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金屬表面處理中常用的酸性清洗劑有哪些酸（有機酸與無機酸）
常用的酸性清洗劑有哪些酸（有機酸與無機酸）
用于酸洗的有機酸種類較多，常用的有氨基磺酸、羥基乙酸、檸檬酸、EDTA等。用有機酸清洗，成本略高，所需溫度較高，時間也較長。但有機酸腐蝕性小，溶垢作用除了來自酸電離產生的H 外，往往還依賴于酸根離子的絡合或螯合作用，使除垢能力加強。
(1) 氨基磺酸 氨基磺酸(NH2SO3H) 是中等強度的酸，固體，性能穩定，不毒性小，使用安全方便。其特點是不揮發，不產生酸霧，在水中溶解性好，清洗生成物亦易溶于水，不含鹵素離子，對金屬腐蝕性小。氨基磺酸在使用時應加熱到一定溫度，使其在氧化鐵溶解前分解為硫酸氫鍵，但其70攝氏度時會發生潮解，高溫時還會水解，因此使用溫度不宜高于60攝氏度。
氨基磺酸的堿土金屬鹽有很好的溶解性，氨基磺酸與鈣、鎂垢反應劇烈。通常工業上使用7%~9%水溶液作清洗劑，在60攝氏度以下溫度除鈣、鎂垢，在lh內可將90%的鈣、鎂垢轉變成可溶性鹽而去除。反應式為：
氨基磺酸可以單獨使用，也可和其他組分共同使用，其多數金屬鹽在水中溶解度較高，不會在清洗液中沉淀。氨基磺酸對金屬腐蝕性小，是唯一可用作鍍鋅金屬表面清洗的酸。例如，用氨基磺酸可去除船舶用鍋爐中的水垢。具體做法是先配成由89%氨基磺酸、6%檸檬酸及5%二乙基硫脲組成的固體。再配制成10%濃度的水溶液，在60攝氏度溫度下清洗。加入緩蝕劑后可用于清洗碳鋼、不銹鋼、銅及其合金設備，尤其適用于清除鈣、鎂碳酸鹽垢，目前主要應用于清洗管道和熱交換器。
氨基磺酸和氯化鈉混合，可緩慢生成鹽酸，能較好溶解鐵垢。通常工業上使用7%~10%濃度的氨基磺酸水溶液作清洗劑。
在10%氨基磺酸清洗液中加入0.25%緩蝕劑Laan-826，在60攝氏度溫度下清洗金屬設備，緩蝕率達99.4%。以90%氨基磺酸，5%~6%檸檬酸，0.25%Lan-826緩蝕劑配成強酸性粉劑，使用時再配制成濃度為5%~10%的溶液，在60攝氏度溫度下對制藥廠的多效蒸餾水機進行循環酸洗，去污效果好，對設備腐蝕率低。
(2) 乙酸 這是一種一元有機弱酸，熔點16.7攝氏度。由于對金屬腐蝕性低，其工易溶，故適于清洗水垢和鐵銹，特別是對黃銅和對晶間腐蝕敏感的材料適合用乙酸清洗。
(3) 羥基乙酸 酸性比乙酸稍強，對銹垢的溶解能力大于乙酸，而對金屬基體的腐蝕卻遠小于HCI、H2SO4。因此羥基乙酸主要用于清除超臨界鍋爐和其他鍋爐過熱部分的Fe3O4氧化皮。國外常用2%羥基乙酸和1%甲酸混合作清洗劑，在82~104攝氏度條件下循環流動清洗，對鐵銹和氧化皮效果較好。
(4) 草酸 即乙二酸，是一種無色晶狀固體。在有機酸中酸性較強。其很多鹽難溶于水，如鈣鹽、鎂鹽，故不宜在硬水中使用。但對鐵銹有較好溶解能力，因此可用于鐵銹的去除，但不能用于去除碳酸鈣垢。
草酸對金屬有腐蝕作用。鋼鐵在常溫下被草酸緩慢腐蝕，但在加熱時則能生成草酸鐵保護膜，阻止腐蝕繼續進行。鋁、鎳、銅、不銹鋼材料對草酸有較好的耐蝕性，而Sn、Zn在其稀溶液里耐蝕。
(5)檸檬酸 檸檬酸酸洗是在鍋爐大型化情況下發展起來的一種酸洗技術。因檸檬酸不含氯離子，不會引起應力腐蝕破裂，一般用于火電廠爐前系統和過熱器的清洗。在清洗過程中用得最多，它溶解氧化鐵和氧化銅。一方面是因為溶液的酸性可以促進氧化鐵的溶解，另一方面檸檬酸對鐵有絡合作用能把氧化鐵除去，但是絡合物難溶解。如果用含氨的檸檬酸溶液，就能生成溶解度很大的檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸高鐵銨復鹽，除去氧化鐵。
檸檬酸的學名為2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸，是一種有機酸絡合劑，常被簡寫為H3Cit，其結構式為C3H4(OH)(COOH)3 ·H2O或H3C6H5O7，無色斜方形晶體，有可口的酸味，易溶于水。檸檬酸是一個三元酸，在水溶液中存在多級可逆電離平衡。
在溶液中檸檬酸根(C6H5O7)3-的濃度受溶液pH值的影響很大，pH值越大溶液中檸檬酸根離子濃度也越大。檸檬酸根離子對各種金屬離子的絡合能力是不同的，絡合能力越高所需檸檬酸根離子濃度越小，生成的絡合離子也越穩定。
檸檬酸根離子對鐵離子的絡合能力比對銅離子強，當溶液中含有少量檸檬酸根離子時，即可發生把鐵離子隱蔽起來的絡合作用，而只有在pH值較高，檸檬酸根離子較多時才能與銅離子很好絡合。因此當設備中同時存在鐵銹和銅銹時可以將pH值控制在3.5，使容易被絡合的鐵離子形成檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸鐵而被去除，還可以防止Fe(OH)3沉淀產生，在鐵化合物被去除之后再調整pH=9，提高檸檬酸根離子濃度，絡合銅離子去除銅銹。
檸檬酸和檸檬酸根與鐵離子發生的反應是絡合反應，所以檸檬酸清洗是一種絡合劑清洗，它能溶解鐵的氧化物。因此化學清洗中常被用于去除鐵銹，為加快清洗速度，常保持較高溫度，為防止酸對金屬的腐蝕還加入緩蝕劑。如在90攝氏度，pH=3.5的3%檸檬酸溶液中加入0.1%的Lan-826緩蝕劑，碳鋼和合金鋼的腐蝕速率都降到lmm/a 以下。
由于檸檬酸單銨有一定酸性，可以與碳酸鈣水垢反應促使其溶解，所以也可以用于去除金屬表面的水垢
檸檬酸清洗的成本較高，在工業上主要用于奧氏體鋼材或銹垢是單純氧化鐵的設備的清洗。
(6) 乙二胺四乙酸(EDTA) EDTA分子中有六個可與金屬離子形成配位鍵的原子，它能和許多金屬的離子形成穩定而易溶于水的螯合物，因此可用于金屬化合物垢的清詵，其清洗溶解金屬銹垢不是靠H 的作用，而是靠酸根(Y4-) 離子的螯合作用。
乙二胺四乙酸在室溫下溶解度不大，為提高清洗效果，清洗溫度常提高到100攝氏度以上，還使用其二鈉鹽(Na2H2Y)。EDTA 對Fe3 的螯合能力強于Ca2 、Mg2 ，因而在較低pH 值條件下即可與Fe3 完全螯合。一般溶解鐵銹垢時控制pH≤9.5，而清除碳酸鹽垢時，則要控制pH>10。
由于EDTA價格昂貴，清洗成本高，通常只在不能使用HC1清洗的特殊場合才使用。
(7) 有機酸固體清洗劑 這是一種由有機酸緩蝕劑和其他助劑構成的清洗劑。最常用的有機酸有檸檬酸(CA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚馬來酸(PMA)、聚丙烯酸(PAA)、羥基亞乙基二磷酸(HEDP)。有機酸對金屬腐蝕性小。污染小、清洗安全。因此國內外貴重工業設備如船舶、鐵路機車車輛鍋爐都采用這類清洗劑，其效果良好，只是價格較高。
固體清洗劑適用于清洗碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等水垢和鐵銹，有較好的效果。
(8) 有機膦酸 可用作酸洗劑的有機膦酸主要有羥基亞乙基二膦酸（HEDP)、氨基三甲基次磷酸(ATMP)、乙二胺四甲基次磷酸(EDTMP)等。這些有機磷酸均有螯合金屬離子的作用、實際上都是螯合清洗劑。如HEDP有優異的絡合能力，當其濃度為1%~5%時除銹效果與HC1相近，清洗后金屬表面光潔，性能優于HCl。
以上各種酸常用于工業清洗，但在選擇上有如下經驗。
1.碳鋼設備的碳酸鈣垢應用鹽酸或硝酸，而銹垢則主要用鹽酸或硫酸。
2.不銹鋼設備氧化物垢和二氧化硅垢主要選用硝酸-氫氟酸。
3.多材質的設備應選用不含氯離子的硝酸、氨基磺酸或檸檬酸。
用于酸洗的有機酸種類較多，常用的有氨基磺酸、羥基乙酸、檸檬酸、EDTA等。用有機酸清洗，成本略高，所需溫度較高，時間也較長。但有機酸腐蝕性小，溶垢作用除了來自酸電離產生的H 外，往往還依賴于酸根離子的絡合或螯合作用，使除垢能力加強。
(1) 氨基磺酸 氨基磺酸(NH2SO3H) 是中等強度的酸，固體，性能穩定，不毒性小，使用安全方便。其特點是不揮發，不產生酸霧，在水中溶解性好，清洗生成物亦易溶于水，不含鹵素離子，對金屬腐蝕性小。氨基磺酸在使用時應加熱到一定溫度，使其在氧化鐵溶解前分解為硫酸氫鍵，但其70攝氏度時會發生潮解，高溫時還會水解，因此使用溫度不宜高于60攝氏度。
氨基磺酸的堿土金屬鹽有很好的溶解性，氨基磺酸與鈣、鎂垢反應劇烈。通常工業上使用7%~9%水溶液作清洗劑，在60攝氏度以下溫度除鈣、鎂垢，在lh內可將90%的鈣、鎂垢轉變成可溶性鹽而去除。反應式為：
氨基磺酸可以單獨使用，也可和其他組分共同使用，其多數金屬鹽在水中溶解度較高，不會在清洗液中沉淀。氨基磺酸對金屬腐蝕性小，是唯一可用作鍍鋅金屬表面清洗的酸。例如，用氨基磺酸可去除船舶用鍋爐中的水垢。具體做法是先配成由89%氨基磺酸、6%檸檬酸及5%二乙基硫脲組成的固體。再配制成10%濃度的水溶液，在60攝氏度溫度下清洗。加入緩蝕劑后可用于清洗碳鋼、不銹鋼、銅及其合金設備，尤其適用于清除鈣、鎂碳酸鹽垢，目前主要應用于清洗管道和熱交換器。
氨基磺酸和氯化鈉混合，可緩慢生成鹽酸，能較好溶解鐵垢。通常工業上使用7%~10%濃度的氨基磺酸水溶液作清洗劑。
在10%氨基磺酸清洗液中加入0.25%緩蝕劑Laan-826，在60攝氏度溫度下清洗金屬設備，緩蝕率達99.4%。以90%氨基磺酸，5%~6%檸檬酸，0.25%Lan-826緩蝕劑配成強酸性粉劑，使用時再配制成濃度為5%~10%的溶液，在60攝氏度溫度下對制藥廠的多效蒸餾水機進行循環酸洗，去污效果好，對設備腐蝕率低。
(2) 乙酸 這是一種一元有機弱酸，熔點16.7攝氏度。由于對金屬腐蝕性低，其工易溶，故適于清洗水垢和鐵銹，特別是對黃銅和對晶間腐蝕敏感的材料適合用乙酸清洗。
(3) 羥基乙酸 酸性比乙酸稍強，對銹垢的溶解能力大于乙酸，而對金屬基體的腐蝕卻遠小于HCI、H2SO4。因此羥基乙酸主要用于清除超臨界鍋爐和其他鍋爐過熱部分的Fe3O4氧化皮。國外常用2%羥基乙酸和1%甲酸混合作清洗劑，在82~104攝氏度條件下循環流動清洗，對鐵銹和氧化皮效果較好。
(4) 草酸 即乙二酸，是一種無色晶狀固體。在有機酸中酸性較強。其很多鹽難溶于水，如鈣鹽、鎂鹽，故不宜在硬水中使用。但對鐵銹有較好溶解能力，因此可用于鐵銹的去除，但不能用于去除碳酸鈣垢。
草酸對金屬有腐蝕作用。鋼鐵在常溫下被草酸緩慢腐蝕，但在加熱時則能生成草酸鐵保護膜，阻止腐蝕繼續進行。鋁、鎳、銅、不銹鋼材料對草酸有較好的耐蝕性，而Sn、Zn在其稀溶液里耐蝕。
(5)檸檬酸 檸檬酸酸洗是在鍋爐大型化情況下發展起來的一種酸洗技術。因檸檬酸不含氯離子，不會引起應力腐蝕破裂，一般用于火電廠爐前系統和過熱器的清洗。在清洗過程中用得最多，它溶解氧化鐵和氧化銅。一方面是因為溶液的酸性可以促進氧化鐵的溶解，另一方面檸檬酸對鐵有絡合作用能把氧化鐵除去，但是絡合物難溶解。如果用含氨的檸檬酸溶液，就能生成溶解度很大的檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸高鐵銨復鹽，除去氧化鐵。
檸檬酸的學名為2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸，是一種有機酸絡合劑，常被簡寫為H3Cit，其結構式為C3H4(OH)(COOH)3 ·H2O或H3C6H5O7，無色斜方形晶體，有可口的酸味，易溶于水。檸檬酸是一個三元酸，在水溶液中存在多級可逆電離平衡。
在溶液中檸檬酸根(C6H5O7)3-的濃度受溶液pH值的影響很大，pH值越大溶液中檸檬酸根離子濃度也越大。檸檬酸根離子對各種金屬離子的絡合能力是不同的，絡合能力越高所需檸檬酸根離子濃度越小，生成的絡合離子也越穩定。
檸檬酸根離子對鐵離子的絡合能力比對銅離子強，當溶液中含有少量檸檬酸根離子時，即可發生把鐵離子隱蔽起來的絡合作用，而只有在pH值較高，檸檬酸根離子較多時才能與銅離子很好絡合。因此當設備中同時存在鐵銹和銅銹時可以將pH值控制在3.5，使容易被絡合的鐵離子形成檸檬酸亞鐵銨和檸檬酸鐵而被去除，還可以防止Fe(OH)3沉淀產生，在鐵化合物被去除之后再調整pH=9，提高檸檬酸根離子濃度，絡合銅離子去除銅銹。
檸檬酸和檸檬酸根與鐵離子發生的反應是絡合反應，所以檸檬酸清洗是一種絡合劑清洗，它能溶解鐵的氧化物。因此化學清洗中常被用于去除鐵銹，為加快清洗速度，常保持較高溫度，為防止酸對金屬的腐蝕還加入緩蝕劑。如在90攝氏度，pH=3.5的3%檸檬酸溶液中加入0.1%的Lan-826緩蝕劑，碳鋼和合金鋼的腐蝕速率都降到lmm/a 以下。
由于檸檬酸單銨有一定酸性，可以與碳酸鈣水垢反應促使其溶解，所以也可以用于去除金屬表面的水垢
檸檬酸清洗的成本較高，在工業上主要用于奧氏體鋼材或銹垢是單純氧化鐵的設備的清洗。
(6) 乙二胺四乙酸(EDTA) EDTA分子中有六個可與金屬離子形成配位鍵的原子，它能和許多金屬的離子形成穩定而易溶于水的螯合物，因此可用于金屬化合物垢的清詵，其清洗溶解金屬銹垢不是靠H 的作用，而是靠酸根(Y4-) 離子的螯合作用。
乙二胺四乙酸在室溫下溶解度不大，為提高清洗效果，清洗溫度常提高到100攝氏度以上，還使用其二鈉鹽(Na2H2Y)。EDTA 對Fe3 的螯合能力強于Ca2 、Mg2 ，因而在較低pH 值條件下即可與Fe3 完全螯合。一般溶解鐵銹垢時控制pH≤9.5，而清除碳酸鹽垢時，則要控制pH>10。
由于EDTA價格昂貴，清洗成本高，通常只在不能使用HC1清洗的特殊場合才使用。
(7) 有機酸固體清洗劑 這是一種由有機酸緩蝕劑和其他助劑構成的清洗劑。最常用的有機酸有檸檬酸(CA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚馬來酸(PMA)、聚丙烯酸(PAA)、羥基亞乙基二磷酸(HEDP)。有機酸對金屬腐蝕性小。污染小、清洗安全。因此國內外貴重工業設備如船舶、鐵路機車車輛鍋爐都采用這類清洗劑，其效果良好，只是價格較高。
固體清洗劑適用于清洗碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等水垢和鐵銹，有較好的效果。
(8) 有機膦酸 可用作酸洗劑的有機膦酸主要有羥基亞乙基二膦酸（HEDP)、氨基三甲基次磷酸(ATMP)、乙二胺四甲基次磷酸(EDTMP)等。這些有機磷酸均有螯合金屬離子的作用、實際上都是螯合清洗劑。如HEDP有優異的絡合能力，當其濃度為1%~5%時除銹效果與HC1相近，清洗后金屬表面光潔，性能優于HCl。
以上各種酸常用于工業清洗，但在選擇上有如下經驗。
1.碳鋼設備的碳酸鈣垢應用鹽酸或硝酸，而銹垢則主要用鹽酸或硫酸。
2.不銹鋼設備氧化物垢和二氧化硅垢主要選用硝酸-氫氟酸。
3.多材質的設備應選用不含氯離子的硝酸、氨基磺酸或檸檬酸。
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