اسید شویی چیست؟
اسید شویی پروسه ای است که در طی آن سطح فلزات بطور کامل از هر گونه آلودگی پاک پاک می شوند.
اسید شویی چه ناخالصی هایی را بر طرف می کند؟
اسیدشویی برای حذف ناخالصی‌ها مانند لکه‌ها، آلودگی‌های غیر آلی، زنگ زدگی یا رسوب از سطح فلزات آهنی، مس، پوسته های اسیدی، فلزات گران بها و آلیاژهای آلومینیومی انجام می‌شود.
از چه اسیدهایی برای اسید شویی استفاده می شود؟
هیدروکلریک اسید، سولفوریک اسید، اسید فسفریک، سولفامیک اسید، کلرید آهن، سدیم هیپوفسفیت، آمونیوم پرسولفات و نمک های با فلوراید
چرا به این فرآیند اسید شویی می گویند؟
فرآیند اسید شویی شامل فرو بردن فلز در محلول برای حذف رسوب و ناخالصی‌های سطحی آن است. محلول مورد استفاده pickle liquor نامیده می‌شود که یک نوع محلول اسیدی است. از این رو فرآیند فرو بردن فلز در این محلول اسیدی به اسید شویی معروف است.
چرا باید اسید شویی کرد؟
وقتی صحبت از آلودگی می شود، در واقع انواع آلودگی هایی همچون ترکیبات روغنی، گریس و اکسید شدگی مد نظر است. این نوع آلودگی ها با آب و یا مواد دیگر از بین نمی روند و باید حتما از اسید ها برای رفع این مدل آلودگی استفاده کرد که در اصطلاح به آن اسید شویی می گویند.
هدف از اسید شویی فلزات چیست؟
هدف اصلی از پاکسازی توسط اسید اثر پاک کنندگی آن است و محلول باید اسیدیته متوسطی داشته باشد.
انواع روش های اسید شویی
- اسیدشویی به روش غوطه‌وری درون مخزن
- اسیدشویی به روش اسپری بر روی سطوح
- اسیدشویی به روش قلم مو
- اسید شویی استخر
- اسید شویی نمای ساختمان
اسید شویی فلزات با روش غوطه وری
در این روش قطعات فلزی را در حوضچه های مخصوص برای مدت زمان معین در مایع اسیدی غوطه ور می کنند و عملیات زدودن آلودگی ها از زمان غوطه ورسازی شروع می شود. بعد از اتمام زمان معین، فلزات را به حوضچه های دیگری برای شستشو با آب خالص منتقل می گردد.
شستن فلزات با آب خالص باعث از بین رفتن اسیدهای باقی مانده روی فلز و همچنین برخی از آلودگی هایی می شود که همچنان روی سطح فلز وجود دارند.
باید در انجام فرآیند اسید شویی فلزات، به مدت زمان غوطه ورسازی در اسید دقت شود. اگر از مایع اسیدی مناسب و به میزان مناسب برای عملیات اسید شویی استفاده شود، قطعاً بیشترین بازدهی را با کمترین میزان خوردگی فلز با اسید خواهیم داشت.
اسید شویی فلزات با اسپری
در روش اسپری مایع اسیدی را بر روی سطح فلز مورد نظر اسپری می کنند و پس از گذشتن مدت زمان معین و زدوده شدن تمام آلودگی ها، سطح فلز با آب شستشو داده می شود.
اسید شویی فلزات با استفاده از قلم مو
در این روش نیز مانند روش بالا مایع اسیدی را با استفاده از قلم مو بر روی سطح فلز مورد نظر اعمال می کنند و مدت زمان مشخصی صبر می کنند تا تمام آلودگی ها از بین بروند، سپس سطح فلز با آب شستشو داده می شود. البته این نکته لازم به ذکر است که از این دو روش اخیر برای فلزاتی استفاده می کنند که به صورت موضعی نیاز است که از آلودگی پاک شوند و در واقع برای پروژه های عظیم صنعتی کاربرد ندارد.
هدف از اسید شویی فلزات چیست؟
به دلیل انجام عملیات های متنوع بر روی فلزات در صنایع بسیار امر بیعی است که روی سطح فلز را یک لایه بپوشاند که حتما باید برای انجام مراحل بعدی همچون رنگ کاری، فلز کاملا سطح تمیز و عاری از هرگونه آلودگی داشته باشد.
که بطور کلی می توان گفت به دو دلیل اصلی اسید شویی در فلزات انجام می شود:
1 – جدا شدن لایه های اکسید از سطح، ورق اسید شویی دارای ظاهری بهتر و سطحی با کیفیت مرغوب تر خواهد شد.
2 – پوسته های اکسیدی روی سطح ورق اسیدشویی سخت و ضد سایش می باشند. بنابراین در صورتی که ورق ها بدون اسیدشویی وارد مرحله نورد سرد شوند موجب افزایش استهلاک غلتک های نورد می گردند. از این رو ورق می بایست پیش از ورود به مرحله نورد سرد تحت عملیات اسیدشویی قرار گیرد.
چه عواملی بر اسید شویی تاثیر گذار است؟
- نوع اکسید موجود روی فلز
- میزان چسبندگی اکسید بر روی فلز
- ضخامت لایه اکسید شده از فلز
- نوع محلول اسیدی مورد استفاده
- دما و غلظت محلول اسیدی مورد استفاده
- مدت زمان قرارگیری قطعه فلزی در محلول اسیدی
- سرعت چرخش محلول اسیدی در حوضچه مخصوص
زمان مناسب انجام فرآیند اسید شویی
عملیات اسید شویی آخرین مرحله ای است که بر روی فلزات صورت می گیرد. زیرا اگر مراحل دیگری بعد از این عملیات انجام شود، احتمال این وجود دارد که دوباره تجهیزات مختلف مانند غلتک ها و غیره آلودگی را بر روی سطح فلز منتقل کنند.
در این مورد یک استثنا وجود دارد و آن وقتی است که بنابر شرایط مورد نظر و پس از قرارگیری تحت عملیات نورد گرم، نیاز باشد که فلز عملیات نورد سرد را نیز تحمل کند. در این شرایط، لازم و ضروری است که نورد سرد روی فلزی انجام شود که تمام آلودگی های آن توسط فرآیندهای اسید شویی و روغن کاری فلزات از بین رفته باشد.
اسید شویی برای چه فلزاتی انجام می شود؟
- برنج
- برنز
- مس
- فولاد
- آلومینیوم
اسید شویی فلزات با استفاده از اسید سولفوریک
اسید سولفوریک یکی از معروف ترین اسیدهایی است که در فرآیند اسید شویی از آن استفاده می شود. این روش مزیت ها و معایبی دارد که در ادامه به شرح آن می پردازیم:
مزایا
- بازیابی سولفات آهن آسان است.
- اسید می تواند بسیار سریعتر بازیابی شود.
- سرعت فرآیند را می توان با دما کنترل کرد.
- افزایش دما باعث کاهش غلظت اسید می گردد.
معایب
- حمله بیشتر اسید به فلز پایه
- نفوذ بیشتر هیدروژن به داخل فولاد
- محلول اسیدی باید حرارت داده شود.
- باقی مانده های اسیدشویی چسپندگی بیشتری دارند.
اسید شویی فلزات با استفاده از اسید نیتریک
مزایا
- نفوذ کمتر هیدروژن
- کاهش هزینه های گرمایشی
- حذف scale ها در مقیاس بزرگ
- رسوب کمتر نمک آهن بر روی سطح شسته شده
معایب
- خورندگی بیشتری برای تجهیزات دارد.
- سیستم های بزیابی اسید گران قیمت هستند.
- هزینه بالاتر دفع در مقایسه با اسید سولفوریک
- در صورت تجاوز دما از دمای محیط، کف تشکیل می شود.
معایب اسید شویی چیست؟
اسید شویی دارای محدودیت هایی است که به دلیل خاصیت خورنده بودن، کار با آن دشوار است و برای همه فولادها قابل استفاده نیست. شکنندگی هیدروژنی Hydrogen embrittlement برای برخی از آلیاژها و فولادهای پر کربن به یک مشکل تبدیل می شود.
هیدروژن حاصل از اسید با سطح واکنش می دهد و باعث شکنندگی و ایجاد ترک می شود. به دلیل واکنش پذیری بالای آن با فولادهایی که مورد شستشوی شیمیایی قرار می گیرند ،لازم است غلظت اسید و دمای محلول کنترل شود تا از مقدار و اندازه اسیدشویی مطلوب اطمینان حاصل شود.
مواد لجن اسیدشویی ماده زائدی است که از واحد اسیدشویی نتیجه می شود و شامل آب شستشوی اسیدی ، کلریدهای آهن و نمکهای فلزی و ضایعات اسید است.
EPA ضایعات ناشی از اسیدشویی را به عنوان پساب خطرناک در نظر گرفته است. لجن اسیدشویی حاصل از فرآیندهای تولید فولاد معمولاً با آهک خنثی می شود و در محل دفن زباله دفن می گردد. EPA لجن خنثی شده را به عنوان زباله خطرناک نمی شناسد.
فرآیند خنثی سازی آهک باعث افزایش pH اسید ضایعاتی می شود. مواد زائد را برای تعیین مقدار ضایعات آن آزمایش می کنند تا اطمینان حاصل شود که هیچ آلاینده مشخص یا لیست شده ای در آن وجود ندارد.