家用环保型水垢水锈清洗剂研究和应用.doc

家用环保型水垢水锈清洗剂的研究与应用
李平,田红丽
(银川能源学院石油化工系,宁夏银川 750105)
摘要:以食品酸为主剂开发了水垢水锈清洗剂,通过大量实验和优化组合,筛选出适合家庭使用的环保型水垢水锈清洗剂,并最终确定了清洗剂的配方为柠檬酸三钠、冰乙酸、活性剂和EDTA,通过实际应用,发现该清洗剂对水垢和水锈都用良好的去除能力。
关键词:水垢;水锈;食品酸;清洗剂
中图分类号:TQ11基金项目:银川能源学院校级科研项目
作者简介:李平(1983-)男,宁夏固原人(回族),研究生,主要从事工业催化究。
文献标识码:A
自来水中钙镁离子的存在导致在使用过程中产生水垢,而水垢又导致了一些列不利的影响。例如,平时家里的毛巾老化、热水器结垢、各种人类的结石病症、诱发心血管病、影响厨房卫生间瓷器的美观等。水垢同样也在严重影响着工业生产,尤其是锅炉和换热器,但是工业中采用的除垢剂大部分是无机强酸,虽然效果好,但是污染大、腐蚀性强,不适合家庭生活中使用。文献也报道了一些有机酸清洗剂,但是仍然摆脱不了强刺激、污染大的特点[1-2]。本实验主试剂均采用食品酸,经过组合制备的清洗剂具有对皮肤无刺激、无污染、使用方便等优点。
1实验
主要试剂和仪器
仪器: HH-1数显恒温水浴锅。
试剂: 柠檬酸三钠、EDTA、十二烷基苯磺酸钠、草酸、冰醋酸、碳酸钙、硫酸镁,均为分析纯。
清洗剂的制备
在200mL的烧杯中加入160mL去离子水,在恒温水浴锅内恒温在40℃,将称量好的主试剂、活性剂、助剂,pH值调节剂按比例依次加入,缓慢搅拌让其完全溶解,待溶解后在室温下备用。

用碳酸钙和硫酸镁的固体混合物来模拟水垢,称取一定量的水垢加入到清洗液中,搅拌,静止反应。
2结果与讨论

待选有机酸有:柠檬酸、甲酸、冰醋酸、草酸、羟基乙酸、酒石酸和EDTA。
分别在200mL烧瓶盛入160mL去离子水,在40℃恒温下加入5g待选酸,溶解后,在室温下静止备用。,搅拌后静止反应。反应结束后过滤,滤渣在100℃干燥2h,除去水分,称量。结果见表1。
表1 有机酸对水垢的溶解能力比较
有机酸
残余固体质量/g
柠檬酸

冰醋酸

草酸

甲酸

EDTA

羟基乙酸

酒石酸

可见,柠檬酸、冰醋酸和草酸的对混合固体的溶解能力是最强的,其他均比较弱或者难溶,但是EDTA具有良好的络合能力,能防止二次沉淀,因此最终选择柠檬酸、冰醋酸、草酸和EDTA作为主清洗剂。
从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物,并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。柠檬酸是一种较强的有机酸,有3个H+可以电离,虽然对水垢水锈具有良好的溶解能力,但是高浓度的柠檬酸对皮肤和金属都有腐蚀性,因此本实验选用其钠盐,性质温和对皮肤无刺激性,对金属的腐蚀性很弱。
组合性能实验
以柠檬酸三钠和草酸为主剂分别添加相同量的醋酸和活性剂,来比较柠檬酸和草酸对水垢的溶解能力[3]。
试样1:恒温40℃,,冰乙酸2g,溶解后