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工業(yè)清洗中常用到幾種有機溶劑
點(diǎn)擊率: 更新時(shí)間:2017.04.24

工業(yè)清洗中常用到幾種有機溶劑

工業(yè)清洗常用到的有機溶劑,從化學(xué)結構上看,分別屬于烴類(lèi)、鹵代烴、醇、醚、酯類(lèi),因而將它們分成烴類(lèi)溶劑、鹵代烴類(lèi)溶劑、醇類(lèi)溶劑和其他有機溶劑四類(lèi)。

1)烴類(lèi)溶劑

烴類(lèi)溶荊的主要來(lái)源是石油。從石油分餾得到的烴類(lèi)濟劑,其化學(xué)成分主要是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴三類(lèi)。工業(yè)清洗中常用的烴類(lèi)溶劑也可以分為低沸點(diǎn)石油溶劑、芳香烴溶劑、高沸點(diǎn)石油溶劑、松香類(lèi)溶剎等。

低沸點(diǎn)石油溶劑。

這類(lèi)溶劑包括石油分餾得到的石油醚和汽油。其主要成分是相對分子質(zhì)量比較低的烷烴和環(huán)烷烴(典型成分是正己烷和環(huán)己烷)。這類(lèi)溶劑的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、無(wú)腐蝕性。它們

KB值較低,苯胺點(diǎn)高,對非極性礦物油污垢有較好的溶解性,被廣泛用丁金屬材料的去油去污清洗。缺點(diǎn)是閃點(diǎn)低、易燃燒。

芳香烴溶劑。

這類(lèi)溶劑的主要代表物是苯、甲苯和二甲苯。其中工業(yè)溶劑中的二甲苯是鄰位、間位和對位三種異構休的混合物。石油分餾得到的烴類(lèi)溶劑中可能含有芳香烴,但工業(yè)清洗用的

苯、甲苯和二甲苯純溶劑是從化工生產(chǎn)中得到的。

芳香烴溶劑的KB值高,苯胺點(diǎn)低,對油脂性油污溶解力強,是這類(lèi)溶劑的優(yōu)點(diǎn)。明顯的缺點(diǎn)是其毒性強,是形成化學(xué)煙霧和造成大氣污染的因素,其中尤以苯的毒性最強,研究表明苯有致癌作用,因此在使用苯作為溶劑時(shí)要特別注意安全。芳香烴溶劑又都屬于易燃物質(zhì),如苯的閃點(diǎn)為-11.1,在空氣中含量達到1.5%~8%范圍時(shí)可引起爆炸。二甲苯不僅有毒而且沸點(diǎn)高(144,用其作清洗溶劑時(shí)干燥比較困難。由于芳香烴溶劑有易燃和毒性的問(wèn)題,在工業(yè)清洗中使用的范圍已縮小,只在特殊必要情況下使用。

高沸點(diǎn)石油溶劑。這類(lèi)溶劑是石油在較高溫度下分餾得到的產(chǎn)品,通常清洗中使用的煤油等就屬于這類(lèi)。

這類(lèi)溶剎的特點(diǎn)是價(jià)格便宜,并且由于沸點(diǎn)高,揮發(fā)性較差,不易燃,安全性較好,對空氣污染少,有一定的生物降解性,經(jīng)過(guò)適當處理可減少對環(huán)境污染。但這類(lèi)溶劑KB值較低,脫脂能力較差,在干洗過(guò)程中往往要配合加熱、攪拌等物理作用來(lái)提高洗滌能力,而且洗滌之后高沸點(diǎn)的餾分不易干燥,也是使用中應注意的問(wèn)題。

松香類(lèi)溶劑。這類(lèi)溶劑是從植物來(lái)源得到的烴類(lèi)溶劑。松油是松香類(lèi)溶劑的典型代表,是將針葉松樹(shù)的莖、葉、枝等經(jīng)過(guò)水蒸氣蒸餾得到的產(chǎn)物,主要成分有α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯等,是一種成分復雜的混合物。松油是優(yōu)良的烴類(lèi)溶劑,它溶解油性有機物的性能比甲苯、二甲苯更好?勺鳂(shù)脂、油漆、纖維素醚類(lèi)的溶劑,它的沸點(diǎn)和燃點(diǎn)較高,使用時(shí)安全性較好。但與空氣中氧氣接觸和在光照條件下易氧化成樹(shù)脂類(lèi)物質(zhì)而變質(zhì)是其缺點(diǎn)。

2)鹵代烴合成溶劑

如果烴分子中的一部分或全部氫原子被抓原子取代就得到氯代烴,如果把氟原子也引人烴分子結構中則得氯氟烴。氯代烴與氯氟烴的合成溶劑總稱(chēng)為鹵代烴溶劑。通常使用的鹵代烴溶劑是由甲烷、乙烷、乙烯這些小分子烴經(jīng)鹵代得到的。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。

鹵代烴溶劑是相對密度大于水,難溶于水的液體,它們最大的特點(diǎn)是具有不燃性或難燃性。分子中不含氫原子的具有不燃性,分子含有氫原子的具有難燃性。而且對油性污垢溶解力大,脫脂力比石油溶劑強10倍左右。由于鹵代烴溶劑容易揮發(fā),所以回收時(shí)耗能小。近年來(lái)在工業(yè)清洗領(lǐng)域的許多部門(mén),它已經(jīng)取代了石油溶劑,發(fā)揮著(zhù)重要作用。但氯代烴屬于化學(xué)不穩定物質(zhì),其分解物有強毒性,是它的重要缺點(diǎn),而且對金屬、塑料有一定腐蝕作用。氯氟烴沒(méi)有氯代烴的這些缺點(diǎn),但對大氣臭氧層有破壞作用,目前已引起人們的強烈關(guān)注,正在逐步被禁止使用。

以下介紹幾種常用鹵代烴溶劑和性能。

二氯甲烷(CH2CL2)它有優(yōu)良的脫脂能力,常作為精密機械部件的洗滌用溶劑,也可作塑料膜及涂層的剝離劑。是一種低沸點(diǎn)易揮發(fā)的溶劑。在很多場(chǎng)合可代替CFC-113(三氯三氟乙烷)使用。其缺點(diǎn)是對大氣污染比較嚴重。

1,1,1-三氯乙烷(CL3C-CH3)。是氯代烴溶劑中毒性較弱的一種,有良好的溶解脫脂能力。但化學(xué)穩定性差是其最大缺點(diǎn)。而且它對大氣臭氧層有破壞作用,正面臨著(zhù)被禁止使用的處境。

三氯乙烯(CL2C=CHCL)是一種無(wú)色有毒的液體,有類(lèi)似氯仿的氣味;瘜W(xué)穩定性好,難燃,是脫脂性?xún)?yōu)良的溶劑。毒性強是它的最大缺點(diǎn),在光照下遇水蒸氣,它會(huì )緩慢分解出劇毒的光氣(CL-CO-CL)。在使用它的工廠(chǎng),對其在作業(yè)環(huán)境中的含量有嚴格的限制。它曾被用作衣物干洗的溶劑。由于毒性大已被四氯乙烯替代。

四氯乙烯(CL2C=CCL2)。是一種無(wú)色透明易流動(dòng)的液體,有特殊的類(lèi)似乙醚的氣味。雖然它的KB值比三氯乙烯稍低,仍是一種脫脂力很好的溶劑。它也有一定毒性,因此在工廠(chǎng)作業(yè)環(huán)境中的含量也與三氯乙烯一樣有嚴格的控制,但由于它的沸點(diǎn)比三氯乙烯高,揮發(fā)性較小,一般認為它的危害性較小。為防止其分解,常在使用時(shí)加入0.5%乙醇作穩定劑,并避光密封保存。目前大量用它作衣物的干洗溶劑。

三氯三氟乙烷(CCL2F-CCLF2)。它的簡(jiǎn)寫(xiě)名稱(chēng)CFC-113R-113。是由氟、氯原子取代乙烷分子中全部氫原子得到的產(chǎn)品。它是一種沸點(diǎn)為47.6的無(wú)色無(wú)味液體。相對于水的密度為1.6。其蒸氣相對空氣的密度為6.5左右。難溶于水,與其他氯代烴不同的是它與水不形成共沸混合物。

三氯三氟乙烷化學(xué)穩定性好,對化學(xué)試劑、水、熱都表現出高穩定性,這是氯代烴所不具備的優(yōu)點(diǎn)。它也不與潤滑油反應。由于KB值較低為31,脫脂能力相對較低,但其KB值與表面張力值(17.8mN/m)卻與脂肪族烴相應數值相近,所以對礦物油溶解性很好,而對塑料、橡膠的溶脹作用小,能很好去除礦物油污垢而又不傷害塑料和橡膠表面。它對金屬材料無(wú)腐蝕性(與氯代烴不同)。而且具有不可燃性,使用時(shí)很安全。同時(shí)它是無(wú)毒的,在清洗工廠(chǎng)的空氣中所允許的最高含量可達1000mg/L。

由于它具有以上優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于金屬材料清洗及電子工業(yè)精密清洗領(lǐng)域。但由于它對大氣臭氧層有破壞作用,目前正面臨被禁止使用的處境,各國正在加緊研制它的各種替代溶劑。

3)醇類(lèi)溶劑

水溶性一元醇溶劑。水溶性一元醇溶劑是在清洗中使用最多的醇類(lèi)溶劑,如甲醇、乙醇、異丙醇等。它們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劑,而高濃度水溶液對油性物質(zhì)溶解力大。它們的另一個(gè)特點(diǎn)是對表面活性劑的溶解力強,所

以常被用來(lái)去除表面活性劑在洗滌物表面上形成的殘留吸附膜,這也是乙醇等醇溶劑的一種特殊用途。

由于水溶性一元醇類(lèi)溶劑與水的結合力強,當需要把水從被它潤濕的表面置換下來(lái)時(shí),用醉溶劑是最合適的,其中應用得最多的是乙醇和異丙醇。但是醇和水會(huì )形成恒沸混合物,不能用通常的蒸餾力法從含水的乙醇溶液中回收得到無(wú)水乙醇。

由于甲醇屬于劇毒物質(zhì),人若飲入10mL甲醇就會(huì )使眼睛失明,飲量過(guò)多會(huì )致人死命,所以甲醇在清洗中使用的范圍較窄。乙醇屬于低毒的醇類(lèi),又易被生物降解,對環(huán)境污染少,是用得最多的一元醇溶劑。異丙醇與甲、乙醇相比脫脂能力較強。

低水溶性一元醇溶劑。用于清洗的這類(lèi)一元醇溶劑主要有正丁醇、環(huán)已醇和苯甲醇。它們常被用來(lái)去除油性污垢。丁醇是一種既有一定親水性又有一定親油性的溶劑,它對油性污垢的親和力比乙醉大,既可單獨作溶劑使用,又可與親水性溶劑或親油性溶劑混合使用于各種清洗場(chǎng)合。環(huán)已醇也是一種對有極性的有機物質(zhì)溶解范圍很廣的溶劑,親油性比丁醇強,由于它具有一定的與水混合時(shí)的乳化與增溶作用,因此也可以與水混合使用、苯甲醇是一種難溶于水的醇類(lèi),它對極性有機化合物的溶解力很強。

2,2,3,3,3-五氟丙醉(F-CF2-CF2-CH2OH)是一種新開(kāi)發(fā)的含氟一元醇,由于可作氯氟烴合成溶劑(CFC-113)的替代溶劑而引起人們的關(guān)注。它的優(yōu)點(diǎn)是不可燃,使用安全。但是它的水溶性差、腐蝕性較強、價(jià)格偏高等缺點(diǎn),使它的用途受到一定的限制。

松油醇(萜品醇)是一種由植物中提煉出來(lái)的,分子中含有10個(gè)碳原子的低水溶性一元醇,它有四種同分異構休。作為商品出售的松油醇是各種萜品醇的同分異構體的混合物,并含有其他碳氫化合物,是一種無(wú)色黏稠液體或無(wú)色透明低熔點(diǎn)固體。它溶解有機物的性能與松油類(lèi)似,并有優(yōu)良的起泡和乳化性能,常作為特殊用途的乳化洗滌劑使用。

多元醇溶劑。多元醇溶劑中最重要的典型代表是乙二醇,它是一種可與水以任何比例混溶的無(wú)色帶有一點(diǎn)甜味的黏稠液體,是一種優(yōu)良的溶劑。丙二醇與乙二醇相比,親水性增強,由于幾乎沒(méi)有毒性,常被用來(lái)作去除飛機上使用的航空煤油的沖洗劑。

由乙二醇衍生的各種醚類(lèi),如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚和乙二醇單丁醚,都是很好的有機溶劑。它們對高分子樹(shù)脂有很強的溶解能力。因此除了作一般清洗劑之外,常用作涂料剝離劑的主要原料。但山于它們有較強毒性,使用時(shí)要特別小心。

4)其他有機溶劑

 酮類(lèi)溶劑。主要有丙酮和甲乙酮(丁酮-2)。丙酮是可溶于水的親油性溶劑,是一種溶解范圍較廣的溶劑,對許多有機物都有溶解能力,而且毒性低,因此被廣泛用作清洗溶劑,但閃點(diǎn)較低,屬易燃溶劑,使用時(shí)要特別注意安全。甲乙酮是一種對油性有機物溶解力大的酮類(lèi)溶劑。除了可做一般洗滌溶劑之外,主要用作剝離物體表面高分子樹(shù)脂的溶劑的主要成分,其毒性比丙酮大。

酯類(lèi)溶劑。清洗用的酯類(lèi)溶劑種類(lèi)很多,常用的有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯等。酯類(lèi)溶劑的特點(diǎn)是毒性比較低,有芳香氣味,不溶于水,多用作油性有機物的溶劑。

酚類(lèi)溶劑。酚類(lèi)溶劑包括苯酚和甲苯酚等,它們是熔點(diǎn)較高的微酸性有機物,有較強的毒性,平時(shí)主要用作殺菌劑和消毒劑。甲苯酚是三種同分異構體的混合物。酚類(lèi)作為溶劑的應用范圍較窄,但作為汽車(chē)、飛機發(fā)動(dòng)機上的積炭去除溶劑卻有著(zhù)獨特的效能。

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