[技術指標]GB/T622-2006化學試劑鹽酸
[應用]鹽酸是化學工業的重要原料之一,以鹽酸為主劑進行化學清洗具有作用力強(除硅垢外)、速度快、效果明顯、清洗后設備表面狀態良好、使用方便、所需費用低等優點,適用于碳鋼、銅。但較少用于奧氏體不銹鋼、鈦等材質的水冷卻器化學清洗。
鹽酸與氧化鐵垢的反應是溶解作用,隨酸的濃度增大,溫度增高,溶解力相應增強,溶解速度加快。
5%~6% HCl+1% HF+緩蝕劑可用于清除換熱器中的碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽及硅垢、鐵垢。另一種方案是25%的鹽酸100kg,烏洛托品5kg,硫脲2kg,葡萄糖酸鈉1kg,煤油1.5kg,冷卻水系統pH值控制在2~4,清洗32h后,系統中1.5mm厚的垢被清洗除去。
電站鍋爐受熱面長期處于高溫高壓和高熱負荷狀態,需定期進行酸洗除垢。酸洗過程的腐蝕控制不當會引起運行中受熱面的腐蝕,影響機組的安全經濟運行。因此,必須嚴格控制酸洗過程中鋼的腐蝕速率。由于價格低、來源廣泛、清洗效果好等原因,鹽酸被廣泛用于電站鍋爐的化學清洗。但是,鹽酸的腐蝕性較強,酸洗過程的腐蝕控制是保證鹽酸清洗質量的主要環節之一。通過大量的試驗發現,影響清洗過程中鋼鐵腐蝕的工序是酸洗、酸洗后水沖洗和漂洗。曹杰玉等通過實驗室試驗,研究了鹽酸清洗不同階段鋼的腐蝕規律和腐蝕控制方法。得出結論:化學清洗過程中不僅酸洗階段會對鋼產生較大的腐蝕,水沖洗階段和漂洗階段也會對鋼產生較大的腐蝕;酸洗階段對鋼的腐蝕速率影響最大的因素是流速和Fe3+濃度,這兩個因素的共同作用會使腐蝕速率增加20倍以上,而緩蝕劑濃度和溫度的影響相對較小;靜態腐蝕速率測量結果并不能反映動態腐蝕速率的趨勢,為了有效控制酸洗過程中的腐蝕速率,必須在動態條件下選擇和檢驗緩蝕劑。
胡述容將鹽酸用于硅片的化學清洗。在硅片半導體的制作過程中,硅片的化學清洗是貫穿前后各種工序、關系到半導體器件質量和成品率的十分重要的問題。在管芯鋁金屬化前的清洗中,有用過以硫酸為主體的“硫酸-王水”法和H2O2清洗液,以及H2SO4加H2O2清洗液的方法。但是都存在各自的缺點。通過實驗發現,鹽酸清洗法有以下一些優點:a.能更有效地去除雜質,從而提高了器件、電路的管芯和成品的合格率,增強了穩定性;b.提高產品合格率、降低產品成本,鹽酸法只需用極少量的HCI配置,不同于硫酸法;c.由于只用低沸點的清洗液熱煮,避免了局部過熱和暴沸,清洗過程硅片不易破裂,這為清洗大面積硅片提供了較為可靠、安全的清洗方法。
用鹽酸作為清洗介質的特點和應注意的事項如下。
(1)鹽酸的大多數金屬鹽(金屬氯化物)的水溶性大,因此,用鹽酸溶垢(除硅酸鹽垢外)與溶銹的速度快。呈堿性的碳酸鹽垢、鐵銹、銅銹、鋁銹等都容易溶解于鹽酸中。在同樣的條件下,其清洗率是硫酸的1.3倍,甲酸的70倍,乙酸的150倍,檸檬酸的42倍左右。
(2)鹽酸屬于還原性酸,對許多金屬,尤其是無純化傾向的金屬的腐蝕損害比硝酸和硫酸小,操作的危險性較小。
(3) 鹽酸的價格便宜,產品易得。
(4)鹽酸是揮發性酸,酸霧大,尤其在40℃以上的條件下,氯化氫容易從鹽酸中揮發,對操作人員有一定傷害;氣體會引起金屬的氣相腐蝕;清洗操作較困難,因此清洗溫度不宜過高。
(5)由于鹽酸含有大量的氯離子,容易引起鈍性金屬的局部腐蝕,引起奧氏體不銹鋼的應力腐蝕開裂等,不適于不銹鋼、鋁材的清洗。
綜上所述,由于鹽酸是各種無機酸中價格最低的一種,綜合性能比較好,因此,是最常用的酸洗介質,在能滿足清洗的基本技術要求的情況下,是首選的酸洗介質。通常使用質量分數10%以下的鹽酸水溶液,加適當的緩蝕劑,盡量常溫清洗,以免產生酸霧。鹽酸適用于碳鋼、銅和銅合金及許多非金屬的設備,如換熱器、反應設備、鍋爐、采暖系統等的清洗。西安三浦化學作為西安本土的鹽酸生產廠家,一直致力于為有水處理需求的客戶提供優質,高純度的鹽酸試劑。
文章來源:《水處理化學品手冊》
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