硬質カーボンが落ちない

カーボンとは？

当ホームページでは、船舶の各所に付着する固体の汚れを次の様に呼んでいます。

つまり「カーボン」とは、船舶の燃料・潤滑油系統、燃焼装置、排気系統などに付着する黒い炭素質の汚れを指します。

カーボンの種類と成因

船舶に見られる「黒い汚れ」は、主に燃料油、潤滑油に由来するものです。元々は液体ですが、加熱により軽質分の蒸発が進むと極めて粘性の高い「スラッジ」へ、更に加熱が進むと「カーボン」へと変化して行きます。

カーボンの付着し易い場所

船舶における燃料油起源の「スラッジ」、「カーボン」の特徴は、元々燃料油（Ａ重油、Ｃ重油）に含まれる硫黄分の一部が変化した硫酸を含んでいることです。そのため、ガスエアヒータ、ファンネル等の煤は強い酸性を示します。また排気弁やピストンヘッドなどに付着したカーボンは、空気と共に高温で加熱されているため、その表面に酸素を含んだ官能基（-ＯＨ、-ＣＯＯＨ）を持っているようです。

潤滑油起源のカーボンは、潤滑油添加剤中のアルカリ成分（燃料重油から生成する硫酸を中和するための成分）を含んでいる場合が多く、酸と反応する傾向があります。
また燃料油起源のカーボンでも、排気弁付着カーボンと給気弁付着カーボンとでは性質が異なる場合があります。それはカーボンと共に油分が存在するか否かであり、しばしば給気弁付着カーボンは未燃焼の燃料油などを含んでいます。

燃料油起源のカーボン除去の考え方

いずれの場合も、油分が多い場合にはまずそれを溶剤で除去します。その上で、燃料油起源のカーボンの洗浄剤には硫酸と反応しやすい成分（アルカリ塩）の配合を、潤滑油起源のカーボンの洗浄剤にはアルカリ塩と反応し易い成分（酸）の配合を考えます。

基本的な考え方は、カーボンは水に溶けるが、油分があるとそれを邪魔する、ということです。

1：カーボンは水に溶ける
カーボンは水に溶けるとは言っても例えば水道水には溶けません。カーボンが水に溶けるためには、その水の中に水溶性のアルカリ塩が存在していることが必要です。
カーボン表面の極性基（－ＣＯＯＨなど）の持つ水溶性は弱いものですが、水溶性アルカリ塩が存在すると強い水溶性を持つようになります。

2：油分を除去する
カーボン表面が油で覆われていると水がカーボンと接触できません。すると水中のアルカリ性塩もカーボンと接触できす、従ってカーボンに水溶性を持たせることができません。つまりカーボンと水溶性アルカリ塩を接触させるためには、カーボンを覆っている油分を除去しなければなりません。
カーボン表面を覆っている油分はしばしば粘度が高いものですが、油性物質を溶解する能力の高い溶剤を使って溶解、除去することができます。

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3：カーボンを覆っている油分が少ない場合
しかし、油分はカーボン表面のみに存在するとは限らず、表面と内部の区別なく混在しているケースも多くあります。このような場合は、カーボンを溶かす水の中に、油を水に溶かすことができる成分（界面活性剤）がないと、アルカリ性塩とカーボンの接触が油によって阻止されてしまいます。
この界面活性剤は、溶剤のように多量の油分の除去には適しませんが、少量の油分なら除去することができます。

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