一、化學(xué)除銹的基本原理
化學(xué)除銹是利用化學(xué)試劑與金屬表面的銹蝕產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其溶解、剝離或轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)，從而去除銹層的過程。其核心原理基于以下機制：
1、酸溶反應(yīng)
利用強酸（如鹽酸、硫酸、磷酸等）與金屬氧化物（銹層主要成分，如Fe?O?、Fe?O?）發(fā)生中和反應(yīng)，生成可溶性鹽和水，從而溶解銹層。以鐵銹（Fe?O?）為例，與鹽酸反應(yīng)的方程式為：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，具有反應(yīng)速度快，除銹效率高，但強酸對金屬基體可能產(chǎn)生腐蝕（“過蝕” 現(xiàn)象），需配合緩蝕劑使用。
2、絡(luò)合與螯合作用
使用絡(luò)合劑（如檸檬酸、EDTA等）與金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，使銹層從金屬表面剝離。例如，檸檬酸與Fe3?形成可溶性絡(luò)合物：C6H8O7+Fe3?=[Fe(C6H5O7)]^?+3H?，具有腐蝕性低，適合精密零件或有色金屬除銹，環(huán)保性較好。
3、還原反應(yīng)
利用還原劑（如草酸、抗壞血酸）將高價金屬氧化物還原為低價態(tài)，使其溶解度增加。草酸與Fe?O?反應(yīng)：Fe2O3+3H2C2O4=2FeC2O4+2CO2↑+3H2O，適用于銹層較薄的場景，對金屬基體損傷小。
4、轉(zhuǎn)化反應(yīng)（鈍化處理）
通過除銹劑將銹層轉(zhuǎn)化為致密的鈍化膜（如磷酸鋅、磷酸鐵），既除銹又防銹。常見應(yīng)用于磷化處理，反應(yīng)生成磷酸鐵鹽鈍化膜，增強金屬耐蝕性。

磷酸	檸檬酸	EDTA	草酸

二、化學(xué)除銹的應(yīng)用案例
1、鋼鐵工業(yè)：冷軋鋼板預(yù)處理
冷軋鋼板在軋制前需去除表面氧化皮（Fe?O?、Fe?O?）。采用鹽酸酸洗工藝，將鋼板浸入15%~20%的鹽酸溶液中，常溫下反應(yīng)10~30分鐘。鹽酸與氧化皮發(fā)生酸溶反應(yīng)，生成可溶性FeCl?和FeCl?，同時加入烏洛托品（緩蝕劑） 防止基體腐蝕。除銹后的鋼板表面潔凈，便于后續(xù)鍍鋅或涂裝。
2、船舶制造：船體除銹與防腐
船舶外殼長期接觸海水，易形成鐵銹（Fe?O??nH?O）和海生物附著。傳統(tǒng)工藝使用硫酸或硝酸酸洗，配合機械打磨；環(huán)保工藝采用磷酸+有機胺復(fù)合除銹劑，通過絡(luò)合與酸溶雙重作用除銹，同時生成磷酸鐵鈍化膜，磷酸與Fe3?形成難溶的磷酸鐵膜，隔絕空氣，延緩銹蝕，除銹效率達95%以上，且鈍化膜可提高船體耐海水腐蝕能力。
3、汽車零部件：發(fā)動機缸體除銹
發(fā)動機缸體表面銹層影響密封性和散熱性能。使用有機酸（檸檬酸 + 氨基磺酸）混合溶液，60~80℃下循環(huán)清洗。檸檬酸絡(luò)合Fe3?，氨基磺酸溶解銹層，同時加入緩蝕劑（如硫脲衍生物）保護鋁、鑄鐵等基體。非腐蝕性除銹，不損傷缸體表面精度，適合精密零件處理。
4、管道工程：工業(yè)管道內(nèi)壁除銹
輸油、輸水管道長期使用后內(nèi)壁形成銹垢，影響流量和介質(zhì)純度。采用“酸洗+中和+鈍化”三步法：鹽酸溶液循環(huán)酸洗（含緩蝕劑），氫氧化鈉溶液中和殘留酸，亞硝酸鈉溶液鈍化，形成防銹膜。酸溶除銹后，鈍化膜隔絕氧氣與金屬接觸。管道內(nèi)壁清潔度達Sa2.5級（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），延長管道使用壽命。
5、文物保護：青銅器除銹修復(fù)
青銅器表面形成有害銹（如氯化亞銅CuCl），需溫和除銹。使用檸檬酸銨溶液局部擦拭，配合機械微雕去除疏松銹層。檸檬酸銨與Cu2?形成可溶性絡(luò)合物，選擇性溶解銹層而不損傷基體。保護文物本體，保留歷史包漿，符合文物修復(fù) “最小干預(yù)” 原則。
6、環(huán)保型除銹劑：生物基有機酸應(yīng)用
替代傳統(tǒng)強酸，用于市政設(shè)施、橋梁鋼結(jié)構(gòu)除銹。使用乳酸、葡萄糖酸等生物基有機酸復(fù)配除銹劑，添加表面活性劑增強滲透性。有機酸通過螯合作用溶解銹層，生物降解性好，pH值溫和（4~6）。除銹效率接近鹽酸，廢水COD值降低50%以上，符合環(huán)保排放要求。

氨基磺酸	氫氧化鈉	亞硝酸鈉	乳酸