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出版者:化学工业出版社

作者:窦照英

出品人:

页数:285

译者:

出版时间:2001-1

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787502530013

丛书系列:

图书标签:

• 化学清洗
• 工业清洗
• 清洗技术
• 设备清洗
• 管道清洗
• 化学品
• 除垢
• 防腐
• 环保清洗
• 清洗工艺

科学净界：现代工业与生活中的清洁之道 序言 在这个追求高效、安全与可持续发展的时代，清洁早已超越了简单的“去除污垢”的层面，它已经演化成为一门融合了物理、化学、生物学等多学科知识的科学，深刻影响着工业生产的精度、产品的质量、公共卫生乃至我们日常生活品质的方方面面。从微电子制造中的纳米级污染控制，到食品医药行业的严苛消毒，从航空航天器表面的维护，到家庭环境的日常清洁，无不依赖于先进的清洁技术。本书《科学净界：现代工业与生活中的清洁之道》正是致力于为读者构建一个全面、深入的清洁技术知识体系，探索那些在各个领域中发挥着至关重要作用的科学原理与实践方法。 第一篇：清洁的科学基石——物质特性与作用机理 任何清洁过程的有效性都建立在对物质特性及其相互作用的深刻理解之上。本篇将从基础的化学原理出发，深入剖析各类污垢的形成机制，以及清洁剂与被清洁表面之间的作用原理。 第一章：污垢的科学画像——成分、形态与粘附机理 本章将详细解析工业生产和日常生活中常见的各类污垢。我们将区分有机污垢（如油脂、蛋白质、碳化物、聚合物残留）与无机污垢（如金属氧化物、水垢、盐类沉积、灰尘颗粒），并深入探讨其微观结构、表面能以及与不同基材（金属、塑料、玻璃、陶瓷、织物等）的粘附力。理解污垢的“身份”是选择正确清洁策略的第一步。我们将介绍表面形貌学、光谱分析等常用分析方法，帮助读者识别和量化污垢。粘附机理的探讨将包括范德华力、静电力、化学键合、机械嵌合等，为后续的去除方法提供理论依据。 第二章：清洁剂的化学魔法——分类、性质与选择策略 清洁剂是清洁过程的灵魂。本章将对市售及工业使用的各类清洁剂进行系统性分类，包括表面活性剂（阴离子、阳离子、非离子、两性）、溶剂（水基、有机溶剂）、酸碱类清洗剂、氧化剂、还原剂、络合剂、酶制剂等。我们将详细阐述各类清洁剂的作用机理，例如表面活性剂如何降低表面张力、形成胶束以包裹污垢；溶剂如何溶解特定类型的污垢；酸碱如何通过化学反应去除特定的无机或有机沉积物。更重要的是，本章将提供一套科学的清洁剂选择框架，根据污垢的性质、被清洁基材的耐受性、环境法规要求以及经济成本，指导读者做出最优决策。 第三章：物理力量的助推——机械作用、温度与声波 除了化学作用，物理方法在清洁过程中同样扮演着不可或缺的角色。本章将聚焦于机械作用（如刷洗、喷射、高压水射流、超声波）、温度效应（加热促进反应速率、冷冻脆化污垢）以及声波（超声波清洗）等物理清洁手段。我们将深入探讨高压水射流的冲刷原理、超声波空化效应如何产生微观冲击波来剥离污垢，以及不同温度下化学反应速率的变化规律。这些物理方法的应用往往能显著提高清洁效率，并减少对化学品的使用，符合绿色清洁的理念。 第二篇：工业清洁的深度探索——精细化与专业化应用 工业生产的每个环节都可能产生特定的清洁挑战，从原材料处理到成品检验，都需要高度专业化的清洁解决方案。本篇将深入探讨在电子、医药、食品、机械制造等关键工业领域中的清洁技术。 第四章：微电子工业的洁净空间——纳米级污染的挑战与对策 在半导体制造、集成电路封装等领域，微小的尘埃颗粒、有机污染物或金属离子都可能导致产品失效。本章将详述微电子行业对洁净度的严苛要求，以及在光刻、刻蚀、沉积等关键工艺步骤中，对清洗技术的特殊需求。我们将重点介绍超高纯水（UPW）的制备与应用、特种化学品（如HF、H2O2、NH4OH的组合）在硅片清洗中的作用、等离子体清洗技术、以及湿法清洗与干法清洗的优劣势分析。此外，还将探讨静电防护与洁净室设计对清洁过程的重要性。 第五章：医药与生命科学的无菌保障——消毒、灭菌与生物膜控制 药品生产、医疗器械消毒、生物实验室的洁净度直接关系到人类健康。本章将深入研究各类消毒剂（如酒精、过氧化物、季铵盐、含氯消毒剂）的作用机理与选择标准，以及常用的灭菌方法（如高温高压灭菌、环氧乙烷灭菌、辐照灭菌）。特别地，本章将重点关注生物膜（Biofilm）的形成机制及其去除的挑战，探讨防污涂层、生物杀灭剂的协同作用以及物理方法在生物膜控制中的应用。 第六章：食品与饮料工业的品质守护——安全清洗与卫生管理 食品安全是重中之重。本章将系统介绍食品加工设备、包装材料的清洁与消毒要求。我们将分析食品行业的常见污垢（如脂肪、蛋白质、糖类、矿物质沉积），以及针对性的清洁剂（如碱性清洗剂、酸性清洗剂、酶清洗剂）的选择与使用。同时，还将探讨CIP（Clean-in-Place）和SIP（Sterilize-in-Place）系统的设计原理与操作规程，以及风险评估与过程验证在确保食品卫生方面的作用。 第七章：机械制造与金属加工的精密清洁——表面处理与防腐蚀 在金属加工、精密机械制造过程中，去除切削液残留、油污、氧化物、焊渣等是确保零件性能的关键。本章将介绍酸洗、碱洗、溶剂清洗、超声波清洗、电化学清洗等多种金属清洁技术，以及它们在不同金属材料（钢、铝、铜、钛合金等）上的应用。此外，还将探讨清洁后的表面钝化、磷化、涂层等防腐蚀处理技术，以延长产品寿命。 第三篇：日常生活中的清洁科学——健康、环保与可持续 清洁不仅是工业的刚需，更是维系健康生活、提升居住品质的重要组成部分。本篇将把清洁科学的视角转向家庭环境，关注如何更有效地、更环保地进行日常清洁。 第八章：家居环境的健康卫士——织物、地板与表面的深度清洁 本章将深入解析家庭常见污染源，如灰尘、螨虫、细菌、霉菌、油烟、污渍等，并探讨针对性的清洁方法。我们将介绍不同织物的清洁护理技巧，如洗衣剂的选择、洗涤温度的控制、以及特殊污渍（如血渍、油渍、墨水渍）的处理。对于地板（木地板、瓷砖、地毯）和墙面、台面等硬质表面的清洁，将讲解不同清洁剂（如中性清洗剂、消毒液、除霉剂）的正确使用方法，以及避免对材质造成损伤的注意事项。 第九章：厨房与卫生间的洁净秘籍——油污、水垢与病原体的克星 厨房和卫生间是家庭中最容易滋生细菌和污垢的区域。本章将重点介绍厨房油烟的去除原理，包括使用强碱性去油剂、乳化剂等。对于卫生间的水垢、皂垢和霉菌，将分析其形成原因，并推荐使用酸性清洗剂、漂白剂（次氯酸钠）等进行有效清除。同时，还将强调消毒的重要性，介绍常用的家庭消毒剂及其安全使用方法，以及如何预防交叉感染。 第十章：绿色清洁的实践——环保洗涤剂、DIY清洁液与节能减排 随着环保意识的提升，绿色清洁已成为一种趋势。本章将介绍如何选择和使用对环境友好的清洁产品，如生物降解性更好的表面活性剂、无磷洗衣粉、天然清洁成分（如小苏打、醋、柠檬酸）。我们将指导读者如何利用简单的居家材料制作DIY清洁剂，以达到经济实惠且环保的目的。此外，还将探讨如何通过优化清洁流程，如减少用水量、降低洗涤温度、使用节能电器等，来实现家庭清洁的节能减排。 第十一章：特种污渍与紧急情况的应对——高效、安全的处理方案 生活中难免会遇到一些难以处理的特种污渍，或突发的清洁难题。本章将提供针对性的解决方案，例如如何处理墨水、染发剂、油漆、胶水等顽固污渍，以及如何处理意外泄露的化学品。我们将强调在处理这些特殊情况时，安全第一的原则，并提供相关的防护建议和应急处理步骤，确保清洁过程的有效性与安全性。 结语 清洁，是一门科学，亦是一种艺术。它贯穿于工业的精益求精，亦体现在生活的细致入微。《科学净界：现代工业与生活中的清洁之道》旨在通过系统性的理论阐述和丰富的实践指导，为读者开启一扇通往清洁科学的大门。我们期望本书能帮助您理解清洁背后的科学原理，掌握更高效、更安全、更环保的清洁技术，从而在各自的领域或生活中，都能达到“洁净如新”的理想境界，为创造更美好的世界贡献一份力量。

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这本书的优点在于它对基础化学原理的阐述是无可挑剔的，例如对表面张力、临界胶束浓度（CMC）的讲解，非常详尽且准确，这部分内容很适合作为大学本科生或研究生入门化学清洗课程的参考教材。然而，一旦进入到实际的“技术应用”层面，它的描述就变得非常抽象和概括化。比如在谈及超声波清洗时，书中用了很大篇幅解释了“空化效应”的物理机制，甚至详细计算了空化泡的生成和溃灭过程中的能量分布，但这对于一个需要确定清洗槽的频率、功率密度以及清洗时间和工件装载量的工程师来说，帮助不大。书中没有提供任何关于如何根据工件材质、污染类型和脏污程度来反推最佳超声波功率的经验曲线或决策树。可以说，这本书在“科学原理”和“工程实践”之间架设的桥梁非常脆弱，它给了你很高的理论视角，却让你在需要“动手解决问题”时，不得不重新去查阅大量的行业标准和供应商手册，这违背了一本“实用”技术书籍的核心价值。

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这本关于化学清洗技术的书，从头到尾都给人一种扎实、严谨的感觉，但说实话，它在理论深度上略显保守，更像是一本面向初级工程师或技术工人手册的升级版。我特别留意了其中关于金属表面处理和腐蚀抑制剂选择的部分，虽然描述了常见的酸洗和碱洗工艺，步骤也写得井井有理，甚至图示都很清晰，但对于一些前沿的、涉及到纳米颗粒缓蚀剂或者新型螯合剂的讨论却几乎没有涉及。举个例子，当谈到油田管道的结垢清洗时，书中主要集中在常用的EDTA和磷酸体系的配比上，对于如何根据水质的实时波动动态调整清洗剂浓度和温度，以达到最高效率和最低基材损伤，那套精密的数学模型和反馈控制系统，这本书里是找不到的。我本来期待能看到一些关于清洗过程中在线监测技术（比如电化学噪声分析）如何指导操作的案例分析，但很遗憾，内容止步于清洗完成后的目视检查和简单的硬度测试。对于希望深入理解清洗化学机理，甚至想参与研发新型、环保型清洗方案的读者来说，这本书的深度可能只能算是“入门级”，它更偏向于“告诉你怎么做”而不是“告诉你为什么这么做”。

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从环保和安全角度来看，这本书给我的感觉是稍微滞后于时代了。在当前全球对“绿色化学”和“可持续性”要求越来越高的背景下，这本书在“清洗废液处理”这一关键环节的处理上显得力不从心。它仅仅是简单地提到了“中和”和“絮凝沉降”这两个传统步骤，对于清洗过程中产生的重金属离子络合物、有机酸盐等复杂污染物，应该如何进行资源化回收或者采用更先进的膜分离技术进行无害化排放，书中几乎没有涉及。我尤其关注了关于有机磷酸盐清洗剂的降解问题，期待看到一些光催化降解或者生物降解的最新研究进展，但通篇下来，似乎还停留在上世纪末对废水进行简单物理化学处理的阶段。这本书在强调“清洗效率”的同时，似乎忽略了整个清洗过程对环境的长期影响评估，这在现代工业标准下，是一个非常明显的短板。

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翻开这本书，我首先感受到的是一股浓浓的工业实践气息，排版和插图都非常朴实，没有过多花哨的设计，这一点我很欣赏，毕竟技术书籍就该如此。然而，这种朴实也带来了一个问题：对特定行业背景知识的依赖性太强。比如，在讲解火力发电厂锅炉清洗时，它用了一大段篇幅来介绍除垢剂的选择，但这些除垢剂的“代号”和“标准型号”似乎是直接从某个特定供应商的内部资料里摘录出来的，缺乏更宏观、更通用的化学命名法支撑。对于一个跨行业学习或者需要为不同类型设备定制清洗方案的读者来说，这种高度依赖特定语境的描述，使得知识的迁移成本变得非常高。我尝试用书里描述的“高压射流辅助清洗法”去解决我遇到的一个高粘度聚合物堵塞问题，结果发现书上给出的压力参数和喷嘴角度，对于我们这种狭窄、弯曲的管道结构根本不适用，书中没有提供任何关于几何结构对清洗效率影响的修正因子或经验公式，这让我感觉这本书的适用范围被无形地框定在了它所介绍的那几种标准化设备模型之中，对于复杂工况的应对能力显得捉襟见肘。

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这本书的编排逻辑虽然还算清晰，但总感觉在叙事节奏上把握得不太好，某些章节显得冗长而重复，而真正关键的知识点却被一带而过。我花了不少时间去研读关于“清洗后钝化处理”那一章，期待能找到一套权威的、适用于多种金属（比如不锈钢、钛合金和镍基合金）的通用钝化液配方和浸泡时间表。结果，书中花了大量的篇幅去描述钝化过程中的电化学电位变化曲线图，这些曲线的绘制标准和数据采集频率，对于一个现场技术人员来说，几乎是不可能在常规操作中实现的。更令人失望的是，对于钝化效果的快速、现场评估方法，比如使用便携式电导率仪来监测水洗液中的残留离子浓度，书中只是一笔带过，没有提供具体的阈值判断标准。这使得这本书更像是一本偏向于实验室研究报告的汇编，而非一本真正能指导现场操作，能让一线人员快速做出决策的实用工具书。它拥有理论的骨架，却缺少了实践的血肉。

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