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工业清洗常用的有机溶剂

发表日期:2015-08-17    [0人阅读]

工业清洗常用到的有机溶剂,从化学结构上看,分别属于烃类、卤代烃、醇、醚、酯类,因而将它们分成烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醇类溶剂和其他有机溶剂四类。

(1)烃类溶剂

烃类溶荆的主要来源是石油。从石油分馏得到的烃类济剂,其化学成分主要是烷烃、环烷烃和芳香烃三类。工业清洗中常用的烃类溶剂也可以分为低沸点石油溶剂、芳香烃溶剂、高沸点石油溶剂、松香类溶刹等。

①低沸点石油溶剂。

这类溶剂包括石油分馏得到的石油醚和汽油。其主要成分是相对分子质量比较低的烷烃和环烷烃(典型成分是正己烷和环己烷)。这类溶剂的优点是无毒、无腐蚀性。它们

的KB值较低,苯胺点高,对非极性矿物油污垢有较好的溶解性,被广泛用丁金属材料的去油去污清洗。缺点是闪点低、易燃烧。

②芳香烃溶剂。

这类溶剂的主要代表物是苯、甲苯和二甲苯。其中工业溶剂中的二甲苯是邻位、间位和对位三种异构休的混合物。石油分馏得到的烃类溶剂中可能含有芳香烃,但工业清洗用的

苯、甲苯和二甲苯纯溶剂是从化工生产中得到的。

芳香烃溶剂的KB值高,苯胺点低,对油脂性油污溶解力强,是这类溶剂的优点。明显的缺点是其毒性强,是形成化学烟雾和造成大气污染的因素,其中尤以苯的毒性最强,研究表明苯有致癌作用,因此在使用苯作为溶剂时要特别注意安全。芳香烃溶剂又都属于易燃物质,如苯的闪点为-11。1℃,在空气中含量达到1。5%~8%范围时可引起爆炸。二甲苯不仅有毒而且沸点高(144℃),用其作清洗溶剂时干燥比较困难。由于芳香烃溶剂有易燃和毒性的问题,在工业清洗中使用的范围已缩小,只在特殊必要情况下使用。

③高沸点石油溶剂。这类溶剂是石油在较高温度下分馏得到的产品,通常清洗中使用的煤油等就属于这类。

这类溶刹的特点是价格便宜,并且由于沸点高,挥发性较差,不易燃,安全性较好,对空气污染少,有一定的生物降解性,经过适当处理可减少对环境污染。但这类溶剂KB值较低,脱脂能力较差,在干洗过程中往往要配合加热、搅拌等物理作用来提高洗涤能力,而且洗涤之后高沸点的馏分不易干燥,也是使用中应注意的问题。

④松香类溶剂。这类溶剂是从植物来源得到的烃类溶剂。松油是松香类溶剂的典型代表,是将针叶松树的茎、叶、枝等经过水蒸气蒸馏得到的产物,主要成分有α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯等,是一种成分复杂的混合物。松油是优良的烃类溶剂,它溶解油性有机物的性能比甲苯、二甲苯更好。可作树脂、油漆、纤维素醚类的溶剂,它的沸点和燃点较高,使用时安全性较好。但与空气中氧气接触和在光照条件下易氧化成树脂类物质而变质是其缺点。

(2)卤代烃合成溶剂

上海天天彩选4 如果烃分子中的一部分或全部氢原子被抓原子取代就得到氯代烃,如果把氟原子也引人烃分子结构中则得氯氟烃。氯代烃与氯氟烃的合成溶剂总称为卤代烃溶剂。通常使用的卤代烃溶剂是由甲烷、乙烷、乙烯这些小分子烃经卤代得到的。如由甲烷得到的二氯甲烷、氯仿和四氯化碳以及二氯二氟甲烷、一氟三氯甲烷;由乙烷得到的1,1,1-三氯乙烷和三氯三氟乙烷;由乙烯得到的三氯乙烯和四氯乙烯。

卤代烃溶剂是相对密度大于水,难溶于水的液体,它们最大的特点是具有不燃性或难燃性。分子中不含氢原子的具有不燃性,分子含有氢原子的具有难燃性。而且对油性污垢溶解力大,脱脂力比石油溶剂强10倍左右。由于卤代烃溶剂容易挥发,所以回收时耗能小。近年来在工业清洗领域的许多部门,它已经取代了石油溶剂,发挥着重要作用。但氯代烃属于化学不稳定物质,其分解物有强毒性,是它的重要缺点,而且对金属、塑料有一定腐蚀作用。氯氟烃没有氯代烃的这些缺点,但对大气臭氧层有破坏作用,目前已引起人们的强烈关注,正在逐步被禁止使用。

以下介绍几种常用卤代烃溶剂和性能。

上海天天彩选4 ①二氯甲烷(CH2CL2)它有优良的脱脂能力,常作为精密机械部件的洗涤用溶剂,也可作塑料膜及涂层的剥离剂。是一种低沸点易挥发的溶剂。在很多场合可代替CFC-113(三氯三氟乙烷)使用。其缺点是对大气污染比较严重。

②1,1,1-三氯乙烷(CL3C-CH3)。是氯代烃溶剂中毒性较弱的一种,有良好的溶解脱脂能力。但化学稳定性差是其最大缺点。而且它对大气臭氧层有破坏作用,正面临着被禁止使用的处境。

③三氯乙烯(CL2C=CHCL)是一种无色有毒的液体,有类似氯仿的气味。化学稳定性好,难燃,是脱脂性优良的溶剂。毒性强是它的最大缺点,在光照下遇水蒸气,它会缓慢分解出剧毒的光气(CL-CO-CL)。在使用它的工厂,对其在作业环境中的含量有严格的限制。它曾被用作衣物干洗的溶剂。由于毒性大已被四氯乙烯替代。

④四氯乙烯(CL2C=CCL2)。是一种无色透明易流动的液体,有特殊的类似乙醚的气味。虽然它的KB值比三氯乙烯稍低,仍是一种脱脂力很好的溶剂。它也有一定毒性,因此在工厂作业环境中的含量也与三氯乙烯一样有严格的控制,但由于它的沸点比三氯乙烯高,挥发性较小,一般认为它的危害性较小。为防止其分解,常在使用时加入0.5%乙醇作稳定剂,并避光密封保存。目前大量用它作衣物的干洗溶剂。

⑤三氯三氟乙烷(CCL2F-CCLF2)。它的简写名称CFC-113或R-113。是由氟、氯原子取代乙烷分子中全部氢原子得到的产品。它是一种沸点为47.6℃的无色无味液体。相对于水的密度为1.6。其蒸气相对空气的密度为6.5左右。难溶于水,与其他氯代烃不同的是它与水不形成共沸混合物。

三氯三氟乙烷化学稳定性好,对化学试剂、水、热都表现出高稳定性,这是氯代烃所不具备的优点。它也不与润滑油反应。由于KB值较低为31,脱脂能力相对较低,但其KB值与表面张力值(17。8mN/m)却与脂肪族烃相应数值相近,所以对矿物油溶解性很好,而对塑料、橡胶的溶胀作用小,能很好去除矿物油污垢而又不伤害塑料和橡胶表面。它对金属材料无腐蚀性(与氯代烃不同)。而且具有不可燃性,使用时很安全。同时它是无毒的,在清洗工厂的空气中所允许的最高含量可达1000mg/L。

由于它具有以上优点而广泛用于金属材料清洗及电子工业精密清洗领域。但由于它对大气臭氧层有破坏作用,目前正面临被禁止使用的处境,各国正在加紧研制它的各种替代溶剂。

(3)醇类溶剂

①水溶性一元醇溶剂。水溶性一元醇溶剂是在清洗中使用最多的醇类溶剂,如甲醇、乙醇、异丙醇等。它们可以是以水以任意比例互相混溶,可以是以水的或含水的溶剂,而高浓度水溶液对油性物质溶解力大。它们的另一个特点是对表面活性剂的溶解力强,所

以常被用来去除表面活性剂在洗涤物表面上形成的残留吸附膜,这也是乙醇等醇溶剂的一种特殊用途。

由于水溶性一元醇类溶剂与水的结合力强,当需要把水从被它润湿的表面置换下来时,用醉溶剂是最合适的,其中应用得最多的是乙醇和异丙醇。但是醇和水会形成恒沸混合物,不能用通常的蒸馏力法从含水的乙醇溶液中回收得到无水乙醇。

由于甲醇属于剧毒物质,人若饮入10mL甲醇就会使眼睛失明,饮量过多会致人死命,所以甲醇在清洗中使用的范围较窄。乙醇属于低毒的醇类,又易被生物降解,对环境污染少,是用得最多的一元醇溶剂。异丙醇与甲、乙醇相比脱脂能力较强。

②低水溶性一元醇溶剂。用于清洗的这类一元醇溶剂主要有正丁醇、环已醇和苯甲醇。它们常被用来去除油性污垢。丁醇是一种既有一定亲水性又有一定亲油性的溶剂,它对油性污垢的亲和力比乙醉大,既可单独作溶剂使用,又可与亲水性溶剂或亲油性溶剂混合使用于各种清洗场合。环已醇也是一种对有极性的有机物质溶解范围很广的溶剂,亲油性比丁醇强,由于它具有一定的与水混合时的乳化与增溶作用,因此也可以与水混合使用、苯甲醇是一种难溶于水的醇类,它对极性有机化合物的溶解力很强。

2,2,3,3,3-五氟丙醉(F-CF2-CF2-CH2OH)是一种新开发的含氟一元醇,由于可作氯氟烃合成溶剂(如CFC-113)的替代溶剂而引起人们的关注。它的优点是不可燃,使用安全。但是它的水溶性差、腐蚀性较强、价格偏高等缺点,使它的用途受到一定的限制。

松油醇(萜品醇)是一种由植物中提炼出来的,分子中含有10个碳原子的低水溶性一元醇,它有四种同分异构休。作为商品出售的松油醇是各种萜品醇的同分异构体的混合物,并含有其他碳氢化合物,是一种无色黏稠液体或无色透明低熔点固体。它溶解有机物的性能与松油类似,并有优良的起泡和乳化性能,常作为特殊用途的乳化洗涤剂使用。

③多元醇溶剂。多元醇溶剂中最重要的典型代表是乙二醇,它是一种可与水以任何比例混溶的无色带有一点甜味的黏稠液体,是一种优良的溶剂。丙二醇与乙二醇相比,亲水性增强,由于几乎没有毒性,常被用来作去除飞机上使用的航空煤油的冲洗剂。

由乙二醇衍生的各种醚类,如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚和乙二醇单丁醚,都是很好的有机溶剂。它们对高分子树脂有很强的溶解能力。因此除了作一般清洗剂之外,常用作涂料剥离剂的主要原料。但山于它们有较强毒性,使用时要特别小心。

(4)其他有机溶剂

 ①酮类溶剂。主要有丙酮和甲乙酮(丁酮-2)。丙酮是可溶于水的亲油性溶剂,是一种溶解范围较广的溶剂,对许多有机物都有溶解能力,而且毒性低,因此被广泛用作清洗溶剂,但闪点较低,属易燃溶剂,使用时要特别注意安全。甲乙酮是一种对油性有机物溶解力大的酮类溶剂。除了可做一般洗涤溶剂之外,主要用作剥离物体表面高分子树脂的溶剂的主要成分,其毒性比丙酮大。

上海天天彩选4 ②酯类溶剂。清洗用的酯类溶剂种类很多,常用的有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯等。酯类溶剂的特点是毒性比较低,有芳香气味,不溶于水,多用作油性有机物的溶剂。

③酚类溶剂。酚类溶剂包括苯酚和甲苯酚等,它们是熔点较高的微酸性有机物,有较强的毒性,平时主要用作杀菌剂和消毒剂。甲苯酚是三种同分异构体的混合物。酚类作为溶剂的应用范围较窄,但作为汽车、飞机发动机上的积炭去除溶剂却有着独特的效能。

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