AT259729B

AT259729B - Sequestrierungsmittel

Info

Publication number: AT259729B
Application number: AT646865A
Authority: AT
Original assignee: Chem Fab Hoesch Kg
Priority date: 1965-07-14
Filing date: 1965-07-14
Publication date: 1968-01-25

Description


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  Sequestrierungsmittel 
Zur Reinigung von Flaschen, Kannen od. dgl., besonders in automatischen Spülmaschinen sind stark alkalische Lösungen mit einem pH-Wert von etwa 12 bis 14 gebräuchlich. Die hohe Alkalität ist nötig, um in der kurzen Zeit, in der die zu   reinigenden Gegenstände mit   der   Spülflüssigkeit   in Berührung kommen, alle Keime und Sporen wirksam abzutöten. Ausserdem müssen diesen Reinigungsmitteln Verbindungen zugesetzt werden, die die Härtebildner des Laugenansatzwassers und der Spülwässer, die mit dem Reinigungsgut in Berührung kommen, denen oberflächlich noch Alkali anhaftet, in eine nicht ausfällbare Form bringen. Derartige Verbindungen, die mehrwertige Metallionen, wie Eisen- oder Calciumionen, als anionische Komplexe binden und in Lösung halten, werden Sequestrierungsmittel ge-   nannt.

   Bekannte Sequestriermittel   sind Salze der   ÄLhylendiamintetraessigsäure,   Glukonate, Acylierungsprodukte phosphoriger Säure und verschiedene Polyphosphate. Bei diesen bekannten Produkten liegt die Kalkbindefähigkeit für 100 g Substanz bei PH 13 im Bereich von 3 bis 14 g   CaO.   



   Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die Oxydationsprodukte von Melasse hervorragende Sequestrierungsmittel für stark alkalische Reinigungslösungen darstellen. Das Kalkbindevermögen von oxydierter Melasse beträgt bei PH 13 etwa 40 g   CaO   bezogen auf 100 g Melasse. 
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 Nicht-Zuckerstoffe wie Dextrin, Milchsäure, Betain, Asparagin,   Glutaminsäure   und Leucin und etwa   8%   Asche. 



   Das erfindungsgemässe Sequestriermittel wird durch Behandlung von Melasse mit Oxydationsmitteln wie   z. B. Wasserstoffperoxyd,   Persäuren, Salpetersäure u. dgl. erhalten. Als besonders brauchbar erwies sich die Oxydation mit Salpetersäure im Gewichtsverhältnis von Melasse zu konzentrierter Salpetersäure von 1 : 0,3 bis   1 : 1   bei Temperaturen von etwa 50 bis 90 C. Bei der Oxydation wird aus der zähen tiefbraunen Melasse eine chromgelbe Flüssigkeit. Diese kann als solche sowie in getrockneter Form für alle technischen Zwecke eingesetzt werden, bei denen eine Abbindung von Härtebildnern erwünscht ist. Das neue Sequestriermittel ist auch in der Lage, in Reinigungsmitteln den Abbau bereits vorhandener Steinansätze im alkalischen Bereich zu bewirken. 



   Ausser den oben angeführten Produkten können auch Zuckersäuren als Sequestriermittel Verwendung finden. Nach Mehltretter, Alexander und Rist   (Ind. Eng. Chem. [1953], S. 2782 - 84)   beträgt das Kalkbindevermögen des Na-K-Salzes der Zuckersäure in dem oben angegebenen pH-Bereich (0,   41a     NaOH)   11,2 g CaO/100 g Substanz. 



   Bei der Einwirkung von   HN03   auf die in der Melasse enthaltene Saccharose lässt sich primär erwarten, dass durch Invertierung d-Glukose und d-Fructose entsteht und in der Folge die Glukose zur entsprechenden Dicarbonsäure HOOC- (CHOH)   -COOL,   der Zuckersäure, oxydiert wird. Danebensollte nach   Beilstein "Oxalsäure   und eine Säure von der   SummenformelCHO,"entstehen.   Die bei der Invertierung der Saccharose entstehende d-Fructose lässt bei der Oxydation durch   HNOg   laut Beilstein "Glykolsäure, viel Oxalsäure und   Mesoweinsäure"erwarten.   



   Im Gegensatz zu diesem Reaktionsablauf soll die direkte Oxydation mit Salpetersäure unter Vermeidung einer vorherigen Invertierung laut Beilstein zu 

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   d-Zuckersäure   d-Weinsäure und Traubensäure sowie einer als Cassonsäure bezeichnete Verbindung    C   H8O7 führen, bei der es sich wahrscheinlich um unreine Trioxyglutarsäure handelt. i Die Oxydation der Zuckemebenprodukte in der Melasse lässt bei beiden Oxydationsarten folgende
Oxydationsprodukte erwarten :

   aus   Milchsäure - Oxalsäure   aus   Glutaminsäure-Oxyglutarsäure   aus Asparginsäure - Apfelsäure und aus   Betain-2'CgHO2N'HNO3   
Alle bei diesen Reaktionen entstehenden Oxydationsprodukte ausser Zuckersäure haben entweder kein oder ein erheblich schlechteres Kalkbindevermögen als   Zuckersäure.   



   Es war deshalb besonders überraschend, dass das neue Oxydationsprodukt der Melasse nicht nur die
Kalkbindewerte reiner Zuckersäure erreichte, sondern sogar Werte, die ein Vielfaches des zu erwartenden darstellten. 



   Das Kalkbindevermögen der Oxydationsprodukte von Melasse ist stark pH-abhängig. Ein Produkt, dessen Kalkbindevermögen bei PH 13 40 g CaO, 100 g Melasse-Zucker beträgt, hat bei PH 12 ein Kalkbindevermögen von 6, 6 g CaO/100 g Melasse-Zucker bei PH 11 ein Kalkbindevermögen von 4, 8 g CaO/100 g Melasse-Zucker bei PH 10 ein Kalkbindevermögen von 5,4 g CaO/100 g Melasse-Zucker bei PH 9 ein Kalkbindevermögen von 10,2 g   CaO/100   g Melasse-Zucker bei PH 8 ein Kalkbindevermögen von 10,2 g CaO/100 g Melasse-Zucker bei PH 7, 5 ein Kalkbindevermögen von 10,2 g CaO/100 g Melasse-Zucker 
Bei einer in gleicher Weise durchgeführten Oxydation von reiner Saccharose wurden Kalkbindewerte von zirka 30 g CaO/100 g Zucker bei PH 13 erhalten.

   Auch diese Werte liegen wesentlich über den für
Zuckersäure zu erwartenden, erreichen aber nicht die Ergebnisse des Oxydationsproduktes von Melasse. 



   Bei der Oxydation von vorher inverterter Melasse wird ebenfalls ein Produkt mit hoher Kalkbinde- fähigkeit erhalten, jedoch erreichen diese Werte mit 24,6 g CaO/100 g Melasse nicht die bei direkter
Oxydation von Melasse erzielbaren. 



   Das Kalkbindevermögen wurde wie folgt bestimmt :
Es wird soviel Reaktionsprodukt im Erlenmeyer eingewogen, wie einer Ausgangsmenge von 1 g
Zucker entspricht. Nach Verdünnung mit 50 ml   HO   destilliert wird mit NaOH auf pH 13 eingestellt   (pH-Meter)   Glaselektrode vom Typ B, Radiometer Kopenhagen. Zu dieser Lösung werden 2 cm3   lollige  
Sodalösung gegeben. Titriert wird mit 0,5   n-CaCl-Lösungbis   zur bleibenden   Trübung,   1 ml 0,5   m-     CaC12-Lösung   entsprechen 28,04 mg CaO. 



     Beispiel l :   In einen Behälter aus nichtrostendem Stahl werden unter Rühren zu 100 Gew.-Tei- len Melasse verschiedene Mengen technisches   HN03   (53%ig) zugegeben. 



   Die Mischung wird sofort auf   500C   erwärmt, wobei die Reaktion unter Schäumen und Stickoxyd- 
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 - 900CTemperaturabfall ohne zusätzliche Kühlung und durch eine Konstanz im Kalkbindevermögen der Mischung. 
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<tb> 
<tb> 



  Gew. <SEP> - <SEP> Teile <SEP> HNO <SEP> 3 <SEP> auf <SEP> Kalkbindevermögen <SEP> in <SEP> g <SEP> CaO/100 <SEP> g <SEP> Melasse-Zucker
<tb> 100 <SEP> Gew.-Teile <SEP> Melasse <SEP> bei <SEP> pH <SEP> 13 <SEP> nach <SEP> einer <SEP> Reaktionsdauer <SEP> von
<tb> 1 <SEP> 1/2 <SEP> h <SEP> 3h <SEP> 5 <SEP> 1/2 <SEP> h <SEP> 71/2 <SEP> h
<tb> 100 <SEP> 22, <SEP> 3-40, <SEP> 7 <SEP> 42,5
<tb> 70 <SEP> 19 <SEP> 37,2 <SEP> 39,6 <SEP> 42,8
<tb> 50-35, <SEP> 3-41, <SEP> 0
<tb> 40 <SEP> 15,6 <SEP> 20, <SEP> 2-22, <SEP> 6
<tb> 30 <SEP> 13, <SEP> 4 <SEP> 13, <SEP> 4 <SEP> 13, <SEP> 4
<tb> 
 

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 ker, wenn die Messung bei PH 13 durchgeführt wird. 



     Bei s piel 2 : 100 Gew.-Teile   Melasse werden mit 5 Gew.-Teilen HCl konzentriert, 24 h lang bei   300C   invertiert. Darauf wird mit 50   Gew.-Teilen HNOg   bei   750C   7 1/2 h lang oxydiert. Der Kalkbindewert des Endprodukts beträgt 24,6 g CaO/100 g Melasse-Zucker. 
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 das Reaktionsgemisch zirka 4 h bei dieser Temperatur gehalten. Das Endprodukt hat ein Kalkbindevermögen von 6,2 g CaO/100 g Melasse-Zucker. 



     Beispiel 4 : 100 Gew. -Teile   Melasse werden mit verschiedenen Mengen   HNO,   bei Raumtemperatur oxydiert. 



   Dabei werden folgende Kalkbindewerte erhalten : 
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<tb> 
<tb> Gew.-Teile <SEP> HNO <SEP> auf <SEP> Kalkbindevermögen <SEP> in <SEP> g <SEP> CaO/100 <SEP> g <SEP> Melasse-Zucker <SEP> bei
<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Melasse <SEP> PH <SEP> 13 <SEP> nach <SEP> einer <SEP> Reaktionsdauer <SEP> von
<tb> 2 <SEP> Tagen <SEP> 9 <SEP> Tagen <SEP> 
<tb> 100 <SEP> 5, <SEP> 9 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP> 
<tb> 70 <SEP> 5, <SEP> 9 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP> 
<tb> 50 <SEP> 5, <SEP> 9 <SEP> 5, <SEP> 7 <SEP> 
<tb> 30 <SEP> 3, <SEP> 7 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 
   PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verwendung von oxydierter Melasse als Sequestrierungsmittel für stark alkalische Reinigungmittel.

Claims

2. Verwendung von invertierter und anschliessend oxydierter Melasse für den im Anspruch 1 genannten Zweck.

3. Verwendung des durch Behandlung von 1 Gew.-Teil Melasse mit 0, 3 Gew.-Teil konzentrierter Salpetersäure bei 50-90 C erhältlichen Oxydationsproduktes für den im Anspruch 1 genannten Zweck.