EDTA的清洗原理

EDTA的清洗原理目前，采用除盐水作为补充水的火电机组锅炉内沉积物的主要成分是Fe3O4、Fe2O3和FeO 等铁的化合物，另外还可能含有少量的铜、钙和镁的化合物。在水溶液中存在着以下铁氧化 物的水解平衡。EDTA清洗就是在化学清洗中用一定浓度的乙二胺四乙酸(EDTA)的钠盐或铵盐溶液作 为清洗液，利用EDTA的络合作用溶解金属表面的沉积物。不同的pH值条件下EDTA存在 五种不同的平衡形态，在适当的条件下，EDTA络合基元Y4-与金属离子络合从而促进沉积 物的溶解。铁氧化物在被络合溶解的过程中释放出相应数量的OH-(如Fe3O4+4H2O 2Fe3+Fe2+8OH-)，随沉积物的溶解，pH值自动升高。根据金属离子与EDTA形成的络合 物在一定pH值条件下平衡常数的大小，可以判定在此条件下能否生成稳定的络合物，即在 此pH值条件下能否达到络合除垢的目的。洗炉中常见的离子如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、 Cu2+等络合物共同稳定的pH值是7.010.5。EDTA在pH值较低的条件下对沉积物的清洗 能力较强，随着清洗过程的进行，当清洗液的pH值大于8时，清洗液的的清洗能力显著降 低，清洗结束进入钝化pH值范围，因此EDTA清洗可实现除垢钝化一步完成。如对沉积物分析的结果表明沉积物中含铜量较低可仅采用除铁步骤进行清洗，但含铜量 超过3%时需分别采用除铁、除铜步骤对锅炉管壁上的沉积物进行清洗。在没有氧化剂存在 的条件下氧化亚铜和氧化铜会发生如下反应：Cu2O+2H+ 2EDTA 一 2Cu+EDTA+H2O2Cu+(EDTA) Cu+Cu2+(EDTA) + EDTACuO + 2H+ + EDTA 一 Cu2+(EDTA)+H2O在以碳钢为材质的管壁上还存在以下反应：Cu2+ + Fe Fe2+Cu由以上反应可知在没有氧化剂存在的条件下，在管壁上沉积的金属铜不能被EDTA溶 解；氧化亚铜中50%的铜离子以二价铜离子的形式被EDTA络合，其余部分以金属铜的形式 重新沉积在管壁上；二价铜离子也会以金属铜的形式在管壁上沉积从而出现“镀铜”现象。 因此进行除铜步骤时，需加入氧化剂如(空气、亚硝酸钠、氧气、双氧水等)。氧化剂的加 入可使金属铜及其氧化物被有效地溶解。性质白色结晶性粉末。溶于水和酸，不溶于醇、苯和三氯甲烷。能与多种金属离子作用生成螯合物。1%的水溶液pH约为11.8。用途用作丁苯橡胶的活化剂。毒性本品无毒。