پاک کننده اکسید فلز (زنگبر) حاوی اسید معدنی قوی، اسید سیتریک و یک مشتق آمونیاک METAL OXIDE REMOVER CONTAINING A STRONG MINERAL ACID, CITRIC ACID AND A BASIC AMMONIA DERIVATIVE
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
توضیحات
رشته های مرتبط شیمی، شیمی کاربردی، شیمی تجزیه و شیمی معدنی
خلاصه ای از اختراع اختراع حاضر، یک فرمولاسیونی است که سطوح فلزی دارای ترکیبات آهن دار را از هر گونه اکسید فلزی و هر گونه رنگ های نامظلوب نظیر لایه های سیاه تشکیل شده با انواع مختلف فرمولاسیون ها پاک سازی می کند. به علاوه، محلول پاک کننده حاضر معمولا غیر خورنده است و به فلز پاک سازی شده و یا تجهیزات مورد استفاده در عملیات پاک سازی اعمال نمی شود. به این ترتیب از دیدگاه زیست محیطی به شدت نامطلوب است. همه این مزیت ها با یک ترکیبی همراه هستند که حاوی یک محلول دارای مشتقات آمونیاک انتخاب شده از امین های آلی و هیدروکسید آمونیوم و یک اسید معدنی قوی می باشد و هه این اجزا در غلظت های موثر برای حذف اکسید فلز از یک فلز بدون خوردگی و رنگ زدایی وجود دارند و به این ترتیب اسیدیته محلول مذکور حدود ۰٫۵ و ۳ بوده و نسبت وزنی مشتقات امونیوم به اسید سیتریک مذکور حدود ۲:۷ تا ۷:۲ می باشد. گفته می شود که اجزای مورد استفاده، تشکیل یون هایی در محلول آبی می دهند. بر همین اساس، نتایج معادل را می توان با افزودن اجزای مختلف نظیر املاحی که تشکیل یون های مطلوب می دهند، بدست اورد. برای مثال یک نمک سیترات امین را می توان برای تولید یک بخشی از اسید سیتریک و اجزای امین آلی مورد استفاده قرار داد. استفاده موثر فرمولاسیون از اهمیت زیادی برخوردار است به طوری که نسبت اسیدیته و اجزا و ترکیبات را بتوان در آستانه های فوق حفظ کرد. در یک شرایط مطلوب، اسیدیته فرمولاسیون حدود ۱ تا ۲ است و مطلوب ترین این نسبت ۱٫۵ است. در همه موارد، یک مقدار موثر از اسید معدنی قوی برای دست یابی به سطوح پاک بایستی موجود باشد. یک فرمولاسیون معمول برای حذف اکسید های فلز از فلزات آهن دار دارای فرمول زیر می باشد به طوری که گفته می شود این فرمولاسیون برای تغلیظ یا رقیق سازی با آب اضافی استفاده می شود:۳۰ آب، ۲-۷ مشتقات امونیاک بازی، ۷-۲ اسید سیتریک و حداقل حدود ۰٫۲۵-۰٫۵ اسید معدنی قوی، این فرمول دارای اسیدیته حدود ۱-۲ است. مشتق آمونیاک بازی مورد استفاده یا به صورت هیدروکسید امونیوم بوده و یا به صورت آمین الی است. هر آمین محلول در آب می تواند استفاده شود. از جمله امین های الیفاتیک و اروماتیک. مثال هایی از این موارد شامل الکیل امین، الکانول امین می باشد. آمین می تواند از نوع اول، دوم، سوم یا چهارم باشد. فرمولاسیون به عنوان یک مشتق اختیاری از فرمولاسیون شامل بازدارنده خوردگی کاتیونی آلی از نوع طراحی شده برای بازدارندگی و جلوگیری از حمله اسید هیدرکلریک و یا اسید سولفوریک بر روی فلزات آهندار می باشد. مثال هایی از برخی فرمولاسیون های مورد استفاده بر اساس بخش های وزنی در ادامه ارایه شده اند. این فرمول ها در غلظت نشان داده شده استفاده شده اند یا آن ها را می توان با آب اضافی در صورت لزوم رقیق سازی کرد و این موارد در ادامه بررسی شده اند فرمول الف ۶۵٫۰ آب ۱۰٫۵ تری اتانولامین ۱۰٫۵ اسید HCL 20 باوم ۱۵٫۰ اسید سیتریک فرمول ب: ۶۴٫۰ آب ۱۰٫۵ تری اتانولامین ۱۰٫۵ هیدروکسید گوگرد-۶۶ باوم ۱۵٫۰ اسید سیتریک در صورتی که یک بازدارنده خوردگی کاتیونی آلی مطلوب باشد، می توان آن را به فرمول فوق به مقدار ۱ اونس در هر گالن فرمولاسیون افزود. برای مثال، در فرمول الف، یک افزودنی مناسب، یک بازدارنده خوردگی تجاری می باشد که از شرکت امکم پروداکتس گرفته شده است و تحت نام تجاری Rodine 213 می باشد. با توجه به فرمول ب، یک بازدارنده خوردگی مناسب برای اسید سولفوریک قابل دسترس در همین شرکت موسوم به Rodine 92A است. فرمول های الف و ب فوق گفته می شود که فرمولاسیون ها و غلظت های مفیدی برای بسیاری از زمینه ها می باشند. گفته می شود که غلظت دقیق اجزاء و ترکیبات در معرض یگ سری تغییراتی است که در فرمول نشان داده شده است. بدیهی است که هر یک از این اجزاء می تواند تا بیش از +۲۰ درصد متغیر باشد به شرط این که فرمولاسیون نهایی برای حذف اکسید های فلزی بدون خوردگی و رنگ زدایی فلز پاک سازی شده موثر باشد. جدول زیر کارایی انواع فرمولاسیون های فوق را در حذف اکسید های فلزی در زمان پاک سازی فلز بدون خوردگی و رنگ زدایی نشان می دهد. داده ها با روش زیر بدست امدند. هفت گرم اسید سیتریک در ۳۰ گرم آب با مواد زیر خنثی سازی شد: تری اتانولامین، دی اتانولامین، مونواتانولامین و امونیاک. اسیدیته با ۳٫۵ با HCL غلیظ، تعدیل شد. DEX و مواد از اختراع شماره ۳٫۵۱۰٫۴۳۲ خریداری شدند، و این در حالی است که اختراع شماره ۳٫۰۹۵٫۳۷۹ برای تولید نمونه I-A استفاده شد. اسید سیتریک در داخل آب ریخته شد(۷ گرم در ۳۰ گرم آب). همه نمونه ها در ۱۰۰ میلی لیتر بشر پر شده تا درجه ۳۰ میلی لیتری قرار داده شده و یک فولاد سرد نورد ۱۸ گیج درون آن ها قرار داده شد. نتایج در دمای اتاق و ۲۱۰ درجه فارنهایت برای نمونه ها در دمای ۱۲۰ تا ۲۱۲ درجه نشان داده شده است. برای این عملیات، گفته می شود که همه زنگ ها بایستی در طی ۳ دقیقه حذف شوند و بخش های مرطوب نبایستی در طی ۳۰ دقیقه مجددا زنگ بزنند. همان طور که خواهیم دید، فرمولاسیون های فعلی این معیار ها را دارند. در این تست، ۳۰ گالن از هر فرمول A و B نشان داد شده در بالا استفاده شد از جمله بازدارنده های خوردگی رادین در مقدار ۱ اونس در هر گالن محلول. رسوبات و باقی مانده های فرمول A-B برای استفاده با آب به میزان نشان داده شده در فرمول زیر رقیق سازی شدند. پس از اسپری با محلول حذف کننده اکسید فلزی، آب کشی انجام شد. نتایج به شرح زیر هستند.
خلاصه ای از اختراع اختراع حاضر، یک فرمولاسیونی است که سطوح فلزی دارای ترکیبات آهن دار را از هر گونه اکسید فلزی و هر گونه رنگ های نامظلوب نظیر لایه های سیاه تشکیل شده با انواع مختلف فرمولاسیون ها پاک سازی می کند. به علاوه، محلول پاک کننده حاضر معمولا غیر خورنده است و به فلز پاک سازی شده و یا تجهیزات مورد استفاده در عملیات پاک سازی اعمال نمی شود. به این ترتیب از دیدگاه زیست محیطی به شدت نامطلوب است. همه این مزیت ها با یک ترکیبی همراه هستند که حاوی یک محلول دارای مشتقات آمونیاک انتخاب شده از امین های آلی و هیدروکسید آمونیوم و یک اسید معدنی قوی می باشد و هه این اجزا در غلظت های موثر برای حذف اکسید فلز از یک فلز بدون خوردگی و رنگ زدایی وجود دارند و به این ترتیب اسیدیته محلول مذکور حدود ۰٫۵ و ۳ بوده و نسبت وزنی مشتقات امونیوم به اسید سیتریک مذکور حدود ۲:۷ تا ۷:۲ می باشد. گفته می شود که اجزای مورد استفاده، تشکیل یون هایی در محلول آبی می دهند. بر همین اساس، نتایج معادل را می توان با افزودن اجزای مختلف نظیر املاحی که تشکیل یون های مطلوب می دهند، بدست اورد. برای مثال یک نمک سیترات امین را می توان برای تولید یک بخشی از اسید سیتریک و اجزای امین آلی مورد استفاده قرار داد. استفاده موثر فرمولاسیون از اهمیت زیادی برخوردار است به طوری که نسبت اسیدیته و اجزا و ترکیبات را بتوان در آستانه های فوق حفظ کرد. در یک شرایط مطلوب، اسیدیته فرمولاسیون حدود ۱ تا ۲ است و مطلوب ترین این نسبت ۱٫۵ است. در همه موارد، یک مقدار موثر از اسید معدنی قوی برای دست یابی به سطوح پاک بایستی موجود باشد. یک فرمولاسیون معمول برای حذف اکسید های فلز از فلزات آهن دار دارای فرمول زیر می باشد به طوری که گفته می شود این فرمولاسیون برای تغلیظ یا رقیق سازی با آب اضافی استفاده می شود:۳۰ آب، ۲-۷ مشتقات امونیاک بازی، ۷-۲ اسید سیتریک و حداقل حدود ۰٫۲۵-۰٫۵ اسید معدنی قوی، این فرمول دارای اسیدیته حدود ۱-۲ است. مشتق آمونیاک بازی مورد استفاده یا به صورت هیدروکسید امونیوم بوده و یا به صورت آمین الی است. هر آمین محلول در آب می تواند استفاده شود. از جمله امین های الیفاتیک و اروماتیک. مثال هایی از این موارد شامل الکیل امین، الکانول امین می باشد. آمین می تواند از نوع اول، دوم، سوم یا چهارم باشد. فرمولاسیون به عنوان یک مشتق اختیاری از فرمولاسیون شامل بازدارنده خوردگی کاتیونی آلی از نوع طراحی شده برای بازدارندگی و جلوگیری از حمله اسید هیدرکلریک و یا اسید سولفوریک بر روی فلزات آهندار می باشد. مثال هایی از برخی فرمولاسیون های مورد استفاده بر اساس بخش های وزنی در ادامه ارایه شده اند. این فرمول ها در غلظت نشان داده شده استفاده شده اند یا آن ها را می توان با آب اضافی در صورت لزوم رقیق سازی کرد و این موارد در ادامه بررسی شده اند فرمول الف ۶۵٫۰ آب ۱۰٫۵ تری اتانولامین ۱۰٫۵ اسید HCL 20 باوم ۱۵٫۰ اسید سیتریک فرمول ب: ۶۴٫۰ آب ۱۰٫۵ تری اتانولامین ۱۰٫۵ هیدروکسید گوگرد-۶۶ باوم ۱۵٫۰ اسید سیتریک در صورتی که یک بازدارنده خوردگی کاتیونی آلی مطلوب باشد، می توان آن را به فرمول فوق به مقدار ۱ اونس در هر گالن فرمولاسیون افزود. برای مثال، در فرمول الف، یک افزودنی مناسب، یک بازدارنده خوردگی تجاری می باشد که از شرکت امکم پروداکتس گرفته شده است و تحت نام تجاری Rodine 213 می باشد. با توجه به فرمول ب، یک بازدارنده خوردگی مناسب برای اسید سولفوریک قابل دسترس در همین شرکت موسوم به Rodine 92A است. فرمول های الف و ب فوق گفته می شود که فرمولاسیون ها و غلظت های مفیدی برای بسیاری از زمینه ها می باشند. گفته می شود که غلظت دقیق اجزاء و ترکیبات در معرض یگ سری تغییراتی است که در فرمول نشان داده شده است. بدیهی است که هر یک از این اجزاء می تواند تا بیش از +۲۰ درصد متغیر باشد به شرط این که فرمولاسیون نهایی برای حذف اکسید های فلزی بدون خوردگی و رنگ زدایی فلز پاک سازی شده موثر باشد. جدول زیر کارایی انواع فرمولاسیون های فوق را در حذف اکسید های فلزی در زمان پاک سازی فلز بدون خوردگی و رنگ زدایی نشان می دهد. داده ها با روش زیر بدست امدند. هفت گرم اسید سیتریک در ۳۰ گرم آب با مواد زیر خنثی سازی شد: تری اتانولامین، دی اتانولامین، مونواتانولامین و امونیاک. اسیدیته با ۳٫۵ با HCL غلیظ، تعدیل شد. DEX و مواد از اختراع شماره ۳٫۵۱۰٫۴۳۲ خریداری شدند، و این در حالی است که اختراع شماره ۳٫۰۹۵٫۳۷۹ برای تولید نمونه I-A استفاده شد. اسید سیتریک در داخل آب ریخته شد(۷ گرم در ۳۰ گرم آب). همه نمونه ها در ۱۰۰ میلی لیتر بشر پر شده تا درجه ۳۰ میلی لیتری قرار داده شده و یک فولاد سرد نورد ۱۸ گیج درون آن ها قرار داده شد. نتایج در دمای اتاق و ۲۱۰ درجه فارنهایت برای نمونه ها در دمای ۱۲۰ تا ۲۱۲ درجه نشان داده شده است. برای این عملیات، گفته می شود که همه زنگ ها بایستی در طی ۳ دقیقه حذف شوند و بخش های مرطوب نبایستی در طی ۳۰ دقیقه مجددا زنگ بزنند. همان طور که خواهیم دید، فرمولاسیون های فعلی این معیار ها را دارند. در این تست، ۳۰ گالن از هر فرمول A و B نشان داد شده در بالا استفاده شد از جمله بازدارنده های خوردگی رادین در مقدار ۱ اونس در هر گالن محلول. رسوبات و باقی مانده های فرمول A-B برای استفاده با آب به میزان نشان داده شده در فرمول زیر رقیق سازی شدند. پس از اسپری با محلول حذف کننده اکسید فلزی، آب کشی انجام شد. نتایج به شرح زیر هستند.
Description
The present invention provides a formulation which leaves the ferrous metal surface substantially free of metal oxides and substantially free of discoloraton such as the blackened condition formed by various of the prior art formulations. In addition, the present cleaning solution is essentially non-corrosive and does not attack either the metal being cleaned or the equipment utilized in the cleaning operation. It is thus highly acceptable from an ecological standpoint. All of these advantages are accomplished with a com position comprising an aqueous solution containing a basic ammonia derivative selected from ammonium hydroxide and organic amines, citric acid and a strong mineral acid, all of said components being present in effective concentrations to remove metal oxides from the metal to be cleaned in the absence of acid corrosion and discoloration thereof, the pH of said solution being about 0.5-3.0 and the weight ratio of said ammonia derivative to said citric acid being about 2:7 to 7:2. It will be appreciated that the components used will form ions in aqueous solution. Accordingly, equivalent results can be obtained by addition of the various com ponents as salts which form the desired ions. For exam ple, an amine citrate salt could be used to supply part of the citric acid and organic amine components. It is essential to the efficient operation of the formula tion that the pH and component ratios be maintained within the above limitations. In a preferred embodi ment, the formulation pH is about 1.0~2.0, most prefera bly about 1.5. In all cases an effective amount of strong mineral acid to achieve clean surfaces should be pres ent. A typical formulation for removing metal oxides from ferrous metals has the following formula in ap proximate parts by weight, said formula being adapted for use in a concentrate or for dilution with additional water: 30 water, 2-7 basic ammonia derivative, 7-2 citric acid, and at least about 0.25-0.5 of strong mineral acid, said formula havin a pH of about l-2. The basic ammonia derivative employed will either be ammonium hydroxide or an organic amine. Any water soluble amine is contemplated including aliphatic and aromatic amines. Examples are alkyl amines, alka nol amines. The amine may be primary, secondary, tertiary or quaternary in structure. As an optional additive the formulation may include an organic cationic corrosion inhibitor of the type de signed to inhibit the attack of hydrochloric acid or sulphuric acid on ferrous metals. Examples of some usable formulations in aproximate parts by weight are next given. These formulas are adapted for use in the concentration shown or they may be diluted with additional water as desired and as will be illustrated in the working examples.
