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常用碱 性清洗剂的特性

碱洗是 一种以碱性药剂为主的清洗剂的化学清洗方法。清洗成本低,应用广泛。碱性清 洗剂可以单独使用,也可以 和其他清洗剂交替或混合使用。主要用于清除油污、硅垢、金属氧

化物和油脂涂层等。

在工业清洗中,常用的 碱性清洗剂有氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、磷酸盐、硼酸钠等。

通常是 用它们中的两种或两种以上的混合物,有时添 加一定的表面活性剂和有机溶剂等。它们不仅呈现碱性,起到清洗油污的作用,有的还具有pHI缓冲剂、金属离子络合剂、硬水软化剂、油污分散剂、缓蚀剂、钝化剂等作用。下面主 要介绍常用碱性清洗剂的特点和性质,

以便选择。

(-)氢氧化钠

氢氧化钠钠(NaOH)又称为苛性钠,俗名烧碱、火碱,化学组成NaOH。纯品是无色透

明晶体,相对密度2.13,熔点318.4℃,沸沸点1390℃。工业氢 氧化钠含有少量的氯化钠和

碳酸钠,白色不透明固体,有条状、块状、粒状和片状。液态的称为液碱,质量分数一般为

40%。固体氢 氧化钠吸湿性很强,易溶于水,同时强烈放热。另外,它易吸 收空气中的二氧

化碳生成碳酸钠,因此氢 氧化钠应储存于密闭的容器中。

氢氧化 钠常用于新安装锅炉碱洗或煮炉的清洗剂,主要作 用是清除金属表面的油污、硅

垢和铁的氧化物。其反应 原理和特点如下。

(1)氢氧化 钠除油主要通过皂化作用,使油脂 反应后生成可溶于水的皂类物质,并且

具有表面活性。反应式如下

(C17 H35 COO)3 H5+3naoh-x3c7h35 COONA+C: H(OH)3

(2)利用氢 氧化钠可与两性氧化物反应的特点,除去氧化铁皮:

FeO+NaOH→NaFeO﹢H2O

(3)氢氧化钠与SiO2发生反应,生成可溶性的硅酸钠:

SiO+NaOH→Na SiO+HO

因此当 锅炉中结有硅垢时,采用用 氢氧化钠在高温带压条件下煮炉清洗或使垢转型,可获

得较好的效果。

但是高 压锅炉或者受压部件含有奥氏体钢材质的锅炉,不宜使 用氢氧化钠为主要碱洗剂。因为高 浓度的氢氧化钠在高压下易使金属产生碱脆。不过仅 使用少量氢氧化钠调节碱洗液的pH值是允许的。

氢氧化 钠具有很强的碱性,对皮肤、纸张、织物、玻璃等 有强烈的腐蚀性,因此氢 氧化钠不能用玻璃容器储存。40%的氢氧 化钠对所有人体组织都具有极高的腐蚀性,特别是 眼睛与苛性钠接触后如果不及时用大量清水冲洗,会造成永久性失明,苛性钠 对人体造成的灼伤

甚至比强无机酸(氢氢氟酸除外)造成的灼伤还要严重。因此,清洗过程中,接触氢 氧化钠时应穿戴好防护用品,防止皮 肤烧伤和眼睛的虹膜受损。

(二)碳酸盐

用作碱 性清洗剂的碳酸盐主要有碳酸钠钠(NaCO)和碳酸氢钠钠( NaHCO)。

碳酸钠 俗名纯碱或苏打,呈白色 细小颗粒或粉状。相对密度2.532,熔点851℃。在工业 品中常含有少量氯化钠、硫酸钠 和碳酸氢钠等杂质。易溶于水,属于强碱弱酸盐,水解后 的水溶液呈强碱性。不溶于乙醇和乙醚。

碳酸氢钠( NaHCO)是碳酸钠的酸式盐,白色结晶状,碱性小于碳酸钠,俗称小苏打。

碳酸盐 常用作锅炉碱煮药剂,其作用 原理和特点如下:

(1)碳酸钠 在高温下易发生水解反应生成氢氧化钠,因此具 有氢氧化钠的作用。碳酸钠用于清洗油脂,可使油脂疏松松、分散、乳化和皂化。但是碳 酸氢钠的碱性较弱,不足以使油脂皂化。

NaCO﹢HO→NaOH+CO↑

(2)使难溶垢转型。根据溶度积原理,碳酸钠 可使部分难溶于酸的强碱强酸盐(例如硫酸钙)转化为 易溶于酸的碳酸盐,同时在 垢的转型过程中可使坚硬的水垢得以疏松甚至脱落

Caso4, +Na2 CO 3→Na SO4 +CaCO↓

生成的 碳酸钙再采用酸洗除去,可得到 较好的清洗效果。

(三)磷酸盐

磷酸盐 不仅是常用的碱性清洗剂,而且常 被用作阻垢剂和钝化剂。磷酸盐 的种类较多常用的主要有:磷酸三钠、磷磷酸氢二钠、磷磷酸 二氢钠以及多聚磷酸钠等。

磷酸三 钠是最常见的简单磷酸盐,工业品带12个结晶水,分子式为Na3PO4·12H2O,呈白色晶体,相对密度1.62,熔点73.4℃。在空气中风化,加热到100℃时,失去结晶水,成为无水磷酸钠,其相对密度2.537,熔点1340℃。磷酸三钠易溶于水,水解后呈碱性。工业磷酸三钠含量量90%(质量分数)以以上。

磷酸氢二钠(Na2HPO4)和和磷酸二钠(NaH2PO4)是磷酸三钠的酸式盐,碱性比

酸三钠弱,属于弱碱性清洗剂。高压锅 炉清洗常用磷酸氢二钠和磷酸二氢钠作碱洗剂。

常用的 多聚磷酸盐有三聚磷酸钠Na5P3O10和焦磷酸钠Na5P2O7。它们也 常用于钢铁的钝

化。

磷酸盐 在化学清洗中的使用特点如下

(1)去污作用。磷酸盐 具有显著的分散作用,能把颗 粒较大的污垢分散到接近胶体粒子大小的颗粒,对油污 有较好的清洗作用。

(2)钝化作用。磷酸盐 可以在金属表面形成磷酸铁保护膜,具有显 著的抑制金属腐蚀的性质,因此可 用作酸洗后的钝化剂。中低压 锅炉也常用磷酸三钠作新安装锅炉的煮炉清洗药剂,既可洗 去金属表面的油污杂质,又可在 金属表面形成钝化保护膜。

(3)使难溶垢转型。根根据溶度积原理,由于碱 式磷酸钙的溶度积非常小(KsP=1.6×10-58),在碱性条件下,通过煮 炉使磷酸盐将难溶于酸的硫酸钙,然后再用酸洗除去。

(4)多聚磷 酸盐用于碱性清洗剂时,具有较 明显的表面活性。虽然它 的表面活性比硅酸钠稍弱,但但比磷酸酸三钠强,可以用 在不能使用硅酸钠的清洗液中。

(四)硅酸钠

硅酸钠化学组成为xNa2OySiO2zH2O,通常写成Na2SiO3,其中二 氧化硅的分子数和碱性氧化物分子数的比值称为硅酸钠的模数。模数对 硅酸钠的性质和用途有重要的

硅酸钠呈无色、青绿色 或棕色的固体或黏稠液体,其品种 和性质随模数不同而变。最常见 的是水合偏硅酸钠Na2SiO3zH2O,z为硅酸 钠所带结晶水的数量,一般有5、6、7、8或9,其水溶液称为水玻璃,工业上俗称泡花碱,因含有Fe等杂质呈紫色。此外还有Na4 Sio4、Na2Si2O5、Na6Si2O7等组成。Na4SiO45H2O称为原硅酸钠,也可写成2Na2OSiO5HO。

硅酸钠 有很大的使用价值,例如,它可用作粘合剂,木材、织物等 浸过水玻璃具有防火、防腐烂的性能,还可用作洗涤剂、肥皂的助剂、金属的防锈剂等

在锅炉化学清洗中,硅酸钠 用于碱性清洗液中,主要起表面活性作用,其使用 特点和注意事项如下:

(1)硅酸钠 水溶液呈强碱性,碱性接 近于氢氧化钠的水溶液。硅酸钠分子内Na2O和SiO2的比例越大,水解后的碱性越强。原硅酸 钠的碱性是各种硅酸钠中最强的。偏硅酸 钠的碱性比原硅酸钠的弱。

(2)硅酸钠溶液的湿润、浸透性能良好,能保持 污垢的分散状态。另外,硅酸钠 易发生水解反应,水解出 的硅酸以胶状悬浮于溶液中,对污垢 也有分散和稳定作用,可以阻 止污垢在材料表面的再沉积。

(3)硅酸钠 溶液遇到酸生成胶状游离硅酸,容易在清洗表面黏附,因此碱 洗后必须用水冲洗干净。

(4)硅酸钠的碱性比较强,尤其是原硅酸钠,对人体 皮肤有不同程度的刺激,因此使 用应作好防护工作。

来源:今日头条

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