用于酸洗的有机酸很多,常用的有氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸等,用有机酸酸洗与元机酸相比,成本比较高,需要在较高温度下操作,清洗耗费时间较长,这是它的缺点。但有机酸往往腐蚀性较小,有的有机酸有螯合能力,可以用在设备不停车清洗上,所以有其特点和使用价值。
1.氨基磺酸
氨基磺酸分子式为NH2S03H,一元强酸。市售商品为固体,是由尿素和发烟硫酸反应得到的产品,25℃时密度为2.126g/cm3,熔点为205℃,在209℃开始分解。常温下只要保持干燥不与水接触,它不吸潮是比较稳定的,因而便于运输。
氨基磺酸的水溶液酸性与盐酸、硫酸相似,因此又称固体硫酸。它具有不挥发,无臭味,对人毒性极小的特点。但长时间与皮肤接触,或进入眼睛也是有害的,应注意避免。但当相对湿度大于70%时,氨基磺酸开始潮解,在高温下会水解生成硫酸铵和硫酸氢铵:
NH2SO3H+H2O===NH4HSO4
2NH4HSO4===(NH4)2SO4+H2504
清洗温度一般要控制在60℃以下,以减少其水解。当温度超过130℃时,浓的氨基磺酸水溶液在密闭容器中快速分解,并产生大量蒸气会引起爆炸,在使用中要引起注意。
氨基磺酸的碱土金属盐有很好的溶解性,氨基磺酸与钙镁垢反应剧烈。通常2E_qk上使用 7%~10%浓度的氨基磺酸水溶液作清洗剂,在60℃以下温度除垢,一般在1h内可将90%的钙镁垢转变成可溶性氨基磺酸盐而去除。反应式为:
CaCO3十2NH2S03H==Ca(NH2S03)2+H2O+C02↑
MgCO3+2NH2S03H==Mg(NH2SO3)2+H2O+CO2↑
Mg(OH)2+2NH2S03H==Mg(NH2SO3)2+2H2O
氨基磺酸水溶液对铁锈作用较慢,可添加一些氯化物如NaCl等,使之缓慢产生盐酸,从而有效地溶解铁锈。
由于氨基磺酸盐的多数金属盐在水中溶解度较高,不会在清洗液中产生沉淀。而氨氨磺酸酸对金属腐蚀性小,所以常被用来清洗钢铁、铜、不锈钢、铝以及陶瓷等材料制造的设备表面上的铁锈和水垢。氨基磺酸还是唯一可用做镀锌金属表面清洗的酸。例如,用氨基磺酸去除船舶用锅炉中的水垢,具体做法为先配成由89%氨基磺酸、6%柠檬酸及5%二乙基硼组成的固体;再配制成10%浓度的水溶液,在80℃温度下处理。
在10%氨基磺酸清洗液中加入队25%缓蚀剂Lan-826,在60℃温度下清洗金属设备广缓蚀率达99.4%。
以90%氨基磺酸,5%~6%柠檬酸,0.25%Lan-826缓蚀剂及消泡剂、指示剂配成的避酸性粉剂,使用时制备成5%~10%浓度的溶液,在60℃温度下对制药厂的多效蒸馏水机进行循环酸洗,去污效果好,对设备腐蚀率低。
实践证明,5%浓度上述清洗液在60℃时对各种材料的腐蚀率都很低。
表8-6列出3%酸的水溶液的腐蚀数据相对比较值。
表8-6 3%酸的水溶液的腐蚀数据相对比较值
(温度为22℃土2℃时)
| 金属 |
氨基磺酸 |
H2SO4 |
HCl |
|
金属 |
氨基磺酸 |
H2SO4 |
HCl |
1010钢
铸铁
镀锌铁皮
锡
30'不锈 |
1
1
1
1
1 |
2.6
3.2
63.0
81.0
10.0 |
4.2
3.2
很快腐蚀
23.0
很快腐蚀 |
|
锌
铜
青铜
黄铜
铅 |
1
1
1
1
1 |
2.2
1.5
1.5
4.0
0.6 |
很快腐蚀
6.7
2.8
7.0
5.3 |
& |