BR112013023491B1 - Método de geração de uma solução em desequilíbrio de ácido peracético - Google Patents
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(54) Título: MÉTODO DE GERAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO EM DESEQUILÍBRIO DE ÁCIDO PERACÉTICO (73) Titular: ENVIRO TECH CHEMICAL SERVICES, INC.. Endereço: 500 Winmoore Way, Modesto, CA., Modesto, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US), 95358 (72) Inventor: MICHAEL S. HARVEY; JONATHAN N. HOWARTH
Prazo de Validade: 20 (vinte) anos contados a partir de 24/03/2011, observadas as condições legais
Expedida em: 02/10/2018
Assinado digitalmente por:
Liane Elizabeth Caldeira Lage
Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados
1/71
MÉTODO DE GERAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO EM DESEQUILÍBRIO DE ÁCIDO PERACÉTICO
Campo da Invenção [001] A invenção refere-se a composições líquidas e métodos de utilização das composições liquidas para a formação de um sanitizante ácido peracético no local em proximidade ao ponto de uso. A invenção também se refere a uma composição sólida de branqueamento e removedora de manchas.
Antecedentes da Invenção
A. Sanitizantes e Desinfetantes Líquidos de Ácido Peracético (APA) [002] Os desinfetantes e sanitizantes à base de ácido peroxiacético (APA), também conhecidos como ácido peracético, são utilizados em indústrias de processamento de laticínios, alimentos e bebidas para limpeza interna em circuito fechado de tubulações e desinfecção e limpeza de equipamento, para lavagem de frutas e legumes e no tratamento de produtos de carne, aves, peixes e frutos do mar. Os desinfetantes de ácido peracético também são utilizados no tratamento de águas de arrefecimento, águas de processo e de águas residuais municipais. Outros usos incluem a remoção do biofilme e de lodo em processos de fabricação de papel.
[003] Os produtos de ácido peracético são fornecidos como soluções aquosas ternárias de equilíbrio estável do ácido peracético, ácido acético e peróxido de hidrogênio. Eles são preparados antes da aplicação, tipicamente pela reação do peróxido de hidrogênio com ácido acético na presença de um catalisador ácido mineral. Embora alguns APA's sejam imediatamente formados, o APA não atinge a sua concentração máxima antes de vários dias. Um agente quelante metálico, tais como, ácido hidroxietilideno difosfônico (HEDP) ou ácido dipicolínico é também introduzido para suprimir a decomposição catalisada por cátion
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2/71 metálico de transição de compostos de peroxigênio. O produto APA é então colocado em reservatórios, como caixas, tambores e baldes, em preparação para o envio para o usuário final. Produtos comerciais típicos têm concentrações de APA de cerca de 1 a 15% p/p, ainda que uma concentração de até 30% seja possível. No entanto, o produto da última concentração só se encontra em uso restrito por causa de suas propriedades extremamente perigosas e explosivas.
[004] Há vários problemas com o uso de soluções de equilíbrio de APA. Em primeiro lugar, a baixa concentração de APA (1 a 15%), significa que a maior parte do peso (85 a 99%) dos produtos consistem em quantidades substanciais de ingredientes inertes, tais como água, ácido acético e peróxido de hidrogênio. Isso resulta na necessidade de maiores áreas de armazenamento de produtos e causa um aumento nos custos de transporte e manuseio. Em segundo lugar, os produtos são ineficientes no uso de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) e o ácido acético (AA). Para manter a estabilidade de armazenamento adequado de APA, tanto o peróxido de hidrogênio como o ácido acético (AA), devem estar presentes em um nível numa base de percentagem em peso, que seja maior do que o nível de APA, o que aumenta os custos das matérias-primas. Em terceiro lugar, a presença do HEDP ou do estabilizador ácido dipicolínico limita a quantidade de APA que pode ser aplicada a certos produtos alimentícios, porque a quantidade de HEDP ou ácido dipicolínico é regulada pela Food and Drug Administration (FDA). Em quarto lugar, a reação entre o peróxido de hidrogênio e AA é bastante lenta, em alguns casos, e, normalmente, requer vários dias antes de o produto APA poder ser testado para a confirmação da qualidade. Portanto, os fabricantes desses produtos devem armazenar grandes estoques do produto APA antes que possam ser enviados para o usuário final. Em quinto lugar, para fins de transporte, soluções de
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3/71 equilíbrio que são maiores que 6% de APA são consideradas como produtos perigosos e devem ser rotuladas com a marcação DOT Peróxido Orgânico, classe de produto perigoso 5.2, 8 (oxidante, corrosivo). Se os produtores e usuários finais excederem o limite anual de apenas 6,666 libras de 15% de APA, eles devem apresentar planos de gestão de risco em ambas as autoridades federais EPA e estaduais. Este é um processo difícil e demorado. Além disso, os fabricantes de soluções de equilíbrio de APA que estão acima de 6% de APA devem obter permissão do corpo de bombeiros local e pagar uma taxa extra de transporte de materiais perigosos quando o produto for enviado a partir de suas instalações. Por outro lado, existem requisitos muito menos rigorosos para os produtos que contêm peróxido de hidrogênio, e todos os relatórios, de permissões e restrições de envio são elevados para os produtos que contêm menos de 27% de peróxido de hidrogênio.
[005] Como resultado destes problemas, tem havido várias tentativas de preparar soluções em desequilíbrio de APA no local do ponto de uso. Por exemplo, a patente norte-americana US 7.012.154 descreve um sistema em que AA, peróxido de hidrogênio, água e ácido sulfúrico são alimentados a um reator encamisado para a produção de APA. Uma coluna de destilação de filme seco ligada ao reator condensa e isola o APA puro a partir da fase gasosa e imediatamente o introduz à água receptora. Este sistema apresenta um certo número de inconvenientes. Em primeiro lugar, é extremamente dispendioso devido ao elevado custo do equipamento, incluindo o reator, aquecedor, bombas, coluna de destilação e um sistema de controle computadorizado, que garante uma medição precisa dos reagentes. Em segundo lugar, existem riscos de segurança significativos associados com a produção de APA puro devido às suas propriedades explosivas. Em terceiro lugar, o equipamento e o processo de síntese é bastante complexo e requer técnicos experientes e
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4/71 altamente treinados para operar continuamente e manter o sistema seguro e eficaz.
[006] Outras tentativas para gerar soluções em desequilíbrio de APA no local do ponto de uso são baseadas em processos eletrolí ticos. As patentes norte-americanas US 6.171.551 e 6.387.236 divulgam processos que empregam uma célula dividida através de uma membrana de troca-iônica em que o APA (e outros oxidantes incluindo peróxido de hidrogênio e ozônio) são produzidos no compartimento do ânodo o qual consiste uma solução aquosa de ácido acético ou sal acetato. Adicionalmente aos altos custos de energia e equipamento de eletrólise, estes processos também resultam em um rendimento muito baixo de APA a partir do precursor acetila. Por exemplo, a patente norte-americana US 6.171.551 cita que menos do que 14 ppm de APA foi produzido depois de 90 minutos de eletrólise de um anólito de 490.000 ppm de acetato de potássio aquoso. Além disso, estes processos são difíceis de executar intermitentemente.
[007] Outros métodos de geração de soluções em desequilíbrio de APA no local, usando eletrólise, são descritos nas publicações internacionais WO 2004/0245116 e WO 2008/140988 e no pedido de patente norteamericano US 2009/0314652. Estas referências descrevem células de eletrólise de membrana dividida de cátion e a utilização de eletrodos de difusão a gás para efetuar a redução catódica do gás oxigênio para peróxido de hidrogênio sob condições alcalinas. O peróxido de hidrogênio foi, em seguida, deixado reagir com ácido acético ou um precursor acetila para formar o APA na solução padrão, ao que o católito foi direcionado para o compartimento ânodo de célula ácida para estabilizar o APA. Este sistema sofre com várias desvantagens. Devido à baixa solubilidade do oxigênio em água (cerca de 8 ppm, no máximo), a concentração de espécies eletroativas é muito baixa, o que
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5/71 força a célula a operar em baixa densidade circulante (amperagem por área de superfície do eletrodo). De modo a produzir uma quantidade significativa de peróxido de hidrogênio, as células devem ter uma área de superfície muito extensa. Isso requer altos custos de equipamentos e um grande espaço físico para o equipamento de eletrólise. Outra desvantagem deste sistema é que ele é muito difícil manter condições de estado estável e simultaneamente equilibrar a alimentação do ácido acético ou precursor acetila para o compartimento catódico, com a retirada simultânea da solução de APA acidificada a partir do compartimento ânodo. Isto porque cátions transportando a corrente celular através da membrana de troca catiônica são sempre hidratados, bem como, os cátions que se movem através da membrana são acompanhados por moléculas de água. Como resultado, o volume de anólito diminui e o volume do católito aumenta, tornando a condição de estado estável difícil de manter. É difícil executar esse processo de forma intermitente. Finalmente, este sistema só pode ser de valor econômico, se a fonte de oxigênio for o ar, que compreende 23% de oxigênio. No entanto, o dióxido de carbono contido no ar provoca a precipitação de carbonatos, o que impede o fluxo da corrente elétrica, limitando ou eliminando a produção de peróxido de hidrogênio e, portanto, o APA.
[008] Outro método de preparação de uma solução em desequilíbrio de APA no local do ponto de uso é descrito na publicação internacional WO 2008/140988 e nos pedidos de patente norte-americano US 2009/0005590 e US 2007/0082832. Estas referências revelam métodos biossintéticos de produção de perácidos a partir de ácidos carboxílicos e ésteres de ácidos carboxílicos. Estes métodos envolvem a utilização de enzimas peridrolase para catalisar a peridrólise do ácido carboxílico ou éster no perácido usando uma fonte sólida ou líquida de peróxido de
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6/71 hidrogênio. Embora estes métodos possam produzir composições que contêm até 20 partes de perácido para uma parte do peróxido de hidrogênio, eles são limitados pela quantidade de perácido, que podem ser produzidos antes da enzima peridrolase ser oxidada pelos produtos reagentes e deixa de funcionar como pretendido. A concentração mais elevada de perácido revelada por essas referências foi de 0,16% (1.600 mg/L). No entanto, as soluções de perácidos ou APA, que são produzidas com enzimas têm limitado apelo porque eles são muito caros de produzir e, por razões regulatórias, a enzima deve ser removida da solução antes de a solução ser aplicada a superfícies duras ou alimentos para fins de desinfecção. A remoção da enzima a partir da solução não é uma tarefa fácil, normalmente não sendo realizada. Portanto, as soluções de APA preparadas por métodos enzimáticos não são adequadas para os mais amplos usos comerciais nas indústrias de alimentos, laticínios, bebidas, carnes e aves, que são regulados pela Agência de Proteção Ambiental (EPA) e FDA.
[009] Um outro método de obtenção de APA em desequilíbrio no seu local do ponto de uso requer a substituição do catalisador ácido mineral tradicional por resinas de troca-iônica de ácido sulfônico, tal como descrito na patente norte-americana US 5.122.538. Uma solução contendo uma razão molar de 1,5:1 de AA e peróxido de hidrogênio foi passada através de uma coluna envolta com uma resina de troca-iônica de ácido sulfônico e produziu-se uma solução de 15% de APA dentro de 30 minutos. O método descrito na patente norte-americana US 5.122.538 sofre com a limitação de que é necessário um grande volume de leito de resina dispendiosa a fim de ser eficiente. Além disso, todos os sistemas de resinas de troca-iônica existentes estão limitados pelo fato de a resina estar sujeita a degradação por oxidação pelo APA e têm um tempo de vida limitado.
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7/71 [010] Outras tentativas para produzir soluções de APA em desequilíbrio no local do ponto de uso, para o branqueamento de materiais celulósicos tem reagido o peróxido de hidrogênio com anidrido acético. Por exemplo, a patente norte-americana US 3.432.546 divulga um processo em que o peróxido de hidrogênio, o anidrido acético e um catalisador de hidróxido de amônio foram medidos para um reator tubular para produzir continuamente uma solução contendo 3,25% de APA com uma conversão de 78% de peróxido de hidrogênio. No entanto, o processo gerou quantidades mensuráveis de peróxido de diacetila (0,44%), que é um o risco de explosão. Além disso, o produto da reação seria inadequado para qualquer outra finalidade além da aplicação de branqueamento celulósico pois não houve nenhuma tentativa de remover o catalisador de hidróxido de amônio a partir do meio reacional. O hidróxido de amônio é um contaminante indesejável em produtos de APA que são utilizados como desinfetantes e sanitizantes em indústrias de processamento de laticínios, alimentos e bebidas, e em produtos de APA utilizados na lavagem de frutas e vegetais e no tratamento de produtos de carne, aves, peixes e frutos do mar.
[011] Um outro processo para a geração de soluções em desequilíbrio de APA no local do ponto de uso foi revelado no pedido de patente norteamericano US 2009/0043132. Este processo utilizou a introdução do peróxido de hidrogênio num fluxo lateral de água que requer tratamento. Isto foi seguido pela introdução de anidrido acético, ao que o APA foi gerado in situ. Foi verificado que o anidrido acético, preferencialmente, reagiu com peróxido de hidrogênio em vez de sofrer hidrólise indesejável com água. Em 20 minutos, até 3.000 ppm de APA foi gerado no fluxo lateral que foi então reconstituído com o corpo principal da água e, ainda, diluído. Todos os processos que empregam
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8/71 anidrido acético sofrem com a limitação de que o anidrido acético é custoso, muito corrosivo, irritante e altamente inflamável.
[012] Ainda, outro processo para a geração de soluções em desequilíbrio de APA no local do ponto de uso é revelado na publicação internacional WO 01/46519 Al. Este processo utilizou a medição de uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio num tanque agitado e a medição concomitante de uma fonte seca de sólido de etilenodiamino tetra acetil (TAED) a partir de uma tremonha de armazenamento, utilizando um alimentador helicoidal. O agitador mantém o sólido TAED em suspensão na solução de peróxido de hidrogênio que foi então introduzida num misturador estático em linha onde o hidróxido de sódio aquoso foi introduzido. A mistura foi, em seguida, direcionada através de 200 metros de tubulação em espiral imersa num tanque de arrefecimento de modo que a temperatura aumente acompanhando a reação exotérmica contida. Ao sair da tubulação em espiral, a mistura contendo o APA pode ser direcionada para a água que requer tratamento. As desvantagens deste método incluem a dificuldade em medir com precisão simultaneamente um sólido e um líquido e o elevado custo do equipamento do sistema de medição, dos controladores eletrônicos, do tanque de agitação, do reator tubular em espiral e o sistema de resfriamento.
[013] Assim, existe uma necessidade de um método para gerar o APA em desequilíbrio no local do ponto de uso que resolva os problemas acima.
B. Branqueadores APA Sólidos e Removedores de Mancha [014] O APA também é usado em aplicações de branqueamento de roupas onde é gerado in situ. na água de lavagem. O APA é normalmente produzido a partir de uma fonte sólida de peróxido de hidrogênio, tais como, percarbonato de sódio ou perborato de sódio. O peróxido de
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9/71 hidrogênio deve estar na presença de um precursor sólido de acetila, mais tipicamente, etilenodiamino tetra acetil (TAED). Quando dissolvido em água de lavagem, o TAED sofre uma reação de peridrólise com peróxido de hidrogênio para formar o APA. O TAED é o precursor acetila preferido porque possui baixa toxicidade, é de baixo impacto ambiental e rapidamente biodegradável. No entanto, os branqueadores à base de TAED apresentam vários problemas. Em primeiro lugar, dos quatro grupos acetila em TAED, apenas dois são conhecidos por serem disponíveis para peridrólise, tornando o TAED um precursor acetila oneroso com base no peso. Em segundo lugar, o TAED tem baixa solubilidade em água, especialmente nos ciclos de branqueamento em temperaturas de águas frias que são menos prejudiciais aos tecidos. Esta é uma grande desvantagem, à medida que os consumidores atuais que tendem a preservar energia são direcionados para realizar o branqueamento de tecidos com água em fria, ao invés de água aquecida. O TAED não dissolvido em água fria é menos indisponível como um precursor acetila para a fonte dissolvida de peróxido de hidrogênio e podem até se depositar sobre os tecidos, necessitando uma etapa separado de lavagem para removê-lo. Em terceiro lugar, com o tempo, quando exposto a umidade elevada, o TAED sólido pode reagir com a fonte sólida de peróxido de hidrogênio e a água livre para formar o APA, bem como degradar a atividade, tornando-o menos eficaz ao longo do tempo. Pelo fato do APA ser volátil, ele confere um odor pungente indesejável do produto. Assim, existe uma necessidade de um branqueador de peroxigênio sólido que supere as deficiências dos agentes de branqueamento contendo TAED.
Descrição Resumida da Invenção [015] Numa forma de realização, as composições líquidas para utilização na geração de soluções em desequilíbrio de APA são
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10/71 fornecidas. Estas soluções de precursor de peróxido de hidrogênioacetila compreendem uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio, um precursor acetila líquido que é solúvel em peróxido de hidrogênio aquoso, uma quantidade mínima de ácido peracético e água. Um precursor acetila preferido é triacetina, que exibe uma solubilidade inesperadamente elevada em peróxido de hidrogênio. Estas soluções de precursor de peróxido de hidrogênio-acetila podem ser utilizadas para gerar uma solução em desequilíbrio de ácido peracético para o uso como um desinfetante ou sanitizante no local do ponto de uso do ácido peracético.
[016] As soluções de precursor de peróxido de hidrogênio-acetila são vantajosas na medida em que elas são formuladas de tal modo que suficiente precursor acetila possa ser dissolvido numa quantidade de peróxido de hidrogênio que peridrolizará totalmente todos os grupos acetila do precursor acetila. Além disso, o componente peróxido de hidrogênio, destas composições, é notavelmente estável. Estas composições superam um ou mais problemas conhecidos do estado da técnica, e estão livres de documentações regulatórias, restrições de envio e de permissão que regem os produtos de APA em equilíbrio.
[017] Numa outra realização, é provido um método de preparação de uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila. O método compreende a introdução de um precursor acetila líquido, que é solúvel em peróxido de hidrogênio aquoso, a uma solução de peróxido de hidrogênio aquoso; e permitindo que o precursor acetila e peróxido de hidrogênio aquoso se misturem para formar uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila.
[018] Uma forma de realização adicional é um método para a geração contínua ou intermitente de uma solução em desequilíbrio do ácido peracético no local tendo um ponto de uso de ácido peracético para o
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11/71 uso como um desinfetante ou sanitizante. A água é fornecida no local tendo o ponto de uso. A água pode ser um fluxo de água corrente ou pode ser contida num tanque de mistura ou outro reservatório. A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é fornecida no local tendo o ponto de uso. Em uma realização, o precursor acetila líquido é a triacetina e a solução que se formou é uma solução de peróxido de hidrogênio-triacetina. A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila pode ser preparada fora do local e, em seguida, transportada para o local com o ponto de uso ou o precursor acetila e o peróxido de hidrogênio aquoso podem ser transportados para o local com o ponto de uso e depois utilizados para preparar a solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila no local. A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é então introduzida à água. Alternativamente, e em outra forma de realização, o precursor acetila e o peróxido de hidrogênio aquoso podem ser introduzidos à água separadamente ou sequencialmente, quer com um primeiro ou simultaneamente. A solução precursora de peróxido de hidrogênioacetila e a água são misturadas para formar uma mistura. Uma fonte aquosa de um hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso, tal como, hidróxido de sódio é fornecida no local do ponto de uso. A fonte aquosa de um hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso é adicionada à mistura. Alternativamente, e em outra forma de realização, a fonte aquosa de hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso pode ser adicionada simultaneamente com a solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila ou com o precursor acetila e o peróxido de hidrogênio aquoso à água. Um meio reacional compreendendo uma solução em desequilíbrio do ácido peracético é formada. No meio reacional, o peróxido de hidrogênio reage com o precursor acetila para formar o ácido peracético. Quase instantaneamente, uma solução em
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12/71 desequilíbrio de APA é formada. Dentro de cerca de 30 segundos a cerca de 5 minutos, a quantidade de peróxido de hidrogênio e precursor acetila, que são convertidas em ácido peracético é maximizada. Quando a triacetina for utilizada como o precursor acetila e presumindo que todos os três grupos acetila reagiram, cerca de 40,9% a cerca de 85,7% da triacetina é convertido em ácido peracético e a percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente é de cerca de 0,078% a cerca de 1,88%. O meio reacional pode, opcionalmente, ser amostrado em vários momentos após a adição do meio aquoso de hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso para determinar o tempo necessário para maximizar a quantidade de peróxido de hidrogênio e precursor acetila, que são convertidos em ácido peracético.
[019] As soluções em desequilíbrio de APA, que são formadas compreendem o APA, o peróxido de hidrogênio não reagido, o precursor acetila não reagido, o produto da reação de peridrólise do precursor acetila, a fonte aquosa de hidróxido de metal alcalino ou metal alcalinoterroso e água. As soluções de ácido peracético são alcalinas, com um pH de cerca de 11,2 a cerca de 13,37. A reação é extremamente rápida, prossegue com uma elevada conversão do precursor acetila em APA. Este método produz soluções com um elevado nível de APA, a partir de cerca de 1% a cerca de 7,1%.
[020] A solução de APA é introduzida na água receptora no ponto de uso. Ela pode ser introduzida imediatamente ou estabilizada com a adição de uma fonte de ácido e usada durante todo o dia de trabalho. A água receptora pode ser a água utilizada nas indústrias de processamento de laticínios, alimento e bebida para a limpeza interna em circuito fechado de tubulações e limpeza de equipamento; para a lavagem de frutas e vegetais, e no tratamento de produtos de carne, aves, peixes e frutos do mar. A água receptora pode também ser água
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13/71 fria, água do processo de óleo e de gás ou água residual municipal. Outros usos incluem a remoção do biofilme e do lodo em processos de fabricação de papel.
[021] Este método aborda um ou mais problemas conhecidos do estado da técnica. O método é fácil de executar, barato para se operar e requer apenas equipamento básico e comum. O método é seguro, na medida em que não se isola o APA puro, e não existe a possibilidade de um evento catastrófico, devido a uma falha de equipamento, tais como, a super pressurização ou explosões. Quando a triacetina for utilizada como o precursor acetila, que é barata, não tóxica, segura, não corrosiva, não irritante, não inflamável, aprovada como Geralmente Reconhecido como Seguro (GRAS) pelo FDA, e convertido de forma rápida e com elevada taxa de conversão em APA. O método não requer o uso de enzimas peridrolase, ácido acético ou anidrido acético, os quais sofrem das limitações e problemas acima mencionados. O método gera um produto de APA que não contém hidróxido de amônio. O método pode ser realizado para gerar um produto de APA de uma forma contínua ou intermitente. Além disso, o método permite que o usuário final a escolha de se utilizar no local de geração do APA imediatamente ou mais tarde, no decorrer de um dia de trabalho.
[022] Numa outra forma de realização, é fornecida uma composição de peroxigênio sólida, livremente escoável, para o uso em branqueamento e remoção de manchas. A composição sólida compreende um precursor acetila líquido, uma fonte sólida solúvel em água de peróxido de hidrogênio e uma fonte sólida solúvel em água de alcalinidade. O precursor acetila líquido é preferivelmente a triacetina. A composição produz ácido peracético ao ser introduzida à água. Após a dissolução, a fonte sólida de peróxido de hidrogênio libera o peróxido de hidrogênio sólido e a fonte sólida de alcalinidade dissolve para aumentar o pH, o
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14/71 que resulta na formação de ácido peracético a partir da reação do peróxido de hidrogênio e do precursor acetila.
[023] A composição sólida é utilizada como um agente de branqueamento e um removedor de manchas para o tratamento de artigos, tais como, tecidos, dentaduras, vestuário e equipamentos utilizados na indústria de alimentos e bebidas. A composição sólida é vantajosa na medida em que não gera um odor indesejável de APA após armazenagem, contém um precursor acetila que utiliza eficientemente os grupos acetila contidos nela e tem uma elevada solubilidade em água fria o que produz de forma rápida e eficiente o APA sem a necessidade de elevar a temperatura da água. Além disso, o precursor acetila usado na fabricação da composição sólida podem também ser usado na preparação de composições líquidas descritas na seção 3 abaixo, simplificando as práticas de fabricação utilizando o mesmo precursor acetila como um ingrediente no líquido, bem como composições sólidas. [024] Surpreendentemente, esta composição sólida livremente escoável, inclui um precursor acetila líquido, a triacetina. Em adição, é surpreendente que essa composição não produza um forte odor de ácido peracético durante a armazenagem.
[025] Numa outra realização, é provido um método para preparar a composição de peroxigênio sólido, livremente escoável para uso em branqueamento de roupas e remoção de manchas.
Breve Descrição das Figuras [026] A figura 1 é uma representação esquemática de um exemplo de um sistema que pode ser utilizado para gerar o APA de forma contínua ou intermitente para um local com um ponto de uso de ácido peracético. Numa outra forma de realização, é provida uma composição sólida de peroxigênio, livremente escoável para a utilização em branqueamento de roupas e remoção de manchas.
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Descrição Detalhada da Invenção
1. Definições [027] Os termos APA e ácido peracético significam o ácido peroxiacético ou ácido peracético e/ou a base conjugada do ácido peracético (íon peracetato).
[028] Os termos por cento e % significam por cento em peso, exceto quando se refere à percentagem convertida.
[029] O termo água receptora significa a água que está sendo tratada. [030] O termo ponto de uso significa o local onde o ácido peracético, entra na água receptora.
2. Métodos Experimentais [031] O APA e o peróxido de hidrogênio em solução foram determinados pelo método de tiossulfato de sódio/sulfato cérico. O método envolve a adição de um peso conhecido da amostra contendo o APA e o peróxido de hidrogênio (ou diluição) a um béquer contendo 50 ml de 0,9 N de ácido sulfúrico gelado. Usando uma pipeta de transferência, 1 a 2 gramas é pesada com precisão em um copo de amostra e água deionizada ou de osmose inversa (RO) é adicionada para proporcionar um volume praticável. Cinco gotas do indicador ferroína são então adicionadas com agitação e a amostra é então titulada com 0,1 N de sulfato cérico até que a amostra se transforme de púrpura para azul. O volume de sulfato cérico necessário em mL é registrado. Em seguida, uma ou duas pequenas scoops (colheres) de iodeto de potássio são adicionadas ao reservatório da amostra, o que torna a solução castanha escura. A amostra é, em seguida, titulada com tiossulfato de sódio 0,1 N para diminuir a coloração castanha e formar uma coloração de palha clara (amarelada clara). Depois, 10 a 15 gotas de solução indicadora de amido 0,5% é introduzida e a amostra fica azul escuro. O tiossulfato de sódio é então adicionado, gota a gota, até as transições de cor mudarem
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16/71 para um laranja brilhante. O volume de tiossulfato de sódio em mL foi registrado. A percentagem de peróxido de hidrogênio e a percentagem de APA são calculadas como se segue:
% de peróxido de hidrogênio = mL de 0,1 N sulfato cérico x 0,17 peso da amostra % de APA = ml de tiossulfato de sódio 0,1 N x 0,38 peso da amostra [032] Para corridas cinéticas que envolveram a medição de APA e do peróxido de hidrogênio em amostras com intervalos de um, três e cinco minutos após a adição dos reagentes em conjunto, a reação de geração foi suprimida pela adição de uma amostra do meio reacional ao ácido sulfúrico. Isto interrompeu a reação de geração e estabilizou o APA e o peróxido de hidrogênio em reações de degradação com pH elevado. Isso permitiu as amostras de serem tomadas no intervalo de tempo apropriado (um, três e cinco minutos) e analisadas posteriormente.
[033] Em circunstâncias onde foram utilizadas baixas concentrações de APA, o método DPD modificado (patente norte-americana US 7.651.724) foi empregado. Esta técnica analítica é baseada num método colorimétrico DPD (N, N-dietil-p-fenileno diamina) modificado admitido pela EPA para a medição de cloro total na água de beber e águas residuais. Ele depende da capacidade do APA de se comportar como cloro na medida em que rapidamente e quantitativamente se oxida de íon iodeto (I-) para iodo (I2), que reage com um indicador de cor (DPD), que transforma a solução num tom rosado, a intensidade da qual é proporcional à concentração do APA. Um colorímetro é usado sendo programado para medir a intensidade (absorbância) da coloração rosa e exibir o resultado em termos de ppm como CI2. Um cálculo converte este número em ppm como o APA, com base na proporção em peso do APA para Cl2 (76/71 = 1,07).
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17/71 [034] O peróxido de hidrogênio não interfere com a medição do APA fornecido, a análise é completa em 30 segundos após a introdução do reagente DPD. A fim de que o peróxido de hidrogênio seja medido, ele deve ser ativado através da adição de um catalisador de molibdato de sódio e, em seguida, determinado tempo (seis minutos), para reagir com o íon (I-) para liberar I2. Depois da adição do indicador de DPD, a intensidade da coloração rosa medida pelo colorímetro é agora a soma das concentrações do APA e do peróxido de hidrogênio expressas em ppm de CI2. Depois da leitura de ppm obtida anteriormente para a devida contribuição ao APA, o cálculo é, então, usado para converter este número em ppm como o peróxido de hidrogênio, e baseia-se na proporção em peso de peróxido de hidrogênio para CI2 (34/71 = 0,479).
3. Composições Líquidas para Gerar Soluções em Desequilíbrio de
APA em um Local com um Ponto de Uso [035] Numa forma de realização, são fornecidas composições líquidas para a gerar soluções em desequilíbrio de APA no local com um ponto de uso de ácido peracético. Estas soluções são referidas como soluções precursoras de peróxido de hidrogênio-acetila. Estas soluções compreendem peróxido de hidrogênio aquoso, um precursor acetila líquido que é solúvel em peróxido de hidrogênio aquoso, uma quantidade mínima de ácido peracético e água.
[036] As soluções precursoras de peróxido de hidrogênio-acetila são preparadas através das seguintes etapas.
[037] (a) introdução de um precursor acetila líquido, que é solúvel em peróxido de hidrogênio aquoso, em uma solução de peróxido de hidrogênio aquoso.
[038] A triacetina é um precursor acetila líquido preferível e 50% de peróxido de hidrogênio é uma solução preferível de peróxido de hidrogênio aquoso. A triacetina é preferencialmente adicionada a 50%
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18/71 de peróxido de hidrogênio à temperatura ambiente. Alternativamente, 70% de peróxido de hidrogênio pode ser utilizado, mas não está amplamente disponível e requer manuseio e transporte especial. Dado que a solubilidade da triacetina em água é de apenas 7% a 25°C, a triacetina é, de forma inesperada, altamente solúvel em 50% de peróxido de hidrogênio. Ele solubiliza sem uma reação exotérmica (aumento da temperatura).
[039] A razão molar do peróxido de hidrogênio:triacetina é de cerca de 2,98:1 acerca de 12,84:1.
[040] (b) permitir que o precursor acetila e o peróxido de hidrogênio aquoso se misturem para formar uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila.
[041] A solução é misturada até que uma solução homogênea ter sido formada. A solução é deixada para misturar por difusão ou por meio de um dispositivo de mistura que seja adequado para misturar líquidos. Por exemplo, 50% de peróxido de hidrogênio pode ser introduzido num tanque de batelada equipado com uma lâmina agitadora na parte superior. A triacetina pode então ser introduzida a 50% de peróxido de hidrogênio, quando o agitador está em movimento, de modo que os componentes sejam completamente misturados.
[042] A solução que é formada é uma solução precursora peróxido de hidrogênio-acetila, que também inclui quantidades variáveis de água, dependendo da formulação utilizada. Quando a triacetina é utilizada como o precursor acetila líquida, a solução que é formada é uma solução de peróxido de hidrogênio-triacetina. Uma tal solução de peróxido de hidrogênio-triacetina compreende cerca de 23% a cerca de 40% de peróxido de hidrogênio (a partir de 50% de peróxido de hidrogênio aquoso), cerca de 20% a cerca de 52% de triacetina, água e uma pequena quantidade de APA que se forma no primeiro dia de
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19/71 preparação da solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila. O pH é de cerca de 1,46 a cerca de 2,2 e não é feita nenhuma tentativa deliberada de ajustar o pH.
[043] Uma solução de peróxido de hidrogênio-triacetina preferível compreende cerca de 27,15% de peróxido de hidrogênio (a partir de 50% de peróxido de hidrogênio aquoso), cerca de 45,67% de triacetina, água e uma pequena quantidade de APA que se forma dentro do primeiro dia de preparação da solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila. A razão molar do peróxido de hidrogênio:triacetina é de cerca de 3,8:1. [044] As soluções de precursores de peróxido de hidrogênio-acetila preparado por este método podem ser usadas para gerar soluções em desequilíbrio de APA no local que tem um ponto de uso de ácido peracético, nos métodos descritos na secção 4 abaixo. As soluções precursoras do peróxido de hidrogênio-acetila podem ser transportadas em qualquer reservatório adequado para o transporte de líquidos, tais como, caixas plásticas de 1.040 a 1.249 litros, tambores de 57 a 208 litros, baldes de 18 litros, jarras de 3,78 litros ou outros reservatórios.
Exemplo 1 [045] A triacetina (83,05 g) foi adicionada à 50% da solução de peróxido de hidrogênio (75 g) para formar 158,05 gramas de uma mistura. Não houve desenvolvimento de gás indicando que o peróxido de hidrogênio se decompôs para o oxigênio, nem houve qualquer reação exotérmica indicando que uma reação química tinha ocorrido. A solução não ficou oleosa nem turva, mas manteve-se límpida. A solução foi calculada para compreender 23,73% de peróxido de hidrogênio e 52,55% de triacetina, sendo o restante água, e com um pH medido de 2,2. A razão molar do peróxido de hidrogênio:triacetina foi calculada como sendo de 2,98:1. A titulação da solução imediatamente após a preparação proporcionou
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24,1% de peróxido de hidrogênio, que está dentro do erro experimental da quantidade calculada de peróxido de hidrogênio.
[046] Esta experiência mostrou que a triacetina é extremamente solúvel em 50% de peróxido de hidrogênio. A solubilidade de triacetina foi definida para ser de pelo menos 52,55%. Isto é surpreendente, uma vez que a solubilidade em água de triacetina é de apenas 7% a 25°C.
[047] De modo a testar a estabilidade da mistura, a quantidade de peróxido de hidrogênio remanescente e a quantidade de APA gerado foram monitoradas durante vários meses. A mistura foi mantida à temperatura ambiente longe de qualquer fonte de luz. A Tabela I resume os dados.
Tabela I
| Dia | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de APA gerado |
| 1 | 23,79 | 0,00 |
| 29 | 23,32 | 1,28 |
| 57 | 22,56 | 2,36 |
| 92 | 21,06 | 4,22 |
| 120 | 19,54 | 6,05 |
| 134 | 18,57 | 6,87 |
[048] A tabela I mostra que, embora houvesse uma depleção constante no peróxido de hidrogênio, ela foi acompanhada por um aumento no APA. Até o final do ensaio de 134 dias, a composição perdeu 5,22% de peróxido de hidrogênio. Todo o peróxido de hidrogênio foi consumido para a geração do APA, tendo sido gerado 11,67% de APA. Em razão de 6,87% de APA ter sido gerado, consumos não contabilizados de peróxido de hidrogênio totalizaram 2,15%. Este consumo de peróxido de hidrogênio foi surpreendentemente pequeno, uma vez que o peróxido de hidrogênio é, muitas vezes, usado para destruir compostos orgânicos
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21/71 por oxidação e a composição originalmente continha 52,55% de triacetina, um composto orgânico.
Exemplo 2 [049] Uma formulação contendo peróxido de hidrogênio e triacetina numa razão molar de 12,84:1 foi preparada pela adição de triacetina (100,0 g) em 50% de peróxido de hidrogênio (400,0 g), de modo que a mistura fosse de 40% de peróxido de hidrogênio e 20% de triacetina, sendo o restante água. O pH da solução foi de 1,46 e o pH de uma diluição 1:100 foi de 3,69. Para acelerar as características de armazenamento, a amostra foi colocada numa incubadora com temperatura estabelecida em 86 a 87°F. A tabela II mostra a percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente e a percentagem de APA gerado durante um período de mais de seis meses.
Tabela II
| Dias de Ensaio | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de APA gerado |
| 1 | 40,21 | 0,004 |
| 33 | 38,02 | 3,499 |
| 54 | 35,5 | 5,992 |
| 96 | 29,27 | 8,36 |
| 127 | 22,05 | 6,66 |
| 173 | 18,49 | 4,43 |
| 201 | 15,67 | 3,51 |
[050] A tabela II indica que, após 96 dias, a geração de APA foi maximizada em 8,36% e correspondeu a um consumo de 10,94% de peróxido de hidrogênio. Todo o peróxido de hidrogênio foi consumido para a geração do APA, tendo sido gerado 24,45% de APA. Pelo fato de
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22/71 apenas 8,36% de APA ter sido gerado, os consumos não contabilizados de peróxido de hidrogênio foram de 7,2%.
Exemplo 3 [051] Uma formulação contendo peróxido de hidrogênio e triacetina numa razão molar de 5,8:1 foi preparada pela adição de triacetina (37,5008 g) em 50% de peróxido de hidrogênio (65,2504 g), de modo que a mistura fosse de 31,75% de peróxido de hidrogênio e 36,5% de triacetina, sendo o restante água. O pH da solução foi de 1,57 e o pH de uma diluição 1:100 foi 5,17. Para acelerar o processo de degradação, a amostra foi colocada numa incubadora regulada para 86-87°F. A tabela III mostra a percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente e a percentagem de APA gerado durante um período de seis dias.
Tabela III
| Dias de Ensaio | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de APA gerado |
| 1 | 31,72 | 0,33 |
| 6 | 31,63 | 0,716 |
[052] Na presente invenção, depois de seis dias, a mistura consumiu apenas 0,09% de peróxido de hidrogênio, tendo ainda gerado um adicional de 0,386% de APA. Todo o consumo de peróxido de hidrogênio foi devido à formação de APA, tendo sido gerado apenas um adicional de 0,201%. É claro que os métodos analíticos utilizados para soluções que são com bastante peróxido de hidrogênio, mas pouco APA estão sujeitos a erros de limite de detecção.
Exemplo 4 [053] Uma formulação contendo peróxido de hidrogênio e triacetina numa razão molar de 3,2:1 foi preparada pela adição de triacetina (35,0 g) em 50% de peróxido de hidrogênio (35,0 g), de modo que a mistura fosse de 25% de peróxido de hidrogênio e 50% de triacetina, sendo o
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23/71 restante água. O pH da solução foi de 1,66 e o pH de uma diluição 1:100 foi 4,09. Para acelerar a degradação, a amostra foi colocada numa incubadora com a temperatura pré-estabelecida de 86-87°F. A tabela IV mostra a percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente e a percentagem de APA gerado durante um período de 22 dias.
Tabela IV
| Dias de Ensaio | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de APA gerado |
| 1 | 25 | 0,62 |
| 8 | 24,51 | 1 |
| 15 | 24,17 | 1,17 |
| 22 | 23,68 | 1,14 |
[054] A tabela IV indica que, após 15 dias, a geração de APA foi maximizada em 1,17% e correspondeu a um consumo de 0,83% de peróxido de hidrogênio. Todo o peróxido de hidrogênio foi consumido para a geração do APA, tendo sido gerado 1,86% de APA. Pelo fato de apenas 1,17% de APA ter sido gerado, o consumo não contabilizado de peróxido de hidrogênio totalizou 0,31%.
Exemplo 5 [055] Uma formulação contendo peróxido de hidrogênio e triacetina numa razão molar de 4,8:1 foi preparada pela adição de triacetina (37,50 g) em 50% de peróxido de hidrogênio (56,25 g), de modo que a mistura fosse de 30% de peróxido de hidrogênio e 40% de triacetina, sendo o restante água. O pH da solução foi de 1,67 e o pH de uma diluição 1:100 foi 4,62. Para acelerar a degradação, a amostra foi colocada numa incubadora com a temperatura pré-estabelecida de 8687°F. A tabela V mostra a percentagem de peróxido de hidrogênio
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24/71 remanescente e a percentagem de APA gerado ao longo de um período de 43 dias.
Tabela V
| Dias de Ensaio | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de APA gerado |
| 1 | 30,08 | 0,38 |
| 8 | 29,85 | 0,784 |
| 15 | 29,63 | 1,22 |
| 22 | 29,37 | 1,71 |
| 29 | 28,76 | 2,26 |
| 36 | 28,67 | 2,78 |
| 43 | 28,31 | 3,41 |
[056] A tabela V mostra que, embora houvesse uma depleção constante no peróxido de hidrogênio, ela foi acompanhada por um aumento associativo do APA. Até o final do ensaio de 43 dias, a composição perdeu 1,77% de peróxido de hidrogênio. Todo o peróxido de hidrogênio foi consumido para a geração do APA, tendo sido gerado 3,96% de APA. Em razão de 3,41% de APA ter sido gerado, consumos não contabilizados de peróxido de hidrogênio totalizaram 0,24%.
Exemplo 6 [057] Uma formulação contendo peróxido de hidrogênio e triacetina numa razão molar de 6,42:1 foi preparada pela adição de triacetina (25,0007 g) em 50% de peróxido de hidrogênio (50,0007 g), de modo que a mistura fosse de 33,33% de peróxido de hidrogênio e 33,33% de triacetina, sendo o restante água. O pH da solução foi de 1,56 e o pH de uma diluição 1:100 foi 5,15. Para acelerar a degradação, a amostra foi colocada numa incubadora com a temperatura pré-estabelecida de 8687°F. A tabela VI mostra a percentagem de peróxido de hidrogênio
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25/71 remanescente e a percentagem de APA gerado durante um período de 36 dias.
Tabela VI
| Dias de Ensaio | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de APA gerado |
| 1 | 33,13 | 0,81 |
| 8 | 32,88 | 1,35 |
| 15 | 32,61 | 1,88 |
| 22 | 31,69 | 2,58 |
| 29 | 31,75 | 3,03 |
| 36 | 31,29 | 3,28 |
[058] A tabela VI mostra que, embora tenha havido uma diminuição constante no peróxido de hidrogênio, que foi acompanhada por um aumento associativo de APA. No final do ensaio de 36 dias, a composição consumiu 1,84% de peróxido de hidrogênio. Todo o peróxido de hidrogênio foi consumido para a geração de APA, tendo sido gerado 4,11% de APA. Em razão de 3,28% de APA ter sido gerado, consumos não contabilizados de peróxido de hidrogênio totalizaram 0,37%.
Exemplo 7 [059] Um lote de 113,56 litros de 50% de peróxido de hidrogênio e triacetina foi preparado pela mistura de 137 libras de triacetina com 163 libras de 50% de peróxido de hidrogênio, de modo que a mistura fosse de 27,15% de peróxido de hidrogênio e 45,67% de triacetina, sendo o restante água. Assim, a razão molar de peróxido de hidrogênio:triacetina foi de 3,8:1. A mistura foi armazenada num tambor opaco em ambiente sem o controle de temperatura e umidade. Na armazenagem, a mistura lentamente formou o APA no reservatório. Uma vez que esta reação de peróxido de hidrogênio para o APA não
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26/71 representa um consumo destrutivo do total de peroxigênio, para determinar a correta estabilidade do peróxido de hidrogênio, tanto o peróxido de hidrogênio como o ácido peracético gerado devem ser quantificados e reportados como o total peroxigênio recuperado.
[060] Após 295 dias de armazenamento, a mistura foi analisada para o total de peroxigênio recuperado (expresso como peróxido de hidrogênio) para determinar a percentagem de consumo de peroxigênio. Utilizando o método de titulação iodometria-sulfato cérico, o APA gerado e o peróxido de hidrogênio remanescente foi medido. O peroxigênio total recuperado após 295 dias e as concentrações iniciais teóricas estão indicados na tabela VII. Todos peroxigênio é expresso em % de peróxido de hidrogênio.
Tabela VII
| % Teórica Inicial | % (após 295 dias) | |
| Peróxido de hidrogênio recuperado | 27,17 | 15,20 |
| APA formado | 0 | 15,57 |
| Peróxido de hidrogênio reagido para formar APA | 0 | 6,97 |
| Total de peróxido de hidrogênio recuperado | 27,17 | 22,17 |
| Consumo não produtivo do total de peróxido de hidrogênio | — | 5,00 |
[061] Após 295 dias, 22,17% do peroxigênio total foi recuperado como peróxido de hidrogênio titulável ou peróxido de hidrogênio reagido para formar o APA. Para determinar a estabilidade do peroxigênio na mistura, o total de peróxido de hidrogênio recuperado após 295 dias (22,17%) foi subtraído a partir do total de peróxido de hidrogênio recuperado do valor teórico inicial (27,17%). O resultado, de 5%, é o
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27/71 consumo de peroxigênio (expresso como peróxido de hidrogênio), após 295 dias de armazenagem em ambiente não controlado de temperatura e umidade.
4. Métodos de Geração de APA em Desequilíbrio no Local do Ponto de
Uso [062] Métodos de geração contínua ou intermitente de soluções em desequilíbrio de APA num local com um ponto de uso de APA para utilização como um desinfetante ou sanitizante, através de uma fonte de água que é uma corrente aquosa ou por um processo de batelada utilizando água num reservatório, são fornecidos.
[063] Em uma forma de realização, um método de formação contínua ou intermitente de soluções em desequilíbrio de APA num local tendo um ponto de uso, utilizando uma fonte de água que é uma corrente aquosa, compreende as seguintes etapas.
[064] (a) fornecer água.
[065] A água corrente é fornecida em um local tendo um ponto de uso de ácido peracético.
[066] A água pode fluir em, por exemplo, um tubo, um canal, um conduto ou outros tipos de correntes aquosas. A pressão da água deve ser regulada e a taxa de fluxo deve ser monitorizada ou medida. Podem ser utilizados qualquer medidor de fluxo adequado, tal como, um rotâmetro, um medidor de fluxo magnético, um medidor de fluxo ultrassônico, um medidor de fluxo Doppler, um medidor de fluxo de pressão diferencial, um medidor de fluxo de turbina ou um medidor de fluxo Coriolis.
[067] A água deve ser desmineralizada, deionizada ou de baixa dureza suficiente para que não precipite os sais de cálcio, quando o hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso for introduzido na etapa (d).
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28/71 [068] (b) introdução de uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila à água.
[069] Uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é provida no local do ponto de uso do APA. A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila pode ser preparada pelas etapas estabelecidas na seção 3 acima. A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila pode ser preparada fora do local e, em seguida, transportada para o local com o ponto de uso ou o precursor acetila e peróxido de hidrogênio aquoso podem ser transportados para o local tendo o ponto de uso e utilizados para a preparação da solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila no local.
[070] Um precursor acetila líquido preferível é a triacetina. Quando a triacetina for utilizada, uma solução de peróxido de hidrogêniotriacetina é introduzida.
[071] A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é introduzida a água que flui numa quantidade tal que a solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é de cerca de 5,6% a cerca de 22,5% do total.
[072] A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é bombeada a partir do seu reservatório para o fluxo de água aquosa, por exemplo, através de um injetor do tipo quill montado no tubo. Qualquer bomba adequada, capaz de superar a pressão da água fluindo no tubo pode ser usada. Exemplos incluem uma bomba de diafragma operada a ar ou bomba solenoide ou uma bomba peristáltica. A taxa na qual a solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é bombeada para o interior do fluxo de água é regulada por um controlador, que está em interface com um medidor de fluxo que mede o fluxo da água. Deste modo, a taxa na qual a solução precursora de peróxido de hidrogênioacetila é bombeada pode ser combinada com o fluxo de água na
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29/71 corrente aquosa. Se o fluxo da água diminui, a taxa em que a solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é bombeada deve diminuir. Se o fluxo da água parar, a bomba do precursor de peróxido de hidrogênio-acetila deve parar.
[073] Como uma alternativa à etapa (b), o precursor acetila líquido e a solução de peróxido de hidrogênio aquosa podem ser introduzidos na água separadamente, quer simultaneamente como em sequência. Se eles forem introduzidos sequencialmente, qualquer um pode ser adicionado em primeiro lugar. Se o precursor acetila líquido e o peróxido de hidrogênio aquoso forem introduzidos separadamente, ao invés de uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila, então, na etapa (c) o precursor acetila líquido e o peróxido de hidrogênio aquoso são misturados com a água para formar uma mistura.
[074] (c) misturar a solução precursora de peróxido de hidrogênioacetila e a água para formar uma mistura.
[075] Qualquer dispositivo de mistura adequado para misturar líquidos pode ser utilizado. Um exemplo é um misturador estático localizado logo após o ponto em que a solução precursora de peróxido de hidrogênioacetila é introduzida no fluxo de água. Um tipo de misturador estático utiliza um elemento não móvel, tais como, uma série de placas defletoras. À medida que a mistura flui através do misturador estático sob a força motriz da água corrente, o elemento não móvel divide o fluxo várias vezes para fornecer mistura radial. Outro tipo de misturador estático utiliza uma série de obstruções, tais como, o condicionamento da coluna ou microesferas de vidro, desde que exista uma baixa queda de pressão diferencial no misturador. As obstruções provêm a mistura turbulenta da solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila e a água que flui. A mistura deverá produzir uma solução homogênea, sem gradientes de concentração antes da etapa seguinte ser executada. A
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30/71 velocidade da água determinará o tempo necessário para completar a mistura e a eficiência da mistura. Por exemplo, com um tubo de 3/4, um misturador estático de 3/4 de diâmetro e 6 de comprimento e uma velocidade de cerca de 1 gal/min., a mistura deve ser realizada em menos de cerca de um segundo.
[076] (d) adição de um meio aquoso de um hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso à mistura.
[077] Uma fonte aquosa de um hidróxido de metal alcalino ou de metal alcalino-terroso é fornecida no local tendo o ponto de uso. Uma fonte aquosa preferida de um hidróxido de metal alcalino é o hidróxido de sódio e o hidróxido de sódio a 50% é o mais preferível. Outros hidróxidos de metais alcalinos adequados incluem o hidróxido de potássio a 45%.
[078] Uma quantidade suficiente de NaOH a 50% é adicionada à mistura que flui de tal modo que a quantidade de hidróxido de sódio seja de cerca de 1,82% a cerca de 7,28% da quantidade total. Quando o precursor acetila for triacetina, uma razão molar preferida de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina é de cerca de 4,2:3,8:1.
[079] A solução de NaOH a 50% é adicionada à mistura através do seu bombeamento a partir do seu reservatório com um dispositivo de bombeamento adequado e para dentro da mistura através de um injetor do tipo quill montado no tubo. Qualquer bomba adequada, capaz de superar a pressão da água fluindo no tubo pode ser usada. Exemplos incluem uma bomba de diafragma operada a ar ou bomba solenóide ou uma bomba peristáltica.
[080] A taxa à qual a solução de NaOH a 50% é bombeada para dentro do tubo é regulada pelo mesmo controlador, que está em interface tanto com o medidor de fluxo que mede o fluxo de mistura quanto com a bomba controlando a taxa de introdução da solução precursora de
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31/71 peróxido de hidrogênio-acetila. Deste modo, a taxa na qual a solução de NAOH a 50% é introduzida pode ser combinada com o fluxo da mistura e com a taxa de introdução da solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila. Se o fluxo da mistura diminui, por alguma razão, a taxa em que a solução de NAOH a 50% é bombeada deve diminuir. Se o fluxo da mistura parar, a bomba da solução de NAOH a 50% deve também parar.
[081] A etapa (d) pode ser realizada depois da etapa (c) ou pode ser realizada simultaneamente com a etapa (b).
[082] (e) formar um meio reacional que compreenda uma solução em desequilíbrio do ácido peracético.
[083] O meio reacional que é formado nesta etapa, quase que instantaneamente, forma uma solução em desequilíbrio de APA. O peróxido de hidrogênio reage com o precursor acetila para formar o ácido peracético. Dependendo da temperatura da água, da eficiência da mistura e da razão molar de NaOH:peróxido de hidrogênio:precursor acetila utilizados, a quantidade de peróxido de hidrogênio e um precursor acetila, que são convertidos em APA é maximizada dentro de cerca de 30 segundos a cerca de cinco minutos.
[084] As soluções em desequilíbrio de APA preparadas por este método compreendem o APA, o peróxido de hidrogênio que não reagiu, o precursor acetila que não reagiu, o produto da reação de peridrólise do precursor acetila, a fonte aquosa do hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso e água. Quando os precursores acetila forem triacetina, o produto da reação de peridrólise é 1,2,3-propanotriol (glicerina).
[085] O método também pode incluir uma etapa opcional após a etapa (e) de amostragem do meio reacional em vários momentos após a adição do meio aquoso do hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso
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32/71 para determinar o tempo necessário de acordo com as condições existentes para maximizar a quantidade de peróxido de hidrogênio e precursor acetila, que são convertidos para APA. Isto pode ser conseguido por direcionamento do fluxo do meio reacional através de uma série de câmaras de permanência equipadas com portas de amostragem. As câmaras de permanência são concebidas para ser de um volume suficiente de forma que uma certa quantidade de tempo tenha decorrido desde a introdução de NaOH a 50%. Assim, em qualquer dada taxa de fluxo na tubulação, a primeira câmara de permanência é de um volume tal que 30 segundos decorreram desde a introdução do NaOH a 50%, decorrido um minuto o fluxo chega a porta de amostragem imediatamente após a segunda câmara de permanência, e um tempo adicional decorre para o fluxo atingir as portas de amostragem restantes. Até quatro câmaras de permanência e portas de amostragem podem ser colocadas em série, tais como, esta para fornecer ao usuário, com cerca de 30 segundos a 5 minutos de tempo de residência após a introdução de NaOH a 50%. Uma vez que o fluxo do meio reacional foi estabelecido, amostras são coletadas a partir de todas as quatro portas de amostragem associadas com as câmaras de permanência e analisadas para ácido peracético. A amostra que registra a maior quantidade de ácido peracético é considerada para ser extraída a partir da porta de amostragem associada com a câmara de permanência correspondente ao tempo de conversão máxima do precursor acetila em ácido peracético. Neste ponto, todo o fluxo do meio reacional é direcionado através do ponto de amostragem de conversão máximo do precursor acetila e para o ponto de uso.
[086] Numa outra realização, um método de geração contínua ou intermitente de uma solução em desequilíbrio de APA em um local que
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33/71 tenha um ponto de uso em um processo de batelada compreende as seguintes etapas:
[087] (a) fornecer água.
[088] Um reservatório de água, tal como um tanque misturador ou outro tanque é provido no local com um ponto de uso. A água deve ser desmineralizada, deionizada ou de baixa dureza suficiente para que não precipite os sais de cálcio, quando o hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso for introduzido na etapa (d).
[089] (b) introdução de uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila à água.
[090] Uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é provida no local do ponto de uso do APA. A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila pode ser preparada pelas etapas estabelecidas na seção 3 acima. A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila pode ser preparada fora do local e, em seguida, transportada para o local com o ponto de uso ou o precursor acetila e o peróxido de hidrogênio aquoso podem ser transportados para o local tendo o ponto de uso e utilizados para a preparação da solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila no local.
[091] Um precursor acetila líquido preferível é a triacetina. Quando a triacetina for utilizada, uma solução de peróxido de hidrogêniotriacetina é introduzida.
[092] A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é introduzida a água que flui numa quantidade tal que a solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é de cerca de 5,6% a cerca de 22,5% do total.
[093] A solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila é bombeada a partir do seu reservatório para dentro do reservatório de água através de um injetor do tipo quill montado na lateral do
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34/71 reservatório de água. Qualquer bomba adequada pode ser utilizada. Exemplos incluem uma bomba de diafragma operada a ar ou bomba solenóide ou uma bomba peristáltica.
[094] Como uma alternativa à etapa (b), o precursor acetila líquido e a solução de peróxido de hidrogênio aquosa podem ser introduzidos na água separadamente, tanto simultaneamente como em sequência. Se eles forem introduzidos sequencialmente, qualquer um pode ser adicionado em primeiro lugar. Se o precursor acetila líquido e o peróxido de hidrogênio aquoso forem introduzidos separadamente, ao invés de uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila, então, na etapa (c) o precursor acetila líquido e o peróxido de hidrogênio aquoso são misturados com a água para formar uma mistura.
[095] (c) misturar a solução precursora de peróxido de hidrogênioacetila e a água para formar uma mistura.
[096] Qualquer dispositivo de mistura adequado para misturar líquidos pode ser utilizado. Um exemplo é um agitador na parte superior, tal como uma lâmina agitadora. O reservatório de água é equipado com uma placa defletora para auxiliar o processo de mistura. A mistura deverá produzir uma solução homogênea, sem gradientes de concentração antes da etapa seguinte ser executada.
[097] (d) adição de um meio aquoso de um hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso à mistura.
[098] Uma fonte aquosa de um hidróxido de metal alcalino ou de metal alcalino-terroso é fornecida no local tendo o ponto de uso. Uma fonte aquosa preferida de um hidróxido de metal alcalino é o hidróxido de sódio e o hidróxido de sódio a 50% é o mais preferível. Outros hidróxidos de metais alcalinos adequados incluem o hidróxido de potássio a 45%.
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35/71 [099] Uma quantidade suficiente de NaOH a 50% é adicionada à mistura de tal modo que a quantidade de hidróxido de sódio seja de cerca de 1,82% a cerca de 7,28% da quantidade total. Quando o precursor acetila for triacetina, uma razão molar preferida de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina é de cerca de 4,2:3,8:1.
[0100] A solução de NaOH a 50% é adicionada à mistura através do seu bombeamento a partir do seu reservatório com um dispositivo de bombeamento adequado e dentro da mistura através de um injetor do tipo quill montado na lateral do reservatório de água. Qualquer bomba adequada pode ser usada. Exemplos incluem uma bomba de diafragma operada a ar ou bomba solenóide ou uma bomba peristáltica.
[0101] A etapa (d) pode ser realizada depois da etapa (c) ou pode ser realizada simultaneamente com a etapa (b).
[0102] (e) formar um meio reacional compreendendo uma solução em desequilíbrio do ácido peracético.
[0103] O meio reacional que é formado nesta etapa, quase que instantaneamente, forma uma solução em desequilíbrio de APA. O peróxido de hidrogênio reage com o precursor acetila para formar o ácido peracético. Dependendo da temperatura da água, da eficiência da mistura e da razão molar de NaOH:peróxido de hidrogênio:precursor acetila utilizados, a quantidade de peróxido de hidrogênio e precursor acetila, que são convertidos em APA é maximizada dentro de cerca de 30 segundos a cerca de cinco minutos.
[0104] As soluções em desequilíbrio de APA preparadas por este método compreendem o APA, o peróxido de hidrogênio que não reagiu, o precursor acetila que não reagiu, o produto da reação de peridrólise do precursor acetila, a fonte aquosa do hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso e água. Quando os precursores acetila forem
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36/71 triacetina, o produto da reação de peridrólise é 1,2,3-propanotriol (glicerina).
[0105] Embora não se pretenda estar limitado pela teoria, acreditase que, sob condições de pH elevado gerado pela adição de uma fonte de hidróxido de metal alcalino ou hidróxido de metal alcalino-terroso, o peróxido de hidrogênio se dissocia, de acordo com a seguinte equação:
H2O2 = H+ + HO2[0106] O ânion peridroxila (HO2), em seguida, afeta as reações de substituição nucleofílica nos grupos carbonila do precursor acetila numa reação de peridrólise para formar o ácido peracético e o produto da reação de peridrólise do precursor acetila. Quando o precursor acetila for triacetina e todos os três grupos acetila reagirem, então, o produto da reação de peridrólise é 1,2,3-propanotriol (glicerina).
[0107] Nestes métodos, a reação de peridrólise é rápida e a quantidade máxima de APA é gerada dentro de cerca de 30 segundos a cerca de 5 minutos em temperatura ambiente. Os métodos eficientemente utilizam o precursor acetila e a fonte de peróxido de hidrogênio. Quando a triacetina for utilizada, presume-se que todos os três grupos acetila reagiram, cerca de 40,9% a cerca de 85,7% da triacetina é convertida em APA. A percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente é de cerca de 0,078% a cerca de 1,88%.
[0108] As soluções em desequilíbrio de APA preparadas por estes métodos têm várias características únicas. As soluções de APA têm altos níveis de APA, a partir de cerca de 1% a cerca de 7,1%. Além disso, as soluções de APA são alcalinas, com um pH de cerca de 11,2 a cerca de 13,37.
[0109] As soluções em desequilíbrio de APA podem ser imediatamente introduzidas na água receptora no ponto de uso. Alternativamente, as soluções podem ser estabilizadas interrompendo a
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37/71 decomposição do APA, adicionando uma fonte de ácido para diminuir o elevado pH do meio reacional causado pela adição de um hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso, e para fornecer condições de pH neutro a ligeiramente ácido para estabilizar o APA da degradação em pH elevado. As soluções de APA estabilizadas com ácido podem então ser armazenadas e utilizadas no ponto de uso, conforme necessário ao longo de um dia de trabalho.
[0110] As soluções de APA em desequilíbrio produzidas por estes métodos podem ser utilizadas, vantajosamente, onde são utilizadas soluções tradicionais de APA em equilíbrio. Assim, as soluções de APA podem ser utilizadas como um desinfetante e sanitizante em indústrias de processamento de laticínios, alimentos e bebida para limpeza interna em circuito fechado de tubulações e limpeza de equipamento, para lavagem de frutas e legumes e no tratamento de produtos de carne, aves, peixes e frutos do mar. Estas soluções de APA também podem ser utilizadas no tratamento de água de arrefecimento, água de processo de óleo e gás e águas residuais municipais. Outros usos incluem a remoção do biofilme e lodo em processos de fabricação de papel.
[0111] Para ambos os métodos acima, as etapas (a) até (e) podem ser realizadas numa base contínua ou intermitente. Em uma base contínua, as etapas são realizadas sob condições de estado estacionário e a solução de APA é produzida na mesma taxa como uma função de tempo. No entanto, a realização intermitente das etapas (a) a (e), é possível se a demanda para a solução de APA diminuir por alguma razão (por exemplo, mudança de turno de trabalho ou o nível do resultado de APA na água receptora tenha sido atingido), o que no caso, as etapas (a) a (e) podem ser descontinuadas e retomadas quando a demanda aumentar.
Exemplo 8
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38/71 [0112] Os testes foram realizados utilizando cerca de um litro de água desmineralizada ou de osmose reversa (RO) que foi tamponada para um pH alcalino. Os meios de tamponamento incluem soluções de Na2CO3 a 0,1 e 0,2 M, em adição a soluções de NaOH a 0,1 e 0,2 M. Suficientes meios de tamponamento foram adicionados à água, a fim de atingir o pH desejado. A quantidade de peróxido de hidrogênio (introduzido como peróxido de hidrogênio a 50%) e triacetina utilizada nos testes estão resumidas na tabela VIII. Os reagentes foram introduzidos à solução em uma de três maneiras: simultaneamente (referido na tabela VIII como duplo), sequencialmente (triacetina brevemente seguido por peróxido de hidrogênio) ou através da mistura do peróxido de hidrogênio e triacetina e adicionando-os numa única carga (referido na tabela VIII como misturado). Todos os testes foram realizados em temperatura ambiente, enquanto que o béquer de um litro foi agitado com uma barra de agitação magnética. Usando o método de titulação iodometria-sulfato cérico, a percentagem de APA gerado e a percentagem de peróxido de hidrogênio restantes foram medidos cinco minutos depois da introdução dos reagentes ao tampão. Calculou-se a percentagem do doador de acetila triacetina convertido em APA, assumindo que todos os três grupos acetila estavam disponíveis para peridrólise.
Tabela VIII
| Tesbe | Molde perixodode ----t ttnBoggnaDj Molde | Tipo de adição (duolok misturado) | PH do tampão | Raóodo de ----» nncgamo utífizado (pesag) | Itiacetina íiKKaaHa (pesag) | %<teAPA gerado | %<te APA resranoe | %<te oonnertida em ARA |
| 1 | 4,99 | Duplo | 10,50 | 8,60 | 5,53 | 0,170 | 0,329 | 29,6% |
| 2 | 5,47 | Duplo | 10,50 | 8,60 | 5,04 | 0,178 | 0,333 | 33,9% |
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| 3 | 5,45 | EXipJo | 10,80 | 8,61 | 5,07 | 0,192 | 0,329 | 36,4% |
| 4 | 5,68 | EXipJo | 11,00 | 8,87 | 5,01 | 0,201 | 0,322 | 38,6% |
| 5 | 5,72 | EXipJo | 11,00 | 9,13 | 5,12 | 0,068 | 0,416 | 12,8% |
| 6 | 5,49 | EXipJo | 14,42 | 8,60 | 5,02 | 0,169 | 0,306 | 32,4% |
| 7 | 5,59 | EXipJo | 12,91 | 8,60 | 4,93 | 0,320 | 0,265 | 62,4% |
| 8 | 5,53 | EXipJo | 12,80 | 8,69 | 5,04 | 0,335 | 0,273 | 63,9% |
| 9 | 25,0 | EXipJo | 12,65 | 9,03 | 1,16 | 0,104 | 0,413 | 85,9% |
| 10 | 5,26 | EXipJo | 12,60 | 8,70 | 5,30 | 0,298 | 0,247 | 54,1% |
| 11 | 5,52 | Sequencial | 12,83 | 8,68 | 5,04 | 0,276 | 0,248 | 52,4% |
| 12 | 5,47 | Sequencial | 12,81 | 17,11 | 10,03 | 0,120 | 0,371 | 11,4% |
| 13 | 28,8 | Misturado | 11,12 | 8,74 | 0,973 | 0,039 | 0,398 | 38,9% |
| 14 | 28,8 | Misturado | 11,99 | 8,75 | 0,974 | 0,038 | 0,374 | 37,9% |
| 15 | 28,8 | Misturado | 13,02 | 8,69 | 0,967 | 0,055 | 0,367 | 55,2% |
| 16 | 28,8 | Misturado | 7,91 | 8,70 | 0,968 | 0,024 | 0,435 | 23,7% |
| 17 | 28,8 | Misturado | 11,22 | 8,76 | 0,975 | 0,029 | 0,309 | 28,4% |
| 18 | 28,8 | Misturado | 12,07 | 8,68 | 0,966 | 0,028 | 0,311 | 27,7% |
| 19 | 28,8 | Misturado | 13,22 | 8,72 | 0,971 | 0,026 | 0,321 | 25,6% |
| 19 dup | 25,2 | Misturado | 12,97 | 8,77 | 1,12 | 0,031 | 0,249 | 26,5% |
| 20 | 25,2 | Misturado | 12,98 | 9,08 | 1,16 | 0,066 | 0,393 | 54,5% |
| 20 dup | 25,2 | Misturado | 13,00 | 9,10 | 1,16 | 0,074 | 0,409 | 61,0% |
| 21 | 25,2 | Misturado | 13,02 | 9,10 | 1,16 | 0,02 | 0,261 | 16,5% |
| 21 dup | 25,2 | Misturado | 12,99 | 9,12 | 1,16 | 0,017 | 0,376 | 14,0% |
| 22 | 16,0 | Misturado | 12,99 | 5,80 | 1,16 | 0,070 | 0,246 | 57,7% |
| 23 | 16,0 | Misturado | 13,05 | 5,79 | 1,16 | 0,013 | 0,189 | 10,7% |
| 24 | 16,0 | Misturado | 12,55 | 5,78 | 1,16 | 0,031 | 0,234 | 25,6% |
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| 25 | 16,0 | Misturado | 12,49 | 5,80 | 1,16 | 0,013 | 0,144 | 10,7% |
| 26 | 16,0 | Misturado | 12,01 | 5,85 | 1,17 | 0,016 | 0,259 | 13,1% |
| 27 | 16,0 | Misturado | 12,05 | 5,82 | 1,16 | 0,011 | 0,080 | 9,0% |
| 28 | 16,0 | Misturado | 10,50 | 0,601 | 0,120 | 0,00077 | 0,028 | 6,1% |
| 29 | 16,0 | Misturado | 10,97 | 0,595 | 0,119 | 0,00023 | 0,021 | 1,8% |
| 30 | 16,0 | Misturado | 10,50 | 0,614 | 0,123 | 0,00012 | 0,019 | 0,9% |
| 32 | 16,0 | Misturado | 10,97 | 0,595 | 0,119 | 0,00035 | 0,018 | 2,8% |
[0113] A tabela VIII mostra que a quantidade de APA gerado foi independentemente do método de introdução de triacetina e peróxido de hidrogênio às soluções tampão. Pode ser visto que o pH do tampão teve um efeito significativo sobre a percentagem de triacetina que foi convertida em APA. Só quando o pH estava acima de 12 uma significativa percentagem de triacetina foi convertida em APA.
Exemplo 9 [0114] Uma mistura de triacetina e peróxido de hidrogênio foi preparada através da mistura de peróxido de hidrogênio a 50% (63,4%) e triacetina (36,6%). Assim, a razão molar de peróxido de hidrogênio:triacetina foi de 5,57:1. A mistura (13,68 g) foi adicionada a água desmineralizada de tal modo que a solução final continha 5 g/L de triacetina e um pH de 4,1. Em seguida, em experimentos sucessivos, suficiente NaOH a 50% foi adicionado ao béquer, de forma a que a razão molar de NaOH:TA variou de 3:1 (obtido através da introdução de 5,49 g de NaOH a 50%) a 8:1 (obtido através da introdução de 14,68 g de NaOH a 50%). Utilizando o método de titulação iodometria-sulfato cérico, a percentagem de APA gerado e a percentagem de peróxido de hidrogênio restante foram medidas durante os 20 minutos seguintes. O método foi realizado em duplicata para cada ponto de amostra. As médias dos resultados para a razão molar 6:1 de NaOH:TA estão mostradas na tabela IX.
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Tabela IX
| Tempo (minutos) | % de APA gerado | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de triacetina convertida em APA (3 acetilas) |
| 0 | 0,015 | 0,437 | 2,9 |
| 1 | 0,275 | 0,298 | 53,1 |
| 3 | 0,312 | 0,274 | 60,2 |
| 5 | 0,326 | 0,258 | 62,9 |
| 11 | 0,302 | 0,233 | 58,3 |
| 21 | 0,246 | 0,199 | 47,5 |
[0115] Na tabela pode ser visto que mesmo antes da introdução de NaOH a 50%, alguns APA's estavam presentes na solução como um resultado de ter sido gerado na mistura diluída dos dois componentes. Depois da adição do NaOH, o APA foi imediatamente gerado, com a quantidade máxima de 0,326% ocorrendo aos 5 minutos, correspondendo a um rendimento de 62,9%, assumindo que todos os três grupos acetila de triacetina estavam disponíveis para peridrólise. [0116] Este ensaio foi repetido para razões molares de NaOH:triacetina variando de 3:1 a 8:1. A tabela X resume o próximo conjunto de dados e mostra a percentagem máxima de APA gerado, o tempo após a adição de NaOH, que demorou para atingir a percentagem máxima de APA gerado, o pH depois da adição do NaOH, a percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente no tempo da percentagem máxima de APA e a percentagem calculada de triacetina convertida em APA, considerando que todos os três grupos acetila estavam disponíveis para peridrólise.
Tabela X
| Razão | Tempo | % | % de peróxido | % de | pH |
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| molar NaOH:TA | em APA máximo (minutos) | máxima de APA gerado | de hidrogênio remanescente | triacetina convertida em APA (3 acetilas) | |
| 3:1 | 3 | 0,229 | 0,291 | 43,8 | 11,2 |
| 4:1 | 6 | 0,285 | 0,251 | 54,8 | 11,3 |
| 6:1 | 5 | 0,326 | 0,258 | 62,9 | 11,6 |
| 8:1 | 3 | 0,335 | 0,271 | 64,7 | 12,2 |
[0117] Na tabela pode ser visto que a quantidade de APA gerado, e, consequentemente, a conversão de triacetina em APA, aumentou com o aumento da razão molar de NaOH:TA. Para todas as quatro razões molares empregados, a quantidade máxima de APA foi gerada entre 3 e 6 minutos. A razão molar ótima de NaOH:TA foi de 6:1, uma vez que resultou numa utilização eficaz da triacetina convertida em APA, e porque o pH do meio reacional resultante teria um impacto menor sobre o pH da água receptora do que o pH mais elevado do meio reacional resultante a partir da razão molar 8:1.
Exemplo 10 [0118] Uma série de experimentos foi, em seguida, realizada onde a razão molar de NaOH:TA foi fixada em 8:1 e a razão molar do peróxido de hidrogênio:triacetina foi variada de 2:1 até 8:1. A triacetina (5 g) foi adicionada a cerca de 965 mL de água desmineralizada, juntamente com 50,7% de peróxido de hidrogênio em testes sucessivos (3,06 g para razão molar 2:1; 6,19 g para razão molar 4:1; 9,23 g para razão molar 6:1; e 12,32 g para a razão molar 8:1) para se obter uma solução com um pH de cerca de 4,8 a 5,5. O volume da mistura foi ajustado para 990 mL com água desmineralizada. Com mistura, o NaOH a 50% (14,67 g) foi introduzido. Usando o método de titulação iodometria-sulfato cérico, a percentagem de APA gerado e a percentagem de peróxido de
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43/71 hidrogênio remanescente foram medidas durante os 20 minutos seguintes. O método foi realizado em duplicata para cada ponto de amostra. As médias dos resultados para a corrida cinética empregando a razão molar de 8:6:1 de NaOH:peróxido de hidrogênio:TA são mostradas na tabela XI.
Tabela XI
| Tempo (minuto) | % de APA gerado | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de triacetina convertida em APA (3 acetilas) |
| 1 | 0,331 | 0,317 | 63,8 |
| 3 | 0,330 | 0,303 | 63,6 |
| 5 | 0,319 | 0,303 | 61,5 |
| 10 | 0,300 | 0,295 | 57,8 |
| 20 | 0,256 | 0,274 | 49,3 |
[0119] Após a adição de NaOH, o APA foi imediatamente gerado, com a quantidade máxima de 0,331% ocorrendo logo após um minuto, correspondendo a uma conversão calculada de triacetina em APA de 63,8%, considerando que todos os três grupos acetila da triacetina estavam disponíveis para peridrólise.
[0120] Este ensaio foi repetido para razões molares de peróxido de hidrogênio:triacetina variando entre 2:1 a 6:1. A tabela XII resume os dados e mostra a percentagem máxima de APA gerado, o tempo após a adição de NaOH, que demorou a atingir a percentagem máxima de APA gerado, o pH após a adição de NaOH, a percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente no tempo da percentagem máxima de APA e a percentagem calculada de triacetina convertida em APA, assumindo que todos os três grupos acetila estavam disponíveis para peridrólise.
Tabela XII
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| Razão molar de peróxido de hidrogênioztriacetina | Tempo em APA máximo (minutos) | % máxima de APA gerado | % de peróxido de hidrogênio remanescente | %de triacetina convertida em APA (3aceti]as) | 1« |
| 2:1 | 3 | 0,214 | 0,079 | 40,9 | 12,6 |
| 4:1 | 1 | 0,272 | 0,195 | 51,9 | 12,4 |
| 6:1 | 1 | 0,331 | 0,317 | 63,8 | 12,3 |
| 8:1 | 3 | 0,374 | 0,445 | 72,0 | 11,9 |
[0121] Na tabela pode ser visto que a quantidade de APA gerado, e, consequentemente, a conversão de triacetina em APA, aumentou com o aumento da razão molar de peróxido de hidrogênio:triacetina. Para todas as quatro razões molares empregadas, a quantidade máxima de APA foi gerada entre 1 e 3 minutos. A razão molar ótima de peróxido de hidrogênio:triacetina foi de 8:1, uma vez que resultou na utilização de maior eficiência de triacetina convertida em APA.
Exemplo 11 [0122] Uma outra série de experimentos foi realizada, onde a razão molar de peróxido de hidrogênio:triacetina foi fixada em 4:1 e a razão molar de NaOH:triacetina foi variada de 3:1 a 8:1. A triacetina (5 g) foi adicionada a cerca de 975 mL de água desmineralizada, juntamente com 50,7% de peróxido de hidrogênio (6,18 g) para se obter uma solução com um pH de 4,8 a 5,3. Com a mistura, NaOH a 50% foi introduzido em testes sucessivos (5,51 g para a razão molar 3:1, 7,30 g para a razão molar 4:1, 11,03 g para a razão molar 6:1 e 14,67 g para a razão molar 8:1). O volume da mistura foi ajustado para 1.000 ml com água desmineralizada. Usando o método de titulação iodometria-sulfato cérico, a percentagem de APA gerado e a percentagem de peróxido de hidrogênio restantes foram medidas durante os 20 minutos seguintes.
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O método foi realizado em duplicata para cada ponto de amostra. As médias dos resultados para a corrida cinética empregando a razão molar de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina de 4:4:1 estão mostradas na tabela XIII.
Tabela XIII
| Tempo (minuto) | % de APA gerado | % de peróxido de hidrogênio remanescente | % de triacetina convertida em APA (3 acetilas) |
| 1 | 0,247 | 0,207 | 47,3 |
| 3 | 0,280 | 0,178 | 53,6 |
| 5 | 0,292 | 0,167 | 55,9 |
| 10 | 0,267 | 0,142 | 51,1 |
| 20 | 0,229 | 0,111 | 43,8 |
[0123] Após a adição de NaOH, o APA foi imediatamente gerado, com a quantidade máxima de 0,292% ocorrendo após 5 minutos, correspondendo a uma conversão calculada de 55,9% de triacetina em APA, considerando que todos os três grupos acetila da triacetina estavam disponíveis para peridrólise.
[0124] Este ensaio foi repetido para razões molares de NaOH:TA variando entre 3:1 a 8:1. A tabela XVI resume os dados e registra a percentagem máxima de APA gerado, o tempo após a adição de NaOH, que demorou a atingir a percentagem máxima de APA gerado, o pH após a adição de NaOH, a percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente no tempo da percentagem máxima de APA e a percentagem calculada de triacetina convertida em APA, assumindo que todos os três grupos acetila estavam disponíveis para peridrólise.
Tabela XIV
| Razão | Tempo | % | % de peróxido | % de | pH |
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| molar NaOH:TA | em APA máximo (minutos) | máxima de APA gerado | de hidrogênio remanescente | triacetina convertida em APA (3 acetilas) | |
| 3:1 | 3 | 0,246 | 0,202 | 47,2 | 11,3 |
| 4:1 | 5 | 0,292 | 0,167 | 55,9 | 11,6 |
| 6:1 | 3 | 0,290 | 0,181 | 55,6 | 12,2 |
| 8:1 | 3 | 0,272 | 0,195 | 51,9 | 12,4 |
[0125] Na tabela pode ser visto que a quantidade de APA gerada maximizou quando a razão molar de NaOH:peróxido de hidrogênio: triacetina foi de 4:4:1. A razão molar ótima de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina foi de 4:4:1, vez que resultou numa utilização eficaz da triacetina convertida em APA, e porque o pH do meio reacional resultante teria menos impacto sobre o pH da água receptora do que o maior pH do meio reacional resultante a partir da razão molar 4:6:1 de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina. Para todas as quatro razões molares empregadas, a quantidade máxima de APA foi gerada entre 3 e 5 minutos.
Exemplo 12 [0126] No primeiro teste, uma mistura de triacetina e peróxido de hidrogênio foi preparada pela mistura de peróxido de hidrogênio a 50% (54,24%) e triacetina (45,76%). Assim, a razão molar de peróxido de hidrogênio:triacetina foi de 3,65:1. A mistura (51,22 g) foi dissolvida em água desmineralizada (911,9 g) num béquer de 1 litro para se obter uma solução com um pH de 6,47. Em seguida, o NaOH a 50% (36,47 g) foi introduzido, com agitação. Assim, a razão molar da mistura combinada de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina foi de 4,2:3,8:1. O pH da solução resultante medido inicialmente foi de 12,1. Usando o método de titulação iodometria-sulfato cérico, o APA gerado e o peróxido
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47/71 de hidrogênio remanescente foram medidos durante os 10 minutos seguintes. Foi notado que a temperatura da amostra aumentou imediatamente após a adição de NaOH a 50%.
[0127] No segundo teste, o primeiro teste foi repetido, exceto a água que foi a água desmineralizada resfriada.
[0128] No terceiro teste, o primeiro teste foi repetido utilizando três vezes a quantidade inicial da mistura de peróxido de hidrogênio:triacetina e três vezes a quantidade original de NaOH a 50%. A razão molar da mistura combinada de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina permaneceu a mesma de antes, em 4,2:3,8:1. A mistura de peróxido de hidrogênio e triacetina (153,96 g) foi introduzida à água macia desmineralizada (735,6 g) num béquer de 1 litro para se obter uma solução com um pH inicial de 5,14. Então, o NaOH a 50% (111,21 g) foi introduzido. Utilizando o método de titulação iodometriasulfato cérico, o APA gerado e o peróxido de hidrogênio remanescentes foram medidos durante os próximos 10 minutos.
[0129] No quarto teste, o primeiro teste foi repetido usando quatro vezes a quantidade inicial da mistura de peróxido de hidrogênio:triacetina e quatro vezes a quantidade original de NaOH a 50%. A razão molar da mistura combinada de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina permaneceu a mesma, em 4,2:3,8:1. A mistura de peróxido de hidrogênio e triacetina (204,7 g) foi introduzida à água desmineralizada refrigerada (647,5 g) num béquer de 1 litro para se obter uma solução com um pH inicial de 6,32. Em seguida, o NaOH a 50% (155,4 g) foi introduzido. Usando o método de titulação iodometriasulfato cérico, o APA gerado e o peróxido de hidrogênio restantes foram medidos durante os 10 minutos seguintes.
[0130] A tabela XV resume os resultados obtidos pelos quatro ensaios e mostra as temperaturas da solução inicial e final, o pH da
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48/71 solução após a adição de NaOH a 50%, a percentagem máxima de APA gerado, o tempo de máxima geração de APA e a percentagem de peróxido de hidrogênio remanescente. Sendo, NM = não mensurado.
Tabela XV
| Teste | Temperatura inicial m | Temperatura final m | pH final | % máxima de APA gerado (tempo, minuto) | % de peróxido de hidrogênio remanescente |
| 1 | NM | NM | 12,14 | 1,71 (1) | 0,58 |
| 2 | 38 | 50 | 12,67 | 2,1 (4) | 0,43 |
| 3 | 44 | 88 | 12,77 | 6,3 (1) | 1,18 |
| 4 | 34 | 92 | 13,17 | 7,2 (1) | 1,88 |
[0131] A tabela XVI mostra a percentagem de peróxido de hidrogênio convertido completamente, a percentagem de peróxido de hidrogênio convertido em APA e a percentagem de triacetina convertida em APA (considerando que todos os três grupos acetila em triacetina estão disponíveis para a conversão em APA) para cada um dos testes na tabela XV.
Tabela XVI
| Teste | % de peróxido de hidrogênio convertido completamente | % de peróxido de hidrogênio convertido em APA (no tempo de conversão máximo) | % de triacetina convertido em APA (3acetílas) |
| 1 | 67,8 | 88,1 | 69,7 |
| 2 | 68,8 | 94,4 | 85,8 |
| 3 | 71,6 | 94,3 | 85,7 |
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| 4 | 66,1 | 88,1 | 73,8 |
[0132] Os dados nas tabelas XV e XVI indicam que quantidades elevadas de APA são possíveis se a solução de hidróxido de sódio a 50% for o último componente a ser introduzido na mistura. Além disso, até 7,1% de APA foi gerado, embora esta solução tenha aquecido apesar do resfriamento da água da fonte. A geração da solução de 6,3% de APA foi muito eficiente, pois representou uma alta utilização de 85,7% de triacetina convertida em APA. Houve claramente uma relação linear entre o teste 2, que gerou 2,1% de APA e o teste 3, o qual utilizou 3 vezes mais reagentes e gerou 6,3% do APA. Os dados na tabela XV indicam que o tempo de conversão máxima de triacetina foi entre 1 e 4 minutos. A partir daí a quantidade de APA em solução é reduzida porque sofre alta degradação pH lentamente durante os 10 minutos seguintes.
Exemplo 13 [0133] A figura 1 é uma representação esquemática de um exemplo de um sistema (10) que foi usado para executar a realização de um dos métodos descritos acima para preparar uma solução em desequilíbrio de APA em um local que tenha um ponto de uso. A triacetina foi utilizada como o precursor acetila e hidróxido de sódio a 50% foi utilizado como a fonte aquosa de um hidróxido de metal alcalino.
[0134] Um reservatório (120) de uma solução precursora de peróxido de hidrogênio-acetila, que foi uma solução de peróxido de hidrogênio-triacetina e um reservatório (140) de hidróxido de sódio a 50% foram, cada um, equipados com bombas de diafragma para o fornecimento de substâncias químicas (115 e 135), respectivamente. A água de entrada (90), na qual foi desmineralizada, foi provida a partir de uma fonte de água no local tendo o ponto de uso. A água de entrada (90) foi direcionada através de um regulador de pressão (100) e medidor
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50/71 de fluxo (105), em seguida, dentro de uma seção de tubo, onde a solução de peróxido de hidrogênio-triacetina foi introduzida através do injetor do tipo quill (110). A mistura foi realizada usando misturador estático (125). Em seguida, a solução de hidróxido de sódio foi adicionada por meio do injetor do tipo quill (130) para formar um meio reacional.
[0135] A solução de peróxido de hidrogênio-triacetina e a solução de hidróxido de sódio podem ser adicionadas de um modo sequencial, tal como descrito, onde a solução de peróxido de hidrogênio-triacetina foi adicionada primeiro, ou podem ser adicionadas à água, simultaneamente, através de um encaixe T colocado antes do misturador estático (125). Se um encaixe T for usado, a solução de peróxido de hidrogênio-triacetina e a solução de hidróxido de sódio a 50% são introduzidas às extremidades opostas do encaixe T e a mistura é injetada no tubo de água. Em outras realizações, o peróxido de hidrogênio e a triacetina podem ser adicionados separadamente ou sequencialmente, com um primeiro ou simultaneamente, com o hidróxido de sódio adicionado tanto em simultâneo com, ou após, o peróxido de hidrogênio e a triacetina.
[0136] O meio reacional foi introduzido numa câmara de permanência (145), o qual forneceu um tempo de reação e continha um material de acondicionamento para promover a mistura. A câmara de permanência (145) foi concebida para ser de um volume tal que, em uma taxa de fluxo total de um galão por minuto, pelo tempo que o meio reacional atingiu a porta de amostragem (160), 30 segundos foram decorridos desde a adição da solução de hidróxido de sódio. Uma sonda de pH (155) monitorou o pH da mistura.
[0137] Um controlador (150) foi interligado ao medidor de fluxo (105) da água de entrada (90) e, também para às bombas de diafragma
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51/71 de fornecimento de substâncias químicas (115 e 135). O controlador (150) monitorou a taxa de água de entrada (90) e regulou a taxa em que foram introduzidas a solução de peróxido de hidrogênio-triacetina e a solução de NaOH. Se o fluxo de água de entrada (90) diminuir devido aos requisitos de APA inferiores no ponto de uso (195), as taxas em que a solução de peróxido de hidrogênio-triacetina e a solução de NaOH foram bombeadas diminuíram em conformidade. Se o fluxo da água de entrada (90) aumentou, devido aos requisitos de APA superiores no ponto de uso (195), as taxas em que a solução de peróxido de hidrogênio-triacetina e a solução de NaOH foram bombeadas aumentou em conformidade. Se o fluxo da água de entrada (90) parou, as bombas (115 e 135) pararam. Assim, a geração de APA foi tanto contínua e intermitente, e foi adaptada aos requisitos de APA no ponto de uso. [0138] A taxa de reação entre o peróxido de hidrogênio e a triacetina para formar o APA é dependente da temperatura da água de entrada (90). Se a temperatura da água de entrada (90) for alta (por exemplo, cerca de 70°F), a conversão máxima de triacetina em APA pode ocorrer depois de 30 segundos, no caso em que o meio reacional inteiro foi direcionado para o ponto de uso (195). No entanto, se a temperatura da água de entrada (90) for baixa (por exemplo, cerca de 32°F), tempos de reação mais longos podem ser necessários para maximizar a conversão de triacetina em APA. Em seguida, o meio reacional foi direcionado através de uma ou mais câmaras de permanência (165, 175, 185), que também continha um material de acondicionamento para promover a turbulência e resultar em uma completa mistura. As câmaras de permanência (165, 175, 185) foram concebidas para serem de tais volumes que em taxa de fluxo total de um galão por minuto, o meio reacional atingiu a porta de amostragem (170), em 1 minuto, a porta de amostragem (180), em 2 minutos e a porta de amostragem
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52/71 (190), em 5 minutos para permitir a amostragem em diferentes intervalos de tempo.
[0139] Deste modo, dependendo da temperatura da água de entrada (90), o tempo para atingir a conversão máxima de peróxido de hidrogênio e triacetina em APA foi determinado por amostragem e analisando a solução nas portas de amostragem (160, 170, 180, 190). Todo o fluxo foi então direcionado a partir da porta de amostragem com a maior quantidade de APA ao ponto de uso (195). Na prática, o APA gerado a partir da reação do peróxido de hidrogênio com a triacetina é tipicamente diluída no ponto de uso (195).
[0140] O ponto de uso (195) pode ser de água de resfriamento recirculante, águas residuais municipais; água do tanque de resfriamento do processamento de aves, água usada para sanitizar carnes, aves ou peixes e frutos do mar; água de enxágue de frutas e vegetais ou água usada para limpar e higienizar equipamentos utilizados nas indústrias de processamento de laticínios, alimentos ou bebida.
Exemplo 14 [0141] Com referência novamente à figura 1, um reservatório tambor de 208,19 litros (120) de uma solução de peróxido de hidrogênio-triacetina foi preparado pela mistura de triacetina (251,5 libras) com peróxido de hidrogênio a 50% (298,4 libras). As 550 libras resultantes da solução de peróxido de hidrogênio-triacetina tiveram uma gravidade específica de 1,19 g mL (10 lbs/gal) e continham 54,3% de peróxido de hidrogênio e 45,7% de triacetina. Assim, a razão molar de peróxido de hidrogênio:triacetina foi de 3,8:1. O aparelho ilustrado na figura 1 foi utilizado para preparar continuamente e de forma intermitente uma solução aproximadamente de 1% de APA.
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53/71 [0142] A água desmineralizada da cidade local foi direcionada através do regulador de pressão (100) em uma taxa de vazão de 1 litro por minuto, como medido pelo medidor de fluxo (105). O reservatório (120) da solução de peróxido de hidrogênio-triacetina foi equipado com um tubo de movimento inferior, de modo que a taxa de fluxo da mistura pudesse ser medida. A bomba de diafragma (115) injetou a solução de peróxido de hidrogênio-triacetina através de um injetor do tipo quill (110). A solução de peróxido de hidrogênio-triacetina foi depois misturada com a água desmineralizada usando o misturador estático (125). Um reservatório (140) de NaOH a 50% também foi equipado com um tubo de movimento inferior para medir a vazão bombeada pela bomba de diafragma (135) no injetor do tipo quill (130).
[0143] A percentagem de APA gerado foi medida pelo resfriamento brusco das amostras retiradas através das portas de amostragem em ácido mineral, seguido pela utilização do método de titulação iodometria-sulfato cérico. A tabela XVII resume os resultados de vários ensaios, onde foi procurado maximizar a conversão de triacetina em APA e minimizar a quantidade de NaOH a 50% usada.
Tabela XVII
| Teste | Portada amostra | %de APA gerado | %de triacetina convertido em APA | Faixa de fluxo misturado de peróxido de hidrogênio- triacetina (mL/minuto) | Faixa de fluxo de NaOH (mL/minuto) | 1« (solução de APA) |
| 1 | 160 | 1,083 | 65,42 | 115,73 | 112,11 | ~13 |
| 2 | 170 | 1,073 | 64,82 | 115,73 | 112,11 | 13,19 |
| 3 | 160 | 0,955 | 57,32 | 116,79 | 122,12 | 13,37 |
| 4 | 160 | 1,058 | 63,39 | 116,79 | 114,93 | 13,11 |
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| 5 | 160 | 1,061 | 63,3 | 116,79 | 98,1 | 12,9 |
| 6 | 160 | 1,102 | 68,96 | 110,82 | 85,01 | 12,91 |
| 7 | 170 | 1,055 | 55,59 | 132,64 | 99,77 | 12,95 |
| 8 | 160 | 0,978 | 59,91 | 115,5 | 74 | 12,62 |
| 9 | 180 | 0,936 | 56,7 | 114,25 | 78 | 12,64 |
[0144] Na tabela pode ser visto que a quantidade de APA gerado, e, consequentemente, a conversão de triacetina em APA, aumentou com o aumento da taxa de fluxo de NaOH. Para esta razão molar de peróxido de hidrogênio:triacetina de 3,8:1, a quantidade máxima de APA foi gerada entre 30 segundos (porta de amostra (160)) e 2 minutos (porta de amostra (180)) a partir do momento em que o NaOH foi adicionado por um injetor do tipo quill (130). A taxa de fluxo de 74 a 78 mL/minuto de NaOH a 50% foi a taxa de fluxo ótima, uma vez que resulta numa utilização eficaz da triacetina convertida em APA, consumida apenas uma quantidade moderada de NaOH a 50%, e teve um pH menor que teria um menor impacto sobre o pH da água receptora.
Exemplo 15 [0145] A bactéria E. coli O157:H7 (ATCC 35150) foi cultivada em caldo nutriente (Sigma, St. Louis, MO), por incubação durante dois dias a 35°C. As bactérias foram separadas a partir do caldo nutriente por centrifugação e ressuspensas cuidadosamente em 2 litros de tampão fosfato estéril, que foi então dividida em duas soluções de ensaio de 1 litro.
[0146] A bactéria Salmonella typhimurium (ATCC 14028) foi cultivada em caldo nutriente (Sigma, St. Louis, MO), em incubação por 2 dias a 35°C. As bactérias foram separadas a partir do caldo nutriente por centrifugação e ressuspensas cuidadosamente em 2 litros de tampão fosfato estéril, que foi então dividida em duas soluções de ensaio de 1 litro.
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55/71 [0147] A quantidade de bactérias E. coli O157:H7 e Salmonella typhimurium foi medida por diluição em série e plaqueada em placas 3M de E. coli e 3M Petrifilms de Enterobacteriaceae, respectivamente.
[0148] Um estoque de 1.000 ppm de APA foi preparado pesando 0,6386 gramas de Perasan MP-2 (5,83% de peróxido de hidrogênio e 15,66% de APA) e adicionando água até 100 gramas. O Perasan MP-2 é um produto de equilíbrio de APA (Enviro Tech Chemical Services, Inc., Modesto, Califórnia). Lado a lado, uma solução de ensaio de E. coli e uma solução de ensaio de Salmonella foram tratadas com uma dose nominal de 1,0 ppm de APA adicionando 1 mL da solução de estoque de 1.000 ppm de APA para cada amostra. Após um minuto, aproximadamente, 100 mL de cada solução de ensaio foi removida, e tiossulfato de sódio (0,5 g) foi adicionado para neutralizar o APA e oxidantes de peróxido de hidrogênio. Depois de 5 minutos, o tiossulfato de sódio (0,5 g) foi adicionado à solução de ensaio remanescente para neutralizar o APA e o peróxido de hidrogênio no resto das soluções de ensaio. A quantidade de bactérias viáveis de E. coli O157:H7 e Salmonella typhimurium remanescentes nas soluções de ensaio nos tempos de contato de 1 minuto e 5 minutos foram medidos por diluição em série e plaqueamento em placas 3M de E. coli e 3M Petrifilms de Enterobacteriaceae, respectivamente.
[0149] Uma solução de 1% de APA foi preparada pela combinação de 30,90 gramas de uma mistura de peróxido de hidrogênio a 50% e triacetina (54,22% de peróxido de hidrogênio e 45,78% de triacetina) com 929,4 gramas de água, e, em seguida, adicionando NaOH a 50% (40,53 g). A solução de APA tinha um pH de 12,79. A razão molar desta mistura foi de 3,8:7,8:1 de NaOH:peróxido de hidrogênio:triacetina. Um minuto após a preparação, a segunda solução de 1 litro de E. coli e a segunda solução de 1 litro de Salmonella foram tratadas com uma dose
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56/71 nominal de 1,0 ppm de APA pela adição de 0,10 gramas da solução de APA de 1% para cada amostra. Os tempos de contato da solução de ensaio, a neutralização e os procedimentos de plaqueamento foram replicados para aqueles que empregaram APA a partir do Perasan MP-2. [0150] Todos os 3M Pertrifilms de E. coli e 3M Petrifilms de Enterobacteriaceae foram incubados a 35°C durante 24 horas. Após a incubação, as placas foram enumeradas.
[0151] A tabela XVIII mostra os resultados microbiológicos das soluções de ensaio de E. coli O157:H7, antes do tratamento com o APA, um minuto depois das amostras terem sido doseadas com uma quantidade nominal de 1,0 ppm de APA e, 5 minutos após serem doseados com APA. A solução de ensaio de E. coli começou com logio 6,99 UFC/mL, antes de ser tratada com 1,0 ppm de APA de Perasan MP-2 ou com 1 ppm de APA a partir da solução de 1% de APA.
[0152] A solução de ensaio de E. coli tratada com 1,0 ppm de APA a partir de Perasan MP-2 que continha um logio 6,74 UFC/mL após 1 minuto. Isto corresponde a uma redução de 43,48%. Depois de 5 minutos, o logio 6,34 UFC/mL manteve-se (redução de 77,50%). A solução de E. coli tratada com uma quantidade nominal de 1,0 ppm de APA a partir da solução de APA 1% que continha um logio 6,78 UFC/mL, após 1 minuto e 6,63 UFC/mL após 5 minutos, respectivamente, correspondendo a 38,02% e 56,12% de redução, respectivamente.
Tabela XVIII
E. couO157;H7
| Descrição | Logio UFC/mL remanescente | Redução de logio | % de redução |
| Controle | 6,99 | N/A | N/A |
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57/71
| Perasan MP-2 (1 minuto) | 6,74 | 0,25 | 43,48 |
| Perasan MP-2 (5 minutos) | 6,34 | 0,65 | 77,50 |
| Solução APA 1% (1 minuto) | 6,78 | 0,21 | 38,02 |
| Solução APA 1% (5 minutos) | 6,63 | 0,36 | 56,12 |
[0153] A tabela XIX mostra os resultados microbiológicos das soluções de ensaio de Salmonella typhimunum, antes do tratamento com o APA, 1 minuto após as amostras terem sido doseadas com uma quantidade nominal de 1,0 ppm de APA e, 5 minutos após serem doseadas com o APA. A solução de ensaio de Salmonella iniciada com logio 7,07 UFC/mL, antes de ser tratada com APA a partir de Perasan MP-2 ou com a solução de APA de 1%.
[0154] A solução de Salmonella tratada com uma quantidade nominal de 1,0 ppm de APA a partir de Perasan MP-2 que continha um logio 1,76 UFC/mL, após 1 minuto e 0,70 UFC/mL depois de 5 minutos, o que corresponde a uma redução de >99,999% em ambos os tempos de contato. A solução de ensaio de Salmonella tratada com 1,0 ppm de APA a partir da solução de APA 1% que continham um logio 6,69 UFC/mL, após um minuto. Isto corresponde a uma redução de 58,31%. Depois de 5 minutos, o logio 4,95 UFC/mL manteve-se (redução de 99,24%).
Tabela XIX
Salmonella typhimurium
| Descrição | Logio UFC/mL remanescente | Redução de logio | % de redução |
| Controle | 7,07 | N/A | N/A |
| Perasan MP-2 (1 minuto) | 1,76 | 5,31 | 99,9995 |
| Perasan MP-2 (5 minutos) | 0,70 | 6,37 | >99,9999 |
| Solução APA 1% (1 minuto) | 6,69 | 0,38 | 58,31 |
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| Solução APA 1% (5 minutos) | 4,95 | 2,12 | 99,24 |
[0155] Os dados em tabelas XVIII e XIX demonstram que o APA de 1% apresentou eficácia antimicrobiana. Após 5 minutos, a eficácia deste APA foi de 99,24%, aproximadamente igual à do Perasan MP-2, que foi de >99,9999%. A diferença de eficácia em um minuto foi, provavelmente, de não significância estatística, uma vez que a comparação foi apenas no intervalo de um minuto.
5. Composições Sólidas para o Branqueamento e Remoção de Manchas [0156] Uma composição sólida, livremente escoável, de branqueamento e de remoção de manchas de peroxigênio compreende um precursor acetila líquido, uma fonte sólida solúvel em água de peróxido de hidrogênio e uma fonte sólida solúvel em água de alcalinidade. Um precursor acetila líquido preferível é a triacetina. A fonte sólida solúvel em água de peróxido de hidrogênio é preferencialmente percarbonato de sódio, apesar do monoidrato de perborato de sódio ou tetraidrato de perborato de sódio poderem ser utilizados. A fonte de sólido solúvel em água de alcalinidade atua como um agente de controle do pH, e pode ser um hidróxido ou bicarbonato, carbonato, sesquicarbonato, borato, silicato de metal alcalino ou metal alcalino-terroso. Os exemplos incluem bicarbonato de sódio, carbonato de sódio, sesquicarbonato de sódio, borato de sódio, decahidrato borato de sódio (bórax), metassilicato de sódio e hidróxido de sódio.
[0157] Em uma forma de realização, a composição compreende cerca de 0,99% a cerca de 8,45% de triacetina, cerca de 13% a cerca de 54% de percarbonato de sódio e cerca de 24% a cerca de 44% de uma fonte sólida de alcalinidade.
[0158] A composição pode, opcionalmente, conter outros componentes para melhorar o desempenho. Estes componentes podem
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59/71 prevenir a redeposição da sujeira, sequestrar água dura, aumentar a dispersibilidade e menor tensão superficial.
[0159] Os íons metálicos presentes no meio de branqueamento podem ter uma tendência a depositar sobre os substratos a serem branqueados. Portanto, a composição de branqueamento sólida pode conter, opcionalmente, um agente quelante de metais, tais como, um poliacrilato, um fosfonato, um ácido maléico, um sal do ácido etilenodiamino tetracético, um sal de ácido nitrilo triacético ou um sal de ácido glucônico.
[0160] Os surfactantes reduzem a tensão superficial do meio de branqueamento e melhorar o processo de limpeza do artigo sujo. Os surfactantes também dispersam as partículas de sujeira retiradas do artigo e mantê-los em suspensão. Portanto, a composição de branqueamento sólida pode conter, opcionalmente, um surfactante, tais como, um surfactante aniônico, catiônico, anfotérico ou não-iônico. [0161] A composição branqueadora sólida pode também conter, opcionalmente, um zeólito sólido, tal como, zeólito de sódio, que atua para captar íons de cálcio e magnésio que podem estar presentes no meio de branqueamento que deveríam, por outro lado, interagir com um surfactante aniônico, fazendo com que o surfactante precipite e os remova a partir do meio de branqueamento.
[0162] A composição pode, opcionalmente, conter também um material inerte, carga sólida, tal como, o sulfato de sódio anidro, sulfato de sódio decahidratado ou cloreto de sódio. A carga aumenta a força iônica total da fase aquosa, mas não confere propriedades químicas ao meio de branqueamento.
[0163] Para preparar a composição de branqueamento e remoção de manchas de peroxigênio sólido a fonte sólida solúvel em água de peróxido de hidrogênio, a fonte sólida solúvel em água de alcalinidade,
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60/71 qualquer agente quelante, qualquer surfactante e qualquer carga são misturados com a triacetina líquida para formar a uma composição branqueadora sólida. Os componentes podem ser adicionados em qualquer ordem. Qualquer equipamento de mistura pode ser utilizado. Exemplos adequados de equipamentos incluem um misturador de pá do tipo ribbon, misturador duplo cone e em V, um misturador em rosca do tipo Nauta e um misturador de cimento rotativo. Alternativamente, os ingredientes podem ser misturados por meio de moagem, utilizando um moinho pulverizador, um moinho de bolas, um moinho de martelo, um moinho de pinos, um moinho de ar ou um moinho de rolos. A mistura é realizada durante um tempo suficiente para criar uma mistura homogênea. A mistura é um sólido livremente escoável que é rapidamente descarregada a partir do misturador.
Exemplo 16 [0164] Uma série de testes foram realizados para determinar se a triacetina, um líquido à temperatura ambiente, poderia ser misturado com uma fonte sólida de peróxido de hidrogênio para formar uma composição sólida branqueadora e de remoção de manchas que não aglomera ou se torna uma massa não escoável e pegajosa. Os componentes listados na tabela XX foram misturados para formar um precursor de branqueamento de peroxigênio sólido.
Tabela XX
| Componentes | % |
| Carbonato de sódio anidro | 26,3 |
| Percarbonato de sódio | 58,9 |
| Sulfato de sódio decahidrato | 13,8 |
| Surfactante (dodecil benzeno sulfonato de sódio 60%) | 1,0 |
| Total | 100 |
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61/71 [0165] Este precursor branqueador sólido de peroxigênio foi então misturado com quantidades gradualmente crescentes de triacetina líquida. Em cada adição, o produto foi examinado para a fluidez e para o odor de APA. A tabela XXI resume os resultados obtidos quando até 9,1 gramas de triacetina líquida foi misturada em 100 gramas do precursor de branqueamento sólido de peroxigênio estabelecidos acima.
Tabela XXI
| Peso de triacetina adicionada ao precursor branqueador de peroxigênio sólido (g) | Sólido livremente escoável ou Aglomerado e pegajoso | Odor do APA |
| 1 | Sólido livremente escoável | Não |
| 2 | Sólido livremente escoável | Não |
| 3 | Sólido livremente escoável | Não |
| 4 | Sólido livremente escoável | Não |
| 5 | Sólido livremente escoável | Não |
| 6 | Sólido livremente escoável | Não |
| 7 | Sólido livremente escoável | Não |
| 8 | Sólido livremente escoável | Não |
| 8,45 | Sólido livremente escoável | Não |
| 9 | Aglomerado e pegajoso | Não |
| 9,1 | Aglomerado e pegajoso | Não |
[0166] Surpreendentemente, mesmo a triacetina sendo um líquido, o precursor de branqueamento peroxigênio sólido (100 g) pode ser misturado com até 8,45g da triacetina para formar uma composição sólida livremente escoável, sem se tornar um produto não fluido, pegajoso que não iria escoar facilmente ou se tornar uma massa sólida com o armazenamento dentro de um recipiente.
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62/71 [0167] A composição sólida de branqueamento e remoção de manchas de peroxigênio foi calculada para conter o seguinte percentual de componentes, listados na tabela XXII.
Tabela XXII
| Componente | % |
| Carbonato de sódio anidro | 24,14 |
| Percarbonato de sódio | 53,90 |
| Sulfato de sódio decahidrato | 12,56 |
| Surfactante (dodecil benzeno sulfonato de sódio 90%) | 0,95 |
| Triacetina | 8,45 |
| Total | 100 |
[0168] Outro resultado inesperado foi que depois de armazenar a composição por mais de um ano à temperatura ambiente, a composição ainda não tinha desenvolvido um odor de APA.
[0169] Estes resultados surpreendentes contrariam a atual convicção que um precursor acetila líquido, tal como, triacetina, não poderia ser utilizado com uma fonte sólida de peróxido de hidrogênio numa composição de branqueamento e de remoção de manchas de peroxigênio sem cloro, por pelo menos duas razões. Em primeiro lugar, quando uma composição de branqueamento de peroxigênio sem cloro é utilizada em aplicações de lavagens residenciais e comerciais, o produto deve ser um sólido livremente escoável. Tipicamente, o precursor acetila em um branqueador de peroxigênio não clorado está presente em quantidades de até 10%. Acreditava-se que a mistura de um líquido, a este nível, com os outros componentes secos do branqueador de lavanderia criaria uma massa pegajosa, aglomerada, ao invés de um sólido livremente escoável e, portanto, não seria aceitável para o usuário. Em segundo lugar, presumiu-se que um precursor acetila líquido pudesse interagir com a fonte sólida de peróxido de hidrogênio e
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63/71 qualquer água livre ou água de cristalização associada com os outros componentes e, assim, formar o APA no produto durante o armazenamento, antes de ser introduzido no meio de branqueamento aquoso. A elevada volatilidade e forte odor do APA seria inaceitável ao usuário de tal produto.
Exemplo 17 [0170] Duas composições sólidas de branqueamento e de remoção de manchas de peroxigênio de foram preparadas com os componentes listados na tabela XXIII.
Tabela XXIII
| Componentes da Composição A | % | Peso de carga, gramas |
| Pré-mistura 1 | ||
| Percarbonato de sódio | 13 | 195 |
| NANSA HS 90 | 1,5 | 22,5 |
| Metassilicato de sódio (anidro) | 19,5 | 292,5 |
| Sulfato de sódio (anidro) | 41 | 615 |
| Triacetina | 4 | 60 |
| Pré-mistura 2 | ||
| Óleo mineral | 1 | 15 |
| Grânulos de hidróxido de sódio | 4 | 60 |
| Carbonato de sódio | 16 | 240 |
| Componentes da Composição B | % | Peso de carga, gramas |
| Pré-mistura 1 | ||
| Percarbonato de sódio | 13 | 195 |
| NANSA HS 90 | 1,5 | 22,5 |
| Metassilicato de sódio (anidro) | 19,5 | 292,5 |
| Sulfato de sódio (anidro) | 41 | 645 |
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| Triacetina | 4 | 60 |
| Total | ||
| Pré-mistura 2 | ||
| Óleo mineral | 1 | 15 |
| Grânulos de hidróxido de sódio | 2 | 30 |
| Carbonato de sódio | 16 | 240 |
[0171] Em ambos os casos, a pré-mistura 1 foi preparada por amassamento de NANSA HS 90 (um surfactante dodecil benzeno sulfonato de sódio) com o sulfato de sódio. O sulfato de sódio ajudou a quebrar o surfactante pegajoso de forma eficiente. Em seguida, o percarbonato de sódio, o metassilicato de sódio e a triacetina foram adicionados e misturados à mão.
[0172] Em ambos os casos, a pré-mistura 2 foi preparada misturando grânulos de hidróxido de sódio com o óleo mineral para produzir uma mistura bem revestida, com um pouco de óleo mineral independente restante. O carbonato de sódio foi misturado em porções, para assumir o excesso de líquido e para se obter uma mistura sólida de escoável.
[0173] A pré-mistura 2 foi misturada em porções em uma prémistura 1, e a composição sólida final foi bem misturada à mão.
[0174] Ambas as composições A e B, que foram mantidas em bacias descobertas em temperatura ambiente, após a preparação, apresentaram um lento ganho de peso ao longo do tempo, provavelmente devido à absorção de água a partir do ar. Cada composição ganhou 2,4% do seu peso inicial, durante um período de três dias.
[0175] Nenhuma composição exibiu comportamento exotérmico significativo. No entanto, a composição A foi mais quente no fim da preparação e resfriou-se mais lentamente do que a composição B. A
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65/71 temperatura da composição A foi de 85°F, imediatamente após a preparação aumentou para 88°F durante os 10 minutos seguintes, e em seguida, caiu lentamente para 74°F. A temperatura da composição B foi de 80°F, imediatamente após a preparação aumentou para 81°F durante os 20 minutos seguintes, e em seguida, caiu lentamente para 65°F.
[0176] A composição sólida de branqueamento e de remoção de manchas de peroxigênio descrita acima pode ser utilizada como se segue.
[0177] Em primeiro lugar, a composição de peroxigênio sólido, é introduzida a um meio aquoso que é utilizado para o branqueamento ou remoção de mancha de pelo menos um artigo contido dentro de um meio aquoso. Para o branqueamento de artigos de roupa, cerca de 5 gramas da composição branqueadora é introduzida para cada litro de água utilizado no ciclo de branqueamento. Para o uso doméstico, a composição de branqueamento pode ser adicionada manualmente no início da lavagem. Para os sistemas comerciais de lavanderia, a composição de branqueamento pode ser introduzida um pouco antes do ciclo de branqueamento, relativamente no final do ciclo de lavagem e seguindo o ciclo de remoção da sujidade. Na maioria das máquinas de lavar roupa comerciais e residenciais, os ciclos de branqueamento são tipicamente de cerca de 10 a 15 minutos.
[0178] Em segundo lugar, a composição é deixada para dissolverse e reagir para formar o meio de branqueamento contendo APA. A fonte sólida de peróxido de hidrogênio, tal como, percarbonato de sódio e a fonte sólida de alcalinidade, tal como, hidróxido de sódio, dissolvem-se na água de lavagem e fazem com que o pH da água aumente para mais de cerca de 10,5.
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66/71 [0179] Embora não se pretenda estar limitado pela teoria, acreditase que, sob condições de pH elevado, o peróxido de hidrogênio dissociase de acordo com a seguinte equação:
H2O2 = H+ + HO2[0180] O ânion peridroxila (HO2), em seguida, efetua reações de substituição nucleofílica nos grupos carbonila da triacetina, numa reação de peridrólise, para formar o APA e 1,2,3-propanotriol (glicerina). A água de lavagem também contém peróxido de hidrogênio que não reagiu, triacetina não reagida e hidróxido de sódio.
[0181] Em terceiro lugar, a solução aquosa de APA e o peróxido de hidrogênio que não reagiu são misturados por tempo suficiente para efetuar o branqueamento ou remoção de manchas dos artigos contidos dentro do meio aquoso. Ambos os ciclos de branqueamento comerciais e residenciais são de cerca de 10 a 15 minutos.
[0182] Em quarto lugar, o artigo é enxaguado com água, de modo que fique substancialmente livre de APA, do peróxido de hidrogênio não reagido, a glicerina, a triacetina que não reagiu e o hidróxido de sódio. Geralmente, para um artigo lavado, a máquina de lavar é programada para esvaziar o meio de branqueamento e substituí-lo com água. A máquina pode agitar os artigos com a água de enxágue para melhorar o processo de lavagem.
[0183] Em quinto lugar, o artigo é deixado para secar. Qualquer meio adequado de secagem dos artigos branqueados pode ser empregado. Isto inclui a utilização de forças centrífugas para centrifugar mecanicamente os artigos antes da introdução dos artigos molhados para outra máquina antes de os artigos serem rolados numa corrente de ar quente. Em alternativa, os artigos podem ser deixados para secar ao ar, sem a utilização de calor aplicado externamente.
Exemplo 18
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67/71 [0184] Amostras de tecido para lavagem foram preparadas cortando uma toalha de prato em 50 folhas iguais de 5x4 polegadas. Elas foram, em seguida, separadas em sete grupos de sete amostras. Seis dos grupos foram manchadas e o sétimo grupo foi deixado sem manchas, para fins comparativos. Cinco dos grupos que foram manchadas foram manchadas por imersão em uma das seguintes opções: chá preto, café preto, vinho tinto, sangue (carne de porco) e clorofila extraído por acetona. O sexto grupo de amostras foi manchada, esfregando-as na grama verde. Depois de deixar as amostras manchadas para secar e antes de desafiar as manchas, as amostras foram postas de lado por dois meses para permitir que as manchas fixassem no tecido.
[0185] Uma composição sólida de branqueamento e remoção de manchas de peroxigênio (200 g) foi preparada pela mistura de percarbonato de sódio (104,0 g), triacetina (8,00 g), carbonato de sódio (80,01 g) e grânulos de hidróxido de sódio (8,00 g). O produto final foi um sólido livremente escoável.
[0186] A composição foi testada usando a diluição 1:100, tanto a 75°F quanto em 104°F. O pH inicial foi medido e as concentrações de APA e peróxido de hidrogênio foram avaliadas utilizando o método da patente norte-americana US 7.651.724. Em cada temperatura, a composição (1,0 g) foi pesada em um béquer de vidro (100 mL). Ao béquer, a água da cidade (99 mL) foi adicionada enquanto se mistura numa placa de agitação. O pH e o perfil de geração do APA foram então monitorados ao longo dos 10 a 13 minutos seguintes para modelar os tempos de um ciclo de branqueamento de baixa temperatura e de alta temperatura típico. Para a água da cidade a 75°F, o pH inicial medido foi de 11,2 e o APA medido maior em 10,5 minutos (123 ppm de APA e 1.594 ppm de peróxido de hidrogênio). O teste com a água da cidade em
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104°F teve o mesmo pH inicial de 11,2, mas o APA medido mais alto foi em 5,5 minutos (133 ppm de APA e 1.494 ppm de H2O2). A tabela XXIV mostra a quantidade de APA gerado e a quantidade de peróxido de hidrogênio remanescente ao longo do tempo a 75°F com um pH de 11,2. A tabela XXV mostra a quantidade de APA gerado e a quantidade de peróxido de hidrogênio remanescente ao longo do tempo a 104°F com um pH de 11,2.
Tabela XXIV
| Tempo (minuto) | ppm de APA | ppm de peróxido de hidrogênio |
| 1 | 61 | 1717 |
| 3 | 106 | 1673 |
| 5,2 | 113 | 1694 |
| 7,3 | 121 | 1571 |
| 10,5 | 123 | 1594 |
| 13,5 | 120 | 1547 |
Tabela XXV
| Tempo (minuto) | ppm de APA | ppm de peróxido de hidrogênio |
| 0,5 | 72 | 1569 |
| 2,8 | 125 | 1426 |
| 5,5 | 133 | 1494 |
| 7,8 | 122 | 1427 |
| 10,3 | 119 | 1405 |
[0187] A capacidade de remoção de manchas da composição foi determinada pela comparação das amostras tratadas com amostras de controle (amostras lavadas apenas com água da cidade para a mesma quantidade de tempo e a temperatura elevada) e amostras não
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69/71 manchadas. A descrição das amostras é apresentada na tabela XXVI. Três amostras manchadas foram usadas para cada ensaio. A composição (10,0 g) foi pesada em um béquer (2.000 mL). Para este béquer uma quantidade medida de água dura (990,0 g) foi adicionada à temperatura ambiente (64°F). As amostras foram adicionadas à solução e agitadas misturando com um utensílio de plástico durante 10 minutos para simular um ciclo de branqueamento de lavanderia. Após 10 minutos, a água de lavagem foi descartada e uma água de enxágue foi passada adicionando a água da cidade (1.000,0 g) às amostras e agitando durante 2 minutos, utilizando o mesmo utensílio de plástico. As amostras foram imediatamente retiradas do béquer após o enxágue, espremida com as mãos e postas a secar. Estas etapas foram repetidas utilizando água a uma temperatura elevada (120°F).
[0188] Uma amostra controle foi obtida tomando uma amostra de cada vez de cada grupo de manchas e lavando em água da cidade a uma temperatura elevada (120°F) durante 10 minutos, da mesma forma do que as amostras tratadas. Após a lavagem, as amostras foram imediatamente removidas, espremidas com a mão e postas para secar.
Tabela XXVI
| Tipo de Amostras | Descrição |
| Amostras tratadas | Amostradas submetidas ao branqueamento por 10 minutos utilizando a formulação de branqueamento com triacetina e um enxágue de 2 minutos com água dura |
| Amostras controle | Amostras submetidas a apenas lavagem com água dura em temperatura elevada (120°F) por 10 minutos |
| Amostras não manchadas | Amostras não alteradas |
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70/71 [0189] A capacidade de branqueamento das amostras do ensaio foi obtida pela comparação visual das amostras tratadas com as amostras controle (tratada apenas com água) e as amostras não manchadas. A escala da capacidade de branqueamento da composição foi avaliada numa escala de 0 a 10, com 0 representando nenhum branqueamento aparente ou propriedades de remoção de manchas das amostras em comparação com o controle e 10 representando o branqueamento de amostras para a cor original (ou seja, idêntico às amostras não manchadas). Três indivíduos avaliaram a capacidade de branqueamento da formulação contendo triacetina nas independentes amostras. As classificações médias dos três indivíduos são mostradas na tabela XXVII.
Tabela XXVII
| Tipo de mancha | Fórmula de branqueamento em 64°F | Fórmula de branqueamento em 120°F |
| Chá preto | 5 | 8 |
| Café preto | 2 | 8 |
| Vinho tinto | 3 | 7 |
| Sangue (porco) | 3 | 3 |
| Extrato de clorofila | 0 | 0 |
| Manchas de grama | 0 | 1 |
[0190] Na tabela pode ser visto que, em geral, a composição apresentada aprimorou as propriedades de remoção de manchas em alta temperatura. Propriedades de remoção de manchas excelentes foram obtidas para o chá preto e café preto e um desempenho mais moderado com vinho tinto e sangue. A composição não teve praticamente nenhum efeito sobre manchas de grama ou o pigmento clorofila que foram extraídos com acetona a partir de grama verde.
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71/71 [0191] A invenção foi acima descrita com referência às realizações preferidas. Os técnicos no assunto poderão imaginar outras formas de realização e variações da invenção que se enquadrem dentro do escopo das reivindicações.
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1/2
Claims (12)
- Reivindicações1. MÉTODO DE GERAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO EM DESEQUILÍBRIO DE ÁCIDO PERACÉTICO compreendendo as etapas de:a. o fornecimento de água;b. a introdução de uma solução de peróxido de hidrogênio-triacetina à água;c. mistura da solução de peróxido de hidrogênio-triacetina à água para formar uma mistura;d. adição de uma fonte aquosa de um hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso à mistura, ee. a formação de um meio reacional que compreende uma solução em desequilíbrio de ácido peracético, caracterizado pelo fato da fonte aquosa do hidróxido de metal alcalino ou metal alcalino-terroso compreender hidróxido de sódio à 1,82% a 7,28% em peso e, onde a razão molar entre o hidróxido de sódio, peróxido de hidrogênio e triacetina estar na faixa de 3-8:4-5,57:1
- 2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, antes da etapa (b), uma etapa de fornecimento da solução de peróxido de hidrogêniotriacetina compreendendo a introdução de triacetina a uma solução de peróxido de hidrogênio aquoso; e permitindo que a triacetina e a solução de peróxido de hidrogênio aquoso se misturem para formar a solução de peróxido de hidrogênio-triacetina.
- 3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da solução de peróxido de hidrogênio-triacetina apresentar uma razão molar de peróxido de hidrogênio em triacetina de 2,98:1 a 12,84:1.Petição 870180065574, de 30/07/2018, pág. 88/892/2
- 4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da água fornecida ser um fluxo aquoso.
- 5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da água fornecida estar contida num tanque de mistura ou outro reservatório.
- 6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da etapa (d) ser realizada simultaneamente com a etapa (b).
- 7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de permitir, adicionalmente, que o meio reacional tenha um tempo de reação de 30 segundos a 5 minutos.
- 8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de 40,9% a 85,7% de triacetina ser convertida em ácido peracético.
- 9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das etapas (a) a (e) serem realizadas de forma contínua.
- 10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da solução de ácido peracético ser para uso imediato.
- 11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, após a etapa (e), uma etapa de adição de uma fonte de ácido para estabilizar a solução em desequilíbrio de ácido peracético para o armazenamento e uso durante um dia de trabalho.
- 12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da solução de ácido peracético ser preparada em um local que tenha um ponto de uso.Petição 870180065574, de 30/07/2018, pág. 89/891/1
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