如何去除制药用水设备上形成的红锈？

红锈程度分级

根据红锈的严重程度，我们可以将红锈分为三个等级。但是，系统中的红锈并不单纯属于某一个级别。

一级:附着在不锈钢表面，容易去除的金属氧化物或氢氧化物，主要是FeO，颜色从橙色到橙红色不等。

二级:未钝化表面的原位氧化，主要是Fe2O3，也含有一定量的Cr、Ni的氧化物和碳，颜色多样，如橙、红、蓝、黑等，主要是氯等卤素对不锈钢表面的腐蚀。

三级:高温导致氧化物沉淀。其成分和结构与一、二级红锈不同，主要是Fe3O4。结构中还含有一定量的铬、镍、硅，颜色为金、蓝、黑，极难去除。

根据不锈钢钝化层的分析方法，发展了几种常见的红锈分析方法，分为流体分析和不锈钢表面分析。流体的分析方法主要有超痕量无机分析(ICP/MS)、标准粒子分析-光刻胶法、超痕量无机分析(SEM/EDX)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)。不锈钢表面分析的方法主要包括显微镜或人眼检查、扫描俄歇微分析(SAM)或俄歇电子能谱(AES)、化学分析电子能谱(ESCA)或X射线光电子能谱(XPS)和电化学阻抗谱。其中，不锈钢表面的分析方法大多是破坏性的。

清洁方法

目前去除红锈的方法主要有溶剂清洗和电化学清洗。清洗用的溶剂多为酸性，也出现一些中性溶剂。根据红锈的不同等级，应采用合适的酸或酸混合物及其浓度，并控制清洗时间和温度，以达到满意的红锈清除效果。

1.溶剂清洗

A.磷酸:用于去除一级和二级红锈，不会腐蚀不锈钢表面。其浓度为5%-25%，操作条件为2h-12h(一级红锈)或2h-24h(二级红锈)，40℃-80℃。当此浓度的磷酸与各种浓度的柠檬酸或硝酸混合时，可用于去除所有的红锈，其操作条件为:2-12小时，40℃-80℃；二级红锈:2h-24h，40℃-80℃；三级红锈:8h-48h以上，60℃-80℃。

B.硫代硫酸钠:可用5%-10%的硫代硫酸钠去除原生红锈，但会产生硫化物。其操作条件为2h-12h，40℃-80℃。

C.柠檬酸混有机酸或HF(或NH4HF2): 3%-10%柠檬酸混有机酸可用于去除一级红锈。操作条件为2h-12h和40-80℃。而5%-10%的柠檬酸与有机酸混合去除次生红锈，操作条件为2h-24h，40℃-80℃。当5%-10%的柠檬酸与有机酸或HF(或NH4HF2)混合时，可用于去除三级红锈。工作条件在8小时-48小时和60℃-80℃以上。在这种情况下，不锈钢表面将被蚀刻。

D.草酸:用2%-10%的草酸在40℃-80℃下去除二次红锈2h-24h。而用10%-20%的草酸在60℃-80℃下去除三级红锈8h-48h以上。草酸会腐蚀不锈钢表面。

E.硝酸和HF(或NH4HF2):用15%-40%的硝酸和1%-5%的HF(或NH4HF2)去除三级红锈1h-24h。工作温度可以从室温到40℃，但会腐蚀不锈钢表面。

2.电化学清洗

红锈越严重，除锈用酸浓度越高，操作时间越长，温度越高。新工艺还采用中性溶剂去除一、二级红锈，其效果比酸性溶剂温和。对于难以去除的红锈，我们也可以使用25%-85%的磷酸进行电化学清洗，操作时间在10min/m2左右。这种方法不会腐蚀不锈钢表面，而只会腐蚀可接触到的表面，主要是容器。

其他的

红锈清除程序完成后，通过目测、棉签擦拭、重金属浓度检测来确定合格标准或根据经验对系统进行清洗。部分红锈去除工艺会对不锈钢表面造成腐蚀损伤，然后可能会进行钝化工艺。值得注意的是，无论红色除锈还是钝化，使用的溶剂大多具有腐蚀性，因此在制定方案时应充分考虑EHS。

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