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溶剂除油的“溶解度参数”理论:如何预测溶解能力?
关键词: 除油剂清洗剂除油溶解度
在金属加工、电子制造、精密清洗等领域,溶剂除油因其高效、快干、无水渍等优势被广泛应用。然而,面对种类繁多的油脂(如切削油、拉伸油、防锈油、硅油等)和琳琅满目的清洗溶剂(如醇类、酮类、烃类、氯代烃等),如何科学选择最有效的溶剂,而非依赖“试错法”?

答案藏在一个关键物理化学参数中——溶解度参数(Solubility Parameter, δ)。本文将深入浅出地解析这一理论,并提供实用的预测方法,助您精准匹配“油-溶剂”对,提升清洗效率,降低成本与环保风险。

一、什么是溶解度参数(δ)?

溶解度参数 δ 是衡量物质分子间内聚能密度的物理量,单位为 (MPa)¹/² 或 (cal/cm³)¹/2(1 (cal/cm³)¹/2 ≈ 2.045 (MPa)¹/²)。

其定义为: [ \delta = \sqrt{\frac{\Delta H_v - RT}{V_m}} ] 其中:

  • (\Delta H_v):蒸发热
  • (R):气体常数
  • (T):温度(K)
  • (V_m):摩尔体积

二、“相近相溶”原则的量化:Hansen 三参数模型

单一 δ 值适用于非极性体系(如烷烃),但工业油污多含极性基团(酯基、羟基等)。为此,Hansen(1967)将 δ 分解为三个分量

[ \delta^2 = \delta_d^2 + \delta_p^2 + \delta_h^2 ]

分量
含义
来源
(\delta_d)
色散力(非极性)
范德华力
(\delta_p)
极性力(偶极-偶极)
极性基团(C=O, CN等)
(\delta_h)
氢键力
OH, NH, COOH等

三、常见油污与溶剂的溶解度参数参考表

物质类型
示例
(\delta) [(MPa)¹/²]
(\delta_d)
(\delta_p)
(\delta_h)
矿物油
机油、液压油
15–16
15.0
0.5
1.0
动植物油
菜籽油、猪油
17–18
16.0
2.0
3.0
合成酯油
拉伸油、润滑脂
18–20
16.5
4.0
5.0
硅油
二甲基硅油
14–15
14.5
1.0
2.0
正己烷
烃类溶剂
14.9
14.9
0
0
甲苯
芳香烃
18.2
18.0
1.0
2.0
丙酮
酮类
20.0
15.5
10.4
7.0
异丙醇
醇类
23.5
15.8
6.1
19.0
三氯乙烯
氯代烃
18.0
17.0
5.7
3.0
HFC-43-10mee
环保氟溶剂
14.5
14.0
3.0
2.0

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