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实验一 脱脂剂的配制与表征 一、实验目的 1、通过实验进一步理解除油的机理和基本理论。 2、掌握基本的脱脂方法。 3、掌握超声波清洗器的使用方法 二、实验用品 仪器：电子天平、恒温水浴、超声波清洗器、电热鼓风恒温干燥箱 材料：冷轧钢板 尺寸：50mm×120mm×（0.45 - 0.55）mm、 脱脂纱布 药品：正丁醇、氢氧化钠（工业级）、碳酸钠（工业级）、硅酸钠（工业级）、十二烷基磺酸钠（分 析纯）、三聚磷酸钠（工业级）、OP乳化剂 （分析纯）、土温80 （分析纯）、EDTA （分析 纯）、十二烷基磺酸钠（分析纯）、司本20（分析纯）、30号机油，凡士林、润滑脂、切削 油、炭黑 三、实验仪器、药品和材料 1、脱脂原理 钢材及其零件在储运过程中要用防锈油脂保护，钣金工件在冲压加工时要使用拉延油，零件在切削加工时要接触乳化液，热处理时可能接触冷却油，零件表面还经常沾污操作者手上的油脂、汗迹及周围环境的灰分。凡此种种，零件上的各种油污不仅阻碍涂装过程中磷化膜的形成，而且影响涂层的结合力、干燥性能、装饰性能和耐腐蚀性能。因此，在涂装工艺中必须对零件进行脱脂处理，以去处零件表面的油污。 在选择脱脂方法和脱脂剂时，首先要了解被涂物所带油污的性质和组成，只有这样，才能进行正确的选择，达到满意的脱脂效果。 去除动植物油脂主要是基于有皂化反应和溶解乳化及分散作用。生成的脂肪酸钠不仅能溶于水并带有亲水性的羧基和憎水性的烃基两个部分，具有表面活性剂的作用，可使未起皂化反应的残留油污乳化、分散、悬浮于水中；而去除矿物油脂则主要利用的是润湿、加溶、乳化和分散作用。 矿物油不发生皂化反应,但在强碱中加入弱碱、硅酸钠、碳酸钠、磷酸钠等会增加润湿与分散能力，靠联合作用将污物去除工作表面并交替安定地分散在溶液中。 NaOH 又称苛性钠，是一种强碱化合物，他在水中溶解后电离出OH-,提供碱性，与动植物有发生皂化反应，生成能溶于水的甘油脂肪酸盐，溶解分散在洗液中。 Na2CO3与NaHCO3碱性较弱，是良好的清洗剂，能浸润油脂调节ph值，有缓冲作用，使硬水软化。 Na2CO3(2Na++CO32- CO32-+2H2O(2OH-+H2CO3 H2CO3(H2O+CO2（↑） Na2SiO3·5H2O碱性较弱，润湿性，乳化性，也有皂化能力，耐水性好，反絮凝，对固体污垢由分散作用，工件避免再污染。 Na2SiO3(2Na++SiO32- SiO32-+3H2O(2OH-+H4SiO4（↓） Na3PO4乳化，分散作用，水洗性良好。 Na2HPO4H2O螯合剂作用，使水软化。 表面活性剂有良好的去污能力，当加入量很少时，就能使表面张力或液面张力大大降低，当到一定浓度时，在溶液中缔合成胶团。 表面张力是脱脂剂最基本的性能，表面张力越低，脱脂剂的渗透乳化润湿性能就越强，脱脂除油效果就越好。 除油过程： 图2.1 清洗工件表面，使油污卷离 图2.2 将卷离的油污移动至溶液中 图2.3 将进入溶液中的油污截留在溶液中。 2、超声波清洗器工作原理 超声波清洗器的原理是超声波发生器产生超音频电信号，通过换能器的压电逆变效应转换成同频率的机械振动，并以超音频纵波的形式在清洗溶液中疏密相间地向前辐射（超音频纵波在副压区和正压区中交替传播），产生无数超1000个大气压的微小气泡，这些气泡在副压区形成并生长，在正压区迅速闭合即瞬间爆破，对被清洗物件表面的细微局部形成高压轰击，达到清洗效果，致使油污迅速剥离，达到清洗净化的目的。 3、脱脂效果的表征 目前，脱脂剂的脱脂效果表征有多种方法。如水膜法、除油率法等，但精确的表征方法以除油率法被广泛接受。本实验采取除油率法对脱脂剂的脱脂效果进行表征。 四、实验内容 1、脱脂液的配制 1.1 分别称取氢氧化钠21.43g、碳酸钠1.00g、硅酸钠32g、十二烷基磺酸钠3.2g、三聚磷酸钠10.8g于大烧杯中，然后加入水搅拌均匀配制成1000ml溶液待用。 1.2 分别称取OP乳化剂 49.83g、土温80 50.70g、EDTA 0.80g、十二烷基磺酸钠19.26g、司本20 0.8g于大烧杯中，然后加入水搅拌均匀配制成1000ml溶液待用。 2、人造油污的配制 取30号机油 87g，凡士林10g，润滑脂1g，切削油1g，碳黑1g于小烧杯中混合均匀待用。 3、试板的制备 用镊子夹一条洁净脱脂纱布蘸取少量正丁醇擦拭试板表面，在擦拭过程中，要注意到将试 板表面擦拭完全，不要有遗漏。擦拭完全后，换取一条新纱布，重复上述操作，直至认为试板表面油污擦拭干净。待试板表面溶剂挥发完全后用干净的