油脂的酸性水解和碱性水解

金属工件除油、除锈、钝化及防锈知识解析——金属表面处理工艺背后的化学原理

金属工件在生产加工过程中，为何会有油的存在呢？这是因为无论是车床还是加工中心，在加工过程中，为了流畅性和润滑性，可能需要在工件表面涂抹一些机械油。即便在设备上没有直接给工件涂抹油，但设备的润滑油也可能会流动到工件表面。在打磨、抛光等工序后，工件表面的油层更为显著。这些油属于机械润滑类油，并且可能伴随着加工过程中的灰尘、微小颗粒等杂质附着在工件表面。

那么，金属表面的这些物质该如何去除呢？对于灰层和金属小颗粒，虽然理论上用水可以清洗干净，但由于金属表面有一定的油性，这些灰层和小颗粒会被粘住，难以仅通过水洗去除。清理这些灰层和金属小颗粒实质上就是除油的过程。一旦油被去除，附着在表面的污垢也就随之清理干净了。

接下来是机械油的去除。我们思考一个简单的问题：在加工金属零件时，工人是如何去除手上的机械油的？通过简单的使用肥皂或洗洁精多次清洗即可去除。这说明金属除油剂的成分可能与洗洁精等产品有相似之处。那么它们是如何去除油污的呢？主要是通过增加油污的分散和悬浮能力，这一过程通常由亲油型表面活性剂完成。这些表面活性剂能将不易溶于水的油或污垢分散并悬浮在水中。这个过程是纯物理反应，通过让油污分子带正负极电荷，通过同级电荷相互排斥的原理将油分散在水中，达到稳定分散和悬浮的效果。表面活性剂还具有亲水的分子结构，虽然油不溶于水，但随着表面活性剂的溶解，也可以被视为变相溶解，随后被水冲走。

除了上述物理反应外，还可能通过碱性物质与部分油脂发生的化学反应——酯水解反应来去除油脂。这一过程中油脂会与氢氧化钠发生反应产生高级脂肪酸纳和甘油。甘油可以与水任意混合，高级脂肪酸纳则是制作肥皂和洗洁精的主要成分。在工业中通常会同时使用这两种方式去除油脂。也就是说在某些情况下可能需要使用碱性物质来辅助完成除油过程。对于除油剂的具体成分而言除了碱和表面活性剂还会包含脂肪酸钠等其他成分这些化学成分共同协作以达到高效的除油效果。