前言
為了避免藥物的不良變化，在設(shè)計(jì)制藥設(shè)備和高純水系統(tǒng)時(shí)，需要確保它們與產(chǎn)品之間的接觸面沒(méi)有反應(yīng)性、添加劑和吸收性。考慮到鉻鎳不銹鋼(ss)的耐蝕性和抗污染性，高純水系統(tǒng)基本采用鉻鎳不銹鋼。鈍化應(yīng)該達(dá)到材料的最大耐腐蝕性。不銹鋼是通過(guò)將鋼浸泡在硫酸/硝酸/氫氟酸中進(jìn)行拋光，以去除鋼表面的硫化錳、污垢、雜質(zhì)和缺陷。
當(dāng)鋼從酸浸浴中取出時(shí)，其表面會(huì)立即形成一層薄薄的氧化物。氧化層會(huì)使不銹鋼表面失去活性和非反應(yīng)性，因此不容易被腐蝕。任何系列的系列鉻鋼都含有%或更多的經(jīng)處理或焊接的鉻，在使用前應(yīng)進(jìn)行鈍化，并在鈍化前進(jìn)行適當(dāng)清潔。
鈍化是通過(guò)強(qiáng)氧化性化學(xué)試劑如硝酸來(lái)強(qiáng)化鋼表面。酸可以還原鋼表面的酸溶性物質(zhì)，使表面的高活性鉻以復(fù)合氧化物的形式存在。
鈍化的優(yōu)點(diǎn)
鉻鎳不銹鋼體系建立后，焊接處理會(huì)破壞已有的鈍化膜，降低材料的耐蝕性。特別是它會(huì)出現(xiàn)在以下幾個(gè)區(qū)域：被熱侵蝕的地方或者有殘留物需要延長(zhǎng)與材料表面接觸時(shí)間的地方。這樣，鈍化將修復(fù)耐腐蝕材料受損表面的完整性。
化學(xué)加工
表面膜的過(guò)度電去除和氧化劑(O分子)供應(yīng)不足將形成表面腐蝕產(chǎn)物。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，鉻(Crn)將從表面分離，暴露并氧化材料網(wǎng)下層的鐵(Fe)和鎳(Ni)。
在鉻鎳不銹鋼表面形成鈍化表面或鈍化膜非常重要，可以最大限度地提高材料的耐蝕性。當(dāng)暴露在氧化環(huán)境中時(shí)，這些材料會(huì)自發(fā)形成鈍化表面。氧的來(lái)源包括空氣、含氧水和其他氧化的大氣。鈍化的結(jié)果是，形成氧化的均勻耐腐蝕表面或膜。
除了自發(fā)形成的鈍化之外，化學(xué)和電化學(xué)處理可用于形成氧化膜。硝酸溶液(HNO)是一種氧化性酸(去除材料表面的電子)，會(huì)腐蝕材料。初始反應(yīng)或氧化可以抵抗材料表面的化學(xué)反應(yīng)。處于這種狀態(tài)的材料叫做“鈍化”，這種現(xiàn)象本身叫做“被動(dòng)性”。
氧化鉻薄膜的厚度范圍通常為..納米，平均為..納米。氧化鉻中鉻與鐵的原子百分比至少為:(或大于)。
鈍化操作
有許多鈍化操作，但它們有共同的主要步驟：
)洗滌(脫油溶劑)
)用水沖洗
)酸洗(鈍化步驟))最終水洗
為了形成均勻無(wú)缺陷的鈍化膜，需要對(duì)材料表面進(jìn)行預(yù)處理，這就要求材料表面應(yīng)完全清潔，無(wú)任何有機(jī)或無(wú)機(jī)污染物、游離金屬離子污染物或腐蝕產(chǎn)物。
步驟(除油):清除污垢、灰塵、油和油脂。使用水溶性清潔劑或溶劑完成此步驟。
第二步(水洗):去除溶解和游離的污垢，以及洗滌劑本身。
步驟(酸洗):去除金屬表面的游離離子、金屬殘?jiān)?、氧化物和其他腐蝕產(chǎn)物。在從金屬表面去除這些污染物并提供氧化環(huán)境后，形成鈍化膜并實(shí)現(xiàn)鈍化。這一步通常使用無(wú)機(jī)酸。
第四步(最終水洗)洗去酸性溶液，并持續(xù)洗滌系統(tǒng)，直到流出水和流入水的性質(zhì)相同。
美國(guó)測(cè)試和材料學(xué)會(huì)，ASTM A ，“不銹鋼零件、設(shè)備和系統(tǒng)清洗和除垢的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程”是關(guān)于鈍化的極好信息。它包括：清潔和鈍化程序，化學(xué)試劑的應(yīng)用，方法和檢測(cè)程序。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于建立特定的鈍化和其他特殊的清潔程序很有價(jià)值。
鈍化化學(xué)試劑的選擇
硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸，是鈍化最常用的酸。它不僅能產(chǎn)生游離鐵表面，還能為鈍化提供氧化環(huán)境。由于硝酸是一種腐蝕性化學(xué)試劑，因此在處理、儲(chǔ)存和使用時(shí)必須小心。
《聯(lián)邦規(guī)格》QQPC ()是硝酸應(yīng)用于各種合金不銹鋼的絕佳參考。
雖然硝酸傳統(tǒng)上是首選的鈍化酸，但鈍化液的應(yīng)用趨勢(shì)是減少化學(xué)侵蝕，考慮廢液流動(dòng)的安全、成本和環(huán)境問(wèn)題。
檸檬酸和檸檬酸銨(氨檸檬酸)正逐步被用作硝酸的替代品。這些化學(xué)試劑為人們和工作環(huán)境提供了理想的安全性。美國(guó)材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)A ()將這些酸歸類為清潔酸，而不是鈍化酸。造成這種差異的原因可能是這些酸不像硝酸那樣是氧化劑。
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檸檬酸硝酸鈉處理在去除游離鐵和其他金屬污染以及輕質(zhì)表面污染物時(shí)風(fēng)險(xiǎn)最低。
磷酸是一種弱氧化性酸，有時(shí)用于特定的鈍化操作。然而，沒(méi)有官方文件表明磷酸可以用作鈍化酸。
螯合劑，也稱為隔離劑或配位化合物，包括所有標(biāo)準(zhǔn)的水軟化化合物，如三聚磷酸鈉(STPP)、次氮基三乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(乙二胺四乙酸)，它們可以混合成酸性鈍化溶液，以增強(qiáng)金屬離子的浸出。電解拋光管道的環(huán)形軌道焊接降低了初始鈍化中使用的鈍化酸的侵蝕要求。根據(jù)電解拋光不銹鋼的焊接特性和鈍化表面特性，減少酸接觸時(shí)間、溫度和/或濃度。
化學(xué)試劑的使用方法
鈍化可以通過(guò)一系列的應(yīng)用方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。包括：
在洗滌劑洗滌中，攪拌或沖擊可以獲得最佳效果。在酸洗過(guò)程中，化學(xué)試劑的接觸通常就足夠了。再循環(huán)是鈍化操作中的優(yōu)選應(yīng)用方法。再循環(huán)可以達(dá)到流速標(biāo)準(zhǔn)(通常為.m/秒)。