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分析技术在铝合金清洗剂中的应用

铝合金除具有铝的一般特性外,由添加合金化元素种类和数量的不同又具有一些合金的差异化特性。具有良好的铸造性、塑性加工性、导电性、导热性、良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,广泛应用在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业等领域。

铝合金清洗剂一般由表面活性剂、酸、碱、助洗剂、缓蚀剂、溶剂等组成。
表面活性剂类物质在清洗过程中起到除油的作用,不同表面活性剂之间相互配伍可以起到协同增效作用,能够减少表面活性剂的用量,降低成本,提高使用效能;柠檬酸、氨基磺酸、羟基乙酸、草酸是铝合金清洗中常用酸,具有螯合和助洗作用;常用碱类物质包括氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、三乙醇胺等,具有助洗和渗透功能。
铝合金是两性金属,在清洗过程中酸、碱都使铝材变色、腐蚀反作用,所以在铝合金清洗中会添加缓蚀剂。在碱性条件下,常见的缓蚀剂包括:硅酸钠、有机膦酸盐、含硅缓蚀剂和有机羧酸盐等;在酸性条件下,为防止酸对铝合金的过度腐蚀,常添加酸洗缓蚀剂,例如硫脲、LAN-826等等。
除此之外,铝合金清洗剂中常见助洗剂还有:磷酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸钠、酒石酸钠、EDTA钠盐、NTA钠盐、HEDP钠盐等等,它们不仅可以螯合污垢中的金属离子与灰尘,同时还具有渗透及松散污垢等作用。
清洗剂的成分组成比较复杂,各成分的准确定性定量在研发中至关重要。主要通过红外光谱、核磁共振仪、气质联用、液质联用及离子色谱等仪器对其各组分进行分析。
 
一、红外光谱(IR)
IR广泛用于小分子、高分子化合物的定性分析。图1是红外光谱仪,图2是未知物的红外谱图及其匹配图谱,通过匹配图谱可以知道该未知物是三乙醇胺油酸皂。
 
图1 红外光谱仪
图2 红外谱图及其匹配图
二、核磁共振(NMR)
NMR可以分析测试清洗剂中的表面活性剂、助剂、缓蚀剂等有机组分,图3是核磁共振仪,图4是一种清洗助剂中葡萄糖酸钠的核磁共振1H-NMR谱图。
图3 核磁共振仪
 图4 核磁共振
三、气象色谱质谱联用 GC-MS
GC-MS可以用来分析清洗剂中的低沸点有机物,图5是气质联用仪,图6是一种水性清洗剂萃取液的GC-MS谱图,图7是图谱中8.67min流出物质匹配图谱,通过匹配图谱,可以判定该清洗剂中含有二乙二醇。
 图5 气质联用仪
 图6 GC-MS谱图
图7 保留时间为8.67min质谱匹配图
四、液相色谱质谱联用LC-MS
LC-MS用来定性定量清洗剂中难挥发性有机物,包括:表面活性剂、难挥发性溶剂、无机助剂、有机助剂、缓蚀剂等。图7是液质联用仪,图8是一种水性清洗剂MS谱图,通过该MS图谱,分析出该清洗剂中含有三乙醇胺、苯并三氮唑、异构十醇聚氧乙烯醚。
 图8 液质联用仪
图9 MS谱图
五、液相离子色谱(IC)
IC可以分析出清洗剂中的离子信息,图9是一种水性清洗剂的IC谱图,从图中可以看出,该清洗剂中含有草酸盐类助洗剂。
图10 水性清洗剂的IC谱图
欧宝电竞平台登陸地址的分析技术服务可以综合多种仪器数据对铝合金除油剂中各组分进行定性定量分析,从而大大缩短研发周期,助力企业完成产品研发。

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