g•L-¹

NaF0.8g•L-¹

pH1.5

溫度30°C

時間3min

④CrO₃12g•L-¹

H₃PO₄67g•L-¹

NaF4~5g•L-¹

溫度50°C

時間2min

化學清洗常用的（de）其他助劑

這些助劑都需要根據實際需要選用，多數為起泡劑、消泡劑、抑霧劑、滲透劑、分散劑等。

1.起泡劑

專用於高泡清洗劑的起泡劑使用（yòng），延長清洗液在工件（jiàn）上的停留時間，增加清洗效果，一般（bān）多用於食品加工或奶製品行業的（de）清潔和消毒、殺菌（jun1）處理。此法（fǎ）在歐洲國家應用很廣泛。

2.消泡劑

加入清洗液中，防止（zhǐ）產生大量泡沫（mò），影響體係的循環（huán）或噴淋清（qīng）洗效果。

3.抑霧劑

加入酸洗劑中，防止酸霧的揮發，對周（zhōu）圍設備即建築物造成腐（fǔ）蝕，防止酸霧操作人員的傷害，一般多用於鋼鐵行業酸（suān）浸除鏽工（gōng）段。

4.滲透劑

對於有些非常致密的汙垢或油垢，加入滲透劑後，能使清洗液盡快浸入汙垢深層（céng），有加速除垢的效果。

5.光亮劑

對於建築物外表、汽（qì）車外表麵、石材、玻璃、不鏽鋼裝飾材料等清洗時加入光亮劑。能使清洗後的材料表麵清潔光亮，抗汙垢的再沉積，防（fáng）靜電，提高清洗質量。

6.分散劑

加入清洗液中（zhōng），有防止汙垢再沉積、助溶和易（yì）衝洗的作用。

7.絮凝沉（chén）降劑

一（yī）般用於清洗之後的廢液使用，使沉澱快（kuài）速沉積分離。