常用缓蚀剂
缓蚀剂的种类、机理及应用
二、吸附理论 已知金属／溶液的界面电容因腐蚀剂吸附而下降。令C0，C，Cl分别表 示未吸附、吸附及饱和吸附时的界面电容，则其覆盖度（θ）与界面电容之 间存在以下关系： θ＝(C0 – C)/(C0 - C1)=ΔC/ΔC 1 （6—1） 吸附等温式反映了吸附的类型和特性，对于表面均匀、吸附粒子间无 相互作用的单层吸附，一般符合Langmuir吸附等温式： θ＝bX／(1+bX) （6—2） 由式（6—1）、式（6—2）得到： X/ΔC＝1/(bΔC1)+X/ΔC1 （ 6 —3 ） 式中ΔC=C0—C，ΔC1=C0—C1，X是缓蚀剂浓度，b是吸附平衡常数， 它反映了吸附能力的强弱或吸附活性的大小，其倒数(1/b)相当于表面半覆 盖时的缓蚀剂浓度。如果吸附符合Langmuir等温式，则X/ΔC—X应为直线 关系，并且由此可求得ΔC1（1/斜率）和b（斜率/截距）。 根据热力学公式，吸附能可表示为（A.W.亚当森著，1985）： Q=RTln(b／b0) （ 6 —4 ） 由不同温度下的b值（作lnb-1/T图）可求得Q值。 实验结果汇总于表6—1和表6—2中。
三、成膜理论 指缓蚀剂与金属作用生成钝化膜，或者与介质中的离子反应生成沉积 层而使金属缓蚀，分为氧化膜、沉积膜和胶体膜三种。 1．氧化膜 它的形成是由于缓蚀剂本身的氧化作用或溶解氧的氧化作用所致。例 如：
2Fe + 2Na2SO4 + 2H2O == Fe2O3 (γ-)+Cr2O3(s) + 4NaOH
二、吸附理论 由不同温度下所得b值计算出0.17mol•L-1 Na2SO4溶液中，BTA和MBT 在90Cu-10Ni上的吸附热分别为－36.55kJ•mol-1和－48.02kJ•mol-1（相应b0。 值分别为1.36×108和1.33×108），均属放热反应。另外，吸附热随温度升 高有不同程度的渐增趋势，该现象对70Cu-30Ni表现比较明显。 由表6—1可见，在0.5 mol•L-1NaCl溶液中，BTA和MBT的吸附顺序为 70Cu-30Ni＞90Cu-10Ni＞Cu，BTA比MBT更容易吸附。在0.17mol／L Na2SO4溶液中MBT的吸附顺序为Cu>90Cu-10Ni＞70Cu-30Ni；20℃以下 BTA在Cu上的吸附最大，25℃以上则在90Cu-10Ni上最易吸附。从吸附热随 温度的变化情况也能看出，温度升高有利于MBT在70Cu-30上的吸附。 实验中发现，当MBT的浓度很低时，界面电容和腐蚀速度有所增加， 在0.5 mol•L-1Na溶液中更加明显。相比之下，BTA只在浓度极低时有此现象， 且不明显。这种现象可解释为MBT与溶液中铜离子络合，促使表面Cu2O膜 的溶解所致。 由实验结果可以得出，当0.5 mol•L-1NaCl和0.17Na2SO4溶液中BTA和 MBT浓度较低（＜5m mol•L-1 ）时，它们在Cu，90Cu-10Ni和70Cu-30Ni表 面上发生化学吸附。Ecorr移动和弱极化曲线的变化情况表明，BTA和MBT 的吸附对阳极、阴极过程都有抑制作用，但主要表现为阳极型缓蚀剂。
缓蚀剂
物理性质【中文名称】咪唑【中文别称】甘恶啉；间二氮茂;咪唑;1,3-二氨杂环戊二烯;1，3-二氮杂茂；1，3-二氮杂-2，4-环戊二烯【英文名称】Imidazole咪唑结构简式【相对分子量或原子量】68.08 【密度】1.0303(101/4℃) 【熔点（℃）】89～91 【沸点（℃）】257 【闪点（℃）】145 【粘度mPa·s（20℃）】2.696 【折射率】1.4801（101℃）【性状】本品为白色棱形或片状结晶，易溶于水、醇中，微溶于苯，难溶于石油醚有毒，对皮肤、粘膜有刺激性和腐蚀性。
【CAS】288-32-4编辑本段化学性质咪唑从苯中析出者为单斜晶系棱柱状无色结晶，有氨气味。
【溶解情况】咪唑微溶于苯、石油醚，溶于乙醚、丙酮、氯仿、吡啶，易溶于水、乙醇。
【用途】用作环氧树脂固化剂，作为铜的防锈剂，医药、农药原料，也用作脲醛树脂固化剂、摄影药物、粘合剂、涂料、橡胶硫化剂、防静电剂等的原料及有机合成中间体。
【制备或来源】（1）甲酰胺和乙二胺固相催化脱氢，催化剂为以三氧化二铝为载体的铂；（2）以乙二醛为原料，在甲醛中与硫酸铵（或氨）在85～90℃反应而得。
CAS No.：288-32-4 咪唑99.5% 英文名称:Imidazole 化学名称:1,3-二氮杂环戊二烯别称:1,3-二氮唑,间二氮茂分子式:C3H4N2咪唑[1]分子量:68.08 性质:白色棱形或片状结晶,易溶于水,乙醇,乙醚,氯仿中,微溶于苯,难溶于石油醚,有毒,对皮肤,粘膜有刺激性和腐蚀性.编辑本段用途说明咪唑是一种重量的精细化工原料,主要用于医药和农药的合成以及环氧树脂的固化剂.在医药中用于咪唑类抗真菌药物,是双氯苯咪唑,益康唑,酮康唑,克霉唑等药物的主要原料之一,还广泛地用于水果的防腐剂. 包装:25KG编织袋内衬双层塑料袋. 作为医药工业的中间体，用于制备克霉唑、咪康唑、益康唑、酮康唑等抗真菌药物；用作环氧树脂的固化剂；用作咪唑衍生物甘宝素、羰基二咪唑等原料；在pH 6.2-7.8范围内有效的缓冲液；用于天冬氨酸、谷氨酸滴定。
缓蚀剂成分
缓蚀剂成分缓蚀剂是一种能够保护金属表面免受腐蚀的化学物质。
它们可以被添加到涂料、清洁剂、燃料和其他化学物质中，以保护金属表面免受氧化、酸性或其他形式的腐蚀。
缓蚀剂的成分是多种多样的，包括有机化合物、无机盐和金属配合物等。
下面将详细介绍缓蚀剂成分。
一、有机缓蚀剂有机缓蚀剂是由碳和氢构成的化合物，它们通常具有极性基团（如羧酸基团或胺基团），可以吸附在金属表面上形成保护层。
以下是几种常见的有机缓蚀剂：1. 羧酸盐羧酸盐是一种常用的有机缓蚀剂，它们通常含有羧酸基团和碱金属离子（如钠离子或钾离子）。
这些化合物可以在金属表面形成一层稳定的钝化层，从而防止进一步的氧化反应。
2. 脲类脲类是一种含有氮和碳的化合物，它们可以在金属表面形成一层保护膜。
这些化合物通常具有吸附性，可以与金属表面形成氢键或范德华力。
3. 胺类胺类是一种含有氮和氢的化合物，它们通常具有强烈的亲电性。
这些化合物可以与金属表面形成键合，从而防止进一步的腐蚀反应。
二、无机缓蚀剂无机缓蚀剂是由无机盐构成的化合物，它们通常具有水溶性和离子性。
以下是几种常见的无机缓蚀剂：1. 磷酸盐磷酸盐是一种含有磷酸根离子（PO4）的盐类化合物，它们可以在金属表面形成一层保护膜。
这些化合物通常具有弱酸性，在水中呈现出缓慢溶解的特点。
2. 硫酸盐硫酸盐是一种含有硫酸根离子（SO4）的盐类化合物，它们可以在金属表面形成一层保护膜。
这些化合物通常具有强酸性，在水中呈现出快速溶解的特点。
3. 钝化剂钝化剂是一种能够在金属表面形成一层致密的氧化膜的化合物。
这些化合物通常具有高度的稳定性和耐腐蚀性，可以有效地保护金属表面免受进一步的氧化反应。
三、金属配合物金属配合物是由金属离子和配体构成的复合物，它们通常具有良好的缓蚀性能。
以下是几种常见的金属配合物：1. 铜配位缓蚀剂铜配位缓蚀剂是由铜离子和吸附基团构成的复合物，它们可以在金属表面形成一层保护膜。
这些化合物通常具有良好的耐久性和可再生性。
有机缓蚀剂
有机缓蚀剂有机缓蚀剂分为膦系缓蚀阻垢剂，有机胺类，芳香族唑类，羧酸盐类等几大类，具体介绍如下：一膦系缓蚀阻垢剂磷酸盐与聚磷酸盐在许多方面相似，但他们分子结构中都有C-P键，这种键比聚磷酸盐中-O-P-键要牢固的多，因此这类化合物化学稳定性好，不易水解，耐高温性能好，在使用中不会因水解生成正磷酸，从而避免了聚磷酸盐使用中导致菌藻过于繁殖的缺点。
所以在20世纪70-80年代以来发展极为迅速。
随着环保事业的发展，工业循环冷却水处理中磷，铬，锌，钼等排放逐渐受到严格限制，很多国家都已经制定了相应的限排标准。
而磷酸盐因其本身含磷低，缓蚀效率高，使用剂量小，还有与其他药剂共用时良好协同效应，在水处理中有着广泛的应用前景。
具体细分两类如下：（1）氨基三亚甲基膦酸氨基三亚甲基膦酸固体为结晶粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。
产品呈酸性，应避免与眼睛，皮肤或衣服接触，一旦溅到身上，应立即用水冲洗。
氨基三亚甲基膦酸具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。
可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。
ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。
在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。
氨基三亚甲基膦酸用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。
可以起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。
ATMP在纺织印染等行业用作金属离子螯合剂，也可用于金属表面处理剂等。
（3）除上述产品外，还有二亚乙基三胺五亚甲基膦酸，2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸，磷酰基聚丙烯酸，亚乙基二胺四亚甲基膦酸。
2-羟基膦酸酰基乙酸，二乙烯三胺五亚甲基膦酸。
聚氧乙烯醚丙三醇膦酸酯。
二有机胺类有机胺类在水处理中属于吸附膜型缓蚀剂，他们大多在同一分子内同时存在极性吸附基和疏水基。
在清洗金属表面上用极性基吸附，形成一层吸附膜，以疏水基阻止水和溶液氧等向金属表面扩散，来抑制腐蚀反应，这种吸附膜是单分子膜，过剩的胺经常存在于液体中，用于修补膜，因此投药量小，但在中性冷却水中，如果碳钢表面不能保持清洁状态，则吸附膜型缓蚀剂很多显示出理想的缓蚀效果。
循环水中各种缓蚀阻垢剂的用量及配方
1)聚磷酸盐(六偏磷酸钠、三聚磷酸钠)阻垢剂。
使用时加入水中浓度为～10ppm，适合于低压锅炉。
①六偏磷酸钠(NaPO3)6，由磷酸二氢钠脱水经高温(600～650℃)处理后，急剧冷却而制得。
②三聚磷酸钠，即三磷酸钠(Na5P3O10)，由磷酸二氢钠和磷酸氢二钠充分混合，加热脱水，再高温熔融而成。
(2)膦酸盐阻垢剂常用的药剂有以下几种：①羟基乙叉二膦酸，结构式为：别名为HEDP，含量为50%，为**透明粘稠液体，显强酸性(pH=2～3)，具腐性。
羟基乙叉二膦酸多由三氯化磷与醋酸等原料制成，其合成反应如下：【用途】HEDP为阴极型缓蚀剂。
在水溶液中，HEDP可解离成5个正、负离子，可与金属离子形成六员环螯合物，尤其是与钙离子可以形成胶囊状大分子螯合物，阻垢效果较佳。
HEDP与其它缓蚀剂、阻垢剂配合使用，具有协同效应，可提高药效。
例如与铬酸盐、钼酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、聚丙烯酸盐、锌盐等配合使用，多用于锅炉水处理、冷却水的处理，使用量一般低于1～3ppm，适用于低、中压锅炉用水的处理。
②乙二胺四甲叉四膦酸，其结构式为：别名为EDTMP，其钠盐为棕**透明粘稠液体，含量为28%～30%，pH=9～10。
EDTMP多由甲醛、乙二胺、三氯化磷为原料制成。
其合成反应如下：【用途】EDTMP为有机多元膦酸阴极缓蚀剂。
在水中，EDTMP能解离成8个正、负离子，可以和两个或多个金属离子螯合，形成两个或多个立体结构大分子粘状络合物，松散地分散于水中，使钙垢的正常结晶破坏，减少垢的形成。
EDIMP多用于锅炉水的阻垢。
加入水中浓度为1ppm，适用于中、低压锅炉。
③氨基三甲叉膦酸，其结构式为：别名为ATMP，含量为50%，为淡**液体。
本品多由三氯化磷、铵盐、甲醛等原料反应制得，其反应原理为：PCl3+3H2O→H3PO3+3HCl3H3PO3+NH4Cl+HCHO→ATMP+CO2+3H2O【用途】ATMP为阴型缓蚀剂。
常用阻垢缓蚀剂一览表
对碳酸有分散作用，耐温度性能好，无毒
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左右为好：PMA与锌盐复合使用阻垢性能好，且沉积物是软垢
钼酸盐
钼酸钠
杂聚钼酸盐
低毒、毒性比铬酸盐约低1000倍；不会引起微生物滋生
8~8.5
温度80℃仍有90%缓蚀率
复合使用量100
与有机酸盐复合可减少剂量，CL-+SO42+≤400mg/L.价格贵
50℃
用于阻垢为1~5用于缓蚀为20~50
与聚磷酸盐同时使用有增效作用；由于使用中pH偏高，水结垢倾向增加，要注意阻垢、分散剂的配合；铜制换热器要注意加强缓蚀措施
聚羧酸类
聚合物
聚丙烯酸
聚甲基丙烯酸
系金属离子优异的螯合剂
7.0~8.5
45~50℃
1~3
要控制一定的分子量范围，聚丙烯酸以1000
/
聚马来酸
锌盐
硫酸锌
氯化锌
阴极缓蚀剂；成膜快
不大于8
/
4
对水生物有毒性：pH＞8有沉淀，复合使用有明显增效作用
硅酸盐
硅酸钠
阳极缓蚀作用；成膜慢；无毒
6.5~7.5
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开始用较高浓度，正常维持30~40(以SiO2计)
当镁硬度＞250mg/L.时一般不用硅酸盐：要求一定高的SiO2浓度，但要小于175mg/L；与氯化锌配合效果好；严格控制用量，否则生成硅垢很难处理，宜复合使用
5.5~10
/
/
加氯也会使缓蚀率降低，不损害聚磷缓蚀作用；价格贵，货源少
常用阻垢缓蚀剂一览表
系列
种类
特性
pH范围
温度范围
投加浓度(mg/L)
备注
缓蚀剂种类,作用原理(图文)详解
前言：缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。
它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。
主要用于中性介质（锅炉用水、循环冷却水）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液）和气体介质（气相缓蚀剂）。
缓蚀效率愈大，抑制腐蚀的效果愈好。
有时较低剂量的几种不同类缓蚀剂配合使用可获得较好的缓蚀效果,这种作用称为协同效应；相反地,若不同类型缓蚀剂共同使用时反而降低各自的缓蚀效率，则称为拮抗效应。
缓蚀剂可按作用机理或保护被膜特性进行分类。
常见种类① 钝化剂：一般是无机类的强氧化剂.例如,铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等.它们的作用就是使腐蚀介质具有更强的氧化性,使金属表面保持完整的氧化膜.其作用和电化学的阳极保护异曲同工.② 有机缓蚀剂：其中包括酸洗缓蚀剂和抗蚀油脂.钢铁的酸洗是许多加工过程的必不可少的预处理工序,目的是除去钢铁表面的氧化物,但这个过程必然也会使金属本身受到腐蚀.为了减少金属的腐蚀,在酸洗时必须加入缓蚀剂.这种缓蚀剂通常有：邻位和对位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚等.其作用机理是：缓蚀剂被普遍地吸附于钢铁的表面,使得钢铁酸洗时引起腐蚀的电极反应受到阻化.有的缓蚀剂可以提高氢的超电压,使氢离子还原的阴极反应受阻；有的缓蚀剂可使铁氧化为二价铁离子的反应受阻,使阳极极化.但一般认为,缓蚀剂可以同时减慢阴极和阳极的反应,使钢铁的腐蚀速率明显降低.抗蚀油脂用于金属材料和制件在运输和贮藏期间的暂时防腐,它主要由油、脂或蜡等加入少量有机添加剂组成.这种有机添加剂一般是极性化合物,可吸附于金属表面.其作用机理相似于酸洗缓蚀剂,所不同的是,要求抗蚀油脂中的添加剂在近中性的条件下发生作用,而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下发生作用.作为抗蚀油脂中的添加剂的有机物质通常为：有机胺类、环烷酸锌、各种石油产品氧化的产物、磺化油的碱金属和碱土金属的盐等.③ 气相缓蚀剂：气相缓蚀剂是一种能挥发,但蒸气压较低且其蒸气具有防腐作用的物质.它主要用于重要机器零件（如轴承等）在贮藏和运输过程中的防腐.其防腐机理并不十分清楚,主要还是和气相缓蚀剂在金属表面的吸附有关.最有效也是使用最广的一种气相缓蚀剂是亚硝酸二环己烷基胺,这是一种无毒无气味的白色结晶,挥发较慢,在较好的封闭包装空间中,室温下对钢铁制件可以有一年的有效防腐期.它的缺点是,会加速一些有色金属如锌、锰、镉等的腐蚀,所以在使用时应特别注意制件中有无有色金属.配方配方以阻垢缓蚀剂xt-309为例：原理阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
缓蚀剂类型及应用
缓蚀剂类型及应用缓蚀剂是一种化学品，它在金属表面上形成保护膜，防止金属被腐蚀。
根据它们的化学成分和作用机制，缓蚀剂可以分为几种不同的类型。
下面是一些常见的缓蚀剂类型及其应用的介绍。
1. 磷酸盐缓蚀剂：磷酸盐缓蚀剂是一种常见的无机缓蚀剂，常用于防止钢铁材料的腐蚀。
磷酸盐缓蚀剂可以与金属表面上的氧化层发生化学反应，形成一层保护性的磷酸盐薄膜。
这种薄膜可以阻止氧气和水分接触金属表面，从而防止腐蚀的发生。
2. 有机缓蚀剂：有机缓蚀剂通常是有机化合物，它们在金属表面形成一层非常薄的薄膜，以防止金属被腐蚀。
有机缓蚀剂可以通过与金属表面上的氧化层发生化学反应或吸附在金属表面上形成保护膜来实现缓蚀的作用。
有机缓蚀剂具有较好的湿润性和渗透性，在很多领域都有广泛的应用，如石油化工、建筑、汽车、军工等行业。
3. 缓蚀涂层：缓蚀涂层是一种特殊的涂料，在金属表面形成一层保护性的薄膜，以阻止金属被腐蚀。
缓蚀涂层通常由缓蚀剂和基质组成，缓蚀剂起到防腐蚀的作用，而基质则提供了涂层的保护功能。
缓蚀涂层可以根据不同的应用环境和需求进行调配，以实现最佳的缓蚀效果。
4. 缓蚀添加剂：缓蚀添加剂是一种添加到液体中的化学物质，用于防止金属在液体中腐蚀。
这些添加剂可以与液体中的金属离子发生化学反应，形成一层保护性的薄膜，以防止金属被腐蚀。
缓蚀添加剂通常用于冷却水、锅炉水、汽车冷却液等液体介质中，以延长金属设备的使用寿命。
5. 化学渗碳缓蚀剂：化学渗碳缓蚀剂是一种应用在钢铁表面的缓蚀剂，用于提高钢铁的耐蚀性。
它通过让金属表面与化学物质反应，形成一层碳化物层，从而防止钢铁材料被腐蚀。
化学渗碳缓蚀剂主要应用于汽车、机械制造、航空航天等领域，以提高金属产品的抗腐蚀性能。
缓蚀剂的应用范围广泛，涉及到多个行业和领域。
下面是一些常见的应用场景：1. 石油化工工业：石油化工设备容易受到腐蚀的侵害，常使用缓蚀剂来保护设备的表面免受腐蚀的影响。
2. 船舶和海洋工程：由于船舶和海洋设备长时间潜水在海水中，容易发生腐蚀，因此需要使用缓蚀剂来防止腐蚀的发生。
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常用缓蚀剂
①若丁：若丁是由二邻苯酸脲、锭粉、食盐、平平加等组成的。
其配比(质量百分比)如下：
二邻苯酸脲 26％食盐52％
锭粉 l7％平平加(烷基聚氧乙烯醚) 5％
若丁缓蚀剂适用于黑色金属及铜在硫酸、盐酸、磷酸、氢氟酸、柠檬酸中的清洗。
加入量为0.8％，对碳钢、铜的缓蚀率大于95％。
② SH－415缓蚀剂
SH－415缓蚀剂由制药厂的下脚料制成，适用于蒸汽机车锅炉水垢的清洗。
在7％～9％盐酸和l％氢氟酸组成的清洗液中，加入量为0.5％。
③ SH-406缓蚀剂
SH-406缓蚀剂由制药厂的下脚料、溶剂和助剂等组成，适用于低压锅炉盐酸除垢及20#碳钢盐酸酸洗，加入量为0.5％。
④ SH-416缓蚀剂．
SH-416缓蚀剂由制药厂的下脚料制成，适用于大型直流锅炉及大、中、小汽包炉的酸洗。
加入量为0.3％。
表1-29所示为SH-416缓蚀剂在HF酸洗时的缓蚀效果。
⑤ IS-129缓蚀剂
IS-129缓蚀剂由咪唑季铵盐、烷基醇聚氧乙烯醚等组成，适用于高、中、低压锅炉水垢的酸洗，加入量为0.3％。
⑥Lan-826缓蚀剂
Lan-826缓蚀剂是多用型酸洗缓蚀剂，外观为淡黄色液体，相对密度l.06，微碱性，不燃烧。
为多用型酸洗缓蚀剂，既适用于氧化性酸，有适用于非氧化性酸；既适用于多种无机酸，又适用于多种有机酸，如加氨柠檬酸、加氨柠檬酸一氟化氢铵、氢氟酸、盐酸、硝酸、硝酸-氢氟酸、氨基磺酸、羟基乙酸、羟基乙酸-甲酸-氟化氢铵、EDTA、草酸、磷酸、醋酸、硫酸等清洗剂中可使用Lan～826。
Lan-826缓蚀剂具有优良的缓蚀效果，在一般酸洗条件下，腐蚀率不大于/a。
Lan-826能够有效抑制钢在酸洗时对氢的吸收和Fe3+对金属的腐蚀，使金属酸洗时不产生孔蚀。
Lan-826缓蚀剂用量少，费用低，操作简便，性能稳定，无臭无味，使用安全，特别是能避免误用缓蚀剂造成的危险。
Lan-826缓蚀剂适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铝等金属材料的清洗，可清除碳酸钙、氧化铁、硫酸钙、混合垢、硅质垢等垢型的污垢。
⑦ Lan-5缓蚀剂
Lan-5缓蚀剂是由乌洛托品、苯胺、硫氰化钾组成的，是典型的硝酸缓蚀剂，主要用于硝酸清洗液清洗设备水垢，加入量为0.6％。
Lan-5的硝酸清洗液适用于清洗紫铜、黄铜、碳钢-不锈钢等材质，能清除碳酸盐、磷酸盐垢及铁垢等污垢。