Попытаемся проанализировать способы очистки поверхности перед операциями: окраски; нанесения гальванических покрытий; вакуумного напыления; сборки прецизионных узлов; нанесения просветляющих покрытий на линзы; нанесения электродов на кварцевые резонаторы.

Все методы можно разделить на основные классы:

очистка в водных средах;

очитка в органических растворителях;

очистка в окислителях;

очистка в озоне и ультрафиолете;

физические методы очистки – термический, механический..

Основное достоинство очистки в водных средах - социальное, поскольку создает работу большому количеству населения. Социальная значимость метода неоспорима, все остальное - недостатки.

С недостатками принято бороться и побеждать. Борьба порождает получение зарплаты, и чем дольше проблема решается, тем дольше "борцы" получают зарплату.

Недостатки - необходимость применения в воде поверхностно активных веществ, недостатков от введения ПАВ много.

Первый - будучи активными веществами, молекулы ПАВ оттесняют воду с поверхности и замещают загрязнение более прочным соединением - самим поверхностно активным веществом.

Теперь поверхность детали или изделия вроде бы чистая. Но по сути дела она загрязнена мономолекулярным слоем ПАВ борьба с которым продолжается.

Далее должна следовать до получения чистой поверхности операция декапирования или активации. Смысл ее в следующем, с помощью сильной кислоты молекулы поверхностно активного вещества замещаются на анионы из раствора активации.

Враг побежден?

Нет!

Теперь, путем промывки, нужно перевести поверхность металла из загрязненной продуктами реакции с кислотой, в чистую.

После таких героических подвигов коллектив получил зарплату, а издержки списали на себестоимость.

После этого в битву за зарплату вступают работники водоочистных сооружений. После них экологи.

После них политики.

После политиков проблема возвращается к исходному "борцу", круг замыкается. На этом достоинства очистки поверхности изделий или деталей в моющих средствах исчерпываются.

Но Химики от Хай-Тека тоже вступают в битву за ту же зарплату и зарабатывают в общем часть сэкономленных денег предлагая более совершенный метод очистки в органических растворителях. Социально этот метод менее значим, поскольку очистка в органических растворителях, иначе именуемая обезжириванием поверхности, требует меньших трудозатрат.

Традиционно используются следующие группы органических растворителей.

Углеводороды (Уайт спирит, нефрас, бензин) - способность растворения жиров у них довольно высокая, однако они огнеопасны и всякие манипуляции с растворителями рано или поздно приводят к тому, что на предприятие является пожарник и все сэкономленные деньги забирает себе, или новый строитель - строить новый цех на пепелище старого.

Другая группа растворителей - хлорированные углеводороды, трихлорэтилен, перхлорэтилен, хлористый метилен. Эта группа неогнеопасная, но отличается поразительной токсичностью. Токсичность обуславливают и сами хлорированные углеводороды, и их продукты распада, в частности диоксины и другие продукты окисления хлоруглеводородов.

Эта группа растворителей дает работу врачам профпатологам, работникам морга, но это в худшем случае. И так далее. Справедливости ради надо сказать, что качество поверхности очень хорошее. Масло и жирорастворимые продукты удаляются хорошо. Вообще, судя по российской действительности, эта же группа растворителей скоро будет вызывать иски работников к работодателям о причинении вреда здоровью. Скорее всего, эти растворители выгодны адвокатам. Или будут выгодны.

Казалось бы, какая связь между юриспруденцией и органической химией? Как оказалось, очень тесная. Все хотят денег, с предпринимателя естественно.

Существует группа великолепных растворителей. Они негорючи, неядовиты (нетоксичны), обладают хорошей летучестью и стойкостью.

Это бромпроизводные углеводородов бромистый этил и бромистый пропил. Правда, они же обладают и выраженным наркотизирующим эффектом, но при этом они безвредны для здоровья. В войну несколько процентов бромистого этила добавляли в этиловый спирт для получения средства для наркоза в полевых условиях. Такой дериват назывался «Нарколан».

Вещества эти негорючие в силу присутствия брома в молекуле. При нагревании бром выделяется и ингибирует процесс распада молекулярного кислорода до атомарного, который собственно и поддерживает горение.

Однако у этой группы есть существенный недостаток - очень высокая стоимость. То есть платить придется производителю. Тут денежные потоки ведут в деловые израильские или украинские круги. Почему? Потому что бром вырабатывается на Украине и в Израиле.

Класс идеальных растворителей.

Наконец класс фторорганических соединений.

Это - растворители сказочных свойств. К ним относятся хладон 113 и его родственники.

Однако, это вещества крайне устойчивые и, вызывают изменения в атмосфере, из-за блокирования реакции образования озона.

В России производство хладона 113 (фреона 113) свернуто а цены на него достигли астрономических величин, поскольку он в общем незаменим для очистки кислородной аппаратуры.

Свойства - негорюч, неядовит, с точкой кипения примерно 45 градусов, летуч, довольно легко регенерируется на примитивном оборудовании. Проблема идеального растворителя все-таки решена. Появились заменители знаменитого 113го это Forane 141b DGX и Forane 141b SV (11дихлор1фторэтан) и вертрелл 4310 (гексафторпропан).

Что понимать под ИДЕАЛЬНЫМ растворителем? Что такое ИДЕАЛЬНЫЙ растворитель? - Неядовитый, неогнеопасный, легко перегоняющийся, химически стойкий, не реагирующий с материалами.

Именно таким растворителями и являются Forane 141b и вертрелл 4310.

Заметим по ходу, что не указано, что растворитель должен иметь низкую стоимость. Стоимость растворителя и цена растворителя неважна в том случае, если он не расходуется в процессе применения. То есть, идеальный или хороший растворитель это не тот, который носит баба Дуся в ведре, протирая поверхность тряпкой сомнительной чистоты, так же как гвоздь это не инструмент для делания дырок.

Для идеального растворителя очистки поверхности необходим станок, так же как и для сверла сверлильный. В случае с режущим инструментом это сомнений не вызывает. А баба Дуся так и ходит с ведром. До тех пор пока не возникнет необходимость инвестировать ёё зарплату в развитие производства, и заплатить химической индустрии куда меньшие деньги за несравнимо больший эффект. Такие установки уже есть.

Это регенеративные установки для очистки и обезжиривания фирмы Алленттех.

Растворитель в них не расходуется. Следовательно, его стоимость не имеет значения. А как правило дорогой инструмент дает иной экономический эффект и намного большую выгоду от применения. Именно выгодность применения породила рынок растворителей подобных Forane 141b. Стоят они в среднем в 5 раз больше, чем, скажем, перхлорэтилен, или в 20 раз больше чем бензин или Уайт спирит. Однако. Применение их выгодней.

Рассмотрим затраты на протирщиков, бензин, тряпки, производственные площади, и прочее. После этого можно понять, что проводить очистку бензином недопустимая роскошь, такая же, как и обезжиривание Уайт спиритом. Фактически, обезжиривание Уайт спиритом или бензином это размазывание масла тонким слоем и, как выше отмечалось, подаяние протирщикам в виде зряплаты. О качестве говорить даже не приходится. Но дело в том, что применение идеальных растворителей не имеет социального эффекта, и может наверняка вызвать социальные волнения. Безработные врачи, адвокаты, экологи и политики. Деньги в карман кладет органическая химия и предприниматель применяющий такие растворители. Пускай это гротеск, но тем не менее доля истины согласитесь есть.

Очень хороший пример.

В Германии потребление растворителя 141b составляет несколько десятков тысяч тонн в год. В России несколько тонн в год. Теперь, может не будем задавать вопрос во сколько раз автомобиль Волга хуже автомобиля Мерседес!

Великолепный метод для получения чистой поверхности.

Однако есть проблемы. Во-первых - не все материалы можно очищать таким способом. В основном применение ограничено неорганическими, чаще всего инертными материалами.

Во вторых - как правило, за небольшими исключениями, применяются довольно токсичные вещества.

Чаще всего метод основан на окислении загрязнений соединениями кислорода, хрома или хлора. Например, перекись водорода, являясь очень сильным окислителем, прекрасный реагент для удаления органических загрязнений, и прекрасно разлагается в окружающей среде, однако недостаточно эффективна, соли хромовой кислоты более эффективны, но требуют тщательной очистки сточных вод. Широко распространенные отбеливатели для белья тоже окислители, однако применяемые совместно с поверхностно активными веществами.

Существует интересный метод удаления органических загрязнений- это очистка в озоне и ультрафиолете.

Наша фирма имеет опыт разработки подобных устройств и ламп к ним.

Суть метода вот в чем.

Кислород воздуха разлагается под действием коротковолновой части ультрафиолета на атомарный кислород, он, рекомбинируя, с молекулярным кислородом создает озон, озон имеет более продолжительное время жизни, но прекрасно разлагается на органических загрязнениях, с выделением атомарного кислорода. Атомарный кислород в свою очередь, как сильнейший окислитель, реагирует с загрязнением, переводя его в летучие продукты окисления. Процесс стимулируется средневолновой частью спектра ультрафиолета, переводя атомы органического соединения в более редакционно-способное, Таким образом, после очистки в озоне и ультрафиолете получается практически идеально чистая от органических загрязнений поверхность. Нашей же фирмой разработаны датчики для этого процесса, способные уловить миллиардные доли загрязнений, вплоть до фемтограмм.

Термический

Здесь все понятно... требуется энергия , и немало. Просто нужно сильно нагреть изделие в электропечи и дядя Чубайс заработает еще денег. Или дядя Вагит. Но в любом случае не вы.

Механический

Вообще этим методом были получены наиболее чистые поверхности, и он до смешного прост. Например, чтобы получить идеально чистую поверхность кристалла его надо просто расколоть - место скола будет чистым. Однако в практике применение сомнительно.