摘要：目前外墻清洗已成為城市建筑物清潔和美容必選的工藝。在清洗外墻時要選用適合的洗滌劑，否則會造成人員傷亡、建筑物外墻損傷，為此本文主要探討了洗滌劑配方中幾種人們可能選用的酸和堿及溶劑的性質(zhì)及它們的安全性，以期在今后清洗外墻時能安全的使用清潔劑。

　　關(guān)鍵詞：外墻洗滌劑 毒性 安全性氫氟酸

　　一、前言

　　提起外墻清洗這個概念，還真是較近代產(chǎn)生的。如果從農(nóng)村走到較小的城市再到大都會你會看到建筑物外墻從高度到材質(zhì)的巨大變化，可以體會到人們生活越來越富裕，越來越采用高檔且豐富多樣的建筑材料。

　　原來的土坯墻臟了不用洗；磚墻臟了也不用洗，了不得刷灰色或磚紅色的涂料，打了膩子的白墻再刷一層大白；而瓷磚、拋光的裝飾石材、玻璃以及金屬材質(zhì)的墻面臟了你就不得不洗了，而且些墻上出現(xiàn)的銹斑（有些是金屬構(gòu)件造成的，有些是石材內(nèi)含有的金屬元素造成的）、水泥殘留物、墻縫吐出的白華等病變除了用水洗以外還得加入清潔劑，更有現(xiàn)在空氣中的污染成分隨著工業(yè)化的進(jìn)程變得越來越復(fù)雜（如化工廠排入空氣中的S02、CO2、NO2等酸性氣體），還有排放的各種油污霧氣混合著其它酸性成分粘附在墻體上，并侵入墻體，進(jìn)而腐蝕墻體，造成墻面坑凹不平、孔洞、加大裂隙等病變，這就更得要求把這些有害污物清洗下去，要清洗這些污垢就必須加入相應(yīng)的清潔劑才能達(dá)到清洗的目的。

　　二、外墻清洗用清潔劑

　　那么我們現(xiàn)在談?wù)勄鍧崉┑膯栴}。

　　墻面上塵土一般用清水即可清洗干凈；如果墻面很長時間不清洗，塵土變成了泥粘附在墻上，就得用一些中性的含表面活性劑的清潔劑來清洗了。這些清潔劑一般比較安全，只要人體的某些部位不長時間浸泡其中、眼睛不接觸到清潔劑就問題不大。但長時間接觸表面活性劑會把皮膚表面的油脂、水分脫掉，造成皮膚干裂；眼睛更是會乳化造成大問題，所以干活時要求穿戴防護(hù)衣服、手套，戴眼鏡；一旦清潔劑濺到眼睛里必須立刻用大量的水沖洗。

　　現(xiàn)在我們先著重談?wù)労兴岬那鍧崉Ｔ谇逑翠P斑、白華這類病變以及殘留水泥等污垢時應(yīng)該用酸性的清潔劑。銹斑是氧化鐵（Fe2O3），呈紅褐色，特別顯眼、特別難看，用酸與其反應(yīng)生成可溶性、無色的氯化亞鐵（FeCl2），（反應(yīng)方程式：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O)即可清洗去除。水泥的主要成分是：碳酸鈣、硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣（3CaO?SiO2、2CaO?SiO2、3CaO?Al2O3、CaCO3）以其中CaCO3為例，鹽酸會與其反應(yīng)：CaCO3+2HCL=CaCl2+H2O+CO2↑生成的CaCl2是可溶性的鹽，于是水泥被清洗去除；白華是碳酸氫鈣和硫酸鈣（Ca(HCO)2、CaSO4）也可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣，氯化鈣溶解性大，白華被清洗去除。因此對某些污垢選用酸性洗滌劑是正確的。

　　使用酸性清潔劑能滿足我們的清潔要求，但也提出了安全性的問題。

　　我們討論一下酸;酸有強(qiáng)酸、弱酸之分，強(qiáng)酸和弱酸的區(qū)別是在于酸溶于水中的電離情況，若完全電離(或大部分電離)則為強(qiáng)酸；若不能完全電離（或少量電離）則為弱酸。但需要說明的是，這是需要在足夠的水環(huán)境中。又有特例，比如濃硫酸，其氫離子沒有完全電離，但仍然是強(qiáng)酸，這主要是還要看其結(jié)構(gòu)。弱酸在水中一部分以離子形式存在，一部分以分子形式存在，弱酸的書寫形式只能寫化學(xué)式不能寫離子式。強(qiáng)酸有硫酸、硝酸、鹽酸、氫溴酸、氫碘酸等等；弱酸有碳酸、磷酸、氫氟酸、草酸、檸檬酸、醋酸等等。我們?yōu)榱耸褂眠^程的安全，往往選用弱酸，弱酸的種類很多，我們在工作中使用哪種弱酸好呢？

　　在我們上面舉出的幾種弱酸中，首先談?wù)勌妓?。碳酸是一種很難單獨存在的酸，碳酸（H2CO3)是一種二元弱酸，電離常數(shù)都很小。在常溫、常壓下，二氧化碳飽和溶液的濃度約為0．033mol/L，pH為4。二氧化碳在溶液中大部分是以微弱結(jié)合的水合物形式存在，只有一小部分形成碳酸（H2CO3）。在常溫時，CO2∶H2CO3為600∶1。碳酸的熱穩(wěn)定性很差，從來沒有以純酸的形式分離出來過，溫度稍高一些，便會分解出二氧化碳?xì)?。所以不能選用碳酸。

　　再看醋酸，醋酸是無色澄清液體，具有強(qiáng)烈刺激性醋味。密度1.049g/cm3，易揮發(fā)。溶于水、醇、醚。醋酸弱酸性，無水則幾乎不導(dǎo)電，加水稀釋時電離度增大，H+離子濃度也隨之加大，但稀釋至2mol/L以下電離度仍徐徐增加，而H+濃度緩緩下降，具有弱酸的通性。醋酸與乙炔反應(yīng)，可聚合成聚醋酸乙烯，是乳膠和制維尼綸纖維的原料，醋酸還是生產(chǎn)其它產(chǎn)品的重要化工原料。另外、醋酸對普通鋼材的腐蝕也很嚴(yán)重，如果洗外墻時遇到有鋼鐵部件就會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，結(jié)果洗好了外墻，但損壞了鋼鐵部件，還得賠錢。所以我們不選醋酸。

　　再看一下磷酸，因其含磷，會使土地及水中富營養(yǎng)化、不環(huán)保，而且在洗滌劑的標(biāo)準(zhǔn)中有明確的規(guī)定，要求限磷禁磷，我們也就不應(yīng)該選用磷酸。

　　三、氫氟酸的危害

　　我們必須著重討論一下氫氟酸，因其毒性巨大，所以我們把它單列一章來討論。在人體內(nèi)必需的元素中，人體對氟含量最為敏感，從滿足人體對氟的需要到由于氟過多而導(dǎo)致中毒的量之間相差不多，因此氟對人體的安全范圍比其他微量元素窄得多．所以，要更加注意自然界、飲水及食物中氟含量對人體健康的影響，尤其是工業(yè)排放的氟對環(huán)境污染和人類帶來的危害。

　　人體對氟的生理需要量為0.5mg?d－１～1mg?d－１，一般情況下，每日攝取的氟大部分來自飲用水．進(jìn)入人體的氟并不能完全被吸收，不同狀態(tài)的氟在人體內(nèi)的吸收率也不一樣，飲用水中的氟有90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))被吸收．氟在人體中主要分布在骨骼、牙齒、指甲和毛發(fā)中，尤以牙釉質(zhì)中含量最多，氟的攝入量多少也表現(xiàn)在牙齒上．當(dāng)人體缺氟時，會患齲齒，氟多了又會患斑釉齒，如果再多還會患氟骨癥等一系列病(見表)．

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　　齲齒就是俗稱為蟲牙的牙病，在兒童中常見．齲齒發(fā)生的原因并不是如通常所說是“糖吃多了，生了蟲子，把牙蛀上了窟窿”，而是由于缺氟．在缺氟的情況下，牙齒的主要成分羥磷灰石［Ca5(OH)(PO4)3］容易受酸類腐蝕；當(dāng)體內(nèi)有充足的氟時，就與羥磷灰石作用，取代其中的羥基生成氟磷灰石［CaF2?Ca3(PO4)2］，這是構(gòu)成牙釉質(zhì)的基本成分，氟磷灰石光滑堅硬，耐酸耐磨．另外氟還能抑制牙齒上殘留食物的酸化，因此具有防齲作用．

　　斑釉齒表現(xiàn)為牙釉面有缺乏光澤的白堊狀斑塊或黃褐色、黑色斑點，有的牙齒形狀還發(fā)生變化，如出現(xiàn)條狀或點狀凹陷．斑釉齒可能是由于氟過多妨礙了牙齒鈣化酶活性，使牙齒鈣化不能正常進(jìn)行，色素在牙釉質(zhì)表面沉著，使牙齒變色并發(fā)育不全．

　　市場上出售的氟化牙膏含有氟化鈉或氟化鍶等，有防齲作用，適用于缺氟地區(qū)。是否需要選用這種牙膏最好聽取衛(wèi)生部門或牙醫(yī)的建議．

　　從這里我們知道我們?nèi)梭w中含有氟，而且離不開氟，但因需要量極微。人為的增加對其接觸是非常危險的。

　　氫氟酸即氟化氫的水溶液，無色透明，有強(qiáng)烈刺激性氣味，并有強(qiáng)烈腐蝕性。氟是最活潑的非金屬元素之一，無水的或低濃度的氫氟酸為強(qiáng)酸；一般濃度的氫氟酸（即市售的通常濃度約47%，）窗體頂端其解離常數(shù)Kd約為鹽酸的千分之一（這是由于氟與氫離子結(jié)合較牢，電離常數(shù)K=3.5×10^-4)，所以一般濃度的氫氟酸是一種弱酸。

　　由於其酸性較一般強(qiáng)酸，如鹽酸、硫酸等為低，因此對皮膚的刺激較弱，導(dǎo)致患者的皮膚初接觸氫氟酸時，可能沒有立即明顯的癥狀，延誤治療的時機(jī)。未電離的非極性的氫氟酸是一種高脂溶性的無機(jī)化合物，可立即穿過細(xì)胞膜到達(dá)組織深部，與體內(nèi)鈣、鎂等陽離子結(jié)合，產(chǎn)生難溶的氟化鈣或氟化鎂等鹽類，不斷解離而滲透到深層組織，溶解細(xì)胞膜，造成表皮、真皮、皮下組織乃至肌層液化壞死。氟離子與組織中的鈣和鎂離子結(jié)合形成難溶性鹽。鈣離子的減少使細(xì)胞膜對鉀離子的通透性增加，鉀離子從細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的去極化而引起劇痛，此時，氫氟酸經(jīng)皮膚吸收已經(jīng)引起嚴(yán)重中毒。皮膚損害程度與氫氟酸濃度、接觸時間、接觸部位及處理方法有關(guān)。濃度越高,接觸時間越長,受害組織越柔軟或致密,作用就越迅速而強(qiáng)烈。接觸30％左右低濃度氫氟酸時,常經(jīng)數(shù)小時才開始出現(xiàn)疼痛及皮膚灼傷。局部皮損初起呈紅斑,隨即轉(zhuǎn)為有紅暈的白色水腫，繼而變?yōu)榈嗷疑珘乃?，而后?fù)以棕褐色或黑色厚痂,脫痂后形成潰瘍。手指部位的損害常轉(zhuǎn)為大皰，甲板也常同時受累，甲床與甲周紅腫；嚴(yán)重時甲下水皰形成,甲床與甲板分離。高濃度灼傷常呈現(xiàn)進(jìn)行性壞死,潰瘍愈合緩慢。嚴(yán)重者累及局部骨骼，尤以指骨為多見。表現(xiàn)為指間關(guān)節(jié)狹窄,關(guān)節(jié)面粗糙，邊緣不整，皮質(zhì)增生，髓腔狹小，乃至骨質(zhì)吸收等類似骨髓炎的征象。氫氟酸酸霧可引起皮膚瘙癢及皮炎。劑量大時亦可造成皮膚、胃腸道和呼吸道粘膜的灼傷；眼接觸高濃度氫氟酸后,局部劇痛,并迅速形成白色假膜樣混濁,如處理不及時可引起角膜穿孔。吸入非離子狀態(tài)的高濃度的氫氟酸酸霧，引起支氣管炎和出血性肺水腫，估計人攝入1.5g氫氟酸可致立即死亡。在人體內(nèi)部，氫氟酸與鈣離子和鎂離子反應(yīng)，使靠鈣、鎂兩種離子發(fā)揮機(jī)能的器官喪失作用，患者因低血鈣出現(xiàn)抽搐,心電圖Q-T間期延長,心室顫動發(fā)作。如果不進(jìn)行處理，最終導(dǎo)致心、肝、腎和神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重甚至是致命損傷。

　　正因為如此，接觸氫氟酸后的初始救護(hù)措施非常重要，通常在接觸部位涂上葡萄糖酸鈣凝膠。如果接觸范圍過廣，又或者延誤時間太長的話，醫(yī)護(hù)人員可能會在動脈或周圍組織中注射鈣鹽溶液。但無論如何，接觸氫氟酸后必須得到及時并且專業(yè)的護(hù)理。

　　即使能得到及時治療，身體表面10%的面積暴露在氫氟酸中也會是致命的。（身體少于2%的面積暴露在氫氟酸中也有可能是致命的。）吞服高濃度的氫氟酸溶液會導(dǎo)致急性的低血鈣癥，導(dǎo)致心臟停搏及死亡。

　　另外，聽起來可能很荒謬，盡管理論上氫氟酸是一種弱酸——但是氫氟酸卻能夠溶解很多其他酸都不能溶解的玻璃（二氧化硅）。其反應(yīng)方程式如下：

　　SiO2(s)+6HF(aq)→H2[SiF6](aq)+2H2O(l)

　　人類用氫氟酸的這一性質(zhì)刻蝕玻璃，在玻璃上雕刻出各種美麗的圖案，并使同一個平面有不同透光度的多個層次，給人以無限的遐想；玻璃儀器的不同透光部位，也需要利用氫氟酸可與玻璃反應(yīng)的這一性質(zhì)。我們介紹氫氟酸的這一性質(zhì)對我們今天的課題有什么用呢？那就是，氫氟酸會腐蝕玻璃，所以洗外墻用的洗滌劑中不得有氫氟酸，因為我們在洗外墻時很少遇到?jīng)]有玻璃的。