酸洗缓蚀剂
酸洗介绍报告
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英语
酸；酸
定义
酸洗
利用酸洗溶液除去钢铁表面氧化皮、铁锈的方法叫酸洗，是一种清洁金属表面的方法，通常与预涂作业同时进行。
一般是将工件浸入硫酸水溶液中，以除去金属表面的氧化物等薄膜，是电镀、搪瓷、压延等工序的前处理或中间处理。
描述简介
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原则
水垢和铁锈等氧化铁（Fe3O4、Fe2O3、FeO等）与酸性溶液发生化学反应，生成盐，这些盐溶解在酸性溶液中而被去除。
常用酸
酸洗所用的酸有硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、混合酸等，最常用的是硫酸和盐酸。
酸洗工艺主要有浸泡酸洗、喷淋酸洗和酸性膏除锈，一般采用浸泡酸洗，大批量生产时可采用喷淋。
市场上销售的工业浓硫酸，通常含硫酸%~97%（质量分数），也可以使用棕色的工业硫酸溶液，其含硫酸%~78%（质量分数）。
防范措施
钢件一般在40℃的10%～20%（体积）硫酸溶液中酸洗，当溶液中铁含量超过80g/L、硫酸亚铁超过215g/L时，应更换酸洗液。常温下用20%～80%（体积）盐酸溶液酸洗钢材，不易发生过腐蚀和氢脆现象。由于酸对金属的腐蚀作用很大，因此需加入缓蚀剂。清洗后金属表面变成银白色，同时表面被钝化，提高了不锈钢的耐腐蚀性能。用5%～20%硫酸水溶液除去工件表面氧化皮和粘附盐类的工艺过程称为硫酸酸洗。
为了消除硅藻土载体表面的吸附，减少色谱峰的拖尾，载体使用前需进行酸洗或碱洗。酸洗是将载体用6mol/L盐酸煮沸2h或用浓盐酸加热煮沸30min，过滤，用水洗至中性，干燥。酸洗可以去除载体表面的铁、铝、钙、镁等杂质，但不能去除硅醇基。酸洗载体适用于分析酸性样品。
快速清洗过程报告
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目前用于去除不锈钢表面厚氧化皮的酸洗工艺，温度高，酸洗时间长，加工成本高；而常温除鳞工艺对去除薄氧化皮效果好，对厚氧化皮效果不理想，特别是焊接点处的黑色渣子基本无法去除。针对此情况，作者在总结不锈钢预处理成功经验的基础上，采用两步酸洗综合处理技术，成功研究了不锈钢常温快速酸洗工艺。该工艺可在常温下快速去除不锈钢表面厚氧化皮，尤其对焊接点处的黑色氧化皮及夹杂物的去除效果显著。酸洗后表面洁净亮丽，不易失光褪色，不发黄。
过程
不锈钢件挂具→化学脱脂（常规碱性化学脱脂或表面活性剂脱脂）→热水洗→流水洗→第一步酸洗→流水洗→第二步酸洗→流水洗→转入下一道工序（如：化学着色→回收→流水洗→硬化处理→流水洗→封孔处理→流水洗→烘干→成品）
第一步
酸洗工艺
第一步酸洗主要目的是去除焊接点及焊缝处的黑皮及夹杂物及部分氧化皮。经过优化筛选，确定工艺规范如下：
盐酸 300 mL/L
磷酸 60 mL/L
过氧化氢 120 mL/L
稳定剂 80 mL/L
表面活性剂 2 mL/L
θ 室温
t 1～2分钟
第2步
酸洗工艺
经过第一步酸洗后，氧化膜不能完全去除，表面附着一层灰膜，光泽度差。必须进行第二步酸洗，才能去除表面灰膜，使表面接近镜面。经过优化筛选实验，采用以下工艺规范：
氢氟酸 300 mL/L
硫酸 200 mL/L
过氧化氢 240 mL/L
过氧化氢稳定剂 80 mL/L
酸洗缓蚀剂 0.5 g/L
表面活性剂 2 mL/L
θ 室温
t 2～3分钟
除垢通知
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水垢形成
水垢是由一种或多种化合物组成的混合物，包括钙镁碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和氧化铁等，其中最常见的是碳酸盐。由于钙镁碳酸盐的溶解度很低，所以水中的钙镁大部分以碳酸氢盐的形式存在。碳酸氢盐、碳酸盐和二氧化碳之间存在如下的平衡关系：
Ca(HCO3)2 ===CaCO3+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)2 ===MgCO3+CO2↑+H2O
除垢机制
由于温度或其他因素的作用，反应式向右移动，生成碳酸盐垢。为了除垢，工业上常用盐酸、硫酸、磷酸除垢。反应机理如下（以HCL和HNO3为例）：
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O
Mg(HCO3)2+2HCl→MgCl2+CO2↑+H2O
Ca(HCO3)2+2HNO3→Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)2+2HNO3→Mg(NO3)2+CO2↑+H2O
在去除水垢的同时，也去除了铁锈，其反应机理如下（以盐酸为例）：
FeO+2HCl→FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl→+3H2O
Fe3O4+8HCl→+FeCl2+4H2O
生成的氯化亚铁和氯化铁可溶解于溶液中。同时，酸性溶液还会与钢基体发生如下反应：
FeO+2HCl→FeCl2+2[H]
2[H]→H2↑
生成的氢气对难以溶解的水垢和氢化物起着机械剥离作用，有利于除垢，但原子氢渗入金属基体后也具有腐蚀作用。
在清洗除垢过程中，由于酸与水垢反应生成二氧化碳和氢气，使难溶的硫酸盐垢、硅质垢与大量碳酸盐垢一起溶解，成为松散的残块，自动脱落或被气动冲洗冲走，同时，难溶的钙、镁盐也自动脱落并被冲走。
酸洗腐蚀抑制剂报告
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酸洗常用的酸有盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等无机酸和柠檬酸、EDTA等有机酸。但由于酸对金属设备有腐蚀性，特别是无机酸，腐蚀更为严重。同时，释放出的氢会扩散到金属中，造成被洗设备氢脆。另外，大量析出的酸性气体会使工作条件恶化。因此，酸洗时应加入缓蚀剂，以抑制金属在酸性介质中的腐蚀，减少酸的用量，提高酸洗效果，延长热力设备的使用寿命。酸洗时，不仅要考虑酸的溶铁能力，还要考虑水垢成分、金属材质、废液处理方法等因素。因此，选择质量好的缓蚀剂是酸洗的重要一环，了解各种缓蚀剂的缓蚀性能，可以更好地开展防腐工作。
硫酸酸洗缓蚀剂
硫酸常作为金属材料酸洗除锈工艺中的主要清洗剂，酸洗剂量较大，用于锅炉水垢中钙化合物含量很低的酸洗锅炉。由于硫酸浓度高、密度大，在等量物质的清洗条件下，洗一台锅炉所用工业硫酸的体积仅为盐酸的1/4，而且浓硫酸对钢材几乎无腐蚀，给化学清洗带来很大的方便，可大大简化储运和配酸系统。硫酸溶液中使用的缓蚀剂主要有两类，一类是含氮化合物缓蚀剂，如胺类、吡啶类、吡啶碱类和醌类、2-甲基吡啶类、吡啶碘化合物和吡啶卤化物等；另一类是含硫化合物缓蚀剂，如硫脲及硫脲衍生物等。后者对碳钢在硫酸中的缓蚀效率较高。
氢氟酸酸洗缓蚀剂
氢氟酸是一种弱无机酸，易挥发于空气中，其蒸气有很强的腐蚀性和毒性，但其溶解氧化物很快，并具有溶解硅垢（氧化硅）的特殊性能。1968年，氢氟酸酸洗在西德超临界压力锅炉上首次成功应用。此后，西德有40%的锅炉采用氢氟酸酸洗。虽然氢氟酸酸洗存在操作不安全、价格昂贵、污染环境等缺点，但考虑到氢氟酸的特性，在新型缓蚀剂应用后，仍被广泛应用。
硝酸酸洗缓蚀剂
硝酸对锅炉水垢和金属氧化物有很强的溶解性，所以有时也用硝酸代替盐酸进行酸洗。硝酸是一种氧化性很强的酸，而大多数缓蚀剂都是有机物，容易发生氧化还原反应。因此硝酸酸洗缓蚀剂的种类较少。
氨基磺酸酸洗缓蚀剂
氨基磺酸为粉状中酸无机酸，在酸洗过程中不易挥发，在水中溶解性好，不产生盐沉淀，不含卤素离子，适用于清除含钙量较高的水垢及其他金属的碳酸盐、氢氧化物。但对氧化铁的酸洗能力较差，在60度以上温度分解，因此很少用于大型锅炉的酸洗，一般用于酸洗铜管[1]。