CN114457340A - 一种用于金饰表面除杂的清洗剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及黄金首饰加工技术领域，具体公开了一种用于金饰表面除杂的清洗剂及其制备方法与应用。一种用于金饰表面除杂的清洗剂，包括以下原料：硫酸、硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸；硫酸的质量百分浓度为75‑85%、盐酸的质量百分浓度为30‑37%、磷酸的质量百分浓度为25‑40%；原料配比为：每200ml硫酸中硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸的添加量依次为5‑9g、23‑27g、10‑20ml、15‑25ml；其制备方法为：按照柠檬酸、盐酸、磷酸、硫酸钠、硫酸进行依次添加混合得到清洗剂。本申请的清洗剂用于金饰表面的除杂清洗，不仅能有效除去金饰表面的氧化铜杂质，保证金饰的黄金色泽与光泽，还可以保证金饰的硬度不会下降。
Description
技术领域
本申请涉及黄金首饰加工技术领域，更具体地说，它涉及一种用于金饰表面除杂的清洗剂及其制备方法与应用。
背景技术
金饰在饰品行业中越来越受人们的喜爱与追捧，而随着人们对艺术的追求以及“复古”风潮的盛行，古法黄金的饰品在市场的占比越来越大。
古法黄金是古法黄金打造就是依照古代工匠的技艺和手法，来打造当下的黄金制品与首饰，同时，又能不完全复古，又有新意，同时，含有文化和古典的成分在里面，有文化韵味。古法黄金在制作过程中需要进行捶打、研磨抛光等。
针对上述相关技术，申请人认为在捶打、研磨抛光等工艺过程中，会有以金属铜为主的杂质吸附在黄金表面，而铜在空气容易发生氧化，生成氧化铜吸附在黄金表面，影响黄金的色泽。
发明内容
为了保证黄金的色泽，同时不影响黄金的硬度，本申请提供一种用于金饰表面除杂的清洗剂及其制备方法与应用。
第一方面，本申请提供一种用于金饰表面除杂的清洗剂，采用如下的技术方案：
一种用于金饰表面除杂的清洗剂，包括以下原料：硫酸、硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸；
其中硫酸的质量百分浓度为75-85%、盐酸的质量百分浓度为30-37%、磷酸的质量百分浓度为25-40%；
原料配比为：每200ml硫酸中硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸的添加量依次为5-9g、23-27g、10-20ml、15-25ml。
通过采用上述技术方案，硫酸与盐酸都是强酸，盐酸于硫酸对氧化铜有较强的溶解性，硫酸在加热条件下对铜有较强的溶解性，盐酸与硫酸配合使用可以有效去除金饰表面的氧化铜等杂质；磷酸是一种中强酸，柠檬酸是一种有机酸，将有机酸与无机酸配合形成多种酸根的组合，各酸根相互协同和补偿，共同作用提高对氧化铜的溶解作用。同时硫酸钠可以作为硫酸溶解氧化铜的促进剂，进一步促进氧化铜在混合酸中的溶解，提高除杂效果。随着酸洗的进行，清洗剂中的铜离子的浓度越来越大，清洗能力则会逐渐减缓，而柠檬酸有一定的络合能力，可以对溶解在清洗剂中的铜离子进行吸附，从而促进酸洗的正常进行，延长酸洗的作用时间，提高除杂效果；磷酸除了可以起到辅助溶解作用外，同时，在酸洗过程中还可以在金饰表面形成不溶性的磷酸转化膜，从而能在一定程度上抑制过度酸洗，保证金饰表面的整齐性与光滑性，同时还不会降低金饰的硬度。
优选的，所述原料配比为每200ml硫酸中硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸的添加量依次为6-8g、25-26g、12-17ml、18-23ml。
通过采用上述技术方案，进一步优化清洗剂中各种酸的配比，提高各酸根间的配合作用，进一步提高对氧化铜的溶解作用，进而提高除杂效果，保证金饰表面的光泽度。
优选的，所述硫酸钠为结晶硫酸钠。
通过采用上述技术方案，结晶硫酸钠为十水合硫酸钠，相对于污水硫酸钠而言，结晶硫酸钠更为稳定，在储存过程中不易发生变质。结晶硫酸钠在硫酸中进行脱水反应，脱出结晶水，然后协助硫酸溶解氧化铜。
优选的，所述硫酸的质量百分浓度为78-82%、盐酸的质量百分浓度为32-35%、磷酸的质量百分浓度为30-38%。
通过采用上述技术方案，无机酸的浓度决定了清洗剂中酸根的浓度，对各无机酸的浓度进行优化调整，协调各酸根的配比，进一步发挥酸根的协同作用，提高对氧化铜的溶解效果，提高除杂效果，同时，也避免了用高浓度的无机酸造成的浪费与对工作人员的伤害。
优选的，其还包括烷基苯磺酸钠，每200ml硫酸中烷基苯磺酸钠的添加量为3-5g。
通过采用上述技术方案，烷基苯磺酸钠为六角形或斜方形片状结晶，能与强酸建立平衡体系，在清洗剂中加入烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂，可以提高对金饰表面吸附的颗粒的清洗效果；另外，清洗剂中的盐酸在清洗过程中会产生酸雾，而烷基苯磺酸钠可以对酸雾起到抑制作用，降低酸雾对工作人员的伤害。除此之外，烷基苯磺酸钠有较强的脱脂作用，可以对金饰生产过程中表面吸附的一些非金属类的物质的进行去除，有利于保证酸洗效果，提高除杂作用。
优选的，其还包括2-巯基苯并噻唑，每200ml硫酸中2-巯基苯并噻唑的添加量为10-15g。
通过采用上述技术方案，酸洗的同时也伴随着过酸洗的情况的发生，过酸洗发生是因为盐酸中的 Cl-的存在，使得点蚀倾向增加，容易使得金饰表面形成麻面，影响金饰外观的整齐性与光滑性，2-巯基苯并噻唑加入后，2-巯基苯并噻唑可以与金饰表面的金属原子或离子产生一定的吸附作用，或进而发生螯合作用，在饰品表面形成一层保护膜，而且保护膜并不是瞬时形成的，随着酸洗的进逐渐形成，对金饰起到保护作用，避免过酸洗的情况发生，保证金饰的整体品质。
第二方面，本申请提供一种用于金饰表面除杂的清洗剂的制备方法，采用如下的技术方案：
一种用于金饰表面除杂的清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
按照顺序依次将柠檬酸、盐酸、磷酸、硫酸钠、硫酸加入容器中，混合均匀得到用于金饰表面除杂的清洗剂。
通过采用上述技术方案，按顺序依次进行原料的混合，可以避免强酸的剧烈反应而给工作人员带来的危害。
第三方面，本申请提供一种用于金饰表面除杂的清洗剂的制备方法，采用如下的技术方案：
一种用于金饰表面除杂的清洗剂应用于金饰表面除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将清洗剂加热至60-70℃；
S2.将待除杂的金饰浸泡在S1得到的热清洗液中，浸泡3-5min，用清水洗净即可。
通过采用上述技术方案，升高温度可以大大提高硫酸的除杂能力，热硫酸可以对金饰表面的杂质进行有效剥离，但是温度过高可能会对金饰造成过度腐蚀；而盐酸在较高的温度下容易挥发，会减弱盐酸的作用；而磷酸的浸蚀能力较弱，在磷酸酸洗过程中，也需要进行一定的升温操作。本申请将酸洗的温度控制在60-70℃，可以使得硫酸、盐酸、磷酸最温度的需求达到一个更为平衡的状态，有利于提高除杂效果。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用硫酸、硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸复配作为金饰清洗剂，无机酸与有机酸结合，形成多种酸根的组合，各酸根相互协同和补偿，共同作用提高对金饰表面氧化铜杂质的溶解作用；同时硫酸钠可以进一步促进金饰表面氧化铜在清洗剂中的溶解，提高清洗效果；柠檬酸对溶解在清洗剂中的铜离子进行吸附，从而促进酸洗的正常进行，提高除杂效果；磷酸抑制过度酸洗，保证金饰表面的整齐性与光滑性，同时还不会降低金饰的硬度。用本申请清洗剂清洗得到的金饰的色泽度与光泽度均保持在较高水平，同时金饰的莫氏硬度可以达到2.5-3。
2、本申请中优选采用在清洗剂中添加烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，2-巯基苯并噻唑作为缓蚀剂，进一步提升清洗除杂后的金饰的综合性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料
本申请实施例的原料均可以通过市售获得；
结晶硫酸钠为十水合硫酸钠；
烷基苯磺酸钠为十二烷基苯磺酸钠。
实施例
实施例1-5
一种用于金饰表面除杂的清洗剂，其制备方法为：
按照表1中的原料配比称取柠檬酸，将盐酸缓慢加入到柠檬酸中混合均匀，然后再依次加入磷酸、硫酸钠混合均匀，最后将硫酸缓慢加入到前述混合液中，搅拌均匀得到清洗剂。
表1 实施例1-5 原料配比表
| 硫酸/ml | 硫酸钠/g | 柠檬酸/g | 盐酸/ml | 磷酸/ml | |
| 实施例1 | 200 | 5 | 27 | 10 | 25 |
| 实施例2 | 200 | 6 | 26 | 12 | 23 |
| 实施例3 | 200 | 7 | 25 | 15 | 20 |
| 实施例4 | 200 | 8 | 25 | 17 | 18 |
| 实施例5 | 200 | 9 | 23 | 20 | 15 |
其中，硫酸的质量百分浓度为75%，盐酸的质量百分浓度为37%，磷酸的质量百分浓度为30%，硫酸钠为无水硫酸钠。
实施例6-9
与实施例3不同的是，实施例6-9中硫酸、盐酸、磷酸浓度的不同，详见表2。
表2 实施例3与实施例6-9 中无机酸质量百分浓度配比表（%）
| 硫酸 | 盐酸 | 磷酸 | |
| 实施例3 | 75 | 37 | 25 |
| 实施例6 | 78 | 37 | 30 |
| 实施例7 | 80 | 35 | 35 |
| 实施例8 | 82 | 34 | 38 |
| 实施例9 | 85 | 30 | 40 |
实施例10
与实施例7不同的是，实施例10中用等量结晶硫酸钠替换无水硫酸钠。
实施例11
与实施例10不同的是，实施例11中还包括3g烷基苯磺酸钠，羟基磺酸盐在硫酸之后加入。
实施例12-13
与实施例11不同的是，实施例12-13中烷基苯磺酸钠的含量分别为4g、5g。
实施例14
与实施例10不同的是，实施例14中还包括10g 2-巯基苯并噻唑，2-巯基苯并噻唑在硫酸之后加入。
实施例15-16
与实施例14不同的是，实施例15-16中2-巯基苯并噻唑的含量分别为12g、15g。
实施例17
与实施例10不同的是，实施例17中还包括4g烷基苯磺酸钠、12g2-巯基苯并噻唑，烷基苯磺酸钠与2-巯基苯并噻唑在硫酸之后加入。
对比例
对比例1
与实施例1不同的是，对比例1中用等量硫酸替换盐酸与磷酸。
对比例2
与实施例1不同的是，对比例2中用等量盐酸替换硫酸与磷酸。
对比例3
与实施例1不同的是，对比例3中不含硫酸钠。
对比例4
与实施例1不同的是，对比例4中用等量磷酸替换柠檬酸。
应用例
应用例1
一种金饰表面除杂方法：
S1.将实施例1所得的清洗剂加热至60℃；
S2.将待除杂的金饰浸泡在S1得到的热清洗液中，浸泡5min，用清水洗净即可。
应用例2-17
与应用例1不同的是，应用例2-17中的清洗剂来自于实施例2-17。
应用例18
与应用例17不同的是，S1中加热至70℃，S2中浸泡3min。
应用例19
与应用例17不同的是，S1中加热至50℃，S2中浸泡7min。
应用例20
与应用例17不同的是，S1中加热至80℃，S2中浸泡3min。
对比应用例
对比应用例1-4
与应用例1不同的是，对比应用例1中的清洗剂分别来自对比例1-4。
性能检测试验
检测方法
用莫氏硬度计测定应用例1-20与对比应用例1-4中得到的金饰的硬度，测试结果见表5。
选取10名专业人员对应用例1-20与对比应用例1-4中得到的金饰的色泽度与光泽度按标准进行评分，取平均分作为最终得分，结果见表5。
表3 金饰色泽度评分标准
| 颜色 | 生赤黄色 | 浅赤黄色 | 淡黄色 |
| 得分 | 95-100 | 90-95 | 80-85 |
表4 金饰光泽度评分标准
| 光泽 | 光亮 | 较为光亮 | 较暗淡 |
| 得分 | 95-100 | 90-95 | 80-85 |
表5 性能检测结果
| 硬度 | 色泽度/分 | 光泽度/分 | |
| 应用例1 | 2.5 | 96.2 | 95.3 |
| 应用例2 | 2.5 | 96.8 | 95.7 |
| 应用例3 | 2.5 | 97.4 | 96.0 |
| 应用例4 | 2.5 | 97.1 | 95.7 |
| 应用例5 | 2.5 | 96.3 | 95.1 |
| 应用例6 | 2.5 | 97.8 | 96.4 |
| 应用例7 | 2.5 | 98.3 | 96.9 |
| 应用例8 | 2.5 | 98.0 | 96.6 |
| 应用例9 | 2.5 | 97.4 | 96.3 |
| 应用例10 | 2.5 | 98.8 | 97.3 |
| 应用例11 | 3.0 | 99.1 | 98.1 |
| 应用例12 | 3.0 | 99.3 | 98.4 |
| 应用例13 | 3.0 | 99.2 | 98.0 |
| 应用例14 | 3.0 | 99.0 | 98.2 |
| 应用例15 | 3.0 | 99.3 | 99.2 |
| 应用例16 | 3.0 | 99.1 | 98.8 |
| 应用例17 | 3.0 | 99.7 | 99.5 |
| 应用例18 | 3.0 | 99.8 | 99.7 |
| 应用例19 | 2.5 | 99.4 | 99.2 |
| 应用例20 | 2.5 | 99.3 | 98.8 |
| 对比应用例1 | 2.0 | 95.0 | 94.8 |
| 对比应用例2 | 2.0 | 94.6 | 94.6 |
| 对比应用例3 | 2.0 | 95.5 | 95.2 |
| 对比应用例4 | 2.0 | 94.2 | 94.1 |
结合应用例1-20和对比应用例1-4，并结合表5可以看出，应用例1-20中清洗得到的黄金的硬度、色泽度、光泽度均优于对比应用例1-4，这说明用本申请制备的清洗剂清洗得到的金饰综合效果更优。
结合应用例1与对比应用例1-2，并结合表5可以看出，对比例应用例1与对比应用例2中分别用硫酸、盐酸与磷酸复配作为无机酸制备清洗剂，得到的金饰在硬度、色泽度、光泽度等方面均明显低于应用例1，这可能是因为硫酸、盐酸、磷酸三种无机酸相互配合，在清洗剂中引入多种酸根，各酸根相互协同，提高对金饰表面氧化铜杂质的溶解效果，提高除杂效果，提高了金饰的色泽度与光泽度，同时没有降低金饰的硬度。
结合应用例1与对比应用例3，并结合表5可以看出，对比应用例3中的色泽度与光泽度较应用例1明显下降，这可能是因为金饰表面的氧化铜杂质没有清除彻底，金饰表面的杂质影响了金饰的色泽与光泽。对比应用例3的清洗剂中不含硫酸钠，硫酸钠本身对金饰表面的氧化铜没有去除作用，但是清洗剂中不含硫酸钠，对金饰的清洗作用减弱，这可能是因为硫酸钠可以作为硫酸溶解杂质的促进剂，进一步促进氧化铜在清洗剂中的溶解，提高除杂效果。
结合应用例1与对比应用例4，并结合表5可以看出，对比应用例4中的色泽度与光泽度较应用例1明显下降，这可能是因为金饰表面的氧化铜杂质没有清除彻底，金饰表面的杂质影响了金饰的色泽与光泽。对比应用例4中用磷酸替换柠檬酸，磷酸较柠檬酸而言对金饰表面的氧化铜杂质溶解力更强，但是对比应用例中的清洗效果却下降，这可能是因为随着酸洗的进行，清洗剂中的金属离子的浓度越来越大，清洗能力则会逐渐减缓，而柠檬酸有一定的络合能力，可以对溶解在清洗剂中的金属离子，从而促进酸洗的正常进行，延长酸洗的进行，提高除杂效果。
结合应用例10-13，并结合表5可以看出，在清洗剂中加入烷基苯磺酸钠后，清洗得到的金饰的综合性能更优，这可能是因为烷基苯磺酸钠作为阴离子表面活性剂加入，促进了混合酸对金饰表面氧化铜杂质的溶解效果。
结合应用例10和应用例14-16，并结合表5可以看出，应用例14-16中金饰的光泽度明显提高，这可能是因为应用例10中存在过酸化的现相，对金饰表面造成的腐蚀较为严重影响其光泽度，而2-巯基苯并噻唑加入后，2-巯基苯并噻唑可以与金饰表面的金属原子或离子产生一定的吸附作用，或进而发生螯合作用，在饰品表面形成一层保护膜，而且保护膜并不是瞬时形成的，随着酸洗的进逐渐形成，对金饰起到保护作用，避免过酸洗的情况发生，保证金饰的整体品质。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种用于金饰表面除杂的清洗剂，其特征在于，包括以下原料：硫酸、硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸；
其中硫酸的质量百分浓度为75-85%、盐酸的质量百分浓度为30-37%、磷酸的质量百分浓度为25-40%；
原料配比为：每200ml硫酸中硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸的添加量依次为5-9g、23-27g、10-20ml、15-25ml。
2.根据权利要求1所述的一种用于金饰表面除杂的清洗剂，其特征在于：所述原料配比为每200ml硫酸中硫酸钠、柠檬酸、盐酸、磷酸的添加量依次为6-8g、25-26g、12-17ml、18-23ml。
3.根据权利要求1所述的一种用于金饰表面除杂的清洗剂，其特征在于：所述硫酸钠为结晶硫酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种用于金饰表面除杂的清洗剂，其特征在于：所述硫酸的质量百分浓度为78-82%、盐酸的质量百分浓度为32-35%、磷酸的质量百分浓度为30-38%。
5.根据权利要求1所述的一种用于金饰表面除杂的清洗剂，其特征在于：其还包括烷基苯磺酸钠，每200ml硫酸中烷基苯磺酸钠的添加量为3-5g。
6.根据权利要求1所述的一种用于金饰表面除杂的清洗剂，其特征在于：其还包括2-巯基苯并噻唑，每200ml硫酸中2-巯基苯并噻唑的添加量为10-15g。
7.一种权利要求1-6任一所述的用于金饰表面除杂的清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照顺序依次将柠檬酸、盐酸、磷酸、硫酸钠、硫酸加入容器中，混合均匀得到用于金饰表面除杂的清洗剂。
8.一种权利要求1-6任一所述的用于金饰表面除杂的清洗剂应用于金饰表面除杂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将清洗剂加热至60-70℃；
S2.将待除杂的金饰浸泡在S1得到的热清洗液中，浸泡3-5min，用清水洗净即可。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210086006.XA CN114457340A (zh) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | 一种用于金饰表面除杂的清洗剂及其制备方法与应用 |
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| CN202210086006.XA CN114457340A (zh) | 2022-01-25 | 2022-01-25 | 一种用于金饰表面除杂的清洗剂及其制备方法与应用 |
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| CN114457340A true CN114457340A (zh) | 2022-05-10 |
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2022
- 2022-01-25 CN CN202210086006.XA patent/CN114457340A/zh active Pending
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