复原剂和可生物降解螯合剂团结使用去除铁锈

弁言

为了处理如今很多化学品对情况和人类康健不利的成绩，发起接纳复原剂和可生物降解螯合剂的团结使用作为一种环保且高度宁静的交换方案，用于去除铁锈。

该干净测试的计划思索了复原剂和可生物降解螯合剂的互相作用，并确定了它们在去除铁锈历程中的顺应性和后果。经过对模子铁锈渍样品举行处理，并使用X射线衍射武艺和扫描电子显微镜举行表征和分析，评价了干净测试的功能。

为了交换现在对情况和人类康健不利的化学品，接纳复原剂和可生物降解螯合剂的团结使用作为一种环保且高度宁静的去除铁锈的交换方案。

计划了一种兼容性新型的干净测试，使用模仿铁锈渍的样品，并经过X射线衍射和扫描电子显微镜对其举行了评价。

该干净测试的计划思索了复原剂和可生物降解螯合剂之间的互相作用，并确定了它们在去除铁锈历程中的实用性和后果。

质料准备

模子染色剂使用棉质制备作为模子织物样品，并使用铁（III）氯化物六水合物作为染色剂质料。

组件洗濯液包含纯度为98％以上的草酸（富士胶片和光化学-卡尔斯）、浓度为35?37％的盐酸（富士和光化学品）以及柠檬酸（富士和光化学药品）作为酸性试剂，别的，洗濯液还添加了亚硫酸钠（富士夫-ILM和光化学）。

作为复原剂，组件洗濯液中含有二氧化硫脲（富士和光化学药品）和L（＋）-抗坏血酸（富士胶片和光化学-卡尔斯，纯度>99.6％）。

别的，还到场了乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA，富士和光化学-小卡尔斯）、二乙烯三胺五乙酸（DTPA，东京化学产业，纯度>98％）和次氮基三乙酸（NTA，富士胶片和光化学）。

作为螯合剂，组件洗濯液中使用了3-羟基四钠2,2′-亚氨基二琥珀酸酯（HIDS，日本食白）、草酸盐（富士胶片和光化学）、葡萄糖酸钠（富士-影戏和光化学）和柠檬酸钠（富士和光化学品，纯度>99％）。

菲咯啉吸取测定法中使用了盐酸（富士胶片和光化学，纯度35-37％）、乙酸钠三水合物（富士胶片和光化学，纯度>99％）、羟氯化铵（富士和光化学品，纯度>98％）以及1，10-菲咯啉单水合物（俊世化学）。

干净液中使用了氢氧化钠（富士胶片和光化学-卡尔斯，纯度>97％）、碳酸钠（富士和光化学品，纯度>99.8％）、碳酸氢钠（富士胶片和光化学，纯度99.5?100.3％）、醋酸酸（富士胶片和光化学，纯度99.7％）以及钠乙酸盐三水合物（富士胶片和光化学，纯度99％）用于调治干净液的pH值。

模子染色剂的制备

起首，将约125克棉织物浸泡在1升温度为60-70°C的0.5％碳酸钠水溶液中，然后，用蒸馏水对织物举行冲洗，举行脱水和电子显微镜（ED）处理，然后举行风干，处理后的织物切成5厘米×5厘米轻重的碎片。

接下去，将织物浸泡在污渍液中，用于准备含铁（III）氯化物的溶液，将20克铁（III）氯化物溶解在80毫升蒸馏水中，然后将织物浸泡在溶液中。

然后将切割好的织物夹在滤纸之间，在大荣加乐精机（DH-350H）中捏碎，并将其干枯一天，干枯后的棉织物放入一升沸腾的碱性水中，制备办法是将1克氢氧化钠溶解在1升蒸馏水中，将水加热至沸腾并坚持暖和。

颠末10秒后，从碱性水中取出织物，举行脱水和风干，然后将其切割成2.5厘米×2.5厘米的碎片，用作染色的模子样品。

为了制备用于染色分析的样品，将1毫升的污渍液滴在玻璃杯载玻片上，然后将其干枯一天。随后，与煮沸的氢氧化钠反响，使用IDE溶液处理，再次干枯一天。

对模子染色举行了X射线衍射（XRD）分析，该实行在智能实行室中的理学实行室中举行，丈量范围为2θ角度从10°到90°，并使用带有HyPix 1探测器的一维形式举行了扫描。

模子染色样品，经过扫描电子显微镜（基恩士VE-8800）在高真空条件下举行了分析，使用2 keV能量的电子束。

在干净测试时期，将一两块棉织物浸泡在100mL的干净溶液中，该溶液含有乙酸、乙酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠等因素。

为了丈量溶液的pH值，使用了笔式pH计（合一，AS 600），而温度丈量则使用了温度计（网-苏肯，快速反省 SN-820）。为了坚持温度安定，使用了水浴（眼花，水浴SB-9）。

菲咯啉吸取法铁离子价测定

在棉织物之前和之后，将其与10％盐酸交往，并提取出2 mL的提取物，分散放入两个50 mL的容量烧瓶中，此中一个烧瓶中到场了1 mL的0.3 M羟胺溶液。

使用紫外-可见光光谱仪（BLE分光光度计）丈量了两个样品的吸光度值，以确定铁的化合价，随后，到场了5 mL 1 M乙酸钠水溶液，然后到场了5 mL 0.25％的1，10-菲咯啉溶液和充足的蒸馏水，使液面到达烧瓶的标线。

菲咯啉吸取测定法可以用来量化二价铁离子，在实行中，当添加羟胺时，经过复原作用，羟胺将三价铁离子复原为二价铁离子，因此可以同时丈量二价铁离子和总铁离子的含量，但是，当不添加羟胺时，仅有二价铁离子可以被准确地量化。

去污力评价

由于接纳的办法无法准确控制氧化铁污渍的附着量，因此必要开发一种布局化的定量办法来确定干净前的污渍量。

因此，实验使用X射线荧光光谱（XRF）对铁举行定量分析，以完成快速而非毁坏性的样品分析。

XRF被广泛以为是一种准确可靠的元素定量东西，可用于分析固体无机和天然样品，在地质学、医学和考古学等范畴，XRF已被广泛使用。

干净前后粘附的模子污渍的去污才能可以经过使用菲咯啉吸取测定法举行测试，并盘算铁的量来评价。

假如铁结壳的数目与干净前后的污渍量之间存在干系性，可以经过团结X射线荧光光谱（XRF）和菲咯啉吸取测定法来确定模子污渍上总附着的铁的量，如此的分析可以提供关于污渍的信息。

别的，经过使用XRF和光谱菲的模子染色样品举行分析，可以开发射紫外-可见光谱吸取测定法，用于评价溶液中无花果因素的浓度，这种办法可以提供关于模子染色溶液的因素的信息。

使用XRF法盘算的铁含量与菲咯啉吸取测定法（无花果）衍生的铁含量举行了比力，研讨后果标明，这两种办法盘算的铁含量之间存在高度干系性（R2=0.993）。

这一后果验证了使用XRF法来测定干净率的可行性，经过XRF法测定铁含量可以提供准确的后果，并与菲咯啉吸取测定法相一律，从而为评价干净率提供了可靠的办法。

可生物降解螯合剂的去污力

在生物降解性方面，与亚硫酸钠和EDTA团结的种种螯合剂存在成绩，只管以前证实亚硫酸钠和EDTA的组合具有精良的铁锈去除后果，但在本研讨中使用模子染色剂再次确认了这一点。

因此，研讨探究了使用生物降解性螯合剂作为EDTA交换品的约莫性，并举行了干净测试，署理物使用亚硫酸钠和其他种种螯合物。

经过将pH值调治至碱性条件（pH 10），亚硫酸钠可以发扬安定的复原作用，并举行干净实验，如此的探究有助于寻觅更环保的交换品，以提高干净剂的生物降解功能。

在研讨中，以以下条件举行干净测试：使用浓度为0.01摩尔/升的氢氧化钠亚硫酸盐和浓度为0.01摩尔/升的螯合剂， 温度设定为40°C，干净时间为20分钟，这些条件下的干净实验旨在评价干净剂的功能和后果。

实行后果体现，EDTA、NTA、DTPA和HIDS对模子污渍体现出了出色的干净后果，但是，天然酸盐的干净后果较低，约莫是由于草酸钠、柠檬酸钠或葡萄糖酸钠等天然酸性盐的螯合才能相对较弱，不及EDTA、NTA、DTPA和HIDS。

由于NTA被以为是二类致癌物质，而DTPA被确定为潜伏的致癌物质，因此使用NTA或DTPA是不真实践的。

草酸和柠檬酸钠作为交换方案的螯合剂备受眷注，但它们在干净模子污渍方面并没有体现出较强的后果，无法与EDTA媲美。

可生物降解的螯合剂HIDS[76]不休备受眷注，作为EDTA螯合剂的交换物，体现出高度的干净后果。

在研讨中，HIDS也证实好效，因此成为适实用于去除铁锈的切合可生物降解螯合剂的候选者。

种种复原殽杂的去污力

药剂和螯合剂浓度为5的盐酸％至 15％ 最常用于酸洗钢材35和草酸据报道，酸具有最好的氧化铁溶解度-在主要天然酸中的力气。

由于它的细胞络协力和高复原力因此，去污力组合复原-所述生物降解螯合剂和可生物降解螯合剂是与盐酸和草酸一同反省所发起的组合的实践实用性。

在以下实行条件下举行了干净测试：温度为40°C，洗濯时间为90秒，使用的组合包含0.1 mol/L的亚硫酸钠溶液，0.1 mol/L的二氧化硫脲溶液，0.05 mol/L的EDTA溶液和0.05 mol/L的HIDS溶液。

别的，盐酸浓度为1.37 mol/L，实行后果体现使用亚硫酸钠和种种螯合剂组合举行干净后，模子污渍的去污后果以及外表的改良。

别的，pH值对亚硫酸钠和种种螯合剂组合的去污后果以及对二氧化硫脲和种种螯合剂组合的去污后果也举行了评价。

总结

通常，使用酸性剂去除铁锈，但这种办法对情况和人类康健有拦阻影响，因此，寻觅一种环保的交换办法来撤除铁锈变得十分紧张，在研讨中，探究了一种环保型的除铁锈办法。

起首，使用复原剂和可生物降解的螯合剂作为交换品来撤除铁锈，传统的螯合剂如EDTA不成生物降解，因此对情况形成负面影响。

为此，还研讨了种种可生物降解的螯合剂来交换EDTA，同时，还使用了复原剂来加强除锈后果。

在研讨中，研讨者们制备了模子铁锈污渍，并提出了一种环保型的除铁锈方案，创建了一种评价去污力的办法，并研讨了不同螯合剂的后果，作为交换EDTA的药剂。

后果体现，使用可生物降解的螯合剂和复原剂的组合，如HIDS，其去污力同等或优于传统的酸性去除办法。

因此，告捷证实白一种除铁锈的办法，团结了复原剂和可生物降解的螯合剂，这种办法在环保性方面具有上风，为开发更可持续的除铁锈办法提供了紧张的引导。

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