檸檬酸在化學(xué)清洗中的應(yīng)用分析

1、檸檬酸在化學(xué)清洗中的應(yīng)用分析2011年4月第36卷第2期貴州化工GuizliouChemica Undustiy ? 33?檸檬酸在化學(xué)清洗中的應(yīng)用分析林勁柱(福建廈門集美輕工業(yè)學(xué)校，福建廈門361022)摘要綜述了檸檬酸的物理化學(xué)性質(zhì)和除銹除垢機(jī)理，重點(diǎn)介紹了檸檬酸在化學(xué)清洗方面的 應(yīng)用性能實(shí)踐證明，檸椽酸在清除鐵銹銹垢方面清洗效果十分理想，是一類值得推廣和進(jìn)一步研發(fā)的化 學(xué)清洗劑.關(guān)提詞檸椽酸，機(jī)理，化學(xué)清洗，應(yīng)用中圖分類號(hào)TG172 7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)10089411(2011)02003303采用化學(xué)清洗劑,使之與污垢之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使表面污垢被清除的化學(xué)清洗技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)和生活

2、中口益顯現(xiàn)其重要性，酸洗是化學(xué)清洗過程中的最重要環(huán)節(jié),酸洗工藝是整個(gè)化學(xué)清洗的關(guān)健，檸檬酸作為一種安全清洗劑，在化學(xué)清洗工作得到了廣泛的應(yīng)用，主要對(duì)檸檬酸在化學(xué)清洗中的除銹機(jī)理和應(yīng)用做了一些闡述.1檸椽酸簡介在室溫下,檸檬酸(CHQ)又名2羥基丙烷1,2,3 一三瘦酸，為無色半透明晶體或白色顆粒或白色結(jié)晶性粉末，無尾味極酸，在潮濕的空氣中微行潮解性它可以以無水合物或者一水合物的形式存在檸檬酸從熱水中結(jié)晶時(shí)，生成無水合物，在冷水中結(jié)晶則生成一水合物加熱到78 c時(shí)一水合物會(huì)分解得到無水合物在15 C時(shí),檸椽酸也可在無水乙醇中溶解從結(jié)構(gòu)上講，檸檬酸是一種三粉酸類化合物，并因此而。其他段酸有相似的物

3、理和化學(xué)性質(zhì).加熱至175 C時(shí)它會(huì)分解產(chǎn)生二氧化碳和水，剩余一些白色晶體檸檬酸是一種較強(qiáng)的有機(jī)酸，有3個(gè)H可以電離，加熱可以分解成多種產(chǎn)物，與酸，堿，甘油等發(fā)生反應(yīng).檸檬酸是有機(jī)酸中第一大酸，由于物理性能，化學(xué)性能，衍生物的性能,是廣注應(yīng)用于食品，醫(yī)藥，目化等行業(yè)最重要的有機(jī)酸工2檸檬酸清洗機(jī)理檸檬酸(C6H 0)對(duì)金屬腐蝕小，是一種安全清洗現(xiàn)表1是檸檬酸與一些無機(jī)酸，有機(jī)酸對(duì)金屬的 腐蝕性比較表，由于檸椽酸不含行cl，故不會(huì)引起 設(shè)備的應(yīng)力腐蝕，它能夠絡(luò)合Fe ,削弱Fe對(duì)腐 收稿日期20101202作者簡介林勁柱(1968 )，男，集美輕工業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)高級(jí)講師. 蝕的促進(jìn)作用.表1幾種常用

4、的有機(jī)酸和無機(jī)酸對(duì)鋼鐵溶Mg”對(duì)比- 檸檬酸1%甲酸1%有機(jī)酸羥蓑酸EDTA(乙二胺 1% 四乙酸)446 1376 23 8注表中“ ”均為溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)檸檬酸可溶解氧化鐵和氧化銅，生成檸檬鐵，銅 的絡(luò)合物,如果采用氨化的檸檬酸溶液，能生成溶解 度很大的檸椽酸亞鐵氨和檸愫酸高鐵絡(luò)介物，清洗 效果非常好,檸檬酸以除鐵銹為主，所以主要用于清 洗新建的鍋爐，檸檬酸與氨基磺酸，羥基乙酸或甲酸 混用,可用來清洗鍋爐中的鈣鎂垢和鐵銹，檸檬酸與 乙二胺四乙酸(EDTA)混用，可用來清洗過熱 器,引.檸檬酸清洗反應(yīng)機(jī)理檸檬酸先要進(jìn)行氨化，生成檸椽酸鉉作為有效 成份，它與鐵系氧化物反應(yīng)以絡(luò)合物的形式存在于 清洗

5、液中,檸檬酸氨反應(yīng)如下：H3C6H507+NH4OHNH4H2C6H507+H20用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為3 54 O,清洗溫度 應(yīng)比g匕90oC,清洗時(shí)間延長26倍.?34?貴州化工GuizliouChemicallndustiy2011年4月第36卷第2期檸檬酸核與鐵系氧化物反應(yīng)NH4H2C6H507+FeONH4FeC6H5O7+H2O2NH4H2C6H07+Fe2032heC6H0/i+H20+2NH4OH3NH4H2C6H507+Fe304_+NH4FeC6H5O7+ 2FeC6H5O7+2FeC6H5O7+2H2O+2NH4OH 同時(shí)檸檬酸鉞與垢也發(fā)生反應(yīng)NH4H2C6H507+Ca

6、CO3-, NH4CaC6H507+H20+C023檸椽酸除垢能力的綜合分析與比較J 3 1檸株酸與幾種常用清洗劑的比較63 見表2,表3,表4表2幾種酸洗液溶解銹垢能力的數(shù)據(jù)對(duì)比 酸洗液種類質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅溶解銹垢的量/(g/L) 表3幾種酸洗液溶解一定量銹垢所需時(shí)間的對(duì)比 注A 10%的除垢效果,B 20%95%的除垢效果,C :95%一 100%的除垢效果表4流速對(duì)清洗銹垢的效果對(duì)比 酸液及質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件流速/(ms)靜置 0.009003o.3o 60.9鹽酸,5%71776CCCCCC磷酸,3%1006CCCc檬酸單鐵,949863%核鹽,13514963%”二鈉 941056鹽15%BBC

7、CCBBCCC注B 080%的除垢效果,c 95%100%的除垢效果， (以上數(shù)據(jù)均從參考文獻(xiàn)中引用)3.2除垢能力用檸檬酸作清洗劑時(shí)，要在清洗液中加氨，將溶 液的pH調(diào)至3 5-4 0,在這樣的條件卜.，清洗溶液 的主要成分是檸愫酸單鉉，與鐵離子會(huì)生成易溶的 絡(luò)合物，有很好的清洗效果與Fe形成絡(luò)合離 子冰中呈游離狀態(tài)的Fe減少了，減輕其對(duì)金屬 的腐蝕1000mL3%檸檬酸+氨能夠去除8 63g的 氧化鐵垢，而1000mL12%的EDTA的鏈鹽溶液則僅 去除6 23g的氧化鐵垢,1000mL19%的磷酸溶液則 僅能去除5 99g的氧化鐵垢.33除垢速度檸檬酸酸洗是在鍋爐大型化，鹽酸酸洗引起奧氏

8、體（不銹）鋼應(yīng)力腐蝕破裂的情況卜.發(fā)展起來的 酸洗劑.由于檸檬酸不含氯離子，不會(huì)引起奧氏體 的應(yīng)力腐蝕破裂所以適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜和系統(tǒng)很復(fù) 雜的高參數(shù)，大容量鍋爐，特別適用于奧氏體鋼和蛇 形管的清洗清洗時(shí)，清洗液濃度一般應(yīng)控制在 3%4%之間,溫度為90V-98,pH值在3.5 4 0之間，清洗流速為0.320m/s,清洗時(shí)間控制 在35h4用檸檬酸進(jìn)行化學(xué)清洗的優(yōu)點(diǎn)與無機(jī)酸相比,檸檬酸酸性弱，對(duì)設(shè)備腐蝕 小若用60C的5%鹽酸與90的30%的檸愫酸 相比，腐蝕比值是12:1.檸檬酸除銹力強(qiáng)，不僅利用其酸性，更重要是 其螯合作用，在檸檬酸中加入NH,H0在pH值為 3時(shí),生成檸椽酸錢，檸椽酸錢是一

9、種強(qiáng)螯合劑，和 鐵的氧化物反應(yīng)完全，清洗后金屬表面非常光潔. 檸檬酸清洗安全可靠，廢液易處理，經(jīng)簡單處 理后，對(duì)環(huán)境基本無損害，人工操作安全可靠. 5檸檬酸的應(yīng)用1。,11檸檬酸及其衍生物以其特殊的理化性能，在化 學(xué)清洗等許多領(lǐng)域都有很廣闊的用途.51高周波檸椽酸清洗技術(shù)清洗管道這是針對(duì)高雜質(zhì)硬水質(zhì)的最新清洗技術(shù)，利用食品級(jí)檸檬酸軟化頑固水垢，再以微電腦控制水流 與氣動(dòng)，產(chǎn)生水流周波水震蕩等方法,使水管內(nèi)的陳 年積垢剝離脫落，讓水管暢通清浩，高周波檸檬酸清 洗技術(shù)，最快速安全有效的施工法，不使用臭氧或化 學(xué)試劑且費(fèi)用低52用檸椽酸復(fù)配表面性劑清洗燃?xì)鉄崴鞲?檸檬酸,AES和苯并三氨陛配制的化

10、學(xué)清洗劑 清洗已使用多年的燃?xì)鉄崴?，將清洗劑注入倒?2011年4月第36卷第2期林勁柱檸椽酸在化學(xué)清洗中的應(yīng)用分析”5? 的熱水器中，浸泡lh后，倒出清洗液，用清水沖洗干 凈.重新使用熱水器，在相同流量下,出水溫度提高5C8c.5 3用檸椽酸清洗飲水機(jī)用食用檸檬酸黝末狀）用水稀和，注入飲水機(jī) 加熱內(nèi)膽中，浸泡20mm左右最后用清水反復(fù)沖 洗內(nèi)膽，直至干凈為止,無毒且效果好54檸椽酸用于食品工業(yè)中因?yàn)闄幋嵊袦睾退斓乃嵛?普遍用于各種 飲料，汽水，葡萄酒，糖果，點(diǎn)心，餅干，罐頭果汁，乳 制品等食品的制造.55檸檬酸用于精細(xì)化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域檸檬酸屬于果酸的一種,主要作用是加快角質(zhì) 更新，常用于

11、乳液，乳霜，洗發(fā)精，美白用品,抗老化 用品,青春痘用品等檸檬酸在化學(xué)技術(shù)上可作化 學(xué)分析用試劑，用作實(shí)驗(yàn)試劑,色譜分析試劑及生化 試劑，用作絡(luò)合劑，掩蔽劑,用以配制緩沖溶液采 用檸檬酸或檸檬酸鹽類作助洗劑，可改善洗滌產(chǎn)品 的性能，可以迅速沉淀金屬離子，防止污染物.重新附 著在織物上,保持洗滌必要的堿性，使污垢和灰分散 和懸浮，提高表面活性劑的性能，是種優(yōu)良的鰲合 劑,可用作測試建筑陶瓷瓷磚的耐酸性的試劑.檸 檬酸一檸檬酸鈉緩沖液用于煙氣脫硫我國煤炭資 源豐富，是構(gòu)成能源的主要部分，然而一直缺乏有效 的煙氣脫硫工藝，導(dǎo)致大氣SO污染嚴(yán)重檸檬酸檸檬酸鈉緩沖溶液由于其蒸氣壓低，無毒，化學(xué)性 質(zhì)穩(wěn)定，

12、對(duì)sO吸收率高等原因，是極具開發(fā)價(jià)值的 脫硫吸收劑.5 6檸檬酸用于制藥，醫(yī)藥，殺菌檸檬酸與80C溫度聯(lián)合作用具有良好殺滅細(xì) 菌芽他的作用，井可有效殺滅血液透析機(jī)管路中污 染的細(xì)菌芽抱享有“西餐之王”美譽(yù)的檸檬具有 很強(qiáng)的殺菌作用,對(duì)食品衛(wèi)生很有好處，再加上檸檬 的清香氣味,人們歷來喜歡用其制作涼菜，不僅美味 爽I I,也能增進(jìn)食欲.在凝血的原激活物的形成及 以后的凝血過程中,必須有鈣離子參加枸株酸根 離子與鈣離子能形成一種難于解離的可溶性絡(luò)合 物,因而降低了血中鈣離子濃度，使血液凝固受阻. 本品在輸血或化驗(yàn)室血樣抗燃時(shí)，用作體外抗凝藥. 6結(jié)束語檸檬酸以其使用安全，方便，無毒，對(duì)金屬腐蝕性小

13、等優(yōu)點(diǎn)，使它成為化學(xué)清洗領(lǐng)域的重要組成部 分并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，實(shí)踐證明檸檬酸在消除 鐵銹銹垢方面清洗效果十分理想，是一類值得推廣 和進(jìn)一步研發(fā)的化學(xué)清洗劑參考文獻(xiàn)：1竇照英編實(shí)用化學(xué)清洗技術(shù)M北京化學(xué)工業(yè)出版 社 2001 106139秦國治，田志明編防腐蝕技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例M北京化 學(xué)工業(yè)出版社，工業(yè)裝備與信息工程出版中心,2002.608761涂湘湘實(shí)用防腐蝕工程施工于冊(cè)（下）M北京化學(xué) 工業(yè)出版社,2000 734791劉兵武化工產(chǎn)品實(shí)用手冊(cè)M北京科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1997.2755秦國治.清洗劑綜述J石油化工腐蝕與防護(hù),1995,12(4)37袁長征30萬噸乙烯裝置裂解廢熱鍋爐化學(xué)清

14、洗與改進(jìn)J中國電力,1991,24(1):3136羅藝，黨志輝，陳民橋純銅冷凝器鈍化工藝研究J化學(xué)清洗,1998,14(3)1網(wǎng)鄭士忠SAI固體清洗劑性能J腐蝕與防護(hù),1994,15(5):11159程文軍羥基乙酸在化學(xué)清洗中的應(yīng)用J化學(xué)清洗，1998,14(4):303110劉伯東，袁長征檸檬酸清洗工藝的改進(jìn)及在運(yùn)行鍋爐上的應(yīng)用J化學(xué)清洗,1999,15(6):111511張建中，張慧波燃?xì)鉄崴鞯幕瘜W(xué)清洗印化學(xué)清洗，1999,15(10)12秦國治，王順固體清洗劑及其應(yīng)用J化學(xué)清洗1998.14(4)330TheapplicationofcitricacidtochemicalcleaningLIN 1 ingzhu(FujianXiamenJimeiUghtlndustiySchootXiamenSdlOZZ,China)Abstract Thephysicsandchemicalpropeitiesofcih