Химическое обезжиривание в щелочных растворах
В состав обезжиривающего раствора обязательно должны входить три основных компонента: щелочь, поверхностно-активное вещество, тринатрийфосфат.
Щелочь (гидроксиды калия КОН и натрия NaOH) служит для химического взаимодействия с загрязнениями; некоторые загрязнения типа животных и растительных жиров, жирных кислот химически взаимодействуют с водными растворами щелочей и превращаются в растворимые в воде мыла, которые легко смываются водой с поверхности детали.
Поверхности о-a ктивное вещество (ПАВ) служит для снижения поверхностного натяжения на границе между жировой пленкой и щелочным раствором, способствует дроблению жировых загрязнений, самопроизвольному отрыву их от поверхности деталей и переходу в щелочной раствор с образованием устойчивых суспензий (если загрязнения твердые) или эмульсий (если загрязнения жидкие). В качестве поверхностно-активных веществ обычно применяют синтанол ДС-10, препараты ОП-7, ОП-10, лигнинсульфоновые кислоты и др. С помощью поверхностно-активных веществ с деталей можно удалить загрязнения, не вступающие в химическую реакцию с щелочью, например остатки минеральных масел (машинного, вакуумного, трансформаторного), минеральных смазок (технический вазелин, тавот), следы полировальных паст, а также твердые частицы типа сажи, копоти, пыли. Молекулы поверхностно-активных веществ содержат полярные (ионные) группы, несущие на себе электрический заряд. Поэтому поры и трещины загрязнений, в которые попадают поверхностно-активные вещества, заряжаются одноименным электрическим зарядом: под действием электрических сил отталкивания происходит измельчение и разрушение твердых загрязнений, что облегчает их удаление. Поверхностно-активные вещества служат также стабилизаторами суспензий и эмульсий, образующихся при переходе загрязнений в щелочной раствор: повышают агрегативную и кинетическую устойчивость, увеличивают срок службы щелочных растворов, препятствуют повторному осаждению загрязнений на детали. Следует отметить, что в качестве поверхностно-активных веществ нельзя применять моющие порошки, они содержат серу, являющуюся «ядом» для электровакуумных приборов.
Детали погружают в растворитель, нагретый до 70 — 80°С. Нагревание увеличивает растворяющую способность, улучшает перемешивание и тем самым ускоряет процесс очистки. Однако при нагреве возрастает опасность разложения растворителя, поэтому обезжиривание некоторых металлов, склонных к взаимодействию с продуктами разложения растворителя (в частности, ‘меди и ее сплавов), производят в холодном трихлорэтилене.
Основной недостаток обезжиривания в щелочных растворах — трудность отмывки поверхности детали от следов щелочного раствора.
Тринатрийфосфат применяется для облегчения смываемости щелочного раствора. Тринатрийфосфат обладает наилучшей смываемостью среди обезжиривающих веществ, а также улучшает смываемость щелочи и соды.
Обезжиривающие растворы должны иметь pH в пределах 8,5 + 12; при pH 8,5 не происходят химические реакции между щелочью и загрязнениями, при pH 12 ослабляется действие поверхностно-активных веществ, затрудняется удаление твердых загрязнений, снижается устойчивость образующихся при очистке суспензий и эмульсий, ухудшается смываемость следов щелочных растворов, происходит частичное растворение материала деталей.
С повышением температуры увеличивается скорость химических реакций (усиливается циркуляция и перемешивание раствора), уменьшается вязкость загрязнений, облегчается удаление твердых частиц и улучшается смываемость щелочных растворов с поверхности деталей. Однако с повышением температуры ухудшается устойчивость эмульсий и суспензий, образующихся при обезжиривании; при этом загрязнения, ранее перешедшие в щелочной раствор, могут снова осесть на очищенные детали. Поэтому температура щелочных растворов не должна превышать 70°С.