文档介绍：去污机理
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在金属加工过程中,金属表面黏附的污垢多种多样,根
据污垢的物理形态,可以简单地分为液体污垢和固体污垢两大类。液体污垢包括一般的动、植物油脂及矿物油等。固体污垢主要包括水垢、铁锈、炭黑、积炭、灰尘和泥土等。而且这些污垢常常不是单独存在的,很多情况是相互交错在一起形成的混合污垢。这里我们将污垢按它们的化学组成进行分类,并逐一介绍。
工业上所见的无机盐污垢大多数是从水中析出,以水垢的形式出现。天然水与土壤、矿物和空气等接触,通常含有大量无机盐。工业上把含有较多钙镁离子的水称为硬水。水垢可分为以下几类。
(1)碳酸盐垢以碳酸钙和碳酸镁为主要成分。碳酸镁在水中容易水解生成Mg(OH)2,而以Mg(OH)2存在。碳酸盐
水垢一般呈白色片状,当含有金属氧化物时,即带有颜色。如含有铁锈则呈粉红色或红褐色。碳酸盐污垢在酸洗时生成易溶盐而除去。
(2)硫酸盐垢一般以硫酸钙为主要成分,有时含有少量硫酸镁或氢氧化镁,因为硫酸镁的溶解度远大于硫酸钙。硫酸钙在水中的溶解度比较小,但比碳酸钙大得多,且其溶解度随温度升高而降低。在一般的天然水中,
硫酸根含量不大,在加热条件下,不具备硫酸钙析出的条件,除非硫酸根的含量很大。
(3)硅酸盐垢有MgSi03和CaSi03。
(4)磷酸盐垢主要是磷酸钙。在一般的水中所含磷酸盐的浓度很小,但在水处理中常用磷系水处理剂,以达到缓蚀的目的。这样在硬水环境中磷酸根与钙离子结合生成难溶的磷酸钙。
(5)其他水垢中还可能含有其他难溶的氢氧化物和氧化物。
(1)动植物油如豆油、花生油、猪油、牛油等。
(2)矿物油主要成分是碳氢化合物,可能含有烷烃、环烷烃、芳香烃等。
(1)钢铁的腐蚀产物有Fe203、Fe304、Fe0、Fe(oH)3、Fe(0H)2等。
(2)铝及铝合金的腐蚀产物有越203、AI(OH)3。
(3)铜及铜合金的腐蚀产物有CuC03、CuS、CuCl2等。
除上述污垢类型外,还有加工过程中产生的金属碎屑,各种燃料或润滑油燃烧生成的积炭,表面黏附的胶和聚合物、污泥、微生物等。
这些污垢各有不同的特性,并往往都具有高的黏附性,牢固地附着在金属表面上。由于污垢来源和性质的不伺,因此从金属表面清除它们的难易程度也不相同。
2污垢与底物的结合
污垢在底物表面的附着有多种不同方式,这是由于污垢与物体间存在多种结合力。欲将污垢从底物表面清洗掉,
首先应了解它们之间的相互作用。污垢与底物之间的结合力主要有以下几种。
(1)机械结合力一般物体的表面用肉眼看来十分光滑,但放大起来看还是十分粗糙的,甚至有些表面还是多孔性的。在工业环境中飞扬的尘埃会在固体表面沉降和黏附,并渗透到这些凹凸面上或空隙中去,像小钩子使污垢机械地黏附在上面。机械结合力主要表现在固体尘土的黏附现象上。这种附着不牢固,污垢比较容易去除,,就很难去除了。
(2)分子间作用力黏附金属表面的原子由于受到的作用力是不饱和的,有剩余力,因而有吸附其他物质的趋势。当污物,如油、脂等分子与金属表面接触时,这些物质就会与金属表面发生作用而吸附在金属表面上,这种吸附称为物理吸附。物