В процессе промышленного производства в оборудовании и трубопроводах производственных систем накапливаются различные виды загрязнений, такие как коксование, нефтяные остатки, накипь, осадки и коррозионные отложения. Эти отложения часто приводят к выходу оборудования и трубопроводов из строя, снижению эффективности производственных систем, повышению энергопотребления, а в тяжёлых случаях — даже к инцидентам, связанным с безопасностью.
В последние годы, в связи с быстрым развитием новых синтетических производств, постоянно появляются новые промышленные загрязнения, а их молекулярная структура становится всё более сложной. Кроме того, механизмы и формы адгезии промышленных загрязнений к различным объектам очистки часто зависят от типа загрязнения, а также от структурного состава и физико-химических свойств поверхности очищаемых объектов. В связи с требованиями охраны окружающей среды растёт спрос на биоразлагаемость и нетоксичность химических веществ, что постоянно ставит новые задачи перед технологиями химической очистки.
Химическая очистка – это комплексная технология, включающая изучение образования и свойств загрязнений, выбор и разработку рецептур чистящих средств и добавок, выбор ингибиторов коррозии, методов очистки, разработку и применение оборудования для очистки, контроль технологий в процессе очистки, очистку сточных вод и т. д. Среди прочего, выбор чистящих средств является критическим фактором, определяющим успех очистки, поскольку напрямую влияет на эффективность очистки, скорость удаления накипи, скорость коррозии и экономическую выгоду от использования оборудования.
Чистящие средства состоят в основном из трёх основных компонентов: основного чистящего средства, ингибиторов коррозии и поверхностно-активных веществ. Благодаря своей молекулярной структуре, содержащей как гидрофильные, так и гидрофобные группы, поверхностно-активные вещества играют роль в адсорбции, проникновении, эмульгировании, растворении и очистке в процессе химической очистки. Они используются не только как вспомогательные вещества, но и широко рассматриваются как ключевые компоненты, особенно в таких процессах, как кислотная и щелочная очистка, ингибирование коррозии, обезжиривание и стерилизация, где они всё чаще демонстрируют свою значительную эффективность.
Основными компонентами химических моющих растворов являются основной чистящий агент, ингибиторы коррозии и поверхностно-активные вещества. Уникальная химическая структура поверхностно-активных веществ обеспечивает их значительное снижение поверхностного натяжения раствора при растворении в жидкости, тем самым повышая его смачивающую способность. Особенно заметное изменение поверхностного натяжения, осмотического давления, вязкости и оптических свойств раствора происходит, когда концентрация поверхностно-активных веществ в растворе достигает критической концентрации мицеллообразования (ККМ).
Смачивающее, проникающее, диспергирующее, эмульгирующее и солюбилизирующее действие поверхностно-активных веществ в процессах химической очистки позволяет достичь вдвое лучшего результата при вдвое меньших затратах. Подводя итог, можно сказать, что поверхностно-активные вещества в химической очистке выполняют две основные функции: во-первых, они повышают кажущуюся концентрацию труднорастворимых органических загрязнителей посредством солюбилизирующего действия мицелл, известного как эффект солюбилизации; во-вторых, благодаря своим амфифильным группам поверхностно-активные вещества адсорбируются или накапливаются на границе раздела масляной и водной фаз, снижая поверхностное натяжение.
При выборе поверхностно-активных веществ особое внимание следует уделять свойствам моющего средства, ингибиторов коррозии и поверхностно-активных веществ, а также совместимости их взаимодействий.
Время публикации: 28 августа 2025 г.