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中央空调清洗中常用的有机酸

中央空调清洗中常用的有机酸

用于酸洗的有机酸很多,常用的有氨基磺酸、羚基乙酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸等。用有机酸酸洗与无机酸相比,成本比较高,需要在较高温度操作,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。有的有机酸有赘合能力,可以用在中央空调不停车清洗上,所以有其特点和使用价植。

(1)氨基磺酸。氨从磺酸分子式为NHSOH,市售商品为固体,工业上用尿素与发烟硫酸反应制取,其密度为2.1269/cm(25℃),熔点205℃。它具有不挥发、无臭味和对人体毒性极小等特点。

氨基磺酸的水溶液具有与盐酸、硫酸等同的强酸性,故别名叫固体硫酸。

氨基磺酸易溶于水,当相对湿度大于70%时,开始具有潮湿性,其溶解度

氨基磺酸的水溶液在常温下较稳定,但在较高温度下,会水解成硫酸铵和硫酸氢按。

当温度大于130℃时,浓氨基磺酸水溶液在密闭容器中会快速分解.并产生大量蒸汽而引起爆炸。有研究表明,氨基磺酸水溶液在60℃以下几乎不分解,但在80℃时分解较大。在使用氨基磺酸进行清洗时,温度一般控制在60℃以下。

氨基磺酸对碱土金属盐有很好的溶解性。氨基磺酸与钙镁垢反应剧烈。通常在中央空调清洗中使用7%~10%含量的铵基磺酸水溶液作清洗剂.在60℃以下温度下除垢,一般在lh内可将90%的钙镁垢转变成可溶性氨基酸盐而去除。

氨基磺酸对铁锈作用较慢,可添加一些氯化物如NaCI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盆在水中溶解度较高.不会在清洗液中产生沉淀.而氨基磺酸对金属腐蚀性小,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。氨基磺酸还是惟一可用做镀锌金属表面清洗的酸。

(2)乙酸。俗称醋酸,是一种一元有机弱酸,其熔点为16.7℃。纯醋酸在低温下结晶成固体,所以又称为冰醋酸。乙酸常温下为无色有一定刺激性醋味的液体,,与水、乙醇、乙醚都可以混溶。醋酸对金属腐蚀性低,对人体毒害作用小,它的盐易溶于水,所以适合清洗水垢和铁锈等腐蚀产物。特别是黄铜和对晶间腐蚀敏感的材料适合用乙酸清洗。

(3)羟基乙酸。羟基乙酸是一种很好的酸性清洗剂,因国内市场供应量少等原因.未广泛应用于中央空调清洗实践中。在国外,羚基乙酸已广泛应用于许多领域的清洗工程,特别是美国杜邦公司已将羟基乙酸成功地用于火力发电厂材质为奥氏体不锈钢的超临界及亚临界锅炉的清洗。

羟基乙酸又名乙醇酸或甘醇酸,是羟基酸族的第一个成员。水果中如甘蔗、甜菜、葡萄等都含有微量的天然羟基乙酸.而市场上所需的大量羟基乙酸主要依靠人工合成的方法制造的。

羟基乙酸的分子式为HOCHH,其分子量76.05。羟基乙酸易溶于水、甲醉、丙酮、乙酸和乙酸乙酚,但几乎不溶于碳氢化合物溶剂;熔点78~79℃。

羟基乙酸具有腐蚀性低、不易燃、无臭、毒性低、生物分解性强、水溶性高等特点,是几乎不挥发的有机合成物,因此用途广泛,使用方便。

羟基乙酸对碱土金属类的垢物有较好的溶解能力。与钙、镁等化合物作用较为剧烈,羟基乙酸钙、镁盐在水中的溶解度较大,所以羟基乙酸适合于清洗钙、镁盐垢。

在试验过程中发现,若锈垢所占比重较大时,单纯的羟基乙酸溶解效果不显著.改用2%的羟基乙酸和l%甲酸的混合酸其清洗效果良好。甲酸具有强刺激性.在应用上受到限制。

每l000mML2%的羟基乙酸+1%甲酸溶液能够去除13.49的氧化铁垢,10ooml 12%的EDTA二钠盐则能去除6.239的垢;每l000ML 3%和6%EDTA的铵盐溶液则分别能去除3.09和6.09的垢。清洗剂溶解不同水垢的情况如表4

实验室研究表明:2%羟基乙酸十1%甲酸溶液不到4h就能除掉氧化铁垢(水垢<4009/M);而EDTA则需要6h以上。

在清除三价铁垢时.羟基乙酸不用任何附加的化学处理就能够去除;而EDTA则需用NH等还原剂将三价铁转化为二价铁。

羟基乙酸不仅可以像大多数无机酸、柠檬酸、EDTA等,用于中央空调、高压不锈钢蒸汽锅炉及热交换器的清洗。它在许多领域都有很广阔的用途。如水井的清洗、乳制品设备的清洗、砖石材料的清洗、印制电路板清洁剂、铜器增光等。

(l)柠檬酸。柠檬酸的分子式为H3C6H。化学名称为3-羟基-3-玫基戊二酸(1.5)或2-羟基丙烷-1、2、3-三梭酸,分子量为210。具有柠檬的水果香味.是易溶于水的晶体。

柠檬酸是在中央空调设备运行前清洗中使用多的有机酸,它可以溶解氧化铁、氧化铜等锈垢,其作用原理一方面是利用H离子与碱性的金属氧化物作用,另一方面是柠檬酸的络合作用(柠檬酸是分析化学中常用的一种络合掩蔽剂)。它与铁锈生成的柠檬酸铁在水中溶解度小.如在柠檬酸溶液中加人氨,俗称氨化柠檬酸,这时它就通过络合作用生成溶解度很高的柠檬酸亚铁铵和柠檬酸高铁铵盐等而达到提高去除氧化铁的效应。其反应过程为柠檬酸与氨水反应生成柠檬酸单铵盐,再发生络合反应。柠檬酸单按与铁的氧化物反应生成柠檬酸亚铁铵和柠檬酸铁铵离子等易溶物质而把锈垢溶解。

当设备中同时存在铁锈和铜锈时.可以通过控制pH值(加氨水)使之等于3.5,使容易络合的铁离子形成柠檬酸亚铁铃和柠檬酸铁而被去除,同时也可防止溶度积很小的Fe(OH)3沉淀产生。 在铁化合物被溶解之后再测量 pH=9.提高溶液中的柠檬酸根离子浓度以络合铜离子而去除铜锈污垢。

柠檬酸在中央空调化学清洗中常被用于去除铁锈为主的锈垢。清洗时为加快清洗速度.缩短酸洗时间,常保持较高温度;另外,为防止酸对金属的腐蚀还要加入缓蚀剂。

(5)乙二胺四乙酸(EDTA)。乙二胺四乙酸又称乙底酸。乙二胺四乙酸能与许多金属离子形成稳定而易溶于水的鳌合物,因此可用于金属化合物垢类的清洗。EDTA是一个四元酸,常用H4Y表示其分子式。

EDTA溶解去除金属锈垢主要不是靠H+离子的溶解作用、而是靠Y离子的鳌合作用。EDTA离子与一至四价金属离子都是按1:1的比例进行络合。

EDTA在室温下水中溶解度是很小的.100水仅能溶解0.02gEDTA,为了加大其溶解度,清洗温度需要提高至100℃以上,所以通常使用在水中溶解度较大的乙二胺四乙酸二钠盐,把乙二胺四乙酸的钠盐也简称为EI)rA(注意不要混淆)。EDTA对不同金属离子鳌合能力是不同的,对Fe+离子的赘合能力要比对Ca扩离子强.所以在较低pH值溶液中游离的Y离子较 少时即可把Fe完全赘合。为防止溶液中Fe3与OH离子结合成Fe OH沉淀,要控制溶液pH值和oH离子浓度,所以一般溶解铁锈垢时要控制PH<9.5。而EDTA对ca及MG离子鳌合能力较差,要控制pH>10,使溶液中游离的Y离子浓度较大时才能完全去除碳酸钙等水垢。
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