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          氨基磺酸和水基堿性清洗液

          發表時間:2021-04-21

                                                             氨基磺酸

                 氨基磺酸分子式為NH2SO3H,市售商品為固體物料,它是由尿素和發煙硫酸反應而得來的,其比重(25℃)為2.126g/cm3,熔點為205℃,在209℃開始分解,在常溫下,只要維持干燥不與水接觸,固體的氨基磺酸不吸濕,是比較穩定的,因而便于運輸。

                 氨基磺酸的水溶液具有與鹽酸、硫酸同等的強酸性,故別名叫固體硫酸。它具有不揮發、無臭味和對人身毒性較小的特點。但是皮膚不能長時間與氨基磺酸接觸,更不能讓它進入眼睛里。

                  當相對濕度大于70%時,氨基磺酸開始具有潮解性。氨基磺酸的水溶液雖較穩定,但在較高溫度下,會水解成硫酸銨和硫酸氫銨。

                            NH2SO3H+H2O→NH4HSO4

                           NH4HSO4+ NH4+〓(NH4) 2 SO4 + H+    

                 所以清洗溫度一般要控制在不超過66℃。當溫度過高(>130℃)時,濃的氨基磺酸水溶液在密閉的容器中快速溶解。會因產生大量蒸汽而引起爆炸,這一點要引起注意。

                氨基磺酸對堿土金屬類有較好的溶解能力,它與鈣、鎂等化合物作用非常激烈。在清洗過程中常以7%~10%氨基磺酸水溶液作清洗液,在60℃以下溶解除垢。它在1小時內可將90%的鈣鎂化合物變成可溶性氨基磺酸鹽類,其反應式如下:

                          CaCO3+2 NH2SO3H→Ca(NH2SO3)2+ H2O+CO2

                        MgCO3+2 NH2SO3H→Mg (NH2SO3)2+ H2O+CO2

                          Mg(OH)2+2 NH2SO3H→Mg (NH2SO3)2+2 H2O

                          氨基磺酸水溶液在80℃的分解量

          時間

          (小時)

          各種濃度的分解量重%

          1%溶液

          10%溶液

          30%溶液

          1

          4.5

          7.8

          7.9

          2

          9.1

          15.1

          15.5

          3.1

          13.3

           

          22.0

          4.2

           

          22.7

           

          5

          16.9

          28.3

          27.5

          6

          20.6

          34.3

          32.8

          7

          24.2

          39.5

          37.5

          8

          37.3

          43.7

           

                   

                          

          3%酸的水溶液的腐蝕數據相對比較(溫度為22+/-2℃時)

          金屬

          氨基磺酸

          H2SO4

          HCL

          1010鋼

          1

          2.6

          4.2

          鑄鐵

          1

          3.2

          3.2

          鍍鋅鐵皮

          1

          63.0

          很快腐蝕

          1

          81.0

          23.0

          30不銹鋼

          1

          10.0

          很快腐蝕

          1

          2.2

          很快腐蝕

          1

          1.5

          6.7

          青銅

          1

          1.5

          2.8

          黃銅

          1

          4.0

          7.0

          1

          0.6

          5.3

           

          氨基磺酸水溶液對鐵的化合物的作用較慢,可添加一些氯化鈉,使之緩慢產生鹽酸,從而有效地溶解鐵垢。

          利用氨基磺酸及其鹽類能與多種金屬化合物生成可溶性鹽類,在水中溶解度高(20℃,17.6;40℃,22.8;60℃,27.1)不析出沉淀和對金屬的腐蝕小的特點,可作為清洗劑用以除去鐵、鋼、銅、不銹鋼、鉛、陶瓷等材料制造的設備表面鐵銹和水垢。另外,它還是唯一可用作鍍鋅金屬表面清洗的酸。

          四、烴基乙酸(烴基醋酸)

          烴基乙酸的分子式為HOCH3COOH,比乙酸多了一個親水的烴基,在水中的溶解度要比乙酸大。乙酸的pka=4.76,烴基乙酸的pka=3.83,顯然烴基乙酸的酸性也較強。烴基乙酸的酸性介于乙酸和強酸之間,對鐵垢的溶解能力要大于乙酸,它對鋼鐵基體的腐蝕性要大大低于無機強酸(鹽酸,硫酸等)。因為烴基乙酸具有上鎖的綜合性能,所以主要被用于清除超臨界鍋爐和其他鍋爐用過熱器部分中的四氧化三鐵,通常與甲酸混合使用。

          一般選用2%烴基乙酸和1%甲酸的單氨化混合液作清洗液,在82~104℃溫度下循環流動工作,對鐵銹和氧化皮有較好的清洗效果。由于這種混合酸易揮發,所以用于裝置清洗時很難加料、循環和排放。

                                                      水基堿性清洗液

            水基堿性清洗液用于鋼鐵材料制成的設備的表面清洗,具有以下顯著的特點:第一、有皂化去油。潤濕接觸表面的特性;第二、對基體腐蝕速度較??;第三、與酸洗液交替使用,可改善對垢層清洗效果。比如對硫酸鹽垢的清洗;第四、具有絡合能力的堿性清洗液,可同時清洗多種金屬鐵垢,比如鐵垢與銅垢等,但該清洗液的操作溫度一般較高。下面介紹幾種應用比較廣泛且具有不同特點的堿性清洗劑。

          一、氫氧化鈉清洗劑

          氫氧化鈉NaOH,又稱苛性鈉、燒堿或火堿,白色固體,熔點318.4℃。因為濃堿液能腐蝕玻璃,故固體氫氧化鈉常用塑料瓶或鐵皮桶存貯。

          固體氫氧化鈉具有強烈的吸水性,0℃時它在水中的溶解度為42%。在化學清洗工程中,一般采用5%左右的氫氧化鈉水溶液作堿性化學清洗液(有時根據具體需要,使用濃度也常有較大范圍的浮動),有時也添加一些碳酸鈉或磷酸鈉制成緩蝕緩沖溶液。氫氧化鈉水溶液作為清洗液主要有兩種用途:

          (1)皂化除油潤濕表面

          NaOH能和動植物油脂反應,生成甘油和肥皂,以硬脂為例:

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

          硬脂                             肥皂               甘油

               反應生成的肥皂和甘油都是易溶于水的,肥皂作為表面活性劑還可產生乳化作用,進一步改善水溶液對垢層表面的潤濕性能。

          (2)轉化溶解硫酸鹽垢

            硫酸鈣鎂屬于強酸強堿沉淀鹽,故不能直接用強酸來溶解。氫氧化鈉則可以與硫酸鈣鎂反應生成氫氧化鈣或氫氧化鎂:

            CaSO4+2 NaOH〓Ca(OH)2+Na2SO4

             MgSO4+2 NaOH〓Mg(OH)2+Na2SO4

          反應生成的Na2SO4是易容的,Mg(OH)2和Ca(OH)2則可用酸很容易地溶解。

            以上介紹了氫氧化鈉的兩種主要用途,下面介紹一些有關使用它的安全注意事項。

            氫氧化鈉能夠溶解蛋白質而形成堿性蛋白化合物,對人體組織有明顯的腐蝕作用,接觸皮膚時會引起燒傷。堿溶液的濃度越大,溫度越高,則燒傷能力越強烈。即使是及少量的氫氧化鈉進入眼睛也是危險的,它不僅危害眼的表面部分(如眼角膜渾濁),還能夠深入到內部使虹膜受損。使用時一定要注意。開啟氫氧化鈉桶時,不應由他是固體而有所疏忽。必須穿工作服,帶橡皮手套和防護眼鏡,并使用專門工具。將大塊氫氧化鈉打碎時,要用廢布包住或在無蓋大桶內進行,以防碎塊飛濺。

           

           

           


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