溶垢化學(xué)清洗中不希望發(fā)生的反應(yīng)
在溶垢清洗過程中,有一些反應(yīng)不希望其發(fā)生,這就是酸洗中的產(chǎn)
氫反應(yīng),如高價鐵離子的點(diǎn)蝕作用和銅離子的鍍銅反應(yīng)。反應(yīng)式如下:
Fe+2HC1→feCl2+H2↑
2FeCl3+Fe→3FeCl2
CuCl2+Fe→Cu+feCl2
以上3個反應(yīng)都是鋼鐵的腐蝕反應(yīng),但是作用機(jī)制有所不同,都是相
當(dāng)有害的反應(yīng)。
在進(jìn)行鍋爐鹽酸除垢清洗時,曾有過錯誤的認(rèn)識。那就是有的資料
中提到,酸洗時產(chǎn)生氫有助于附著物剝離,可以加快酸洗,這其實(shí)是誤
解。碳酸鈣垢在鹽酸清洗中由于產(chǎn)生二氧化碳使垢體疏松崩解,
此作用出自水垢層中,確有加速酸溶的功效。酸洗中的產(chǎn)氫是緩蝕
劑的緩蝕能力不足引起的腐蝕析氫,不能混同于碳酸鈣垢清洗中的垢體
松散現(xiàn)象。
緩蝕阻垢劑的緩蝕能力低下,還會同時表現(xiàn)在不能阻止鋼鐵吸氫方
面。在酸洗中發(fā)生腐蝕產(chǎn)氫,而且不能阻止氫滲入鋼鐵中,是酸洗的重
大失誤。1985年之前,鍋爐的眾多酸洗事故主要是由于緩蝕阻垢劑緩蝕
能力差或甚至不加緩蝕劑而酸洗造成的。
宣傳產(chǎn)氫會使附著物剝落也是不正確的。酸溶或絡(luò)合溶解無疑是安
全的,即使是難溶的腐蝕產(chǎn)物也希望是通過溶解消除,而不希望崩解塌
落,堆積在水冷壁管底部和底部聯(lián)(集)箱中。尤其是過熱器管的磁性
氧化鐵鱗皮,必須使其溶解,切忌使之成片剝離。直流鍋爐的清洗也是
應(yīng)盡量避免附著物的剝落。
三價鐵是相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑,在早期制作印刷線路板時,就是用三氯
化鐵溶解鍍銅。氧化還原電位高達(dá)+0.34V的銅都能被腐蝕,鋼鐵何足道
哉。酸洗液中三價鐵離子達(dá)0.01%就會產(chǎn)生點(diǎn)蝕。因此,要加聯(lián)氨將其
還原為亞鐵離子
4FeCl3+n2H4→4eCl2+4HCl+N2↑
垢中含銅量>3%,在酸洗過程中就會在鋼鐵表面上內(nèi)電解析出銅,
這本身就是一種腐蝕。附著物中含銅量≥5%,在酸洗中應(yīng)加硫脲之類銅
的隱蔽劑,含銅量更高,應(yīng)專門進(jìn)行除銅清洗。垢中氧化鐵難以溶解,
對其進(jìn)行清洗時,應(yīng)加助溶劑使之絡(luò)合溶解。在分析化學(xué)中用鹽酸溶解
氧化鐵時常添加磷酸;在化學(xué)清洗中則添加氟化物。