清洗劑分哪幾類？在水處理中的作用分別是什么？小尤優(yōu)課堂的第七講，我們一起來了解清洗方面的知識。

1、什么叫清洗？

當(dāng)物體的表面受到物理、化學(xué)或生物的作用后，形成了污染物或覆蓋層，除去這些污染物或覆蓋物而使其恢復(fù)到原物體表面的狀況的過程稱為清洗。從清洗的原理區(qū)分，分為物理清洗和化學(xué)清洗兩類。

（1）物理清洗

物理清洗是借助于機械力、聲波、熱力、光、水力等達(dá)到清除污垢的目的，在整個清洗過程中沒有新的化學(xué)物質(zhì)生成。

（2）化學(xué)清洗

化學(xué)清洗是借助于一種或幾種化學(xué)藥劑，通過酸堿反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、螯合反應(yīng)或借助電化學(xué)、酶及微生物等的作用而達(dá)到清除物體表面污垢的目的，在整個清洗過程中，通過化學(xué)反應(yīng)，有新的物質(zhì)生成。

2、什么叫化學(xué)清洗劑？

化學(xué)清洗所選用的化學(xué)物質(zhì)稱為化學(xué)清洗劑，簡稱清洗劑。清洗劑主要分為兩大類：清洗主劑和清洗助劑。按酸堿性分類，又分為酸性清洗劑和堿性清洗劑。

（1）堿性清洗劑

a、氫氧化鈉：

純品為無色透明晶體，市售燒堿有固態(tài)和液態(tài)兩種。工業(yè)品因含有少量的氯化鈉和碳酸鈉而使外觀呈白色不透明的固體。有塊狀、片狀、棒狀、粒狀，質(zhì)脆；純液體堿為無色透明液體。固體燒堿有很強的吸濕性，長時間暴露在濕空氣中會完全潮解成粘稠狀液體。易溶于水，溶解時放熱，水溶液呈堿性，有滑膩感。

b、氫氧化鈉主要作用：

在水處理中氫氧化鈉主要用于pH值調(diào)節(jié)劑、中和劑以及離子交換再生劑等。也可作為堿性清洗液用于金屬材料制成的設(shè)備的表面清洗。其清洗機理如下：

• 皂化除油潤濕表面

NaOH能和動植物油脂反應(yīng)，生成甘油和肥皂，以硬脂為例：

反應(yīng)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(chǎn)生乳化作用，進一步改善水溶液對垢層表面的潤濕性能。

• 轉(zhuǎn)化溶解硫酸鹽垢

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

反應(yīng)生成的Na2SO4是易溶的，Mg(OH)2和Ca(OH)2則可用酸很容易地溶解。

在化學(xué)清洗中，一般采用該5%左右的氫氧化鈉水溶液作堿性化學(xué)清洗液，有時也添加一些碳酸鈉或磷酸鈉制成緩蝕緩沖溶液。

（2）酸性清洗劑

a、鹽酸

純品為無色有刺激性氣味的液體，工業(yè)品因含有鐵、氯等雜質(zhì)，略帶有微黃色。鹽酸屬無機強酸，有酸味，腐蝕性極強。極易溶于水、乙醇和乙醚。濃鹽酸在空氣中發(fā)煙，遇氨蒸氣則生成白色煙霧。能與許多金屬或其氧化物、堿類、鹽類等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。常用的鹽酸濃度為31%左右。

鹽酸是化學(xué)清洗過程中廣泛選用的無機酸，具有成本低、操作簡單、溶垢快以及清洗后設(shè)備表面狀態(tài)良好等特點。由于多數(shù)的金屬氯化物一般都是易溶的，因而對于呈堿性的碳酸鹽水垢、鐵銹、銅銹、鋁銹等，鹽酸都能很好地溶解。通常使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%以下的鹽酸水溶液，加適當(dāng)?shù)木徫g劑，盡量常溫清洗，以免產(chǎn)生酸霧。鹽酸適用于碳鋼、銅、銅合金以及許多金屬的設(shè)備，如換熱器、反應(yīng)設(shè)備、鍋爐、采暖系統(tǒng)等的清洗。鹽酸中氯離子的存在，既有促進金屬腐蝕產(chǎn)物快速溶解的有利的一面，又有導(dǎo)致鈍性材料鈍化膜局部破壞誘發(fā)小孔腐蝕的不利的一面。普通的不銹鋼和鋁及合金材料屬于靠表面產(chǎn)生的氧化物鈍化膜的保護才穩(wěn)定的鈍性材料，一旦鈍化膜被破壞，材料就會遭到嚴(yán)重腐蝕。對于普通不銹鋼及鋁材來說，氯離子是能局部破壞鈍化膜的活性離子，是造成小孔腐蝕的主要因素。因而，不宜選用鹽酸作為清洗不銹鋼和鋁材表面污垢的清洗液。鹽酸用于化學(xué)清洗的濃度一般為5%~15%。10%以下的鹽酸在常溫下的揮發(fā)性有明顯的減少，但要盡量避免升溫使用，以防止產(chǎn)生酸霧。酸洗后殘液一定要用清水沖凈，然后進行鈍化。

b、氨基磺酸

分子式：NH2SO3H；HSO3NH2

一種硫酸衍生物。無色斜方晶系結(jié)晶或白色結(jié)晶。無臭，不揮發(fā)、不吸潮、無味、無臭的白色正交晶體。氨基磺酸的水溶液具有與鹽酸、硫酸同等的強酸性，故別稱固體硫酸。在水處理領(lǐng)域中氨基磺酸的最大用途是做為酸性清洗劑。氨基磺酸是一種固體無機強酸。其對金屬的腐蝕性比一般無機酸小，適用于金屬清洗、清除金屬表面的碳酸鈣垢層，廣泛用于閥門制造、空調(diào)設(shè)備與裝置的清洗。當(dāng)相對濕度大于70%時，氨基磺酸開始具有潮解性。氨基磺酸的水溶液較穩(wěn)定，但在較高溫度下，會水解成硫酸銨和硫酸氫銨。

當(dāng)溫度過高時，濃的氨基磺酸的水溶液在密閉的容器中快速水解。會因產(chǎn)生大量蒸氣而引起爆炸。氨基磺酸對堿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。它在1h內(nèi)可將90%的鈣鎂化合物變成可溶性氨基磺酸鹽類，反應(yīng)式如下：

但對鐵的氧化物則溶解能力較弱，可添加一些氯化物，使之緩慢產(chǎn)生鹽酸，從而有效地溶解鐵垢。當(dāng)應(yīng)用于鈣鹽和氫氧化鐵為主要組分的沉積物的冷水或熱水系統(tǒng)時，氨基磺酸因為對鈣鹽具有很大的溶解度而最為理想。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，不析出沉淀和對金屬的腐蝕性小的特點，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(shè)備表面的鐵銹和水垢。

c、檸檬酸

分子式：C6H8O7·H2O

白色半透明晶體或粉末。易溶于水，隨著pH值的增加其溶解度增大。檸檬酸是工業(yè)清洗中應(yīng)用得最多的有機酸，檸檬酸用作清洗劑的原理是：在適當(dāng)?shù)膒H 值的水溶液中，檸檬酸的羥基能與許多金屬離子形成絡(luò)合物或者螯合物。當(dāng)設(shè)備構(gòu)造及其復(fù)雜，清洗液難以徹底排放，或者在結(jié)構(gòu)材料中含有某些因殘留氯化物離子可能引起應(yīng)力腐蝕開裂的材質(zhì)時，不能使用無機酸清洗。這時，可以采用安全的清洗劑有機酸或者螯合劑清洗。檸檬酸的優(yōu)點是即使在堿性溶液中它也不會與氫氧化鐵生成沉淀。檸檬酸與水垢的反應(yīng)產(chǎn)生物有較大的溶解度。

3、清洗緩蝕劑

（1）六亞甲基四胺（烏洛托品）

分子式：C6H12N4

白色吸濕性結(jié)晶粉末或無色有光澤的菱形結(jié)晶體，可燃。烏洛托品是鹽酸、稀硫酸、磷酸和乙酸等酸性溶液中鋼的有效緩蝕劑，它能吸附在鐵上，形成單分子層保護膜，緩蝕率達(dá)97%。是鹽酸、稀硫酸溶液中鋁和鋅的緩蝕劑。單獨加入作為鹽酸酸洗緩蝕劑，用于普通碳鋼設(shè)備的清洗。

（2）硫脲

分子式：(NH2)2CS

白色協(xié)方或針狀光亮結(jié)晶體，味苦，可燃。硫脲及其衍生物可作為黑色金屬在鹽酸、硫酸和磷酸溶液中的緩蝕劑，能阻滯鋼溶解的陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，銅在鹽酸中的緩蝕劑，鈦在硫酸中的緩蝕劑。硫脲的另一大用途是用作銅的溶解促進劑以防止酸洗時發(fā)生鍍銅現(xiàn)象。

往期回顧：
【小尤優(yōu)課堂】你才知道？停用腐蝕是運行腐蝕的3-5倍！
【小尤優(yōu)課堂】生水直接加防腐阻垢劑原來這么厲害！
【小尤優(yōu)課堂】蓄冰盤管上的白銹到底是什么？
【小尤優(yōu)課堂】制冷系統(tǒng)使用乙二醇，你必須知道這些
【小尤優(yōu)課堂】魚目混珠的市場，如何正確挑選防腐阻垢劑？
【小尤優(yōu)課堂】特殊時期如何安全有效的進行消毒？

覺得文章好看，歡迎點贊、轉(zhuǎn)發(fā)、關(guān)注
想了解更多水處理相關(guān)知識，歡迎關(guān)注：
尤潔科技官方微信：尤潔水處理（youjieshuichuli）
尤潔科技官網(wǎng)：beijingyoujie.com