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清洗劑的組成

清洗劑中包括溶劑、酸或堿、氧化劑或還原劑、表面活性劑、緩 蝕劑和鈍化劑以及助劑等。

3.4.1溶劑

溶劑是指那些能把清洗劑中其他組分均勻分散的液態(tài)物質(zhì)，它包括水及非水溶劑。溶劑在污垢溶解、分散或與基體剝離過程中不生成具有確定化學(xué)組成的新物質(zhì)。

(1) 水在工業(yè)清洗中，水既用于溶解清洗劑中其他組分，又是許多污垢的溶劑。在清洗中，凡是可以用水除去污垢的場(chǎng)合，就不用非水溶劑及其他添加劑。

(2)非水溶劑，非水溶劑指液態(tài)有機(jī)化合物， 如烴、鹵代烴、醇、醚、酮、酯、酚或其混合物，主要用于溶解有機(jī)污垢(如油垢或有機(jī)污跡等)。其中一些溶劑可以與水混合互溶。例如醇類溶劑(如乙醇、異丙醇、乙二醇等)、醚類溶劑等。這些溶劑可以與水混合制備性能獨(dú)特的半水基清洗劑。不溶于水的有機(jī)溶劑包括烴類溶劑和硅酮(聚硅氧烷，下同)溶劑這些溶劑是ODS (Ozone Depleting Substances, 消耗臭氧層物質(zhì))替代溶劑中的重要品種，在精密清洗中有著廣泛的應(yīng)用。另外，有些鹵代烴當(dāng)溶劑可以替代ODS溶劑，也可以配成半水基形式。但是，因?yàn)樗鼈儾蝗苡谒?，需要加入表面活性劑，或加入醇類、醚類、酮類等可溶于水的有機(jī)助溶劑。

3. 4.2 清洗主劑酸或堿

酸洗的作用是溶解以碳酸鹽和金屬氧化物為主的污垢，是借助與污垢發(fā)生酸、堿反應(yīng)，使污垢轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芙饣蛞子诜稚⒌臓顟B(tài)。但是對(duì)新建鍋爐和含硫酸鹽垢的鍋爐，首先需要堿洗。

3.4.2.1 堿洗(堿煮)劑

堿洗主劑的作用如下。

NaOH:提供強(qiáng)堿性，去油;

Na?PO?:保持清洗劑堿性，可與Ca²+、Mg²+等離子生成沉淀，降低水的硬度;

Na2CO?:保持清洗劑堿性，可與Ca²+、Mg²+等離子生成沉淀，降低水的硬度，也可使不被酸溶解的硫酸鹽轉(zhuǎn)化為可溶解的碳酸鹽。

鍋爐在清洗過程中有三種情況需要堿煮。

①新鍋爐啟用之前需要堿煮除油。因?yàn)樵谥圃旌桶惭b鍋爐的過程中需涂抹油性防銹劑，該油脂在鍋爐運(yùn)行中容易起泡沫，啟用之前必須將油脂去除。

②酸洗之前需要堿素。因?yàn)殄仩t表面的油脂妨礙清洗液與水垢接觸，所以在酸洗之前需要堿煮除油和去除部分硅化物，改善水垢表面的潤(rùn)濕性和松動(dòng)某些致密的垢層，給酸洗創(chuàng)造有利的條件。堿煮去除硅化物的反應(yīng)式如下。

SiO? + 2NaOH→Na?SiO?+H?O

SiO?＋Na?CO?→-Na?SiO?+CO?↑

③水垢類型的轉(zhuǎn)化。對(duì)用酸不能溶解松動(dòng)的硬質(zhì)水垢(如硫酸鹽等)可在高溫下與堿液作用，發(fā)生轉(zhuǎn)化，使硬垢疏松或脫落。

堿洗目的:用高強(qiáng)度堿液，以軟化、松動(dòng)、乳化及分散沉積物有時(shí)添加一些表面活性劑以增加堿煮效果。常用于去除鍋爐的油性污垢和硅酸鹽垢。堿洗是在一定溫度下使堿液循環(huán)進(jìn)行，時(shí)間一般為6~12h,根據(jù)情況也可以延長(zhǎng)。

3.4.2.2無機(jī)酸清洗劑

(1)無機(jī)酸清洗主劑的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 溶解力強(qiáng)，清洗效果好，費(fèi)用低。缺點(diǎn):即使有緩蝕劑存在的情況下，對(duì)金屬材料的腐蝕性仍很大，易產(chǎn)生氫脆和應(yīng)力腐蝕，并在清洗過程中產(chǎn)生大量酸霧而造成環(huán)境污染。

(2)無機(jī)酸清洗主劑的去污原理

①去除鐵銹垢原理:

6HCl+Fe?O?→2FeCl?+3H?O

2HCI+ FeO→FeCl?+H?O

HF+Fe?O?→[FeFy](y¯³)¯+H?O

②去除碳酸鹽原理: 

2HCI+ CaCO?(MgCO? )→CaCl?(MgCI?)+CO?↑+H?O

③去硅垢原理:

硅氧化物(或硅酸鹽)+HF→[SiF?]²¯+H?O

(3)幾種常用的無機(jī)酸洗主劑

①鹽酸(HCI) 鹽酸的優(yōu)點(diǎn)是能快速溶解鐵氧化物、碳酸鹽。其效果優(yōu)于其他無機(jī)酸。清洗工藝簡(jiǎn)單，有剝離作用，溶垢能力強(qiáng)，工效高，效果好，稀溶液毒性小，酸洗后表面狀態(tài)良好，滲氫量少，金屬的氫脆敏感生小，而且貨源充足。此外，其反應(yīng)產(chǎn)物氯化鐵或氯化鈣的溶解度大，無酸洗殘?jiān)灾两袢允菓?yīng)用最廣的酸洗主劑?？捎糜谔间摗ⅫS銅、紫銅和其他銅合金材料的設(shè)備清洗。費(fèi)用低，廣泛用于清洗鍋爐、各種反應(yīng)設(shè)備及換熱器等。

缺點(diǎn):鹽酸對(duì)金屬的腐蝕性很強(qiáng)，超過40℃時(shí)易揮發(fā)、產(chǎn)生酸霧。為防止腐蝕，必須加入一定量的緩蝕劑。另一方面，不適合用于清洗硅酸鹽垢和直接用于清洗硫酸鹽垢。

清洗劑中HCI含量一般為5%~15%，必須與緩蝕劑配合使用，清洗溫一般低于60°C。

鹽酸酸洗緩蝕劑應(yīng)用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)及浸泡腐蝕試驗(yàn)方法見DL/T523一93。試驗(yàn)條件: 5%HCI+0.3%緩蝕劑，在(55士2)℃溫度條件下浸泡6h, 鋼材為20鋼，酸液體積與試樣表面積之比為15mL: 1cm²。靜態(tài)腐蝕速率＜0.6g/(m²●h)為優(yōu)等，0.6~1.0g/(m²●h)為良，1.1~2.5g/(m²●h) 合格，>2.5g/(m²●h)為不合格，緩蝕效率>96%為合格。

鹽酸酸洗緩蝕劑的生產(chǎn)廠家和注冊(cè)品牌很多，如Lan-826多用酸洗緩蝕劑、TH-10鹽酸緩蝕劑、TPRI-1型鹽酸緩蝕劑、JA-IA鍋爐鹽酸酸洗緩個(gè)劑等。

②氫氟酸(HF)氫氟酸是一種弱無機(jī)酸。氬氟酸的優(yōu)點(diǎn)是常溫下清洗硅垢和鐵垢有特效，溶解氧化物的速度快，效率高;可用來清洗奧氏體鋼等多種鋼材基質(zhì)的部件，這一點(diǎn)優(yōu)于鹽酸;使用含量較低，通常為1%～2%;使用溫度低，廢液處理簡(jiǎn)單，但不可忽視。

缺點(diǎn):在空氣中揮發(fā)，其蒸氣具有強(qiáng)烈的腐蝕性及毒性，價(jià)格高，對(duì)含鉻合金鋼的腐蝕速率較高。對(duì)緩蝕劑不僅要求緩蝕性能高，還需要較強(qiáng)的酸霧抑制能力。氫氟酸可以與緩蝕劑|IMC-5配合使用。

氫氟酸不單獨(dú)使用，一般與鹽酸、硝酸或氟化物等復(fù)合使用。

③其他無機(jī)酸

a.硝酸一種強(qiáng)氧化酸，對(duì)一般的有機(jī)緩蝕劑具有破壞和分解作用,且緩蝕劑的分解產(chǎn)物在某些情況下還有加劇腐蝕的作用。低濃度硝酸可腐蝕大多數(shù)金屬，但是與緩蝕劑(Lan-5、 Lan-826) 配合清洗不銹鋼、碳鋼或銅表面污垢時(shí)，其腐蝕速率很低;高濃度硝酸對(duì)金屬不腐蝕，有鈍化作用。硝酸單獨(dú)使用不多，與其他酸( 鹽酸、氫氟酸)配合使用效果比較理想。硝酸的還原產(chǎn)物(氮氧化物)對(duì)環(huán)境有污染。

b.硫酸一種強(qiáng)酸，濃硫酸對(duì)金屬有氧化、鈍化作用，稀硫酸對(duì)多數(shù)金屬有腐蝕作用。由于金屬的硫酸鹽的溶解度都較小，所以單獨(dú)使用不多，可與其他酸配合使用。硫酸密度大，濃硫酸的物質(zhì)的量濃度高，相同質(zhì)量的酸液所占體積較小，運(yùn)輸成本較低，洗一臺(tái)鍋爐所用工業(yè)硫酸的體積僅為鹽酸的1/4。濃硫酸對(duì)鋼鐵幾乎不腐蝕。

硫酸酸洗緩蝕劑可用天津若丁、硫代乙酰苯胺、DA-6 (苯胺與烏洛托品的反應(yīng)物)。

3. 4.2.3 有機(jī)酸清洗劑

化學(xué)清洗劑中常用的有機(jī)酸包括檸檬酸、EDTA、甲酸、氨基酸、羥基乙酸、草酸等。

(1)有機(jī)酸清洗劑的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):對(duì)金屬基體的腐蝕作用小，清洗效果好;缺點(diǎn):作用速率慢，成本高。

(2) 有機(jī)酸清洗主劑的去污原理有機(jī)酸主要是利用其絡(luò)合(螯合)能力，同時(shí)用其酸性或氧化性，將污垢浸潤(rùn)、剝離、分散、溶解。

(3)幾種常用的有機(jī)酸洗主劑

①EDTA (乙二胺四乙酸，H?Y)面EDTA去除鐵銹的原理:鐵銹 (FeO、Fe?O?、Fe?O?) 與H?Y²¯發(fā)生反應(yīng)生成FeY²¯、FeY¯和H?O。清洗過程中同時(shí)存在著電離、水解、絡(luò)合、中和等多種化學(xué)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的絡(luò)合物。EDTA二鈉鹽在pH為5~8時(shí)對(duì)鐵銹的溶解效果很好。特點(diǎn):pH大于7時(shí)，EDTA對(duì)金屬有鈍化作用，所以用其作清洗主劑可以清洗、鈍化一步完成，減免了再次用水沖洗、漂洗、鈍化等過程，縮短了清洗時(shí)間和除鹽水的用量。EDTA對(duì)氧化鐵和銅垢以及鈣、鎂垢有較強(qiáng)的清洗能力。

缺點(diǎn):因室溫時(shí)，EDTA在水中的溶解度僅為0. 03g/100g，為提高其溶解度和清洗效果，需升溫到140～160℃，所以其緩蝕劑需用耐高溫緩蝕劑。

EDTA清洗緩蝕劑大部分是復(fù)配而成的。目前國(guó)內(nèi)常見的EDTA清洗緩蝕劑有MBT、TSX-04、N?H?、烏洛托品、YHH-1、Lan-826等。

②檸檬酸(C?H?O?) 檸檬酸是酸洗中應(yīng)用最早、最多的一種有機(jī)酸。它主要是利用與鐵離子生成絡(luò)離子的能力(而不是用它的酸性)來溶解鐵的氧化物，檸檬酸本身與鐵垢的反應(yīng)速率較慢,且生成物檸檬酸鐵的溶解度較小，易產(chǎn)生沉淀。所以，在用檸檬酸作清洗主劑時(shí)，為了生成易溶的絡(luò)合物，常要在清洗液中加氨水，將溶液pH調(diào)至3.5~4.0。

特點(diǎn)：腐蝕性小，無毒，容易保存和運(yùn)輸，安全性好，清洗液不易形成沉渣或懸浮物，避免了管道的堵塞，自身具有緩蝕功能，對(duì)碳鋼基體的緩蝕效率可超過99%。

缺點(diǎn):試劑昂貴，只能清除鐵垢，而且能力比鹽酸小。對(duì)銅垢、鈣鎂和硅化物水垢的溶解能力差，清洗時(shí)要求一定的流速和較高的溫度，也必須選擇比較耐高溫的緩蝕劑。

另外，選擇檸檬酸酸洗時(shí)，由于檸檬酸酸洗時(shí)的溫度高、循環(huán)速度快，因此在選擇檸檬酸酸洗時(shí)，緩蝕劑必須適用這種條件。常用的檸檬酸酸洗緩蝕劑有仿若丁-31A、烏洛托品、硫脲、鄰二甲苯硫脲、若丁、工業(yè)二甲苯硫脲等

仿若丁-31A的主要組分為二乙基硫脲、烷基吡啶硫酸鹽、苯腈、硫氰酸銨、異硫氰酸苯酯等。

有機(jī)酸洗液主要用于鍋爐系統(tǒng)的清洗，可以有效地去除晶間腐蝕和閉塞區(qū)腐蝕產(chǎn)生的垢物，從而避免發(fā)生爆管之類的安全事故。上述鐵基材料的酸洗緩蝕劑絕大多數(shù)屬于含氧、硫、氮、磷的有機(jī)化合物，主要包括胺類、硫脲類、醛酮類，其作用機(jī)理屬于吸附緩蝕。

③氨基磺酸氨基磺酸是一種粉末狀中等酸性的無機(jī)酸。

優(yōu)點(diǎn):不易揮發(fā)，在水中的溶解性好，不會(huì)發(fā)生鹽類析出沉淀的現(xiàn)象，去除水垢及氧化鐵的能力較強(qiáng)，對(duì)金屬的腐蝕性相對(duì)較小，常被用于清洗鋼鐵、銅、不銹鋼、鋁、鋅等金屬和陶瓷基體表面的鐵銹和水垢。與多數(shù)金屬形成的鹽在水中的溶解度都較高。適用于清洗鈣、鎂的碳酸鹽和氫氧化物，不會(huì)在清洗液中產(chǎn)生沉淀。其缺點(diǎn)是對(duì)鐵垢的作用較慢，需要避免與強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)堿接觸。 

氨基磺酸酸洗緩蝕劑主要有Lan-826、O'Bhibit (二丁基硫脲)、LN500系列。此外還有二丙炔基硫醚、丙炔醇、季銨鹽、乙基硫脲和十二胺等，現(xiàn)國(guó)內(nèi)常使用的氨基磺酸酸洗緩蝕劑為TPRI-7型緩蝕劑，通過對(duì)各種材質(zhì)的靜態(tài)腐蝕速率試驗(yàn)[溫度(55士5)°C、 氨基磺酸5% + TPRI-7型緩蝕劑0.4%、循環(huán)酸洗時(shí)間為2h]，結(jié)果表明，緩蝕劑的腐蝕速率控制在0.6g/(m²·h）左右，效果很好。

TPRI-7型氨基磺酸緩蝕劑用于碳鋼、低合金鋼、高合金鋼為材質(zhì)的超高壓、亞臨界電站鍋爐的氨基磺酸酸洗防腐，也可以用于銅材質(zhì)的凝汽器的清洗防腐等。

④羥基乙酸其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)堿土金屬類的污垢有較好的溶解能力，與鈣、鎂等化合物作用較為劇烈；幾乎不揮發(fā)，腐蝕性低，不易燃，無溴、毒性低，生物分解性強(qiáng)，水溶性好;由于無氯離子，可用于奧氏體鋼材的清洗，對(duì)于已嚴(yán)重結(jié)垢并且大面積產(chǎn)生晶間腐蝕的鍋爐來說，使用EDTA和檸檬酸清洗的除垢率都難以達(dá)到90%以.上，而采用鹽酸又會(huì)加重晶間腐蝕，這時(shí)可以考慮采用甲酸/羥基乙酸的混酸清洗。

表1-1 列出了不同酸鋼鐵的溶解腐蝕的能力。

3.4.2.4堿清洗劑

堿洗的作用是除油(尤其對(duì)新建鍋爐)和將鈣、鎂的硫酸鹽轉(zhuǎn)化成可被酸溶解的碳酸鹽。常用的堿洗主劑主要有NaOH、Na?CO?、Na?PO?、Na?HO?、NaH?PO?,必要時(shí)加入表面活性劑。

堿性清洗劑中包括堿洗主劑(堿或堿式鹽)表面活性劑和助劑等。

3.4.2.5氧化-還原劑

借助與污垢發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)而清除污垢的制劑稱為清洗用氧化劑或還原劑。

氧化劑用以清除有還原性的污垢，如許多有機(jī)污垢等。

還原劑用于清除有氧化性的污垢，如金屬氧化物為主的銹垢。另外，由于對(duì)金屬基體的污垢進(jìn)行酸洗的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的Fe³+，由電化學(xué)原理可以估算由Fe³+對(duì)金屬基體腐蝕的推動(dòng)力。

兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)如下。

φFe³+/Fe²+=0. 77V;φFe²+/Fe=-0. 41V

該反應(yīng)的吉布斯函數(shù)變?yōu)?

△Gθ=-2FE=2X96485x[0.77-(-0.41)]x10¯³=一227.7kJ/mol

由上式可知，F(xiàn)e³+對(duì)金屬基體腐蝕的推動(dòng)力大于銅離子對(duì)活潑金屬鋅的腐蝕(其標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變?yōu)?12. 3kJ/mol)，說明Fe³+對(duì)Fe具有很強(qiáng)的腐蝕作用。所以在酸洗過程中，如果Fe³+的濃度較高時(shí)(> 500mg/L),必須加入還原劑，以降低Fe³+的濃度，減少對(duì)金屬基體的腐蝕。

3.4.3 表面活性劑

表面活性劑分子中同時(shí)具有親水的極性基團(tuán)與親油的非極性基團(tuán)，當(dāng)它的加入量很少時(shí)，即能大大降低溶液的表面張力，并且具有洗滌、增溶、乳化、分散等作用。

通常根據(jù)表面活性劑在溶劑中的電離狀態(tài)及親水基團(tuán)的離子類型將其分為陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、兩性表面活性劑及非離子表面活性劑等。前三類為離子型表面活性劑。

3.4.3.1陰離子型表面活性劑

陰離子型表面活性劑在水中電離出的陰離子部分起活性作用，如:

烷基羧酸鈉              R一COONa→RCOO¯+Na＋

烷基硝酸鈉              R-NO?Na-→RNO?¯ +Na＋

烷基硫酸鈉              R-O-SO?Na→ROSO?+Na＋

這類活性劑主要用作清洗劑、 起泡劑、乳化劑等。

3.4.3.2陽(yáng)離子型表面活性劑

陽(yáng)離子型表面活性劑在水中電離出的陽(yáng)離子部分起活性作用，如十五烷基三甲基氯化銨。 

[C??H??-N(CH?)?]CI→[C??H??N(CH?)?]＋CI¯

季銨鹽、吡啶鹽等陽(yáng)離子表面活性劑多數(shù)用于緩蝕、防腐、殺菌及抗靜電等方面。

3.4.3.3兩性表面活性劑

兩性表面活性劑在水中電離出兩種離子都起活性作用，如烷基二甲胺丙酸內(nèi)鹽，其結(jié)構(gòu)式如下。

R--N+CH?/CH?-CH?CH?COO¯

這類活性劑的性能更全面，比單獨(dú)陰離子或陽(yáng)離子更好，用途廣泛，有很多特殊的應(yīng)用，還用于和其他類型活性劑復(fù)配，效果更優(yōu)。特別是作用柔和、毒性小，常用于乳化劑、鋪展劑、殺菌劑、防腐劑、油漆頗料分散劑及抗靜電劑等。

3.4.3.4 非離子型表面活性劑

非離子表面活性劑在水中不電離，親水基由醚基和羥基或聚氧乙烯基構(gòu)成。 

①脂肪酸聚氧乙烯酯RCOO(CH?CH?O)nH如聚氧乙烯油脂酸、 硬脂酸酯等，這類表面活性劑乳化性能好，但起泡性能較差。

②聚氧乙烯烷基酰胺RCONH(C?H?O)nH及RCON(C?H?OH)?該類表面活性劑有較強(qiáng)的起泡和穩(wěn)定作用，黏度大，主要用于洗滌劑、穩(wěn)泡劑、增黏劑、乳化劑、防腐劑及干洗劑等。

③多醇表面活性劑自多羥基物與脂肪酸生成的酯，如硬脂酸、月桂酸與甘油、蔗糖、失水山梨醇等的酯，它除具有非離子的一般性能外，突出特點(diǎn)是無毒、無臭、無味，主要用于低泡的洗滌劑及食品工業(yè)中的乳化劑。

3.4.4緩蝕劑一一化學(xué)清洗技術(shù)的核心

化學(xué)清洗技術(shù)是一種廉價(jià)、快速清除基體表面的污垢并恢復(fù)其原有的功能方法，它通過化學(xué)反應(yīng)將基體表面上的難溶污垢溶解或剝離。為了清除污垢和腐蝕產(chǎn)物，常采用酸，而且常用強(qiáng)酸作清洗主劑，而酸會(huì)在溶解、清除污垢的同時(shí)腐蝕金屬基體。采用緩蝕劑是化學(xué)清洗中防腐的重要方法， 緩蝕劑是化學(xué)清洗技術(shù)的核心。

3.4.4.1酸腐蝕的原因

酸腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

(1)化學(xué)腐蝕這種腐蝕是酸直接作用于金屬，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在酸洗過程中，尤其是無機(jī)強(qiáng)酸對(duì)金屬設(shè)備有很強(qiáng)的化學(xué)腐蝕作用，這種腐蝕的程度與酸的種類及基體金屬的活潑性有關(guān)。同一金屬對(duì)于不同的酸的反應(yīng)活性不同;同樣，同一種酸對(duì)不同金屬的反應(yīng)活性也不同。

①硫酸稀H?SO?易和鋼鐵反應(yīng);而60%以上的H?SO?，室溫下在鋼鐵表面形成鈍化膜而使鋼鐵耐蝕; 93%以上的H?SO?,即使煮沸也幾呼不腐蝕鋼鐵。Pb 和鋼鐵相反，可溶于濃H?SO?,而對(duì)稀H?SO?有良好的耐蝕性。Al易溶于10%的H?SO?中，但對(duì)80%以上的H?SO?有耐蝕性.

②鹽酸Mg、Zn、Cr、 Fe易被HCI腐蝕;Pb對(duì)20%以下的HCI有耐蝕性: Sn、Ni在常溫下對(duì)稀HCI有耐蝕性，而在氧化條件下易被 18/8Cr-Ni不銹鋼可被HCI腐蝕;:Cu一般不被鹽酸所腐蝕，Cu可被氧化性酸(如硝酸)所腐蝕。

③硝酸HNO?對(duì)多數(shù)金屬有腐蝕性，但因其具有很強(qiáng)的氧化性，可在一些金屬表面形成致密的氧化膜，保護(hù)金屬。Sn、Pb可被HNO?腐蝕;鉻與鋁類似，在冷、濃HNO?中形成致密氧化膜鈍化，不被HNO?腐蝕;鋼鐵在濃HNO?中生成氧化膜有良好耐蝕性，但易為稀HNO?腐蝕;鋅、鎳、銅對(duì)HNO?無耐蝕性。

④草酸(H?C?O?)草酸雖然是弱酸，但對(duì)金屬也有腐蝕作用，鋼鐵在常溫下可被草酸腐蝕，但在加熱時(shí)則能生成草酸鐵保護(hù)膜，阻止腐蝕繼續(xù)進(jìn)行。鋁、鎳、銅、不銹鋼對(duì)草酸有較好的耐蝕性。另外，金屬和酸反應(yīng)生成的氫會(huì)造成金屬設(shè)備的氫脆腐蝕，氫氣還會(huì)帶出大量的酸性氣體，造成勞動(dòng)條件的惡化。因此在清洗金屬基體時(shí)酸性清洗劑中一定要添加緩蝕劑。

氫脆也是對(duì)金屬進(jìn)行化學(xué)清洗過程中經(jīng)常發(fā)生的一種化學(xué)腐蝕，它是由于金屬吸收了原子氫而使其變脆(發(fā)生脆性斷裂)的現(xiàn)象。氫原子的生成過程如下式所示

酸洗反應(yīng): FexOy，(鐵氧化物) +HCI→FeCl? (或FeCl?)＋H?O

酸洗副反應(yīng): Fe (基體)+2H+=Fe²+2H (原子氫)

高溫時(shí): Fe+H?O (高溫水蒸FeO+2H (原子氫)

原子氫被金屬吸收即可發(fā)生氫脆。

(2)電化學(xué)腐蝕這種腐蝕是金屬基體通過電化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕。電化學(xué)腐蝕有析氫腐蝕和吸氧腐蝕，化學(xué)酸洗過程主要發(fā)生析氫腐蝕，當(dāng)使用弱酸性或中性清洗劑，有空氣(氧氣)。存在時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕。另外，有時(shí)也需要考慮表面活性劑的腐蝕性。一般說來，表面活性劑對(duì)于鋼件有防腐作用，但有些卻可加速金屬生銹。因此在清洗劑中，要考慮表面活性劑與緩蝕劑的搭配，以改善其防腐蝕性能。

緩蝕劑種類繁多，緩蝕機(jī)理各異，在這里僅介紹常用的水溶性緩蝕劑及其作用機(jī)理。

3.4.4.2水溶性緩蝕劑作用機(jī)理

水溶性緩蝕劑的作用機(jī)理都是在金屬表面生成穩(wěn)定的保護(hù)膜，其膜的類型可分為以下幾種情況。

(1)生成致密氧化膜這類緩蝕劑具有較強(qiáng)的氧化性，能夠在金屬表面生成不溶性的致密、附著力強(qiáng)的氧化物薄膜，當(dāng)氧化膜達(dá)到一定厚度(如5~10nm)，陽(yáng)極氧化反應(yīng)的速率減慢，金屬被鈍化，腐蝕速率大大降低，從而減緩或阻止了金屬被腐蝕的過程，起到緩蝕的作用。此類緩蝕劑是陽(yáng)極型的，值得注意的是這些緩蝕劑當(dāng)用量不足時(shí)，不僅不能緩蝕，反而加速腐蝕。因?yàn)?，若不能使金屬全部鈍化，腐蝕便集中于這些尚未鈍化的區(qū)域內(nèi)，此時(shí)鈍化區(qū)可作陰極(而陰極面積較大)，未鈍化區(qū)作為陽(yáng)極(較小)，造成小陽(yáng)極對(duì)大陰極，陽(yáng)極區(qū)電流密度增大，使其發(fā)生劇烈的電化學(xué)腐蝕，還會(huì)引起嚴(yán)重的深度腐蝕。這類緩蝕劑又稱為“危險(xiǎn)性緩蝕劑”。

屬于這類緩蝕劑的化合物如下。

對(duì)Fe: NaNO?、Ke?Cr?O?、 K?CrO?、Na?WO?、Na?Mo?等。

對(duì)AI:K?Cr?O?、K?CrO?、KMnO?等。

(2)生成難溶的保護(hù)膜

①生成無機(jī)難溶的保護(hù)膜無機(jī)緩蝕劑分子能與陽(yáng)極腐蝕溶解下來的金屬離子相互作用，形成難溶的鹽類保護(hù)膜，覆蓋于金屬表面上。難溶沉 淀膜厚度一般都比較厚 (為10~ 100nm)，膜的致密性和附著力均不如(1)類鈍化膜，防腐效果相對(duì)較差，但可以減緩、阻滯腐蝕過程的進(jìn)一步發(fā)生。 例如，磷酸鹽緩蝕劑(Na?HPO?或Na?PO?)能與Fe³+生成不溶性的γ-Fe?O?和FePO?·2H?O的混合物。此類緩蝕劑通常和去垢劑合并使用于中性水介質(zhì)，以防止金屬腐蝕或表面結(jié)垢。屬于這類緩蝕劑的化合物如下。 

對(duì)Fe: NaOH、Na?CO?、Na?PO?、Na?HPO?、( NaPO?)?、Na?SiO?、 CH?COONa等。

對(duì)AI: Na?SiO?、Na?HPO?等。

這類緩蝕劑有一個(gè)值得注意的特點(diǎn)是介質(zhì)中氧氣的存在對(duì)緩蝕劑有加強(qiáng)作用。例如:苯甲酸鈉，有氧時(shí)生成不溶性的三價(jià)鐵鹽，可以保護(hù)金屬;沒有氧時(shí)，則生成二價(jià)可溶性鐵鹽。

②生成有機(jī)難溶的保護(hù)膜或難溶的絡(luò)合物覆蓋膜緩蝕劑分子能與金屬離子生成難溶的絡(luò)合物薄膜，從而阻止了金屬的溶解，起到緩蝕作用。 例如:苯并三氮唑?qū)︺~的緩蝕，一般認(rèn)為銅取代了苯并三氮唑分子中的H原子，以共價(jià)鍵連接，同時(shí)與另一個(gè)苯并三氮唑分子上的氮原子的孤對(duì)電子以絡(luò)合鍵的形式連接，形成了不溶性的聚合絡(luò)合物，其結(jié)構(gòu)為:

 

屬于這類緩蝕劑的化合物還有苯甲酸鈉 (對(duì)鋼)，以及含有N、O、S元素的有機(jī)雜環(huán)類化合物。

(3)生成吸附膜這類緩蝕劑能吸附在金屬表面， 改變金屬表面性后從而抑制腐蝕。它們一-般是混合型有機(jī)化合物緩蝕劑，如胺類、硫醇、硫脲、吡啶衍生物、苯胺衍生物、環(huán)狀亞胺等。為了能形成良好的吸附膜，金屬必須有潔凈的表面，所以在酸性介質(zhì)中往往比在中性介質(zhì)中更多地采用這類緩蝕劑。

根據(jù)分子吸附作用力的性質(zhì)，吸附型緩蝕劑的緩蝕機(jī)理是其在金屬表面發(fā)生物理吸附和化學(xué)吸附，主要以化學(xué)吸附為主。一方面氧、氮、硫、磷等元素含有孤對(duì)電子，它們?cè)谟袡C(jī)化合物中都以極性基團(tuán)的形式存在， 如-NH? (氮基)、N (叔胺或雜環(huán)氮化合物）、一S一(硫醚)、一SH(巰基)等，另一方面鐵、銅等過渡金屬由于d電子軌道未填滿可以作為電子受體，這些元素與金屬元素絡(luò)合結(jié)合，形成牢固的化學(xué)吸附層。

此外雙鍵、三鍵、苯環(huán)也可以通過π鍵的作用在金屬表面發(fā)生化學(xué)吸附。

目前常將纓蝕劑復(fù)配使用，一般是將兩種或多種緩蝕劑共同加入清洗液中，利用各自的優(yōu)勢(shì)，減少原有的局限性。通常把陽(yáng)極和陰極緩蝕劑結(jié)合使用，也可使用非極性基團(tuán)的有機(jī)物。這種復(fù)配而成的緩蝕劑的效率比單一組分要大很多，稱之為協(xié)同作用。協(xié)同作用的發(fā)現(xiàn)，使緩蝕劑的研究和應(yīng)用提高到一個(gè)新的水平，但其作用機(jī)理有待進(jìn)一步研究。此外，在緩蝕劑中添加表面活性劑也是近年來研究的方向，其緩蝕機(jī)理是由于表面活性劑具有增溶、乳化、吸附、分散等性能，從而有效地提高緩蝕劑的緩蝕效率。

3.4.4.3 緩蝕劑分類

可從不同的角度對(duì)緩蝕劑進(jìn)行分類。

(1) 按用途分類緩蝕劑按用途可分為單功能型和多功能型。

①單功能型緩蝕劑這種緩蝕劑只含有某一種基團(tuán)(如氨水、烏洛托品)，它們僅對(duì)鋼鐵類黑色金屬材料制品具有緩蝕性能，而對(duì)多種有色金屬，或是兩種金屬的連接處，其緩蝕效果不佳，有時(shí)對(duì)多種金屬組合件機(jī)械制品中的銅、鋅、鎘等有色金屬部件，需要采取隔離保護(hù)措施甚至放棄使用緩蝕劑技術(shù)。

②多功能型緩蝕劑它們的分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的緩蝕基團(tuán)，如苯并三氮唑(BTA)及其衍生物、三氮唑系列化合物、鄰硝基化合物、流基苯并噻唑(MBT)、肟類化合物等緩蝕劑。羧基喹啉中就有-OH、-N兩個(gè)緩蝕基團(tuán)，這些基團(tuán)不僅能對(duì)銅及銅合金具有良好的緩蝕性能，而且鐵、鋅、鎘、銀等金屬具有良好的緩蝕效果。

(2)根據(jù)化學(xué)成分分類氣 可分為無機(jī)緩蝕劑、有機(jī)緩蝕劑、聚合物類蝕劑。

①無機(jī)緩蝕劑主要包括鉻酸鹽、亞硝酸鹽、硅酸鹽、聚磷酸鹽等。

②有機(jī)緩蝕劑主要包括膦酸 (鹽)、膦羧酸、巰基苯并噻唑、苯并氮唑、磺化木質(zhì)素等一些含氮氧化合物的雜環(huán)化合物。

③聚合物類緩蝕劑包括一些低聚物的高分子化合物。

(3)根據(jù)電化學(xué)腐蝕的控制行為分類 可分為陽(yáng)極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑。

① 陽(yáng)極型緩蝕劑包括無機(jī)強(qiáng)氧化劑，如鉻酸鹽、亞硝酸鹽等。其作用是在金屬表面陽(yáng)極區(qū)與金屬離子生成致密的、附著力強(qiáng)的氧化物保護(hù)腹抑制金屬溶解。陽(yáng)極型緩蝕劑被稱為“危險(xiǎn)性緩蝕劑”，因?yàn)橐坏﹦┝坎蛔?，未覆蓋區(qū)將會(huì)被加速孔蝕。因此，應(yīng)用時(shí)不能低于緩蝕劑在該條件的“危險(xiǎn)濃度”。

這類緩蝕劑同樣可以減緩化學(xué)腐蝕的侵襲。

②陰極型緩蝕劑可抑制電化學(xué)陰極反應(yīng)的化學(xué)藥劑， 如碳酸鹽、磷酸鹽等。其作用是與金屬反應(yīng)，在陰極生成沉積保護(hù)膜。這類緩蝕劑在用量不足時(shí)不會(huì)加速腐蝕，故又有“安全緩蝕劑”之稱。

③混合型緩蝕劑某些含氮、硫或羥基的、具有表面活性的有機(jī)緩蝕劑，其分子中有兩種極性相反的基團(tuán)，能吸附在金屬表面形成單分子吸附膜。它們既能在陽(yáng)極成膜，也能在陰極成膜，阻止水與水中溶解氧向金屬表面的擴(kuò)散，起到緩蝕作用。巰基苯并噻唑、苯并三氮唑、十六烷胺等屬于此類緩蝕劑。在酸性介質(zhì)中往往相對(duì)較多地采用這類緩蝕劑。

由于緩蝕劑的緩蝕機(jī)理在于成膜，故迅速在金屬表面上形成一層密實(shí)的膜(氧化膜、沉淀膜、吸附膜)是獲得緩蝕成功的關(guān)鍵。為達(dá)此目的，緩蝕劑的濃度應(yīng)該足夠高，當(dāng)膜形成后，再降至相應(yīng)的濃度;為了密實(shí)，金屬表面應(yīng)十分清潔，為此，成膜前對(duì)金屬表面進(jìn)行化學(xué)清洗(除油、除污和除垢)是必不可少的。

3.4.4.4緩蝕劑的副作用

鉻(VI)酸鹽(緩蝕劑)有毒，雖然它對(duì)循環(huán)冷卻水中的菌、藻等有害微生物有殺滅作用，但對(duì)環(huán)境造成污染。磷酸鹽是水中微生物的營(yíng)養(yǎng)源，它的排放會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)環(huán)境造成污染:鉬酸鹽等應(yīng)用成本高;亞硝酸鹽致癌;硅酸鹽緩蝕效果差；鋅鹽對(duì)水體中的生物造成威脅。因?yàn)樵S多 緩蝕劑具有副作用，人們對(duì)綠色有機(jī)緩蝕劑的開發(fā)和應(yīng)用表現(xiàn)出濃厚的興趣。

3.4.4.5緩蝕劑的特點(diǎn)

防止金屬基體腐蝕可以采取電化學(xué)保護(hù)等方法，但與其相比，用緩蝕劑法有如下特點(diǎn)。

①用緩蝕劑無需特殊的附加設(shè)施，但為了有效和精確地控制緩蝕劑用量，近年來也常采用全自動(dòng)的緩蝕劑加料裝置。

②不改變金屬基體本質(zhì)，也無需改變金屬外表，故緩蝕劑非常適合于設(shè)備的化學(xué)清洗。

③由于用量少，添加緩蝕劑后，介質(zhì)性質(zhì)基本不變，故本方法也適用于城市供水管道防銹，石油天然氣輸送、儲(chǔ)存和精煉等場(chǎng)合的設(shè)備管道防腐蝕。

需要注意的是緩蝕劑具有選擇性。

3.4.4.6一些常用的緩蝕劑

(1) 幾種無機(jī)緩蝕劑

①亞硝酸鹽它易溶于水，一 般配成2%~20%水溶液，并常加入0.3%~0.6%的Na?CO?調(diào)節(jié)pH在8~10之間。它對(duì)黑色金屬(鋼、鐵、錫合金等)緩蝕效果好，而對(duì)于Cu等有色金屬則無效。NaNO?之所以能起到緩蝕作用，主要是因?yàn)镹O?¯可以使鐵氧化并生成高價(jià)難溶的氧化物而沉積在金屬表面。亞硝酸鹽的緩蝕性能極大地依賴于溶液中侵蝕性離子(如CI¯、NO?¯等)的濃度和它們自身的濃度。當(dāng)亞硝酸鈉濃度低時(shí)，它可能促進(jìn)腐蝕;只有達(dá)到一定濃度時(shí)，亞硝酸鈉才具有好的緩蝕作用。因此，亞硝酸鈉屬于“危險(xiǎn)性緩蝕劑”。

研究發(fā)現(xiàn)亞硝酸鹽有致癌作用，使其應(yīng)用受到了限制。近年來，人們著手尋求亞硝酸鈉的代用品，并取得了一定的成績(jī)，如苯甲酸鈉的芳環(huán)上同時(shí)引入硝基、溴、碘等的衍生物，可獲得與亞硝酸鈉相近或優(yōu)良的防銹效果。屬于這一類型的衍生物有:對(duì)碘化苯甲酸三乙醇胺、對(duì)于氧基苯甲酸鈉、3,5-二溴-4-甲氧基苯甲酸鈉及二硝基水楊酸等。

②磷酸鹽作為水溶液中緩蝕劑的磷酸鹽有:磷酸鈉、磷酸氫二鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。磷酸氫二鈉是很弱的緩蝕劑，濃度增大時(shí)則成為腐蝕的促進(jìn)劑。磷酸鈉的緩蝕作用比二鈉鹽要好，當(dāng)其濃度增大時(shí)， 緩蝕作用明顯增加。實(shí)驗(yàn)表明，Na?HPO? 對(duì)鋼、鑄鐵、鉛等防銹有效，但能促進(jìn)Cu的腐蝕;六偏磷酸鈉可作鋼、鑄鐵、鉛的緩蝕劑，但對(duì)Cu、AI有相反作用。另外，磷酸鹽與鉻酸鹽混合使用，有緩蝕協(xié)同效應(yīng)，pH在6.5~6.0時(shí)，效果最佳。

③鉻酸鹽和重鉻酸鹽K?CrO?、 K?Cr?O?是有色金屬通用的水溶性緩蝕劑，對(duì)黑色金屬也有良好的緩蝕作用。其緩蝕機(jī)理一般認(rèn)為是由于它與 亞鐵鹽作用生成了難溶的三氧化二鉻(Gr?O?)與氧化鐵(Fe?O?、 Fe?O?)組成的保護(hù)膜。鉻酸鹽的緩蝕作用與溶液中的其他陰離子(如CI玉So?²¯、NO?¯等)有關(guān)。這些腐蝕性陰離子的濃度越大，鉻酸鹽的臨界濃度也越大，其中以CI¯的影響為最大。

另外，鉻酸鹽的保護(hù)濃度還與溶液的溫度有關(guān)，溫度升高，保護(hù)濃度也增大。例如，20°C時(shí)，足以抑制腐蝕的鉻酸鹽濃度，當(dāng)溫度升高到80°C,已不能滿足緩蝕要求，鉻酸鹽濃度必須提高1~2倍。

近年來，人們研究了大量的有機(jī)鉻酸鹽緩蝕劑，如鉻酸氰胺，鉻酸的甲胺、二甲胺、異丙胺、丁胺、二環(huán)己胺、環(huán)己胺鹽等。有機(jī)鉻酸鹽的治界保護(hù)濃度比鉻酸鉀低，保護(hù)性也好。

④碳酸鹽例如碳酸鈉 (Na?CO?)， 白色粉狀固體，水溶液呈堿性，可作黑色金屬的緩蝕劑，一般不單獨(dú)使用，常和NaNO?復(fù)配使用，用以請(qǐng)節(jié)溶液的pH。

⑤烏洛托品一六亞甲基四胺[(CH?)?N?]無毒無味，作為傳統(tǒng)的清洗緩蝕劑，適用于黑色金屬在鹽酸中的清洗，廣泛用于各行業(yè)用的蒸汽鍋爐和 鍋爐熱交換器的清洗。其濃度為1.5%時(shí)，緩蝕效率出現(xiàn)最大值(> 95%)大于該濃度后，緩蝕效率下降;隨著溫度升高，烏洛托品的緩蝕作用效果降低。

⑥硅酸鹽硅酸鹽資源豐富，無毒、價(jià)廉、抑菌，是一種“環(huán)境友好”的緩蝕劑。例如硅酸鈉(Na?siO?)，俗稱水玻璃，是一種堿性水溶性緩蝕劑。它不僅可以保護(hù)鋼，而且可用于保護(hù)鋁合金、銅、鉛及錫等金屬。

a.硅酸鈉單獨(dú)使用硅酸鈉的緩蝕能力與其模數(shù)有關(guān)日(mNa?O·nSiO?,m/n即為硅酸鈉模數(shù))，為2. 0~2.8 (最好為2. 4)時(shí)較好，用水將其稀釋充分?jǐn)嚢韬箪o置，保留上層清液可作為防銹液。將除銹去污后的冷鐵浸泡在上述溶液中，自然干燥即可，處理后的冷鐵可在普通室內(nèi)保存 1~2個(gè)月而不生銹;當(dāng)添加0.20mg/g的硅酸鈉時(shí)，鋁合金在3.5% NacI溶液中具有較好的緩蝕作用。硅酸鈉作為緩蝕劑單獨(dú)使用成膜慢，所形成的膜有孔隙，易形成硅垢，與其他物質(zhì)復(fù)配使用已成為三種發(fā)展趨勢(shì)。

b.硅酸鈉復(fù)配使用I緩蝕劑是由硅酸鈉、鉬酸鹽、有機(jī)胺復(fù)配而成的，主要控制陽(yáng)極反應(yīng)的混合抑制型緩蝕劑。加量0.2%時(shí)，對(duì)G105 鋼試片80°C動(dòng)態(tài)腐蝕的緩蝕效率達(dá)88. 2%。硅酸鈉為主，與聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)、 苯并三氮唑(BTA)

Zn²+復(fù)配使用的緩蝕劑，當(dāng)四種試劑構(gòu)成配比為60:40:18:8時(shí)顯示出較好的協(xié)同效應(yīng)，此時(shí)對(duì)銅的緩蝕效果好。

硅酸鈉與鉬酸鈉復(fù)配后可在材料表面形成完整致密的保護(hù)膜層，彌補(bǔ)單一用鉬酸鈉所形成的膜致密度不夠的缺陷，阻止腐蝕E的發(fā)生和進(jìn)行高CI¯濃度環(huán)境中，此緩蝕劑仍能有效地阻止CI¯通過膜層向金屬表面的遷移，抑制金屬的腐蝕。由硅酸鈉、鉬酸銨和烏洛托品復(fù)配的緩蝕劑是冷軋鋁板在中的非磷、非鉻高效復(fù)合型緩蝕劑，緩蝕效率可達(dá)99.9%。

有機(jī)硅酸鈉可抑制陽(yáng)極反應(yīng)。甲基硅酸鈉、乙烯基硅酸鈉Y-氨丙基硅酸鈉和聚醚有機(jī)二硅酸鈉與鋅鹽均具有良好的協(xié)同效應(yīng)。當(dāng)與4mg/L的鋅鹽復(fù)配使用時(shí)，聚醚有機(jī)工硅酸鈉的緩蝕效果很好，當(dāng)藥劑溶度為150mg/L時(shí)，緩蝕效率可達(dá)95.5%。另外，有機(jī)硅酸鈉結(jié)垢性比無機(jī)度濃度為酸鈉小，聚醚有機(jī)二硅酸鈉的結(jié)垢率僅為4. 36%，而硅酸鈉為13. 4%。

對(duì)硅酸鈉的保護(hù)作用機(jī)理有兩種不同觀點(diǎn):一種認(rèn)為是不定形的硅凝膠與鐵的水化物在金屬表面沉積形成保護(hù)膜;另一種認(rèn)為帶負(fù)電荷的溶膠粒子與帶正電荷的鐵離子在腐蝕過程開始的位置聚集，并相互作用生成硅酸鐵，從而阻滯了陽(yáng)極腐蝕過程。

有些無機(jī)緩蝕劑或其他無機(jī)助劑具有雙重作用，在發(fā)揮積極作用(緩蝕、鈍化)的同時(shí)，為水體提供了比較充足的無機(jī)離子(如碳酸根、硫酸根、磷酸根等或其他陽(yáng)離子)以利于生成鈍化保護(hù)膜，但這些離子在一定情況下也形成結(jié)垢離子，所以使用時(shí)盡可能不要過量。

(2)幾種有機(jī)緩蝕劑

①苯甲酸鈉，苯甲酸鈉是一種適應(yīng)性較廣的緩蝕劑。它不是氧化劑，在濃度不足時(shí)參與陰極過程，不屬于危險(xiǎn)緩蝕劑，故不會(huì)加速腐蝕。苯甲 酸鈉溶于水和醇類，屬于水溶性有機(jī)緩蝕劑。將其配成1.0% ~1.5%的防銹水，既可阻止鋼的銹蝕，也可減緩Cu、Pb的銹蝕，但對(duì)AI、Zn、Fe效果較差。

②三乙醇胺N(CH?CH?OH)?]三乙醇胺是一種無色或淡黃色黏稠液體，易溶于水，水溶液呈堿性，常和NaNO?、苯甲酸鈉一起配成防銹水使用，其用量一般為0.5%~10%，實(shí)際使用時(shí)還略偏高。(般只對(duì)鋼鐵有效，對(duì)Cu、Cr、Ni則有加速腐蝕的傾向。

③氨基磺酸適用于碳鋼金不銹鋼銅、鋁、鈦等金屬材質(zhì)的酸洗，使用量一般為0.1%，用50～60℃溫水溶解，配制酸清洗劑。

④雜環(huán)型緩蝕劑罪含O、N、S、P等原子的雜環(huán)型緩蝕劑具有多個(gè)活性吸附中心(緩蝕基團(tuán))，對(duì)多種金屬具有較強(qiáng)的吸附作用并形成穩(wěn)定的絡(luò)合物或螯合物;而且分子內(nèi)或分子間極易形成大量的氫鍵，而使吸附層增厚，形成阻滯H+接近金屬表面的屏障，因而具有多功能、高效性(通過分子內(nèi)不同極性基團(tuán)的協(xié)同作用)、適應(yīng)性強(qiáng)(環(huán)境的溫度和pH變化對(duì)其緩蝕性能影響較小、低毒性等優(yōu)點(diǎn)，屬混合型緩蝕劑(既能抑制陰極反應(yīng)，又能抑制陽(yáng)極反應(yīng))。如吲哚(苯并吡咯C?H?N)在10%的HCI溶液中對(duì) 碳鋼的緩蝕效率高達(dá)98%; 4-(N,N-二環(huán)已基)氨甲基嗎啉(DCHAM),是一種優(yōu)良的黑色金屬緩蝕劑，對(duì)銅、鋁等有色金屬也有較好的防銹能力。

⑤咪唑啉(C?H?N?)、酰胺系列酸洗有機(jī)緩蝕劑在用酸清洗金屬時(shí)，可加入咪唑啉類緩蝕劑，抑制酸對(duì)鋼材的腐蝕。這類酸洗緩蝕劑應(yīng)用的前提是清洗主劑為鹽酸、硫酸、氨基磺酸，清洗對(duì)象的基材為黑色金屬。該酸洗緩蝕劑適用于各種型號(hào)的高中低壓鍋爐的酸洗，以及大型設(shè)備、管道的酸洗。酸液中，加藥量為1%~3%，腐蝕速率<1g/(m²·h)。

將酸洗緩蝕劑按比例加入到稀釋好的酸液中，開啟循環(huán)泵循環(huán)清洗。清洗過程中補(bǔ)加酸液時(shí)按比例補(bǔ)加酸洗緩蝕劑。

(3)生物緩蝕劑由天然植物制取的酸洗緩蝕劑具有(綠色])無毒、成本低的特點(diǎn)，這類緩蝕劑具有很好的前景。例如由海洋生物提取的聚天冬氨酸(PASP, 無毒)為主要成分復(fù)配的金屬緩蝕劑在pH處于10以上時(shí)能得到較好的緩件效果，可分別與有機(jī)磷、鎢酸鈉、季銨鹽、鋅鹽、鋁度鹽、氧化淀粉等復(fù)配，取得更好的緩蝕效果。

據(jù)報(bào)道， 由松香行生物、毛發(fā)水解產(chǎn)物、單寧以及海帶、胡椒、煙莫等提取的有效成分，制備的金屬緩蝕劑具有較好的緩蝕效果:從松香中提出的松香胺衍生物、咪唑及其衍生物可作為高穩(wěn)定性的鋼鐵用低毒型緩蝕劑代替劇毒的亞硝酸二環(huán)已胺;從奶油中提取的吲哚酪酸可對(duì)黑色金屬進(jìn)行緩蝕:從茶葉、花椒、果皮、蘆葦?shù)忍烊恢参镏锌沙晒μ崛【徫g劑的有效成分，黃連中的提取物在1mol/L HCI中對(duì)Q235鋼緩蝕作用高達(dá)98%，可以同時(shí)抑制碳鋼表面腐蝕的陰、陽(yáng)極反應(yīng)，是一種優(yōu)良的天然綠色緩蝕劑。用水蒸氣蒸餾法從樟樹葉中提取桉葉油，并將其作為鹽酸酸洗緩蝕劑的主要成分，制備復(fù)合緩蝕劑配方。結(jié)果表明，在5%的鹽酸溶液中，復(fù)配緩蝕劑對(duì)碳鋼的緩蝕效果良好，緩蝕效率達(dá)92%，是一種環(huán)境友好型緩蝕劑。這類緩蝕劑具有成本低廉、低毒或無毒等特點(diǎn)。

(4)著名品牌緩蝕劑

①若丁是我國(guó)最早的酸洗緩蝕劑之一，由二鄰苯酸脲、淀粉、食鹽、平平加(或皂角粉)組成。若丁可在金屬酸洗過程中減緩鹽酸對(duì)金屬基體的腐蝕，同時(shí)抑制酸霧的產(chǎn)生，促進(jìn)對(duì)各種氧化皮、硅酸鹽水垢的清洗，具有良好的緩蝕效果，并有抑制鋼鐵在酸洗過程中吸氫的能力，避免發(fā)生“氫脆"，同時(shí)抑制酸洗過程中Fe³+對(duì)金屬的腐蝕，使金屬不產(chǎn)生孔蝕。

適用于作黑色金屬及銅在硫酸、 鹽酸、磷酸、氫氟酸、檸檬酸中清洗時(shí)添加的緩蝕劑。適用于各種型號(hào)的鋼鐵、不銹鋼、鑄鋼、銅等各種店及其合金部件、組合件特點(diǎn):若丁性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、用量小、效率高、費(fèi)用小無毒無臭、對(duì)環(huán)境無污染:對(duì)金屬基體的腐蝕小、緩蝕效率高，酸洗過程沒有酸霧，使用安全。使用量一般為2% ~5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。 酸洗液中鹽3%~10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))， 常溫使用，溫度不能超過45℃。對(duì)碳鋼般在蝕效率大于95%。

②Lan-5我國(guó)1974年研制的高效硝酸酸洗緩蝕劑，由烏洛胺、硫氰酸鈉三種組分按3: 2 :1比例配成，是用硝酸酸洗水垢中使用的一種較理想的緩蝕劑。也可以用于各種濃度的硫酸中，緩蝕效果良好。并可抑制鋼鐵在酸洗過程中吸氫，避免鋼鐵發(fā)生“氫脆”，同時(shí)抑制酸洗過程中Fe³+對(duì)金屬的腐蝕，使金屬不產(chǎn)生孔蝕。適用于碳鋼、不銹鋼、銅、鋁、鈦等金屬材質(zhì)及其不同材質(zhì)的組合件的酸洗。使用一般不低于0.1% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))。先將計(jì)量的緩蝕劑按1 : (10~20)兌水(最好是50~60°C的溫水)，攪拌至完全溶解，然后再加余量水，攪勻，按計(jì)量與酸混合均勻后。

③Lan-815固體多用酸洗緩蝕劑主要成分為有機(jī)氮化合物，奶白色固體粉末;用于碳酸鹽垢、氧化鐵垢、硫酸鈣垢、硅質(zhì)垢、混合垢等。適用于碳鋼、不銹鋼、銅、鋁等金屬材質(zhì)及其不同材質(zhì)的組合件的酸洗。可與硝酸、鹽酸、硫酸、氫氟酸、氨基磺酸、草酸、酒石酸、EDTA、羥基乙酸等十多種無機(jī)酸、有機(jī)酸及其混合酸等混合使用。

先將緩蝕劑用水化開，然后注入攪拌槽混合均勻，加入酸即可配制成緩蝕酸洗液。

④Lan-826我國(guó)1984年開發(fā)的一種多用酸洗緩蝕劑，曾獲國(guó)家科技發(fā)明三等獎(jiǎng)。目前，在工業(yè)清洗中仍得到廣泛應(yīng)用。在各種化學(xué)酸洗過程中都有良好的緩蝕效果，并有優(yōu)良的抑制鋼鐵在酸洗過程中吸氫的能力，同時(shí)抑制酸洗過程中Fe³+對(duì)金屬的腐蝕，使金屬不產(chǎn)生孔蝕。適用于各種無機(jī)酸、有機(jī)酸，包括氧化性酸等?？膳浜细鞣N化學(xué)清洗用的酸來清除碳酸鈣型、氧化鐵型、硫酸鈣型各類污垢，適用于以碳鋼、合金鋼、不銹鋼、銅鋁等金屬及其不同材料的連接結(jié)構(gòu)的酸洗。

對(duì)環(huán)境無污染:對(duì)金屬基體的腐蝕小、緩蝕效率高，酸洗過程中沒有酸霧，使用安全，可配合各種化學(xué)清洗用酸清除各種類型的污垢。與無機(jī)酸配合使用一般在3% ~10%，常溫或低于45℃;與有機(jī)酸配合使用一般在3%~20%，溫度60~90°C

(5)銅緩蝕劑巰基苯并噻唑(MBT)、 巰基苯并咪唑在pH變化范圍內(nèi)很穩(wěn)定，是對(duì)銅及銅合金最有效的緩蝕劑之一，對(duì)碳鋼產(chǎn)品也有保護(hù)作用?？梢砸种扑釋?duì)各種銅的腐蝕，并能抑制對(duì)銅合金的腐蝕。適用于去除碳酸鹽、鐵銹、硅酸鹽、硫酸鹽等各種類型的污垢。

適用設(shè)備材質(zhì):黃銅、白銅、紫銅及其他銅合金的化學(xué)清洗。對(duì)碳鋼、不銹鋼等金屬亦有良好的緩蝕效果。

適用酸的范圍。鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸、氨基磺酸、草酸、酒石酸、EDTA:羥基乙酸等十多種無機(jī)酸、有機(jī)酸及其混合酸等。

使用方法：先將緩蝕劑用水化開，然后注入攪拌槽混合均勻，加入酸即可配制成酸洗液。

苯并三氨唑(BTA)、甲基苯并三氮唑(TTA)等可以作銅緩蝕劑。

苯并三氨唑(BTA)水溶液呈弱酸性，PH為5.5～6.5，對(duì)酸、堿都穩(wěn)定，易落于甲醇、丙酮、乙醚等，難溶于水和石油溶利。用于銅、鋁、鋅、鎳的緩蝕劑。主要用于銅、鋁等制成的用水設(shè)備的防腐。作緩蝕劑時(shí)，一般投加(0.5～2.0)×10¯?,BTA在各種水質(zhì)條件下都有緩蝕作用，在時(shí)H為5~10范圍使用效果較好。

對(duì)冷卻水系統(tǒng)可用水溶性苯并三氮唑(液BTA);該產(chǎn)品是苯并三氮唑的改進(jìn)產(chǎn)品，有良好的緩蝕作用，能與水以任何比比例迅速互溶，適用于鍋或銅-鐵共存材質(zhì)的水系統(tǒng)的防腐。

(6)軟化水緩蝕劑有些水體中二價(jià)金屬離子(Ca²+、 Mg²+、Zn²+)嚴(yán)重不足，難以在金屬表面形成保護(hù)膜，所以需要使用亞硝酸鹽緩蝕劑。

CQ-424軟化水專用緩蝕劑主要由鉬鹽、磷酸酯及助劑等復(fù)合配制而成，可用于循環(huán)軟化水系統(tǒng)的緩蝕劑。投加量為100x10¯?，能在金屬表面形成致密的保護(hù)膜。

3.4.5 漂洗與鈍化

化學(xué)清洗除垢后的基質(zhì)表面處于活化狀態(tài)，易被腐蝕，所以需要鈍化，有效鈍化的前提是基體具有潔凈的表面，漂洗可以清除余酸，清潔基體，清除和防止表面三次上銹。

3.4.5.1 漂洗

二次上銹的機(jī)理與一次上銹的機(jī)理相同。

(1)檸檬酸(C?H?O?)目前多數(shù)用檸檬酸作漂洗劑,，含量為0.1%~2%，用檸檬酸水溶液沖洗時(shí)，可以把二次銹轉(zhuǎn)化為檸檬酸鐵絡(luò)合物而溶解。漂洗時(shí)應(yīng)控制鐵離子(Fe³+ )濃度≤10mol/L (560g/L)，按此臨界值計(jì)算，pH應(yīng)控制不高于2，否則會(huì)生成氫氧化鐵[Fe(OH)?]沉淀。若 Fe³+控制得較低，則生成[Fe(OH)?] 沉淀的臨界pH可以適當(dāng)放寬(但一般pH不超過4)。漂洗溫度控制在75~90°C，適當(dāng)加入一些緩蝕劑會(huì)減 小其漂洗階段的腐蝕速率。

(2)氫氟酸(HF)成 HF是弱酸，可作為漂洗液，當(dāng)其含量為0.005%、漂洗液的pH約為3.5時(shí)，對(duì)金屬基體的腐蝕相對(duì)較小:由于HF對(duì)鐵銹有 很好的溶解性、對(duì)Fe³+ 有很強(qiáng)的絡(luò)合作用，所以用HF作漂洗液是一種有效的方法。

3.4.5.2 鈍化

鈍化是把金屬由活潑狀態(tài)轉(zhuǎn)變成鈍態(tài)的過程。經(jīng)化學(xué)清洗和漂洗后的金屬表面化學(xué)性質(zhì)活潑，很容易返銹，因此需要進(jìn)行漂洗、鈍化處理，性別是在酸洗之后(堿洗后金屬表面的化學(xué)活性相對(duì)較低)，可用堿性亞硝防鈉或磷酸三鈉對(duì)金屬進(jìn)行鈍化處理。

鐵基體表面發(fā)生鈍化是因?yàn)槠浔砻嫘纬闪艘粚硬蝗苄缘难趸锬ぃ?層膜可以使鐵被氧化、失去電子(溶解) 的陽(yáng)極反應(yīng)受阻，而使腐蝕速率大大降低。例如，在濃硝酸等氧化性清洗劑中處理鐵垢時(shí)，基質(zhì)表面形成250～300nm的Fe?O?鈍化膜;而同樣條件下處理的不銹鋼表面形成90~100nm的鈍化膜。這些超薄的鈍化膜具有完整、連續(xù)的特點(diǎn)，因而能保護(hù)金屬基體不再遭受腐蝕。而在NaNO?、N?H?等還原性藥劑中可以使其形成以Fe?O?為主的鈍化膜。

(1)鈍化方法和鈍化機(jī)理

①氧化法。習(xí)慣用亞硝酸鈉作為鈍化劑(1.0%~2.0%)，用氨水調(diào)節(jié)鈍化液pH在9.0~10.0之間，金屬表面可形成不溶性教密的氧化膜，阻止金屬腐蝕的陽(yáng)極過程進(jìn)行。該鈍化膜抗腐蝕能力強(qiáng)，被化學(xué)清洗界稱為“王牌”鈍化工藝。亞硝酸鈍化的反應(yīng)式如下。

2Fe+ NaNO? +2H?O→NaOH+ NH? + Fe?O?

3Fe?O?+NaNO? =2Fe?O?+NaNO?

優(yōu)點(diǎn):鈍化溫度低，時(shí)間短，鈍化膜致密且牢固，表面狀態(tài)及保護(hù)效果好，耐蝕性好。

缺點(diǎn):工藝復(fù)雜，毒性大，費(fèi)用高，屬于此類型鈍化工藝的還有雙氧水鈍化法等。

氧化法還有過氧化氫法。其優(yōu)點(diǎn)是:無毒，工藝簡(jiǎn)單，鈍化溫度低，時(shí)間短，鈍化膜致密且牢固，表面狀態(tài)及保護(hù)效果好，耐蝕性好，兼有除銅作用。缺點(diǎn)是:需嚴(yán)格控溫，防止過氧化氫分解。

②磷化法出可用磷酸三鈉(1%~2%)或磷酸(0. 15%)與三聚磷酸鈉(0.2%)混合液作為鈍化劑，用氨水調(diào)節(jié)鈍化液pH在9.5~10.0之間， 其鈍化機(jī)理是磷酸鹽分子能與金屬陽(yáng)極腐蝕下來的鐵離子(Fe²+ )形成難溶的磷酸鐵鈉鹽膜覆蓋于金屬表面上，阻滯了陽(yáng)極過程的進(jìn)行。磷化法鈍化反應(yīng)式如下。

3Fe+2H?O+O?→Fe?O?＋2H?↑

3Fe?O?+2Na?PO?+3H?O→Fe?(PO?)?·3Fe?O? +6NaOH

優(yōu)點(diǎn):方法成熟，廢液處理簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn):對(duì)溫度有較高的要求，鈍化時(shí)間也稍長(zhǎng)，鈍化膜的表面狀態(tài)及保護(hù)效果不如亞硝酸鈉法。

③還原法以聯(lián)氨(300~ 500mg/L)為代表，用氨水調(diào)節(jié)鈍化液pH在9.5~10.0之間，當(dāng)金屬陽(yáng)極區(qū)遭受氧腐蝕產(chǎn)生Fe?O?時(shí)，聯(lián)氨可將其還原成Fe?O?膜，阻滯陽(yáng)極過程。其反應(yīng)式如下。

6Fe?O?+N?H?→-4Fe?O?+N?+2H?O

其缺點(diǎn)是聯(lián)氨具有一定的毒性。

近幾年不斷出現(xiàn)新型還原劑如丙酮肟、二已基羥胺等取代聯(lián)氨，文獻(xiàn)顯示，采用新型還原劑進(jìn)行鈍化，抗銹蝕能力并不理想。

④吸附法有報(bào)道“十八烷基胺”等有機(jī)物可可以作鈍化劑，其機(jī)理是 

含有極性氨基化合物，在水中可形成一種帶正電荷的陽(yáng)離子，反應(yīng)式如下。

RNH?+H=RNH?＋

當(dāng)這種陽(yáng)離子與金屬接觸時(shí)，就被金屬表面帶負(fù)電荷的部位所吸附,形成單分子的吸附膜。由于金屬表面吸附了陽(yáng)離子后，其結(jié)果使帶正電荷的離子(氫離子和溶解氧)難以接近，起到了屏蔽隔離作用，控制了陰極過程進(jìn)行，金屬腐蝕速率降低。另一種理論則認(rèn)為，有機(jī)正烷胺分子中極性基（-NH?）的中心原子含有未共享電子對(duì)，它可以與鐵的d電子空軌道進(jìn)行絡(luò)合結(jié)合所引起的吸附，即能在金屬表面生成一層致密的保護(hù)膜。

(2)鈍化劑的影響因素

①鈍化劑濃度的影響鈍化劑的濃度要足量，若濃度不足時(shí)，在陽(yáng)極生成的鈍化膜就會(huì)不完整，鈍化膜就會(huì)形成新的陰極(相對(duì)較大)，而缺路處會(huì)變成新的陽(yáng)極(相對(duì)較小)，這樣就形成了小陽(yáng)極對(duì)大陰極，在陽(yáng)極處形成較大的腐蝕電流，造成孔蝕

②溫度對(duì)鈍化效果的影響不同的鈍化劑在其特定的溫度范圍內(nèi)，可形成致密可靠的保護(hù)膜。因此，要根據(jù)所選擇鈍化劑的特點(diǎn)來選擇最佳鈍化溫度。

③pH對(duì)鈍化效果的影響德金屬的鈍化一般在堿性介質(zhì)進(jìn)行，但不是說堿性越強(qiáng)越好。當(dāng)超過一定值以后，反而會(huì)加劇金屬腐蝕，因?yàn)榻饘僭趶?qiáng)堿溶液中形成沒有保護(hù)性能的亞鐵酸鹽和鐵酸鹽，鈍化的pH范圍應(yīng)選擇在9~12之間最好。

④鐵離子對(duì)鈍化效果的影響_當(dāng)鐵離子濃度較高時(shí)， 在堿性條件下容 易生成氫氧化物沉淀，附著在金屬表面，一方 面沉淀物沒有保護(hù)金屬不受進(jìn)一步腐蝕的能力:另一方面影響鈍化過程中鈍化膜的完整形成。為了保證鈍化效果，總鐵離子含量應(yīng)小于500mg/L,以小于300mg/L為宜。

3.4.6助劑

為充分清洗，同時(shí)保護(hù)基體，還需加入各種助劑，如助洗劑、助溶劑等。

3.4.6.1助洗劑

(1)助洗劑的功能助洗劑可起到降低水中鈣、鎂離子的濃度，清洗液的pH,對(duì)污垢起分散作用,同時(shí)與表面活性劑產(chǎn)生協(xié)同效莊穩(wěn)定 。

①去除Ca²+、Mg²＋ 等金屬離子。水中所含 Ca²+、Mg²+等金濃度較高時(shí)，會(huì)降低清洗劑的去污效果。因?yàn)榍逑磩┲械谋砻婊钚詫匐x子數(shù)是一價(jià)負(fù)離子，如RCOO¯、RSO?¯,而這些負(fù)離子往往能與Ca²+Mg²＋生成沉淀而失去活性。

若在清洗劑中加入掩蔽劑(偏硅酸鈉、Na?CO?、 磷酸鈉、三聚酸鈉等)，可以大大降低其自由Ca²+、Mg³+的濃度，使表面活性劑發(fā)揮最佳的去污效果。

②穩(wěn)定pH化學(xué)清洗時(shí),保持洗液的pH相對(duì)穩(wěn)定非常關(guān)鍵，助劑在水溶液中具有堿性緩沖能力，保持溶液的pH相對(duì)穩(wěn)定，另外堿性助劑可以使油污中的脂肪酸皂化。pH對(duì)助劑的螯合能力也有很大影響。各種助劑在不同pH下對(duì)Ca²+的螯合值如表1-2所示。

另外，pH偏高時(shí)有利于使清洗后污垢膠體表面帶負(fù)電荷，可防止污垢 的絮凝，使再沉積的傾向減小。一些 助劑對(duì)鹽酸酸性的緩沖能力如表1-3所示。

 

從表1-3可以看出，助劑含量為0.4%時(shí)，NaOH、偏硅酸鈉對(duì)HCE有足夠的抵御能力，Na?PO?、Na?CO?與HCI反應(yīng)分別生成Na?HPO?、 NaHCO?,構(gòu)成了酸堿緩沖對(duì)Na?HPO?-Na?PO?、NaHCO?-Na?CO?，在一定的范圍內(nèi)起到了穩(wěn)定溶液pH的作用，而硼砂和水玻璃（Si:Na=1: 3)對(duì)低濃度HCI具有一定的緩沖能力，但HCI濃度偏高時(shí)，其緩沖作用相對(duì)較小，甚至失去緩沖作用。

③對(duì)污垢的分散作用助洗劑還具有分散污垢的作用，從而大大減了污垢在基質(zhì)表面的再次沉積。

在常用助劑中， STPP (三聚磷酸鈉) 對(duì)污垢的分散能力最好。STP 對(duì)極性污垢(如高嶺22) 的分散能力明顯優(yōu)于其他助劑。另外，STPP習(xí) 氧化鐵粉末也有很好的分散效果，但對(duì)于非極性固體污垢(如石墨) 的分散效果不明顯。

④助劑與表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)若助劑與表面活性劑復(fù)配得當(dāng)，可使表面活性劑的去污力明顯增加，這種現(xiàn)象稱為協(xié)同效應(yīng)。

研究表明，STPP與表面活性劑的協(xié)同效應(yīng)明顯優(yōu)于檸檬酸鈉。因此， 它是更為有效的助劑。另外，STPP 對(duì)極性的油垢有明顯的降低“油/水 "界面張力的功能，即具有膠溶性能，使油污更易分散于水中。

(2)幾種清洗助劑清洗助劑可分為有機(jī)助劑和無機(jī)助劑。常用的助劑有以下幾種。

①磷酸鹽清洗助劑中常用的磷酸鹽有正磷酸鹽、二聚磷酸鹽(焦磷酸鹽)、三聚磷酸鹽和六偏磷酸鹽等，而且多以鈉鹽形式作為助洗劑。

正磷酸是磷酸中最重要的一種，它可以形成三種類型的鹽，即磷酸鹽 (正鹽) M?PO?,如Na?PO?;磷酸氫鹽M?HPO?，如Na?HPO?;磷酸二氫鹽MH?PO?,如NaH?PO?。大多數(shù)磷酸二氫鹽都易溶于水，而磷酸氫鹽和正鹽，除Na+、K+、NH?的鹽外，一般都不溶于水。

用作清洗助劑的磷酸鹽主要是三聚磷酸鈉(STPP，Na?P?O??)和焦磷 酸鈉(Na?P?O?); 由于其多電荷膠體結(jié)構(gòu)，被稱為“無機(jī)活化物”， 其中以三聚磷酸鹽用得最多。

在清洗液中，當(dāng)三聚磷酸鹽含量太少時(shí)，硬水中會(huì)發(fā)生渾濁現(xiàn)象，這是生成二鈣絡(luò)合物不溶的緣故。當(dāng)三聚磷酸鹽過量時(shí)，二鈣絡(luò)合物可轉(zhuǎn)化為鈣絡(luò)合物而溶解。三聚磷酸鈉對(duì)污垢具有良好的分散作用，同時(shí)對(duì)鋼還有緩蝕作用?？偟膩碚f，三聚磷酸鈉是目前綜合性能最好的助洗劑。但是，值得注意的是，三聚磷酸鈉或其他磷酸鹽排放后將導(dǎo)致天然水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成嚴(yán)重的水質(zhì)污染(過肥)。近年來世界各國(guó)相繼提出限磷和禁磷的措施。三聚磷酸鹽的代用品有NTA (參見⑤NTA)、檸檬酸鈉等、 4A沸石(Na??Al??Si??O??·27H?O，一種無毒、 無臭、無味且流動(dòng)性較好的白色粉末，具有較強(qiáng)的鈣離子交換能力，對(duì)環(huán)境無污染)。

②硅酸鈉(Na?SiO?)硅酸鈉的濃水溶液通常稱為水玻璃，它是沒有固定組成的堿性硅酸鹽。清洗劑中的硅酸鈉是一種重要的助洗劑，它與其他助洗劑配合使用可起到協(xié)同效果，而且它在清洗劑中可以維持溶液一定的堿性，分散、懸浮污垢微粒，抑制金屬腐蝕等。

③碳酸鈉(Na?CO?,純堿) 碳酸鈉在水溶液中呈堿性，能使脂肪污垢皂化，提高表面活性劑對(duì)油性污的清洗能力，且對(duì)泡沫的生成有促進(jìn)作用，同時(shí)可以與Ca²+生成CaCO?,沉淀，有效地降低溶波中Ca²+濃度，降低水的硬度。

④乙二胺四乙酸(EDTA)EDTA是一種很強(qiáng)的有機(jī)絡(luò)合劑，可與水中的鈣、鎂離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從而大大降低水的硬度。有EDTA存在時(shí)，清洗劑的去污作用雖然略有提高，但遠(yuǎn)不如添加復(fù)合磷酸鹽。它主要用于無磷或少磷洗滌劑中。EDTA也可以作酸洗助劑。

⑤次氮基三乙酸(NTA)化學(xué)式為N(CH?COOH)?，白色結(jié)晶粉末，不溶于水，溶于堿性溶液，具有非常強(qiáng)的絡(luò)合能力，對(duì)鈣、鎂離子的絡(luò)合能力強(qiáng)于STPP，但在20世紀(jì)60年代末發(fā)現(xiàn)它會(huì)造成胎兒畸變，后來又發(fā)現(xiàn)濃度高的NTA會(huì)致癌。盡管實(shí)際使用的清洗劑中NTA含量不致發(fā)生這種危險(xiǎn)，但人們對(duì)它的擔(dān)心卻始終存在。1984 年美國(guó)紐約頒布了禁用NTA的法令。

3.4.6.2其他助劑

(1) 金屬離子絡(luò)合劑 借助于和污垢中的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，使污垢轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谇逑磩┑脑噭?，也可以與水中的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，降低水的硬度，提高活性成分的去污能力。例如EDTA等一些有機(jī)絡(luò)合劑可與水中的鈣、鎂離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從而大大降低水的硬度。絡(luò)合劑常用在銹垢及無機(jī)鹽垢的清洗劑中，用于掩蔽溶液中的金屬離子。

(2)吸附劑通過對(duì)污垢的物理吸附或化學(xué)吸附而清除污垢的物質(zhì)為清洗用的吸附劑。

(3)殺菌滅藻與污泥剝離劑可以殺滅基體表面的菌藻、剝離微生物污泥的化學(xué)藥劑。它可分為無機(jī)類與有機(jī)類，無機(jī)類的通常是強(qiáng)氧化劑。

(4)酶制劑酶制劑是具有催化能力的蛋白質(zhì)。在法垢的清洗中，它可以和有機(jī)污垢發(fā)生相應(yīng)的的生物化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)污垢的分解與脫落。例如把在包屬、脂房、淀粉醉、纖維素酶等加入清洗波中，可加快相應(yīng)污看的清除。

詳見清洗劑生產(chǎn)備制方法

低污染金屬去污垢防銹清洗劑制備方法http://f670.cn/article.php?id=4840

常溫金屬設(shè)備去銹蝕清洗劑制備方法http://f670.cn/article.php?id=4841

金屬設(shè)備污漬除銹清洗劑制備方法http://f670.cn/article.php?id=4842

金屬制品緩蝕防銹清洗劑制備方法http://f670.cn/article.php?id=4843