酸洗除垢除锈机理是什么
水垢是一种或多种化合物的混合物成垢物包括钙镁碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐及铁的氧化物等。常见的是碳酸盐,由于钙镁的碳酸盐溶解度很小,水中的钙镁大部分以碳酸氢盐的形式存在,碳酸氢盐与碳酸盐、二氧化碳才在如下平衡关系:
Ca(HCO3)
===CaCO3+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)
===MgCO3+CO2↑+H2O
由于温度或者其他因素使方程式向右边移动,生成碳酸盐结垢。为了除掉水垢,工业上常用盐酸、硫酸、磷酸清楚水垢。其反应机理如下(以HCL和HNO3为例):
Ca(HCO3)
+2HCL→CaCO3+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)
+2HCL→MgCO3+CO2↑+H2O
Ca(HCO3)
+2HNO3→Ca(NO3)
2+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)
++2HNO3→Mg(NO3)
2+CO2↑+H2O
在除垢的同时也除了铁锈,反应机理如下(以盐酸为例):
FeO+2HCL→FeCL2+H2O
Fe2O3+6HCL→2FeCL3+3H2O
Fe2O4+8HCL→2FeCL3+FeCL3+4H2O
生成的氯化亚铁和三氯化亚铁能溶于溶液中。与此同时,酸溶液还会与钢铁基体发生如下反应:
FeO+2HCL→FeCL2+2[H]
2[H]→H2↑
生成的氢气对难容的水垢及氢化物起机械剥离脱落作用,有利于除垢。但原子氢渗入金属基体也有腐蚀作用。
在清洗除垢工程中,由于酸与垢反应生成二氧化碳和氢气,难容的硫酸盐水垢和硅垢等随着大量碳酸盐水垢被溶解后而变成松散的残渣片,自动脱落或由冲刷气动冲掉,同时把难溶的钙镁盐自动脱落冲掉。
清除表面的化学残留物。
尽管酸洗溶液采用硫酸或者盐酸均可,但在热镀锌生产中大多采用盐酸。之所以如此,是因为盐酸酸洗作业可以在室温下进行,盐酸对金属氧化物具有较强的化学溶解作用,能有效地对多种金属进行酸洗处理。
超粗化是一个简单的工艺,透过微蚀作用产生一个平均及微细的有机金属粗糙表面。粗化表面,增大铜面微观粗糙度,提高界面结合力。
相当于用另一个溶解度大的溶剂进行萃取。
而且二氯乙烷本身在水中溶解度小,在稀盐酸里面由于氯离子影响,溶解度可以忽略不计。
事实上,酸洗时间基本上是取决于盐酸/铁离子(铁盐)的浓度以及酸洗液的温度。酸洗时间对上锌量的关系:有一个在热浸镀锌操作中众所周知的事实,即镀锌工件的采用保护过酸洗会导致更多的上锌量,即“过酸洗”会增加锌耗量。
一般情况在酸洗池中浸1小时已足使铁锈完全去除,有时在工厂的工作条件下可以将镀辞工件放在酸洗池中过夜,即浸10~ 15小时。这样的镀锌工件比按正常时间酸洗的要镀上更多的锌。
扩展资料特点
1、常温下,盐酸对金属氧化物的侵蚀能力较强,但对于溶解钢铁等基体金属的速度较慢;
2、盐酸除锈时,引起腐蚀和氢脆的危险较少。经过盐酸酸洗后的工件表面残渣少、除锈品质佳;
3、盐酸酸洗的除锈能力几乎与其浓度成正比;
4、浓盐酸易挥发,尤其在高温环境下,挥发速度极快,非常容易腐蚀设备、污染环境,因此盐酸的使用浓度一般不超过15%,超此浓度时,酸雾较大,不便操作;
5、适合室温操作,最高操作温度不超过40℃。
参考资料来源:百度百科-盐酸酸洗法
工艺:除油→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→下道工序
多发生在硫酸和磷酸的酸洗液中,因为这两种酸中生成的硫酸亚铁和磷酸亚铁的溶解度小有关。
故为避免过早出现结晶,有以下办法:
1、选用亚铁盐溶解度大的酸,如使用盐酸,盐酸在酸洗过程中生成的氯化亚铁溶解度较大,一般不会有结晶出现。
2、尽可能的降低酸度,因为酸度低,对铁的腐蚀就小,生成的亚铁盐就少,结晶出现就晚。
3、在酸中加入缓蚀剂,减少酸对钢铁基材的侵蚀,同时也能防止了渗氢的产生。
4、在酸中加入适量铁的螯合剂,如柠檬酸等。
其他几位回答者说的形成致密表层,我觉得有点问题。首先,你除锈想得到的就是金属单质,再次,致密表层要用冷的浓硫酸、浓硝酸来钝化。除锈的一般用的都是盐酸、硫酸。你问的意思是觉得盐酸、硫酸会和金属本身反应,所以不能用。这就涉及到量的问题,除锈的话一般是先用酸洗一下,然后再用水洗就行了。而且是哪里有锈洗那里,不会完全反应完的。
用盐酸洗奇石的原因如下:
1,清洁能力:石头的酸洗,刚开始仅仅是部分石友为快速有效地清除石头表皮沾附的污垢、杂质而采用的一种化学清洗法。通过不同浓度的草酸(即乙二酸、化学式C O O H )、盐酸(即氯化氢的水溶液、化学式HCL)作为清洗剂。一般的水冲石、卵石,经过草酸或低浓度的盐酸浸泡后,表皮的污垢及夹杂在缝穴孔洞内的杂质基本能很快的清除、脱落,再用清水冲尽残酸后,石皮便显得十分干净、光洁,这样的酸洗仅仅是为了除污去垢,还石头的本质本色,当然不应该视为造假。
2,用于造假: 一些颇有心计者,在酸洗的过程中,发现一些富含碳酸钙的石种,极易被浓酸腐蚀及溶解,于是,“酸洗”这一本属正常清洗石头的方法,便逐渐演化成为造假的手段。
拓展资料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均有腐蚀作用,尤其无机酸的腐蚀更为严重,同时所放出的氢会向金属内部扩散,使被洗设备发生氢脆。
另外所析出的大量的酸性气体,会使劳动条件恶化。因此在酸洗时要加入缓蚀剂,以抑制金属在酸性介质中的腐蚀,减少酸的使用量,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,还应考虑垢成分、金属材质、废液处理方法等因素。故选择一种质量好的缓蚀剂是酸洗的重要环节,而了解各类缓蚀剂的缓蚀性能可以更好的进行防腐工作。
1 硫酸酸洗缓蚀剂
硫酸常在酸洗用量较大的金属材料酸浸除锈过程中作清洗主剂和在锅炉污垢中钙化合物含量很低的情况下用于酸洗锅炉。由于硫酸浓度高,密度大,所以在等物质的量清洗条件下,洗一台锅炉所用工业硫酸的体积仅为盐酸的 1/4,而且浓硫酸对钢铁几乎不腐蚀,这给化学清洗带来了极大的方便,可以大大简化储存、运输和配酸的系统。
用于硫酸溶液中的缓蚀剂主要有两种,一种是含氮化合物缓蚀剂,如胺、吡啶以及吡啶碱和醌、2 -甲基吡啶、吡啶碘化合物和吡啶卤化物;另一种是含硫化合物的缓蚀剂,如硫脲以及硫脲衍生物等。后者对碳钢在硫酸中的缓蚀效率更高。
2 氢氟酸酸洗缓蚀剂
氢氟酸是一种弱无机酸,在空气中挥发,其蒸汽具有强烈的腐蚀性及毒性。但其溶解氧化物的速率快,具有溶解硅垢(硅的氧化物)的特殊性能。1968年氢氟酸酸洗首次在西德的一台运行后的超临界压力锅炉上使用获得成功。此后,西德有 40%的锅炉都采用氢氟酸酸洗。虽然用氢氟酸酸洗存在操作不安全、价格高及污染环境的弊端。但从氢氟酸的特性考虑,应用了新型缓蚀剂后,它的使用范围仍然很广泛。
3 硝酸酸洗缓蚀剂
硝酸对锅炉垢物和金属氧化物溶解性较强,故硝酸有时代替盐酸酸洗。硝酸是一种氧化性很强的酸,而现在大多数的缓蚀剂是有机物,易发生氧化还原反应,因此,硝酸酸洗缓蚀剂种类较少。
4 氨基磺酸酸洗缓蚀剂
氨基磺酸是一种粉末状中等酸性的无机酸。在酸洗过程中,不易挥发,在水中的溶解性好,不会发生盐类析出沉淀的现象,且不含卤离子,适于清洗钙量多及其他金属的碳酸盐、氢氧化物的垢类。但它酸洗氧化铁能力差,并且在 60度以上则发生分解现象。故其很少应用于大型锅炉的酸洗,一般应用于铜管的酸洗
参考资料:酸洗_百度百科