热能对清洗的效果主要表现在以下几方面:
(1)对其他的清洗作用力因素有促进作用 一般的化学反应,温度每升高10℃,反应速率就提高一倍,所以提高温度是加快化学反应最方便有效的方法。当然有时为了避免高温对清洗对象的损伤,应限制反应在一适当温度下进行。比如钢铁的浸酸腐蚀去锈、金属碱洗脱脂都要求在较高水温条件下进行。
由于水和有机溶剂对污垢的溶解速度和溶解量也是随温度升高而成比例提高的,所以提高温度有利于溶剂发挥它的溶解作用,并且在较高温度下还可以节约水和有机溶剂的使用量。同样,在用水进行清洗之后的冲洗时,用较高温度的水冲洗,更有利于把吸附在清洗对象表面的碱和表面活性剂溶解去除。
(2)使污垢的物理状态发生变化 温度的变化常会引起污垢的物理状态发生变化,使得它变得容易被去除。例如附着在汽车底盘下部的污垢常被沥青和矿物油粘接在一起牢固地粘在车体上,单独靠使用表面活性剂和溶剂的力量是难以清除的。当使用加压水蒸气喷射到这类污垢上时,利用水蒸气冷凝时放出的热量,把沥青等黏性固体物质软化,使它的黏结力降低,在这种情况下砂土等粘附的污垢在水压力作用下较容易被去除。
另外,油脂和石蜡等固体状态的油性污垢是较难被表面活性剂水溶液乳化的。但当加热到能使它们液化(60~70℃)的温度变成了液态油垢时,它们就比较容易被表面活性剂水溶液乳化分散了。固态油脂的乳化如图5-3所示。
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图5-3 固态油脂的乳化
(3)使清洗对象的物理性质发生变化 在温度变化时,清洗对象的物理性质也会变化,有时有利于清洗的进行。例如,棉、毛等天然纤维织物在较高温度的洗液中浸泡时,纤维会吸水而膨润,这使附着在纤维表面的污垢和深入到纤维组织内部的污垢都变得容易被解离和分散。所以当清洗对象和附着的污垢的热膨胀率存在差别时,常可以利用加热的方法使污垢与清洗对象间的吸附力降低而使污垢易于解离去除。
(4)使污垢受热分解 在金属、玻璃和陶瓷等耐热性好的物体表面附着的有机物污垢,当加热到一定温度后,可能发生热分解变成二氧化碳等气体而去除。但有机物热分解后会有一些不挥发的灰分残留在被清洗物表面,所以还需要配合其他工序进一步加以去除。
需要注意的是金属在加热过程中会在表面形成氧化物,因此在用加热去除有机物污垢时,应考虑到新生的氧化膜对金属有无不利的影响。
但是去除玻璃和陶瓷这些由氧化物组成的清洗对象物表面上存在的微量顽固的有机物污垢薄膜时,用加热使之热分解在某些情况下是十分有效的。
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