常用的有机酸

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  1、、清洗中常用的有机酸用于酸洗的有机酸很多，常用的有氨基磺酸、疑基乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸等，用有机酸酸 洗与元机 酸相比，成本比较高，需要在较高温度下操作，清洗耗费时间比较久，这是它的缺点。但有机酸往 往腐蚀性较小，有的 有机酸有螯合能力，可以用在设备不停车清洗上，所以有其特点和使用价值。1 氨基磺酸氨基磺酸分子式为 NH2S03H，元强酸。市售商品为固体，是由尿素和发烟硫酸反应得到的产品，25C 时密度为 2.126g/cm3，熔点为205 C,在 209 C 开始分解。常温下只要保持干燥不与水接触，它不吸潮是比较稳 定的5因而便于运输。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

  2、。它具有不挥发，无臭味，对人毒 性极小的特点。但长时间与皮趺接触，或进入眼睛也是有害的，应注意避开。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鞍和硫酸氢彼：NH2SO3H+H2O=NH4HSO42NH4HSO4=(NH4)2SO4+H2504清洗温度一般要控制在 60 C 以下，以减少其水解。当温度超过130 C 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 C 以下温度除垢，一般在 1 h

  3、 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+H20+C02MgCO3+2NH2S03H=Mg(NH2SO3)2+H2O+QO2Mg(OH)2+2NH2S03H=Mg(NH2SO3)24-2H2O 氨基磺酸水溶液对铁锈作用较慢，可添加一些氯化物如NaCI 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，

  4、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 C 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 C 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 制备成 5%10%浓度的溶液，在 60 C 温度下对制药厂的多效蒸憾水机逬行循环酸洗，去污效果好，对设备腐蚀率低。实践证明，5%浓度上述清洗液在 60 C 时对很多材料的腐蚀率都很低。表 8-6 列出 3%

  5、酸的水溶液的腐蚀数据相对来说还是比较值。表 8-6 3%酸的水溶液的腐蚀数据相对来说还是比较值(温度为 22 C 土 2 -C 时)氨基金属磺酸H2S04HCI金属氨基磺酸H2S04HCI1010钢铸铁镀锌铁皮锡30*12.613.2163.0181.0110.04.23.2很快腐蚀23.0很快腐蚀锂铜青铜 黄铜铅111112.21.51.54.00.6很快腐蚀6.72.87.05.32乙酸俗称醋酸，是一种二元有机弱酸，其熔点为16.7 C。纯的醋酸在低温下结晶成固体，所以又称为冰醋酸。常温下为五色有一定刺激性醋味的液体，与水、乙醇、乙醜都可以混溶。酚式电离平衡常数K=1.76X10-5(25 C )是较弱的

  6、酸。由于醋酸对金属腐蚀性低，对人体毒害作用小，它的盐易溶于水，所以适合清洗水 垢和铁锈等腐蚀产物，特别是对黄铜和对晶呵腐蚀敏感的材料适合用乙酸清洗。对已严重腐蚀的 15 7MPa 以上高 压锅炉清洗时比用盐酸贵全性好。3疑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大多数都用在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 C 温度下循环流动清洗，对铁锈和 氧化皮有较好的清理洗涤效果。中国目前

  7、不生产疑基乙酸，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， 能阻止腐蚀的逬行；铝、银、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

  8、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椽酸，分子式为 H3C6H5O7 H20，化学名称为 3羟基 3-竣基, 5 戊二酸或 2 男基丙烷1 , 2，3三竣酸，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 H 十离子与碱性的金属氧化物作用，另一方面是柠檬酸的络合作用（柠檬酸是分析化学中常用的一种络合 隐蔽剂）。它与铁锈生成的柠檬酸铁在水中溶解度小，所以在柠檬酸溶液中加入氨，俗称氮化柠檬酸，这时它

  9、就通 过络合作用生成溶解度很高的柠檬酸亚铁鞍和柠檬酸高铁钱复盐而达到提高去除氧化铁的效应。其反应过程为柠檬酸 与氨水反应生成柠檬酸单钱盐，再发生络合反应。H3C6H5O7+NH3 = NH4H2C6H5O7 （柠檬酸单鞍盐）柠檬酸单钱与铁的氧化物反应生成柠檬酸亚铁钱和柠檬酸铁鞍离子等易溶物质而把锈垢溶解：NH4H2C6H507+FeO=NH4FeC6H5O7+H20柠檬酸亚铁钱2NH4H2C6H5O7+Fe203= 2FeC6H5O7+3H20+2NH3柠檬酸铁柠檬酸是一个三元酸，在水溶液中存在多级可逆电离平衡：由此可知在溶液中柠檬酸根（C6H5O7） 3 的浓度受溶液 pH 值的影响很大，p

  10、H 值越大，溶液中柠檬酸 根离子浓度也越大。而柠檬酸根离子对各种金属离子的络合能力是不同的，络合能力越高所需柠檬酸根离子浓度越小，生成的 络离子也越稳定。柠檬酸根离子对铁离子的络合能力比对铜离子络合能力强，因此当溶液中含有少量柠檬酸根离子时，即可 发生把铁离子隐蔽起来的络合作用，而只有在 pH 值较高的碱性介质中，电离产生的柠檬酸根离子较多时才能与铜离 子很好络合。因此当设备中同时存在铁锈和铜锈瞒能够最终靠控制pH（加氨水）、使之等于 3.5，使容易被络合的铁离子形成柠檬酸亚铁钱和柠檬酸铁而被去除，也防止溶度积很小的Fe （0H） 3沉淀产生，在铁化合物被溶解去除之后再溺 pH=9 提高溶液中的

  11、柠檬酸根离子浓度以络合铜离子而去除铜锈 污垢。柠檬酸在化学洗涤中常被用于去除铁锈方主的锈垢清洗，为齟快清洗速度，缩短酸铳瓣间，常保持比较高温度，另外，为防止酸对金属的腐蚀还加入缓蚀剂。如在 90 C, pH=3.5 的 3%柠檬酸钱溶液中加入0.1%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。由于柠檬酸单鞍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比较高，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

  12、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 H 或软水剂B o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竣基氧原子），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 是一个四元酸，常用H4Y 表示其分子式。它在水中分步电离形成 H4Y、H3 丫八 H2 丫 2-和 Y4-多种离子间的平衡。EDTA 在溶液中以上述五种形式存在，在一定酸度下各种各样的形式按少数比例分配。如在酝 pH12 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

  13、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 0）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。从上述结构式能够准确的看出当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。乙二胺四乙酸在室温下水中溶解度是很小的，100g 水仅能溶 0 02gEDTA，为了加大其溶解度，清洗温度需提高至 100 C 以上，所以通常使用在水：中溶解度较大的乙二

  14、胺四乙酸二钠盐NazHz 丫 ：把乙二胺四乙酸的钠盐也简称为 EDTA ；（注意别混淆）iEDTA 对不同金属离子螯合能力是不同的，对Fe3+离子的螯合能力要比对 Ca2+ , Mg2+离子强，所以在较低 pH 值溶液中游离的丫 4-离子较少时即可把Fe3+完全螯合。 为防止溶液中 Fe3+与 0H离子结合成 Fe（0H）3 沉淀要控制溶液 pH 值减少 0H-离子浓度，所以一般溶解铁锈垢时要 控制 pH10 舶碱性，使溶液中游离的 Y4离子浓度 较大时才能完全去除碳酸钙等水垢。由于 EDTA 水溶性差，实际工业生产里都是使其二钠盐，通过对铁、钙、镁、锌、铜等离子的螯合作用实 现清洗污垢。由

  15、于 EDTA 价格昂贵，用它清洗除垢生产所带来的成本高，通常只在不可以使用盐酸清洗的特殊场合才用。7有机酸固体清洗剂有机酸固体清洗剂是一种由有机酸、缓蚀剂及其他助剂组成的清洗剂。最常用的有机酸有柠檬酸(CA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚马来酸(PMA)、聚丙烯酸(PAA)、疑基亚乙基二磷酸(HEDP)。在清洗过程中起最大的作用的是有机酸。由于有机酸对金属腐蚀性小、无毒、污染、无三废排放、清洗时较安全，因此国内外贵重 工业设施如船舶、铁路机车等锅炉都采用有机固体清洗剂清洗，清理洗涤效果良好，只是价格较无机酸酸洗稍高。固体清洗剂适用于清洗碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等水垢及铁锈，有较强的缓蚀作用。有机酸固体清洗剂在清

  16、洗中利用有机酸的氧化性、酸性和整合能力，配合表面活性剂、缓蚀剂的作用把附着在金属表面的氧化层 污垢通过浸润、渗透、剥离、螫合等作用而溶解分散到洗液中达到清洗的目的。8有机勝酸可用作酸洗清洗剂的有机麟有羟基亚乙基二麟酸(HEDP)、氨基三甲基次勝酸(ATMP)、乙二胺四甲基次麟酸(EDTMP) 这些有机麟酸均有螯合金属离子的作用。其实就是螯合清洗剂，如疑基亚乙基二麟酸，在水 中电离形成羟基亚乙基二麟酸根离子与多种金属离子可形成整合物。HEDP 有优异的络合能力及一定的缓蚀能力，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

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