各种酸性清洁剂

化学清洗常用无机酸和有机酸做清洗主剂。无机酸有盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸和氨基磺酸等，溶解力强速度快，效果明显，费用低。但即使有缓蚀剂存在，对金属材料的腐蚀性仍很大，易产生氢脆和应力腐蚀，并在清洗过程中产生大量酸雾，造成环境污染。

有机酸有柠檬酸、甲酸、草酸、径基乙酸、酒石酸、EDTA（乙二胺四乙胺）、PMA（聚马来酸）、PAA（聚丙烯酸）、轻基亚乙基二磷酸（轻基亚乙基二磷酸）、EDTMP（乙二胺亚甲基磷酸）等。有机酸大多为弱酸，不含有害的氯离子成分，对设备本体腐蚀倾向小。有机酸对垢的溶解速度较慢，清洗温度要在80度以上，清洗时间要长一些，成本高，适用于清洗贵重设备。

（一）无机酸清洗剂

下面主要介绍各种无机酸清洗剂的特点和使用效果。无机酸清洗剂的除垢、除锈机理比较简单。

1.盐酸清洗液

盐酸是清洗水垢最常用的清洗剂。盐酸与钢铁、铁锈、氧化皮反应速度比硫酸、柠檬酸、甲酸快得多，并且清洗后表面状态好。一般取盐酸浓度为5%-15%，并加少许缓蚀剂；清洗温度从常温至60度均可。盐酸清洗液对碳酸盐水垢和铁垢最有效，清洗速度快，而且很经济，所以工业上清洗换热器、各种反应设备、锅炉等均使用盐酸清洗剂。它适合于碳钢、黄铜、紫铜、铜合金等材质。其缺点为:对硅垢溶解能力差；虽然有缓蚀剂存在，但若掌握不好，仍有腐蚀现象，酸洗时一定注意温度不能过高。另外，有刺激性气味，对人体有害；最重要的，盐酸不能清洗不锈钢设备，因为它含有氯离子，会使不锈钢产生应力腐蚀。

2.硫酸清洗液

硫酸多用于处理钢铁表面的氧化皮、铁锈。在化工设备清洗除垢中，逐渐被盐酸代替，原因有三:一是用硫酸酸洗易产生氢脆；二是产生的硫酸盐能使脂肪族有机缓蚀剂凝聚、失效；三是反应产物（如CaSO4）溶解度低，易沉积在设备表壁上，酸洗后表面状态不理想。若垢含量低，也可用硫酸除垢。工业上常用5%~15%的H2SO4做清洗液，既可除去多种腐蚀产物及Ca3（PO4）2，又可有效地清除铁垢。但是硫酸不可清除硫酸盐水垢，因为会生成难溶的硫酸钙。在硫酸清洗液中加入非离子表面活化剂，可以大大提高除垢能力。硫酸清洗液的清洗温度为50~80七。硫酸加硝酸可除焦油、焦炭、海藻类生物等一系列的污垢。硫酸对人体和设备均有危险，使用时要注意。

3.硝酸清洗液

硝酸是一种强氧化性的无机酸。低浓度的硝酸对大多数金属均有强烈的腐蚀作用，高浓度的硝酸对一些金属不腐蚀，有钝化作用。硝酸清洗液除垢去锈速度快，时间短，加入适当缓蚀剂后，对碳钢、不锈钢、铜腐蚀速率极低，缓蚀效果高。主要适用于186

清洗不锈钢、碳钢、黄铜、铜、碳钢一不锈钢、黄铜一碳钢焊接组合体等材质的设备。可除去碳酸盐水垢，并对a-Fe2O3和磁性FesO。有良好的溶解力。一般的缓蚀剂容易被硝酸分解而失效，目前多用Lan-5做硝酸缓蚀剂。

硝酸加氢氟酸、硝酸加盐酸清洗液，清洗效果和作用更理想。

4.氢氟酸清洗液

氢氟酸和氢氟酸盐一般用于清洗硅酸盐垢及铁垢。在锅炉垢中，硅酸盐垢高达40%-50%，铝和铁的氧化物高达25%~30%，常用氢氟酸清洗液清洗，也可采用氢氟酸加氟化物（如NaF或氟化氢钱）溶液做清洗液。氢氟酸除硅垢、铁垢的能力，是目前其他清洗剂无法相比的。

氢氟酸与硅垢反应机理如下：

氢氟酸是一种弱的无机酸，在空气中发烟，蒸汽具有强烈的腐蚀性和毒性，对金属的腐蚀能力低于硫酸和盐酸。氢氟酸清洗液的优点：常温下对氧化铁垢、硅垢溶解力强、快，相同低浓度的氢氟酸比盐酸、硫酸、柠檬酸溶解氧化皮能力强得多；缺点是有污染。通常氢氟酸不单独使用，而与盐酸或硝酸等混合使用。

5.盐酸一氢氟酸清洗液

盐酸一氢氟酸清洗液主要用来除去含有硅酸盐水垢及氧化铁的碳酸盐水垢。盐酸溶解碳酸盐水垢速度快，但不能溶解硅酸盐水垢。只有氢氟酸能溶解硅酸盐和氧化铁。氢氟酸虽是弱酸，但低浓度的氢氟酸比盐酸、柠檬酸、硫酸溶解氧化铁的能力强得多。盐酸清洗液中有时需加入氟化氢镀，其原因是氟化氢镀与盐酸反应生成氢氟酸，能加速清洗液对碳酸盐、硅酸盐及铁垢的溶解能力。

6.硝酸一氢氟酸清洗液

硝酸一氢氟酸清洗液对碳酸盐水垢、Fe2（）3、磁性Fe3O4和硅酸盐水垢有良好的溶解力。它去除氧化皮、铁锈及水垢的速度快、时间短，腐蚀速率小，且不产生渗氢，材料来源方便；主要适用于碳钢、不锈钢、合金钢、铜、铜合金、碳钢一不锈钢、碳钢一铜等材质，是目前国内清洗换热器、锅炉及各种化工设备中的碳酸盐、硅酸盐及铁垢的最佳清洗液。

7.氨基磺酸清洗液

氨基磺酸（NH2SO3H）是中等酸性无机酸。其特点是:不挥发，可以避免因酸挥发而造成的一系列问题，又因是固体物料，因此便于运输，而且只要维持干燥，则比较稳定；水中溶解性能好，清洗时生成的盐易于溶解，不生成盐类沉淀；不含卤素离子，对金属腐蚀性小；只适用于清洗钙、镁碳酸盐、氢氧化物垢，清除铁垢的能力差。目前仅用于材质为碳钢、不锈钢、铜及其合金等的热交换器、管道等设备的清洗。

氨基磺酸可与氯化钠混合，这样可以慢慢地产生盐酸，从而有效地溶解铁垢。

（二）有机酸清洗剂

有机酸化学清洗主要利用有机酸的氧化性、酸性和活性基团的螯合能力，加上缓蚀剂、表面活性剂、渗透剂等作用，将垢层剥离、浸润、分散、溶解、螯合至清洗液中，以达到清洗的目的。

1.醋酸清洗液

醋酸（CH3COOH）可以清洗铝设备中碳酸盐水垢，但对清除铁垢无效。常用配方为10%醋酸加0.25%Lan-826，清洗温度90度。

2.柠檬酸清洗液

柠檬酸是酸洗中应用最多、最早的一种有机酸，它可溶解氧化铁和氧化铜等垢；其原理是:柠檬酸溶液的酸性增加了氧化铁的溶解，而柠檬酸络合铁可把氧化铁除去，直到表面没有氧化铁为止，但是生成的络合物——亚铁柠檬酸难溶解；如果采用含氨的柠檬酸溶液，就可以生成溶解度很大的柠檬酸亚铁钱和柠檬酸高铁络合物。

3.羟基亚乙基二磷酸清洗液

疑基亚乙基二磷酸在水溶液中能电离成H+和酸根离子，酸根离子能和铁等许多金属离子形成稳定的络合物。轻基亚乙基二磷酸具有优异的络合能力及一定的缓蚀能力。它不但对Ca2+、Mg2+、Cu“、Fe2+等金属离子有很好的螯合功能，甚至对这些金属的无机盐类如CaSO4，MgSiO3等也有较好的清洗作用。当径基亚乙基二磷酸的浓度为1%~5%时，其除锈效果可以与盐酸相媲美。

4.固体清洗剂

固体清洗剂主要由有机酸组成。一些有机酸可在常温常压下以固态存在，固态有机酸易于储运，使用方便。清洗时，将固态有机酸配制成10%左右的清洗液，加入其他缓蚀剂等成分。有时，在固态清洗剂中，已经加入了有效的添加剂。这些有机酸对金属的腐蚀性小，无味、无毒且污染性小，无三废排放，清洗也很安全。因此，贵重工业设备，如船舶锅炉、铁路机车锅炉及一些工业锅炉，都采用固体清洗剂进行清洗。它的清洗效果很好，但价格比无机酸清洗剂高。

固体清洗剂适用于清洗碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐及铁锈等水垢。适用的材质为碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜、铝等，它有较强的缓蚀作用。

固体有机清洗剂一般是复合清洗剂，由有机酸、缓蚀剂、助剂等组成。最常用的有机酸是柠檬酸、草酸、乙二胺四乙酸（ED-TA）、聚马来酸（PMA）、聚丙烯酸（PPA）、疑基乙叉二麟酸（轻基亚乙基二磷酸）等。

固体有机酸清洗剂作用机理如下:利用有机酸本身的氧化性、酸性和所带有的活性基团优异的螯合能力，加上表面活性剂、

缓蚀剂、渗透剂等的作用，将附着在金属表面的氧化层剥离、浸润、分散、螯合，并溶解于洗液中，以达到清洗的目的。这与前面各种有机酸性清洗剂相同。