有機酸除垢劑的化學原理主要基于酸堿中和反應，通過有機酸與水垢中的金屬鹽（如碳酸鈣、硫酸鈣等）發生化學反應，將其轉化為可溶性物質，從而實現除垢目的。以下是具體原理及反應機制：

1. 酸性溶解反應（核心化學原理）

有機酸（如檸檬酸、氨基磺酸、草酸等）與水垢中的無機鹽（如碳酸鈣、氫氧化鎂等）發生中和反應，生成可溶性鹽、二氧化碳和水。典型反應如下：

• 碳酸鈣（CaCO?）與檸檬酸反應：

  $${\text{CaCO}}_3+2\text{C?H?O?}\to \text{Ca(C?H?O?)?}+{\text{CO}}_2\uparrow +{\text{H}}_2\text{O}$$

  生成的檸檬酸鈣可溶于水，二氧化碳氣體釋放有助于松散水垢結構。

• 硫酸鈣（CaSO?）與氨基磺酸反應：

  $${\text{CaSO}}_4+2\text{H?NSO?H}\to \text{Ca(H?NSO?)?}+{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$$

  氨基磺酸對硫酸鈣等難溶垢具有較強溶解能力。

2. 絡合作用（輔助除垢機制）

部分有機酸除垢劑添加螯合劑（如EDTA、葡萄糖酸鈉），通過絡合金屬離子（如Ca2?、Mg2?、Fe3?），阻止其重新沉積，并輔助溶解頑固水垢：

$$\text{Ca2?}+{\text{EDTA}}^{4?}\to [\text{Ca(EDTA)}{]}^{2?}$$

絡合作用尤其適用于混合垢（如含鐵銹或硅酸鹽的水垢）。

3. 物理協同作用

• 滲透與分散：除垢劑中的表面活性劑（如非離子型烷基糖苷）降低水的表面張力，使有機酸滲透到水垢微孔中，破壞其結晶結構，同時分散脫落的顆粒，防止二次聚集。

• 氣泡輔助剝離：反應生成的CO?氣體可滲透水垢裂縫，產生微小氣泡，加速垢層剝離。

4. 安全性與緩蝕機制

有機酸通常腐蝕性低于無機強酸（如鹽酸），但為進一步保護金屬基材，除垢劑中常添加緩蝕劑（如苯駢三氮唑、烏洛托品）：

• 緩蝕劑作用：在金屬表面形成吸附膜，抑制有機酸對金屬的腐蝕。

總結

有機酸除垢劑的化學原理以酸性溶解為核心，通過中和反應將不溶性金屬鹽轉化為可溶物，輔以絡合、滲透、分散等機制增強除垢效果。其優勢在于反應溫和、腐蝕性低，適用于不銹鋼、銅等敏感材質，但對硅酸鹽等頑固垢需結合堿性或螯合劑處理。