一、引言
在化學清洗中清洗液的選擇確定是非常重要的工作，它對化學清洗設備的保護起著決定性作用，也是制定化學清洗方案的主要依據。清洗液的選擇一般要經過垢樣分析、
清洗劑選擇、緩蝕劑選擇等試驗，通過試驗結果的數據并兼顧各方面因素，從實際出發以科學的態度和方法來確定化學清洗中的清洗液配方，即清洗劑的種類、濃度和緩蝕劑的種類、濃度，以及清洗液的使用溫度、清洗時間等。通過實驗室的各項試驗能提出相對較符合實際的清洗液配方，以避免清洗液選用中的盲目性、單一性等痹病，提高化學清洗的保險系數，確保清洗設備的安全，以防發生各種設備損壞事故。以下就選擇試驗中的垢樣分析、清洗劑的選擇、緩蝕劑的選擇等分別進行討論。
二、垢樣分析
垢樣分析顧名思義就是采取被清洗設備的污垢樣品，進行成分的定性或定量分析，通常以定性分析為多，本文主要簡單討論普通垢樣的定性分析方法，而對一些特殊的有機化合物垢等不作討論。垢樣分析是確定清洗液配方的首工作，其分析結果能提供污垢的主要成分，是確定清洗劑選擇范圍的主要依據。
1.取樣
取樣是垢樣分析的第一步工作，其基本要求是所取的垢樣具有代表性。采取量一般在100～200g左右，在滿足實驗需要量的同時留有一定的保留量，以備復查考證。
2.定性分析
(1)儀器與試劑
A.藥物天平
B.常用玻璃器皿
C.HCl 5% (CP)
D.BaCl2 10% (CP)
E.NaF 0.5% (CP)
F.乙醚
(2)試驗步驟
用天平稱取重約5g大小的垢樣5塊，分別置于編有序號的100ml燒杯中，先在1號燒杯中加入5%HCl30ml左右觀察垢樣，記錄其變化狀況；然后按序在2號燒杯中加入10%BaCl230ml左右觀察垢樣，記錄其變化狀況；在3號燒杯中加入0.5%NaF30ml左右觀察垢樣，記錄其變化狀況；取4號燒杯將垢樣用研缽研碎后，移入燒杯中加入50ml左右乙醚溶劑觀察垢樣，記錄其變化狀況。最后將記錄的試驗結果按表1的鑒定方法說明來判斷垢樣的大致組成。應該指出的是污垢組成是十分復雜的，除單一型污垢外，混合型垢也是常見的，所以通常要經過幾步的鑒別試驗才能確定垢樣的主要成分，但對某些簡單的單一型垢樣經一步或二步試驗基本確定后，不一定要每步鑒別試驗都做。
一污垢成分簡易鑒定方法說明
1.鑒定試驗結果：加入5%HCl后，垢塊溶解，同時生成大量氣泡，溶液剩余殘渣量極少。污垢成分：碳酸鹽垢
2.鑒定試驗結果：在HCl中幾乎不溶解，無氣泡產生，加入10%BaCl2溶液后產生大量白色沉淀。污垢成分：硫酸鹽垢。
3.鑒定試驗結果：在HCl中不溶解，加入0.5%NaF可緩慢溶制。污垢成分：硅酸鹽垢
4.鑒定試驗結果：加入5%HCl后即可溶解，其酸液呈黃綠色。污垢成分：氧化鐵垢
5.鑒定試驗結果：將乙醚加入研碎垢樣中，乙醚液層呈淺黃顏色，不溶的垢呈灰白色。污垢成分：油垢。
3.定量分析
除上述的常用定性分析方法外，對一些特殊的垢樣，有時要求作定量分析。定性分析的結果是垢樣的大致成分，而每種成分在垢樣中所占的比重是不知道的，只有借助于定量分析來確定各種成分的含量，定量分析是在定性分析基礎上進了一步，它對選擇確定清洗某些重要大型設備的復雜污垢是有利的。定量分析可采用容量法、重量法或儀器分析等測定方法，一般文獻均有報道，本文就不介紹了。
三、清洗劑的選擇
通常，在經過垢樣分析或通過設備所經物料的調查大致確定其垢樣組成，并結合設備材質等了解后，就可進行清洗劑的選擇(清洗劑主要指的是酸性清洗劑，常用的有無機和有機酸)。根據垢樣組成，被清洗設備材料的性質，先確定可選清洗劑的范圍，而后經過科學的試驗方法來選定所用清洗劑的品種、濃度、使用溫度等。
1.清洗劑的選擇原則
選擇清洗劑時一般應掌握以下原則：在保證一定時間溶垢的前提下，選用低濃度、常溫、安全、經濟的清洗劑。
2.試驗方法
(1)儀器與試劑
A.藥物天平
B.磁力加熱攪拌機
C.常用玻璃器皿
D.計時鐘
E.各種濃度的無機、有機酸(CP)
F.其它化學試劑
(2)選擇試驗用清洗劑的確定
試驗用清洗劑要根據設備的材質、垢樣的狀況與組成等情況來確定，在此要著重指出的是不銹鋼材質的設備清洗是不允許選用鹽酸的，因鹽酸酸洗中殘余的氯離子會引起不銹鋼產生應力腐蝕和晶間腐蝕破裂。一般情況下可選用兩種清洗劑，每種清洗劑選用清洗中常用的高、低兩種不同濃度，共四種選擇用清洗試劑，但對一些復雜，特殊的垢樣選擇范圍要寬，可多選用一些試驗用清洗劑，對某些復雜的有機垢樣要選用特殊的針對性清洗劑。
(3)試驗步驟
用藥物天平分別稱取相同重量(5～10g)的垢樣4塊置于標有編號的4只100ml燒杯中，分別加入不同的選擇用酸60～70ml左右，將試驗開始的時間按序號分別記錄在試驗報告單上，然后仔細觀察杯中垢樣形態的變化，將燒杯中垢樣基本溶解后的時間與其它試驗結果分別記錄在報告單上。如經相當一段時間后垢樣都不溶，這時可考慮采用加溫攪拌的方式，將燒杯分別放置在磁力加熱攪拌機上，放入磁性攪棒，打開攪拌，調節適當轉速(如攪拌有困難，可將垢樣敲碎)開啟加熱器調節溫度由低到高，逐漸上升，但不得超過常用緩蝕劑最高使用溫度，否則將會對緩蝕劑的使用帶來問題，試驗步驟仍按上述進行并記錄試驗的溫度等。加溫后垢樣還不溶，就要考慮采用特殊的針對性化學溶劑，這種情況大多是復雜的有機垢，要根據設備所走物料的分子結構來選擇清洗劑。
3.清洗劑的選定
根據上述試驗的結果和清洗劑的選擇原則并結合實際情況就可確定所選的清洗劑。一般情況下以溶垢的時間為尺度，溶垢時間越短，表明清洗劑對垢樣溶解性能越好，因而要選擇溶垢時間最短的清洗劑。如溶垢時間相差不大，在考慮溶垢時間的同時主要從清洗劑選擇原則及操作難易等方面衡量，綜合分析后，再確定適宜的清洗劑，另外對一些特殊清洗劑確定還要顧及到其它一些因素。
四、緩蝕劑的選擇
在確定清洗劑后，最后一項試驗工作就是緩蝕劑的選擇，它是確定清洗液配方的重要一步，選擇得如何，對設備清洗至關重要，因為一種較理想的清洗液不僅能清除垢物，更關鍵的是在除垢的同時不能損傷和破壞被清洗設備，否則清洗本身就失去了意義。緩蝕劑的選擇試驗通常是根據清洗劑種類、使用溫度、濃度等確定一個緩蝕劑的選擇范圍，然后依據試驗的結果，結合各種因素和實際情況來確定緩蝕劑的種類、使用濃度等。
1.試驗方法
(1)儀器與試劑
A.萬分之一分析天平
B.恒溫水溶
C.藥物天平
D.常用玻璃器皿
E.計時鐘
F.各種材質的試驗掛片(規格50×25×2mm)
G.各類型緩蝕劑
H.其它化學試劑
(2)選擇試驗用緩蝕劑的確定
選擇試驗用緩蝕劑的范圍要根據確定的清洗劑種類、性質、濃度、使用溫度等條件：一般選擇兩個種類；兩種濃度，共四份選擇用緩蝕劑。但對一些特殊的情況選擇范圍可寬一些。
(3)試驗步驟
取編有序號的150ml燒杯4只，分別加入確定后的試驗用清洗劑100ml和大小適宜的污垢樣塊，然后用分刻度移液管按比例分別加入確定已作記錄的不同種類與濃度的緩蝕劑，用玻璃棒混勻后按序分別放入編有序號并已稱重的試驗金屬掛片，同時記錄下試驗起始的時間(如不是常溫而有溫度要求的，就要將燒杯放置在控制一定溫度的恒溫水浴中)，試驗一般控制在8～12小時(時間長短對試驗本身沒有大的影響，但為試驗所得腐蝕率數據的準確性，通常提倡試驗時間長一些)試驗結束后，用鉗子取出金屬掛片，先在自來水中沖刷干凈，然后用無水乙醇脫水后放置于干燥中2～3小時(掛片試驗前也要放置在干燥器中相同的時間)，最后取出后用分析天平分別稱取金屬掛片的重量，記錄在試驗報告單上，根據金屬掛片的失重，掛片的表面積等按下式計算出各組掛片的腐蝕率。腐蝕率的單位有腐蝕深度指標毫米/年與腐蝕重量指標克/米2•小時，兩種單位可相互換算，通常采用腐蝕深度指標。
腐蝕率，克/米2•小時
式中：
V-——腐蝕速度(克/米2•小時)
g0——表示試樣腐蝕前重量(克)
g——表示試樣腐蝕后重量(克)
S——試樣的表面積(米2)
t——腐蝕的時間(小時)
腐蝕率，毫米/年
式中：
d——金屬密度(克/厘米2)
VL——腐蝕速度(毫米/年)
2.緩蝕劑的選定
根據試驗結果即各組掛片的腐蝕率和其它一些因素可確定所選緩蝕劑的種類與使用濃度。通常腐蝕率越小表明其緩蝕劑性能越好，故一般選定腐蝕率小的掛片試驗組的緩蝕劑為中選緩蝕劑。但當幾種緩蝕劑的緩蝕能力相差不大，即各組試驗掛片的腐蝕率接近時，就要從經濟、低濃度、安全諸方面考慮確定。應該指出的是，所中選的緩蝕劑緩蝕能力必須達到化學清洗的要求，即試驗掛片的腐蝕率要小于10毫米/年(實驗室所獲得的腐蝕率試驗數據與實際清洗時對設備的腐蝕率有一定差距，故實驗室對腐蝕率的要求應高一些)，否則就要重新選擇，這種情況較為少，可能是由于垢樣的某種化學組分破壞了緩蝕劑的性能。
五、清洗的確定
經過上述的幾步試驗，就可科學地確定清洗液的配方了，即可選定清洗劑的種類、濃度和緩蝕劑的種類、濃度了。
