化学除油原理如下：
1)皂化作用
皂化反应是皂化油与除油液中的碱性物质发生化学反应而生成肥皂和甘油的过程。当把带有油污的制品放入碱性除油溶液时，由于发生上述皂化反应而使油污除去。
一般动植物油的成分可用通式(RCOO)3C3H5表示，其中R为高级脂肪酸烃基，含17～22个碳原子。油脂在热碱液中发生的化学反应为
(RCOO)3C3H5+3NaOH→3RCOONa+C3H5(OH)3
若R=17，即为硬脂酸钠(肥皂)，硬脂酸钠能溶于水，是一种表面活性剂，对油脂溶解起促进作用。
2)乳化作用
矿物油或其他不可皂化油是不能用碱皂化的，但它们在表面活性剂的作用下能被乳化而形成乳浊液而除去。
乳化是使两种互不相溶液体中的一种呈极细小的液滴分散在另一种液体中形成乳浊液的过程，具有乳化作用的表面活性物质称为乳化剂。
在化学除油中可采用阴离子型或非离子型表面活性剂，如硅酸钠、硬脂酸钠、OP乳化剂等。
在除油过程中，首先是乳化剂吸附在油与溶液的分界面上，其中亲油基与零件表面的油发生亲和作用;而亲水基则与除油水溶液亲和。
在乳化剂的作用下，油污对零件表面的附着力逐渐减弱，在流体动力因素共同作用下，油污逐渐从金属零件表面脱离，而呈细小的液滴分散在除油液中，变成乳浊液，达到除去零件表面油污的作用。
加热和搅拌除油溶液都会加速油污进入溶液，因而可加大除油的速度，提高除油的效果，故在化学除油时，一般采用较高的温度和搅拌措施，也可用超声波来加速除油过程。
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