工業(yè)清洗常用的有機(jī)溶劑

工業(yè)清洗常用到的有機(jī)溶劑，從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，分別屬于烴類(lèi)、鹵代烴、醇、醚、酯類(lèi)，因而將它們分成烴類(lèi)溶劑、鹵代烴類(lèi)溶劑、醇類(lèi)溶劑和其他有機(jī)溶劑四類(lèi)。

（1）烴類(lèi)溶劑

烴類(lèi)溶荊的主要來(lái)源是石油。從石油分餾得到的烴類(lèi)濟(jì)劑，其化學(xué)成分主要是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴三類(lèi)。工業(yè)清洗中常用的烴類(lèi)溶劑也可以分為低沸點(diǎn)石油溶劑、芳香烴溶劑、高沸點(diǎn)石油溶劑、松香類(lèi)溶剎等。

①低沸點(diǎn)石油溶劑。

這類(lèi)溶劑包括石油分餾得到的石油醚和汽油。其主要成分是相對(duì)分子質(zhì)量比較低的烷烴和環(huán)烷烴（典型成分是正己烷和環(huán)己烷）。這類(lèi)溶劑的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、無(wú)腐蝕性。它們

的KB值較低，苯胺點(diǎn)高，對(duì)非極性礦物油污垢有較好的溶解性，被廣泛用丁金屬材料的去油去污清洗。缺點(diǎn)是閃點(diǎn)低、易燃燒。

②芳香烴溶劑。

這類(lèi)溶劑的主要代表物是苯、甲苯和二甲苯。其中工業(yè)溶劑中的二甲苯是鄰位、間位和對(duì)位三種異構(gòu)休的混合物。石油分餾得到的烴類(lèi)溶劑中可能含有芳香烴，但工業(yè)清洗用的

苯、甲苯和二甲苯純?nèi)軇┦菑幕どa(chǎn)中得到的。

芳香烴溶劑的KB值高，苯胺點(diǎn)低，對(duì)油脂性油污溶解力強(qiáng)，是這類(lèi)溶劑的優(yōu)點(diǎn)。明顯的缺點(diǎn)是其毒性強(qiáng)，是形成化學(xué)煙霧和造成大氣污染的因素，其中尤以苯的毒性最強(qiáng)，研究表明苯有致癌作用，因此在使用苯作為溶劑時(shí)要特別注意安全。芳香烴溶劑又都屬于易燃物質(zhì)，如苯的閃點(diǎn)為-11.1℃，在空氣中含量達(dá)到1.5%~8%范圍時(shí)可引起爆炸。二甲苯不僅有毒而且沸點(diǎn)高（144℃）,用其作清洗溶劑時(shí)干燥比較困難。由于芳香烴溶劑有易燃和毒性的問(wèn)題，在工業(yè)清洗中使用的范圍已縮小，只在特殊必要情況下使用。

③高沸點(diǎn)石油溶劑。這類(lèi)溶劑是石油在較高溫度下分餾得到的產(chǎn)品，通常清洗中使用的煤油等就屬于這類(lèi)。

這類(lèi)溶剎的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，并且由于沸點(diǎn)高，揮發(fā)性較差，不易燃，安全性較好，對(duì)空氣污染少，有一定的生物降解性，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理可減少對(duì)環(huán)境污染。但這類(lèi)溶劑KB值較低，脫脂能力較差，在干洗過(guò)程中往往要配合加熱、攪拌等物理作用來(lái)提高洗滌能力，而且洗滌之后高沸點(diǎn)的餾分不易干燥，也是使用中應(yīng)注意的問(wèn)題。

④松香類(lèi)溶劑。這類(lèi)溶劑是從植物來(lái)源得到的烴類(lèi)溶劑。松油是松香類(lèi)溶劑的典型代表，是將針葉松樹(shù)的莖、葉、枝等經(jīng)過(guò)水蒸氣蒸餾得到的產(chǎn)物，主要成分有α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯等，是一種成分復(fù)雜的混合物。松油是優(yōu)良的烴類(lèi)溶劑，它溶解油性有機(jī)物的性能比甲苯、二甲苯更好。可作樹(shù)脂、油漆、纖維素醚類(lèi)的溶劑，它的沸點(diǎn)和燃點(diǎn)較高，使用時(shí)安全性較好。但與空氣中氧氣接觸和在光照條件下易氧化成樹(shù)脂類(lèi)物質(zhì)而變質(zhì)是其缺點(diǎn)。

（2）鹵代烴合成溶劑

如果烴分子中的一部分或全部氫原子被抓原子取代就得到氯代烴，如果把氟原子也引人烴分子結(jié)構(gòu)中則得氯氟烴。氯代烴與氯氟烴的合成溶劑總稱(chēng)為鹵代烴溶劑。通常使用的鹵代烴溶劑是由甲烷、乙烷、乙烯這些小分子烴經(jīng)鹵代得到的。如由甲烷得到的二氯甲烷、氯仿和四氯化碳以及二氯二氟甲烷、一氟三氯甲烷；由乙烷得到的1,1,1-三氯乙烷和三氯三氟乙烷；由乙烯得到的三氯乙烯和四氯乙烯。

鹵代烴溶劑是相對(duì)密度大于水，難溶于水的液體，它們最大的特點(diǎn)是具有不燃性或難燃性。分子中不含氫原子的具有不燃性，分子含有氫原子的具有難燃性。而且對(duì)油性污垢溶解力大，脫脂力比石油溶劑強(qiáng)10倍左右。由于鹵代烴溶劑容易揮發(fā)，所以回收時(shí)耗能小。近年來(lái)在工業(yè)清洗領(lǐng)域的許多部門(mén)，它已經(jīng)取代了石油溶劑，發(fā)揮著重要作用。但氯代烴屬于化學(xué)不穩(wěn)定物質(zhì)，其分解物有強(qiáng)毒性，是它的重要缺點(diǎn)，而且對(duì)金屬、塑料有一定腐蝕作用。氯氟烴沒(méi)有氯代烴的這些缺點(diǎn)，但對(duì)大氣臭氧層有破壞作用，目前已引起人們的強(qiáng)烈關(guān)注，正在逐步被禁止使用。

以下介紹幾種常用鹵代烴溶劑和性能。

①二氯甲烷（CH2CL2）它有優(yōu)良的脫脂能力，常作為精密機(jī)械部件的洗滌用溶劑，也可作塑料膜及涂層的剝離劑。是一種低沸點(diǎn)易揮發(fā)的溶劑。在很多場(chǎng)合可代替CFC-113(三氯三氟乙烷)使用。其缺點(diǎn)是對(duì)大氣污染比較嚴(yán)重。

②1,1,1-三氯乙烷(CL3C-CH3)。是氯代烴溶劑中毒性較弱的一種，有良好的溶解脫脂能力。但化學(xué)穩(wěn)定性差是其最大缺點(diǎn)。而且它對(duì)大氣臭氧層有破壞作用，正面臨著被禁止使用的處境。

③三氯乙烯(CL2C=CHCL)是一種無(wú)色有毒的液體，有類(lèi)似氯仿的氣味。化學(xué)穩(wěn)定性好，難燃，是脫脂性?xún)?yōu)良的溶劑。毒性強(qiáng)是它的最大缺點(diǎn)，在光照下遇水蒸氣，它會(huì)緩慢分解出劇毒的光氣(CL-CO-CL)。在使用它的工廠(chǎng)，對(duì)其在作業(yè)環(huán)境中的含量有嚴(yán)格的限制。它曾被用作衣物干洗的溶劑。由于毒性大已被四氯乙烯替代。

④四氯乙烯(CL2C=CCL2)。是一種無(wú)色透明易流動(dòng)的液體，有特殊的類(lèi)似乙醚的氣味。雖然它的KB值比三氯乙烯稍低，仍是一種脫脂力很好的溶劑。它也有一定毒性，因此在工廠(chǎng)作業(yè)環(huán)境中的含量也與三氯乙烯一樣有嚴(yán)格的控制，但由于它的沸點(diǎn)比三氯乙烯高，揮發(fā)性較小，一般認(rèn)為它的危害性較小。為防止其分解，常在使用時(shí)加入0.5%乙醇作穩(wěn)定劑，并避光密封保存。目前大量用它作衣物的干洗溶劑。

⑤三氯三氟乙烷(CCL2F-CCLF2)。它的簡(jiǎn)寫(xiě)名稱(chēng)CFC-113或R-113。是由氟、氯原子取代乙烷分子中全部氫原子得到的產(chǎn)品。它是一種沸點(diǎn)為47.6℃的無(wú)色無(wú)味液體。相對(duì)于水的密度為1.6。其蒸氣相對(duì)空氣的密度為6.5左右。難溶于水，與其他氯代烴不同的是它與水不形成共沸混合物。

三氯三氟乙烷化學(xué)穩(wěn)定性好，對(duì)化學(xué)試劑、水、熱都表現(xiàn)出高穩(wěn)定性，這是氯代烴所不具備的優(yōu)點(diǎn)。它也不與潤(rùn)滑油反應(yīng)。由于KB值較低為31，脫脂能力相對(duì)較低，但其KB值與表面張力值(17.8mN/m)卻與脂肪族烴相應(yīng)數(shù)值相近，所以對(duì)礦物油溶解性很好，而對(duì)塑料、橡膠的溶脹作用小，能很好去除礦物油污垢而又不傷害塑料和橡膠表面。它對(duì)金屬材料無(wú)腐蝕性(與氯代烴不同)。而且具有不可燃性，使用時(shí)很安全。同時(shí)它是無(wú)毒的，在清洗工廠(chǎng)的空氣中所允許的最高含量可達(dá)1000mg/L。

由于它具有以上優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于金屬材料清洗及電子工業(yè)精密清洗領(lǐng)域。但由于它對(duì)大氣臭氧層有破壞作用，目前正面臨被禁止使用的處境，各國(guó)正在加緊研制它的各種替代溶劑。

（3）醇類(lèi)溶劑

①水溶性一元醇溶劑。水溶性一元醇溶劑是在清洗中使用最多的醇類(lèi)溶劑，如甲醇、乙醇、異丙醇等。它們可以是以水以任意比例互相混溶，可以是以水的或含水的溶劑，而高濃度水溶液對(duì)油性物質(zhì)溶解力大。它們的另一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)表面活性劑的溶解力強(qiáng)，所

以常被用來(lái)去除表面活性劑在洗滌物表面上形成的殘留吸附膜，這也是乙醇等醇溶劑的一種特殊用途。

由于水溶性一元醇類(lèi)溶劑與水的結(jié)合力強(qiáng)，當(dāng)需要把水從被它潤(rùn)濕的表面置換下來(lái)時(shí)，用醉溶劑是最合適的，其中應(yīng)用得最多的是乙醇和異丙醇。但是醇和水會(huì)形成恒沸混合物，不能用通常的蒸餾力法從含水的乙醇溶液中回收得到無(wú)水乙醇。

由于甲醇屬于劇毒物質(zhì)，人若飲入10mL甲醇就會(huì)使眼睛失明，飲量過(guò)多會(huì)致人死命，所以甲醇在清洗中使用的范圍較窄。乙醇屬于低毒的醇類(lèi)，又易被生物降解，對(duì)環(huán)境污染少，是用得最多的一元醇溶劑。異丙醇與甲、乙醇相比脫脂能力較強(qiáng)。

②低水溶性一元醇溶劑。用于清洗的這類(lèi)一元醇溶劑主要有正丁醇、環(huán)已醇和苯甲醇。它們常被用來(lái)去除油性污垢。丁醇是一種既有一定親水性又有一定親油性的溶劑，它對(duì)油性污垢的親和力比乙醉大，既可單獨(dú)作溶劑使用，又可與親水性溶劑或親油性溶劑混合使用于各種清洗場(chǎng)合。環(huán)已醇也是一種對(duì)有極性的有機(jī)物質(zhì)溶解范圍很廣的溶劑，親油性比丁醇強(qiáng)，由于它具有一定的與水混合時(shí)的乳化與增溶作用，因此也可以與水混合使用、苯甲醇是一種難溶于水的醇類(lèi)，它對(duì)極性有機(jī)化合物的溶解力很強(qiáng)。

2,2,3,3,3-五氟丙醉(F-CF2-CF2-CH2OH)是一種新開(kāi)發(fā)的含氟一元醇，由于可作氯氟烴合成溶劑(如CFC-113)的替代溶劑而引起人們的關(guān)注。它的優(yōu)點(diǎn)是不可燃，使用安全。但是它的水溶性差、腐蝕性較強(qiáng)、價(jià)格偏高等缺點(diǎn)，使它的用途受到一定的限制。

松油醇(萜品醇)是一種由植物中提煉出來(lái)的，分子中含有10個(gè)碳原子的低水溶性一元醇，它有四種同分異構(gòu)休。作為商品出售的松油醇是各種萜品醇的同分異構(gòu)體的混合物，并含有其他碳?xì)浠衔铮且环N無(wú)色黏稠液體或無(wú)色透明低熔點(diǎn)固體。它溶解有機(jī)物的性能與松油類(lèi)似，并有優(yōu)良的起泡和乳化性能，常作為特殊用途的乳化洗滌劑使用。

③多元醇溶劑。多元醇溶劑中最重要的典型代表是乙二醇，它是一種可與水以任何比例混溶的無(wú)色帶有一點(diǎn)甜味的黏稠液體，是一種優(yōu)良的溶劑。丙二醇與乙二醇相比，親水性增強(qiáng)，由于幾乎沒(méi)有毒性，常被用來(lái)作去除飛機(jī)上使用的航空煤油的沖洗劑。

由乙二醇衍生的各種醚類(lèi)，如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚和乙二醇單丁醚，都是很好的有機(jī)溶劑。它們對(duì)高分子樹(shù)脂有很強(qiáng)的溶解能力。因此除了作一般清洗劑之外，常用作涂料剝離劑的主要原料。但山于它們有較強(qiáng)毒性，使用時(shí)要特別小心。

（4）其他有機(jī)溶劑

 ①酮類(lèi)溶劑。主要有丙酮和甲乙酮（丁酮-2）。丙酮是可溶于水的親油性溶劑，是一種溶解范圍較廣的溶劑，對(duì)許多有機(jī)物都有溶解能力，而且毒性低，因此被廣泛用作清洗溶劑，但閃點(diǎn)較低，屬易燃溶劑，使用時(shí)要特別注意安全。甲乙酮是一種對(duì)油性有機(jī)物溶解力大的酮類(lèi)溶劑。除了可做一般洗滌溶劑之外，主要用作剝離物體表面高分子樹(shù)脂的溶劑的主要成分，其毒性比丙酮大。

②酯類(lèi)溶劑。清洗用的酯類(lèi)溶劑種類(lèi)很多，常用的有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯等。酯類(lèi)溶劑的特點(diǎn)是毒性比較低，有芳香氣味，不溶于水，多用作油性有機(jī)物的溶劑。

③酚類(lèi)溶劑。酚類(lèi)溶劑包括苯酚和甲苯酚等，它們是熔點(diǎn)較高的微酸性有機(jī)物，有較強(qiáng)的毒性，平時(shí)主要用作殺菌劑和消毒劑。甲苯酚是三種同分異構(gòu)體的混合物。酚類(lèi)作為溶劑的應(yīng)用范圍較窄，但作為汽車(chē)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的積炭去除溶劑卻有著獨(dú)特的效能。