BR112017026461B1

BR112017026461B1 - Composto quelante, fluido quelante, soluções e métodos para tratamento de água e produtos agrícolas

Info

Publication number: BR112017026461B1
Application number: BR112017026461-7A
Authority: BR
Inventors: David Nicholas; Reid Bowman; David Hammond; Fred Singleton
Original assignee: Earth Science Laboratories, Inc
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2023-02-07
Also published as: US9938171B2; US10329178B2; ES2905025T3; US20160368793A1; JP2020203830A; US10099947B2; US10662093B2; CA2988788C; BR112017026461A2; US10093563B2; EP3310171B1; CA2988788A1; US20180186668A1; US20160368794A1; US20160366877A1; US20160368792A1; EP3310171A4; MX2017016189A; CN107846900A; JP2018524263A

Abstract

“COMPOSTO QUELANTE, FLUIDO QUELANTE, SOLUÇÕES E MÉTODOS PARA TRATAMENTO DE ÁGUA E PRODUTOS AGRÍCOLAS” Trata-se de um fluido de produto base que é produzido adicionando-se amônia líquida anidra e uma primeira porção de ácido sulfúrico à água em uma linha de processo para formar um fluido misturado. O fluido misturado pode ser resfriado e uma segunda porção de ácido sulfúrico pode ser adicionada ao fluido misturado para formar o fluido de produto base. O fluido de produto base pode incluir um composto molecular que é um composto quelante. O composto molecular pode ter a fórmula: ((NH4)2SO4)a-((H2SO4)b-((H2O)c-(NH4HSO4)x. Na fórmula, a pode estar entre 1 e 5, b pode estar entre 1 e 5, c pode estar entre 1 e 5 e x pode estar entre 1 e 10.

Description

ANTECEDENTES 1. CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um produto base usado para vários sistemas de tratamento à base de água. Mais particularmente, a invenção se refere a um fluido de produto base com um composto quelante que tem uma fórmula selecionada, a métodos para produzir o fluido de produto base com o composto quelante e a aplicações para um produto final formado a partir do fluido de produto base.

2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0002] Os produtos base tais como agentes quelantes têm sido mesclados com sulfato de cobre para vários usos em sistemas de tratamento à base de água. A Patente no U.S. 4.564.504 de Sorber, que é incorporada a título de referência como se completamente estabelecida no presente documento, revela um processo anterior (o "processo de Sorber") que usava água, amônia e ácido sulfúrico para produzir um ácido inovador. O processo de Sorber envolvia um processo de batelada de mistura em cuba em que o ácido sulfúrico é lentamente misturado a uma solução de amônio aquosa. O processo de Sorber foi realizado em cubas abertas e era perigoso devido à natureza extremamente exotérmica das reações envolvidas. O processo de Sorber pode ser denominado um "processo a frio" visto que a mistura foi desacelerada para evitar que ocorresse a geração excessiva de calor e/ou explosões.

[0003] Tem havido diversas tentativas para aperfeiçoar o "processo a frio" (processo de Sorber). Exemplos dessas tentativas são encontrados na Patente U.S. no 5.989.595 de Cummins, na Patente U.S. no 6.242.011 de Cummins, na Patente U.S. no RE41.109 de Cummins e na Patente U.S. no 8.012.511 de Cummins, sendo que cada uma é incorporada a título de referência como se completamente estabelecida no presente documento. Além disso, um processo de mistura em cuba que envolve o uso de corrente CC de alta tensão e alta pressão foi tentado.

SUMÁRIO

[0004] Em determinadas modalidades, um composto quelante tem a fórmula: ((NH4)2SO4‘(H2SO4)b‘(H2O)c‘(NH4HSO4)x; em que a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10. Em determinadas modalidades, um composto quelante tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a^(H2SO4)b^(H2O)c^(NH4HSO4)x; em que a é pelo menos 1, b é pelo menos 1, c é pelo menos 1 e x está entre 1 e 10. Em algumas modalidades, o composto molecular inclui uma composição elementar de: entre cerca de 3% e cerca de 6% de hidrogênio; entre cerca de 10% e cerca de 15% de nitrogênio; entre cerca de 25% e cerca de 30% de enxofre; e entre cerca de 52% e cerca de 60% de oxigênio. Em algumas modalidades, o composto quelante tem um pH abaixo de cerca de 2 quando misturado com água. Em determinadas modalidades, um fluido quelante inclui uma pluralidade de compostos quelantes em uma solução de água, sendo que os compostos quelantes têm a fórmula: ((NH4)2SO4)a*(H2SO4)b*(H2O)c*(NH4HSO4)x; em que a varia entre 1 e 5 na pluralidade de compostos quelantes, b varia entre 1 e 5 na pluralidade de compostos quelantes, c varia entre 1 e 5 na pluralidade de compostos quelantes e x varia entre 1 e 10 na pluralidade de compostos quelantes.

[0005] Em determinadas modalidades, um método para produzir um fluido de produto base inclui: fluir água através de uma linha de processo; adicionar e misturar amônia líquida anidra e uma primeira porção de ácido sulfúrico à água em uma linha de processo para formar um fluido misturado; resfriar o fluido misturado fluindo-se o fluido misturado através de um trocador de calor; e adicionar uma segunda porção de ácido sulfúrico ao fluido misturado para formar o fluido de produto base, em que a segunda porção de ácido sulfúrico é maior, em peso, do que a primeira porção de ácido sulfúrico. Em determinadas modalidades, um composto quelante é formado pelo método de: adicionar e misturar amônia líquida anidra e uma primeira porção de ácido sulfúrico à água fluente em uma linha de processo para formar um fluido misturado; resfriar o fluido misturado fluindo-se o fluido misturado através de um trocador de calor; e adicionar uma segunda porção de ácido sulfúrico ao fluido misturado para formar um fluido de produto que compreende o composto molecular, em que a segunda porção de ácido sulfúrico é maior do que a primeira porção de ácido sulfúrico.

[0006] Em determinadas modalidades, uma solução de tratamento de água inclui um composto quelante que tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a‘(H2SO4)b‘(H2O)c‘(NH4HSO4)x, em que a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10; um sal metálico; e água. Em determinadas modalidades, um método para produzir uma solução de tratamento de água inclui: adicionar um sal metálico a um fluido de produto base e água, em que o fluido de produto base compreende: um composto quelante que tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a^(H2SO4)b^(H2O)c^(NH4HSO4)x, em que a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10. Em determinadas modalidades, um método para tratar água inclui: adicionar uma solução de tratamento de água à água que necessita de tratamento, sendo que a solução de tratamento de água compreende um sal metálico e um composto quelante que tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a‘(H2SO4)b‘(H2O)c‘(NH4HSO4)x, em que a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10.

[0007] Em determinadas modalidades, uma solução de tratamento de agricultura inclui um composto quelante que tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a‘(H2SO4)b‘(H2O)c‘(NH4HSO4)x, em que a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10; um ou mais sais metálicos; e água. Em determinadas modalidades, um método para produzir uma solução de tratamento de agricultura inclui: adicionar um ou mais sais metálicos a um fluido de produto base e água, em que o fluido de produto base compreende: um composto quelante que tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a‘(H2SO4)b‘(H2O)c‘(NH4HSO4)x, em que a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10. Em determinadas modalidades, um método para tratar produtos agrícolas inclui: adicionar uma solução de tratamento de agricultura a uma cultura agrícola, sendo que a solução de tratamento de agricultura compreende um ou mais sais metálicos e um composto quelante que tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a‘(H2SO4)b‘(H2O)c‘(NH4HSO4)x, em que a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] Os recursos e vantagens dos métodos e aparelho da presente invenção serão verificados mais detalhadamente a título de referência à descrição detalhada a seguir de modalidades atualmente preferenciais, mas, contudo, ilustrativas em conformidade com a presente invenção quando obtida em conjunto com os desenhos anexos em que:

[0009] A Figura 1 mostra uma representação de uma modalidade de um sistema de processo para produzir uma base.

[0010] A Figura 2 mostra uma modalidade de um primeiro subsistema.

[0011] A Figura 3 mostra uma modalidade de um segundo subsistema.

[0012] A Figura 4 mostra uma modalidade de um terceiro subsistema.

[0013] A Figura 5 mostra uma modalidade de um quarto subsistema.

[0014] A Figura 6 mostra uma modalidade de um quinto subsistema. modalidade de um fluido de produto representação detalhada de uma representação detalhada de uma representação detalhada de uma representação detalhada de uma representação detalhada de uma

[0015] A Figura 7 mostra um exemplo de uma modalidade de um tanque de água.

[0016] A Figura 8 mostra um exemplo de uma modalidade de um cilindro de amônia líquida anidra.

[0017] A Figura 9 mostra um exemplo de uma modalidade de um tanque de ácido.

[0018] A Figura 10 mostra um exemplo de outra modalidade de um tanque de ácido.

[0019] A Figura 11 mostra um exemplo de uma modalidade de um tanque de iniciação.

[0020] As Figuras 12A a 12F mostram várias configurações de misturador de misturadores de orifício e misturadores estáticos.

[0021] A Figura 13 mostra uma plotagem de absorbância de UV versus comprimento de onda para o fluido de produto base.

[0022] A Figura 14 mostra um cromatograma de 210 nm do fluido de produto base com o uso de SE-HPLC.

[0023] A Figura 15 mostra uma plotagem de espectros de infravermelho (IR) que compara o produto base com bissulfato de amônio ((NH4)HSO4).

[0024] A Figura 16 mostra plotagens de espectros de análise de difração de raios X (XRD) que compara o produto base com bissulfato de amônio ((NH4)HSO4) e sulfato de amônio ((NH4)2SO4).

[0025] A Figura 17 mostra espectrometria de massa por tempo de voo (TOFMS) do fluido de produto base.

[0026] A Figura 18 mostra uma representação de vista lateral de um aparelho de testagem de difusão de cobre.

[0027] A Figura 19 mostra uma vista de extremidade em corte transversal de um cano com água no cano.

[0028] A Figura 20 mostra plotagens de concentração de cobre versus tempo na localização de amostragem de 30 cm para o cobre quelado descrito no presente documento, designado ESL-Cu, e sulfato de cobre, designado CuSO4.

[0029] A Figura 21 mostra perfis de difusão de superfície de ESL-Cu e CuSO4 após um tempo de espera de 72 horas.

[0030] A Figura 22 mostra os perfis de difusão de concentração de fundo de ESL-Cu e CuSO4 após um tempo de espera de 72 horas.

[0031] A Figura 23 mostra concentrações de inibição para redução de 25 por cento (IC25) e redução de 50 por cento (IC50) em reprodução ou crescimento com o uso do produto final formado a partir do fluido de produto base e três outras formulações de produto.

[0032] A Figura 24 mostra a média na diferença de cobre total e cobre dissolvido a partir de um teste de inibição de 96 horas para as formulações e concentrações de inibição diferentes mostradas na Figura 23.

[0033] A Figura 25 mostra porcentual de mortalidade versus dias de exposição para diferentes concentrações do produto final (com concentrações expressas como concentrações equivalentes de cobre) feitas a partir do fluido de produto base.

[0034] A Figura 26 mostra mortalidade média de larvas Aedes albopictus após 24 horas de exposição a vários tratamentos do produto final.

[0035] Embora a revelação seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, as modalidades específicas da mesma são mostradas a título de exemplo nos desenhos e serão descritas no presente documento em detalhes. Deve-se entender, entretanto, que os desenhos e a descrição detalhada dos mesmos não se destinam a limitar a revelação à forma particular ilustrada, mas pelo contrário, a intenção é abranger todas as modificações, equivalentes e alternativas que estão dentro do espírito e escopo da presente revelação conforme definido pelas reivindicações anexas. Os títulos usados no presente documento são para propósitos organizacionais apenas e não se destinam a serem usados para limitar o escopo da descrição. Conforme usado ao longo deste pedido, a palavra "pode" é usada em um sentido permissivo (isto é, que significa que tem o potencial para), em vez do sentido obrigatório (isto é, que significa deve). De modo similar, as palavras "incluir", "que inclui" e "inclui" significam que inclui, mas sem limitação. Adicionalmente, conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares "um", "uma", "o" e "a" incluem referentes singulares e plurais a menos que o conteúdo dite claramente de outro modo. Ademais, a palavra "pode" é usada ao longo deste pedido em um sentido permissivo (isto é, que tem o potencial para, que tem a capacidade de), não em um sentido obrigatório (isto é, deve). O termo "incluir" e derivações do mesmo, significa "que inclui, mas sem limitação". O termo "acoplado" significa conectado direta ou indiretamente.

[0036] O escopo da presente revelação inclui qualquer recurso ou combinação de recursos revelados no presente documento (tanto de modo explícito ou implícito), ou qualquer generalização dos mesmos, se mitigar ou não qualquer ou todos os problemas abordados no presente documento. Assim, novas reivindicações podem ser formuladas durante o processo deste pedido (ou um pedido que reivindica prioridade ao mesmo) para qualquer tal combinação de recursos. Em particular, com referência às reivindicações anexas, os recursos de reivindicações dependentes podem ser combinados com aqueles das reivindicações independentes e recursos das respectivas reivindicações independentes podem ser combinados de qualquer modo apropriado e não meramente nas combinações específicas enumeradas nas reivindicações anexas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[0037] Os exemplos a seguir são incluídos para demonstrar modalidades preferenciais. Deve-se verificar por aqueles versados na arte que as técnicas reveladas nos exemplos a seguir representam técnicas constatadas pelo inventor que funcionam bem na prática das modalidades reveladas, e, desse modo, podem ser consideradas constituir modos preferenciais para sua prática. Entretanto, aqueles versados na técnica devem, à luz da presente revelação, verificar que muitas mudanças podem ser realizadas nas modalidades específicas que são reveladas e ainda ser obtido um resultado igual ou similar sem se afastar do espírito e escopo das modalidades reveladas.

[0038] Este relatório descritivo inclui referências a "uma (1) modalidade" ou "uma modalidade". O aparecimento das expressões "em uma (1) modalidade" ou "em uma modalidade" não se refere necessariamente à mesma modalidade, embora as modalidades que incluem qualquer combinação dos recursos sejam, em geral, contempladas, a menos que expressamente estabelecido no presente documento. Os recursos, estruturas ou características particulares podem ser combinados de qualquer modo adequado consistente com esta revelação.

[0039] A quelação é um tipo de ligação de íons metálicos a pelo menos dois íons não metálicos que são componentes de uma molécula maior. Conforme usado no presente documento, a ligação de íons metálicos a uma molécula quelante pode incluir qualquer tipo de ligação iônica ou atração atômica (por exemplo, ligação de hidrogênio). Conforme usado no presente documento, um agente quelante pode incluir moléculas orgânicas ou inorgânicas ou agregados moleculares ou junções moleculares ordenadas com a capacidade de formar um complexo estável com um ou mais íons metálicos.

[0040] A Figura 1 mostra uma representação de uma modalidade de um sistema de processo para produzir uma modalidade de um fluido de produto base. Em determinadas modalidades, o sistema de processo 50 inclui os subsistemas 100, 200, 300, 400 e 500. As Figuras 2 a 6 mostram representações detalhadas de modalidades dos subsistemas 100, 200, 300, 400 e 500. Os subsistemas 100, 200, 300, 400 e 500 podem combinar para produzir um fluido de produto base com propriedades desejadas.

[0041] A Figura 2 mostra uma representação detalhada de uma modalidade do subsistema 100. O subsistema 100 pode ser um sistema de mistura de água e amônia líquida anidra (NH3). Em determinadas modalidades, o subsistema 100 inclui tanque de água 102 e cilindro de amônia 104. O cilindro de amônia 104 pode ser um cilindro de amônia líquida anidra. O tanque de água 102 pode ser um tanque de armazenamento de água com uma capacidade desejada. Por exemplo, o tanque de água 102 pode ter uma capacidade de cerca de 1.135,62 litros (300 galões). A Figura 7 mostra um exemplo de uma modalidade de tanque de água 102. Conforme mostrado na Figura 2, o tanque de água 102 fornece água à linha de água 106. Em algumas modalidades, água e/ou água misturada com alguns materiais adicionais (por exemplo, amônia e/ou ácido sulfúrico) coletada no tanque de iniciação 504 do subsistema 500 (mostrado na Figura 6) durante iniciação do sistema de processo 50 é adicionada em 108.

[0042] A bomba 110 pode ser usada para controlar o fluxo de água através da linha de água 106. A bomba 110 pode ser, por exemplo, uma bomba de medição ou uma bomba de acionamento de frequência variável. Em algumas modalidades, a bomba 110 é uma bomba de acionamento de frequência variável que opera em uma frequência entre cerca de 15 Hz e cerca de 55 Hz. Em determinadas modalidades, a taxa de fluxo de água é controlada a uma taxa de fluxo desejada. Por exemplo, a taxa de fluxo de água pode ser entre cerca de 1,89 l/min (litros por minuto) (0,5 gpm (galões por minuto)) e cerca de 11,36 l/min (3 gpm). Em algumas modalidades, a taxa de fluxo de água está entre cerca de 2,46 l/min (0,65 gpm) e cerca de 9,46 l/min (2,5 gpm). A taxa de fluxo de água pode ser ajustada para fornecer uma taxa de saída desejada diferente para produto do sistema 50.

[0043] O cilindro de amônia 104 pode ser um cilindro de pressão projetado para uso com amônia líquida anidra. A Figura 8 mostra um exemplo de uma modalidade de cilindro de amônia 104. O cilindro de amônia 104 pode ter um peso de, por exemplo, 63,50 kg (140 lbs). Balança 105 pode ser usada para monitorar um peso de cilindro de amônia 104. Conforme mostrado na Figura 2, o cilindro de amônia 104 pode fornecer amônia líquida anidra para a linha de amônia 112. A amônia líquida anidra pode ser resfriada com o uso de trocador de calor 114 localizado na linha de amônia 112. O trocador de calor 114 pode ser, por exemplo, um trocador de calor que circula fluido de resfriamento a partir de resfriador 117 para resfriar a amônia líquida anidra que flui através do trocador de calor. Em determinadas modalidades, resfriador 117 circula fluido de resfriamento a uma temperatura abaixo de cerca de -7,78 °C (18 °F) para manter a amônia como amônia líquida a pressões elevadas (por exemplo, pressões acima da pressão atmosférica).

[0044] O fluxo de amônia através da linha de amônia 112 pode ser controlado com o uso da válvula 113 localizada na linha de amônia. A válvula 113 pode ser, por exemplo, uma válvula de agulha. Em algumas modalidades, a taxa de fluxo de amônia líquida anidra está entre cerca de 11,36 l/h (litros por hora) (3 gph (galões por hora)) e cerca de 56,78 l/h (15 gph). Em algumas modalidades, a taxa de fluxo de amônia líquida anidra está entre cerca de 11,36 l/h (3 gph) e cerca de 22,71 l/h (6 gph) ou entre cerca de 11,36 l/h (3 gph) e cerca de 18,93 l/h (5 gph). A pressão de amônia na linha de amônia 112 pode ser controlada com o uso de regulador de pressão 115. O regulador de pressão 115 pode ser, por exemplo, um regulador de pressão de avanço. Em algumas modalidades, a pressão de amônia é cerca de 0,41 MPa (60 psig). A uma pressão de cerca de 0,41 MPa (60 psig), o trocador de calor 114 precisa resfriar a amônia a uma temperatura de cerca de 6,11 °C (43 °F) para manter a amônia como amônia líquida. A pressão de amônia e/ou a temperatura de fluido de resfriamento a partir de resfriador 117 pode ser ajustada conforme desejado ou necessário para garantir que a amônia que flui através do trocador de calor 114 seja mantida como amônia líquida. Em algumas modalidades, a linha de amônia 112 é isolada para manter a amônia no estado líquido (por exemplo, evitar que a amônia entre em ebulição na linha de amônia).

[0045] Em determinadas modalidades, a amônia líquida na linha de amônia 112 é combinada com água da linha de água 106 na junção 116 e o fluido de amônia/água combinado entra na linha de processo 118. O uso de amônia líquida (em vez de amônia gasosa) inibe expansão de produtos de reação entre amônia, ácido sulfúrico, e água. Em determinadas modalidades, água e amônia são combinadas em uma razão em peso desejada. Por exemplo, em algumas modalidades, água e amônia são combinadas com uma razão em peso de cerca de 15,6: 1 (água:amônia). Em algumas modalidades, a razão em peso entre água e amônia está entre cerca de 10: 1 e cerca de 20: 1, entre cerca de 12: 1 e cerca de 18: 1 ou entre cerca de 14: 1 e 16: 1.

[0046] A linha de processo 118 pode fornecer o fluido de amônia/água ao subsistema 200, mostrado na Figura 3. A Figura 3 mostra uma representação detalhada de uma modalidade do subsistema 200. O subsistema 200 pode ser um primeiro sistema de reator. Em determinadas modalidades, o subsistema 200 é usado para reagir o fluido de amônia/água com uma pequena (primeira) porção de ácido sulfúrico (H2SO4).

[0047] O ácido sulfúrico pode ser armazenado no tanque de ácido 202. A Figura 9 mostra um exemplo de uma modalidade de tanque de ácido 202. O tanque de ácido 202 pode ser um tanque de armazenamento de ácido com uma capacidade desejada. Por exemplo, o tanque de ácido 202 pode ter uma capacidade de cerca de 454,25 litros (120 galões). Conforme mostrado na Figura 3, o tanque de ácido 202 fornece ácido (por exemplo, ácido sulfúrico) para a linha de ácido 204. A bomba 206 pode ser usada para controlar o fluxo de ácido através da linha de ácido 204. A bomba 206 pode ser, por exemplo, uma bomba de medição ou uma bomba de acionamento de frequência variável. Em algumas modalidades, a bomba 206 é uma bomba de acionamento de frequência variável que opera em uma frequência entre cerca de 15 Hz e cerca de 55 Hz.

[0048] A linha de ácido 204 pode se acoplar à linha de processo 118 na junção 208 para adicionar o ácido ao fluido de amônia/água. Em algumas modalidades, o ácido na linha de ácido 204 tem uma taxa de fluxo em uma faixa entre cerca de 200 ml/min e cerca de 1.200 ml/min, entre cerca de 500 ml/min e cerca de 1.200 ml/min, ou entre cerca de 600 ml/min e cerca de 1.000 ml/min. Em determinadas modalidades, o ácido é adicionado ao fluido de amônia/água a uma razão em peso desejada. Por exemplo, em algumas modalidades, a razão em peso entre fluido de amônia/água e ácido é cerca de 7,2: 1. Em algumas modalidades, a razão em peso entre fluido de amônia/água e ácido está entre cerca de 5: 1 e cerca de 9: 1, entre cerca de 6: 1 e cerca de 8: 1, ou entre cerca de 6,5: 1 e 7,5: 1.

[0049] O fluido de ácido/amônia/água combinado pode, então, fluir através do misturador 210. O misturador 210 pode ser, por exemplo, um misturador estático. Um fluido misturado de ácido, amônia e água pode fluir para fora do misturador 210 e ser fornecido ao subsistema 300, mostrado na Figura 4. Em determinadas modalidades, o pH do fluido de ácido/amônia/água combinado no misturador 210 é controlado. Por exemplo, o pH do fluido de ácido/amônia/água combinado no misturador 210 pode ser controlado para ser entre um pH de cerca de 1 e um pH de cerca de 9.

[0050] A Figura 4 mostra uma representação detalhada de uma modalidade do subsistema 300. O subsistema 300 pode ser um sistema de trocador de calor. Em determinadas modalidades, o subsistema 300 inclui trocador de calor 302 em linha com a linha de processo 118. O trocador de calor 302 pode resfriar o fluido misturado à medida que o fluido misturado flui através do trocador de calor. O resfriamento do fluido misturado pode ser necessário visto que a mistura do fluido de amônia/água com ácido sulfúrico é exotérmica. O fluido de resfriamento 304 pode ser circulado através do trocador de calor 304 para resfriar o fluido misturado. Em determinadas modalidades, o fluido de resfriamento 304 é água. Em algumas modalidades, o fluido de resfriamento 304 entra no trocador de calor 302 a uma temperatura de no máximo cerca de 18,33 °C (65 °F) e circula através do trocador de calor em uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de 18,93 l/min (litros por minuto) (5 gpm (galões por minuto)).

[0051] Em determinadas modalidades, o trocador de calor 302 resfria o fluido misturado em pelo menos cerca de 10 °C (50 °F), em pelo menos cerca de 23,89 °C (75 °F), ou em pelo menos cerca de 65,55 °C (150 °F). Por exemplo, o trocador de calor 302 pode resfriar o fluido misturado de uma temperatura de cerca de 93,33 °C (200 °F) a uma temperatura de cerca de 23,89 °C (75 °F).

[0052] Em algumas modalidades, amortecedor de pulsação 306 é acoplado à linha de processo 118 a jusante do trocador de calor 302. Após o amortecedor de pulsação 306, a linha de processo 118 pode fornecer o fluido misturado (resfriado) ao subsistema 400, mostrado na Figura 5. A Figura 5 mostra uma representação detalhada de uma modalidade do subsistema 400. O subsistema 400 pode ser um segundo sistema de reator. Em determinadas modalidades, o subsistema 400 é usado para adicionar e reagir ácido sulfúrico adicional (por exemplo, uma segunda porção de ácido sulfúrico) com o fluido misturado.

[0053] O ácido sulfúrico pode ser armazenado em tanque de ácido 402. A Figura 10 mostra um exemplo de uma modalidade de tanque de ácido 402. O tanque de ácido 402 pode ser um tanque de armazenamento de ácido com uma capacidade desejada. Por exemplo, o tanque de ácido 402 pode ter uma capacidade de cerca de 1.892,71 litros (500 galões). Conforme mostrado na Figura 5, o tanque de ácido 402 fornece ácido (por exemplo, ácido sulfúrico) para a linha de ácido 404. A bomba 406 pode ser usada para controlar o fluxo de ácido através da linha de ácido 406. A bomba 406 pode ser, por exemplo, uma bomba de medição ou uma bomba de acionamento de frequência variável. Em algumas modalidades, a bomba 406 é uma bomba de acionamento de frequência variável que opera em uma frequência entre cerca de 15 Hz e cerca de 55 Hz.

[0054] A linha de ácido 404 pode se acoplar com a linha de processo 118 na junção 408 para adicionar o ácido adicional ao fluido misturado. Em algumas modalidades, o ácido na linha de ácido 404 tem uma taxa de fluxo em uma faixa entre cerca de 1.000 ml/min e cerca de 5.000 ml/min, entre cerca de 1.100 ml/min e cerca de 4.900 ml/min, ou entre cerca de 1.200 ml/min e cerca de 4.800 ml/min. O novo fluido misturado pode, então, fluir através do misturador 410. Em determinadas modalidades, o novo fluido misturado tem um pH de cerca de zero. O misturador 410 pode ser, por exemplo, um misturador estático. Um fluido misturado de ácido, amônia e água pode fluir para fora do misturador 410 e ser fornecido ao subsistema 500, mostrado na Figura 6.

[0055] Em determinadas modalidades, conforme mostrado na Figura 5, a válvula 412 é usada para controlar uma pressão do fluido misturado à medida que o fluido flui através da linha de processo 118. O controle da pressão na válvula 412 pode controlar a pressão na linha de processo 118 (por exemplo, o ajuste da pressão na válvula 412 ajusta a pressão de sistema nos subsistemas 100 a 400). A válvula 412 pode ser, por exemplo, uma válvula de agulha. Em algumas modalidades, a válvula 412 é usada para ajustar a pressão de sistema após a adição de ácido sulfúrico começar no subsistema 200 (mostrado na Figura 3) e/ou subsistema 400 (mostrado na Figura 5). Em determinadas modalidades, a pressão de sistema está entre cerca de 0,27 MPa (40 psig) e cerca de 0,55 MPa (80 psig). Outras pressões de sistema também podem ser usadas conforme necessário ou desejado.

[0056] Em determinadas modalidades, a (segunda) porção adicional de ácido sulfúrico adicionada no subsistema 400 (mostrado na Figura 5) é maior do que a (primeira) porção de ácido sulfúrico adicionada no subsistema 200 (mostrado na Figura 3). Por exemplo, uma razão entre a segunda porção de ácido sulfúrico e a primeira porção de ácido sulfúrico em peso é cerca de 6: 1. Em algumas modalidades, a razão entre a segunda porção de ácido sulfúrico e a primeira porção de ácido sulfúrico em peso está entre cerca de 2: 1 e cerca de 7: 1, entre cerca de 3: 1 e cerca de 6: 1, ou entre cerca de 3,5: 1 e cerca de 5,5: 1.

[0057] A Figura 6 mostra uma representação detalhada de uma modalidade do subsistema 500. O subsistema 500 pode ser um sistema de produto. Em determinadas modalidades, o subsistema 500 inclui tanque de produto 502 e tanque de iniciação 504. O tanque de produto 502 pode ser um tanque de armazenamento com uma capacidade desejada. Por exemplo, o tanque de produto 502 pode ter uma capacidade de cerca de 75.708,24 litros (20.000 galões). O tanque de produto 502 pode ser usado para coletar um fluido de produto base produzido pelo sistema 50 (por exemplo, o fluido misturado produzido após a adição da segunda porção de ácido sulfúrico).

[0058] A Figura 11 mostra um exemplo de uma modalidade de tanque de iniciação 504. Conforme mostrado nas Figuras 1 e 6, o tanque de iniciação 504 pode ser usado para coletar fluidos durante períodos de iniciação do sistema 50. Os períodos de iniciação de sistema 50 podem ser períodos antes de o fluido de produto base com propriedades desejadas ser produzido. Por exemplo, períodos de iniciação de sistema 50 podem incluir períodos antes de a segunda porção de ácido sulfúrico ser adicionada ao fluido misturado no subsistema 400, mostrado na Figura 5. Desse modo, períodos de iniciação do sistema 50 podem incluir tempos (períodos) para levar água e/ou amônia até pressões e/ou taxas de fluxo desejadas sem a adição de qualquer ácido sulfúrico. A adição da primeira porção de ácido sulfúrico (no subsistema 200 mostrado na Figura 3) também pode ser parte de um período de iniciação bem como qualquer porção de aumento de adição da segunda porção de ácido sulfúrico ao fluido misturado (no subsistema 400 mostrado na Figura 5) (por exemplo, aumento de adição da segunda porção antes de existir condições estáveis (de estado constante) no sistema).

[0059] Visto que o fluido de produto base desejado não é produzido durante esses tempos, os fluidos produzidos durante os períodos de iniciação podem ser coletados e armazenados no tanque de iniciação 504. Em algumas modalidades, os fluidos armazenados no tanque de iniciação 504 são reciclados para a linha de água 106 em 108 no subsistema 100, conforme mostrado na Figura 2. Por exemplo, os fluidos coletados antes de qualquer ácido sulfúrico ser adicionado (por exemplo, fluidos de água e amônia) podem ser fornecidos na linha de água 106 e usados como parte da alimentação de água/amônia para o sistema 50. Em algumas modalidades, os fluidos armazenados no tanque de iniciação 504 são drenados.

[0060] Após o período de iniciação terminar, o fluxo de produto no subsistema 500, mostrado na Figura 6, pode ser comutado do tanque de iniciação 504 para o tanque de produto 502. Após comutar o fluxo entre os tanques, a pressão no sistema pode precisar ser ajustada para retornar o sistema a condições estáveis (estado constante).

[0061] Em determinadas modalidades, temperaturas, níveis de pressões e/ou pH são monitorados em uma ou mais localizações no sistema 50. Temperaturas, pressões, taxas de fluxo e/ou níveis de pH podem ser monitorados com o uso de sensores localizados ao longo da linha de processo 118 e/ou outras linhas (por exemplo, linhas de água e/ou linhas de ácido) no sistema 50. Por exemplo, as temperaturas podem ser monitoradas com o uso de sensores de temperatura 52, as pressões podem ser monitoradas com o uso de sensores de pressão 54, as taxas de fluxo podem ser monitoradas com o uso de sensores de taxa de fluxo 56 (por exemplo, controladores de fluxo de massa), e o nível de pH pode ser monitorado com o uso de monitores de pH 58, mostrados nas Figuras 1 a 6. Os dados desses sensores podem ser usados para monitorar e/ou controlar a operação do sistema 50.

[0062] Conforme mostrado acima, o sistema 50 pode ser usado para produzir um fluido de produto base a partir de uma mistura de água, amônia e ácido sulfúrico. Em determinadas modalidades, o sistema 50 produz o fluido de produto base em saídas desejadas e armazena/coleta o fluido de produto base no tanque de produto 502. Por exemplo, o sistema 50 pode produzir entre cerca de 3,78 l/min (litros por minuto) (1 gpm (galão por minuto)) e cerca de 15,14 l/min (4 gpm) do fluido de produto base sob condições de estado constante (estável) (por exemplo, sob condições de estado constante quando a segunda porção de ácido sulfúrico está sendo adicionada ao fluido misturado). Outras saídas desejadas do fluido de produto base podem ser produzidas pelo sistema 50 ajustando-se uma ou mais propriedades do sistema. As propriedades que podem ser ajustadas incluem, mas sem limitação, taxas de fluxo de água, amônia e/ou ácido sulfúrico, pressões, pH e temperaturas. Em algumas modalidades, os tamanhos de encanamento, tanques, válvulas, etc. também podem precisar ser ajustados para produzir diferentes saídas desejadas do sistema 50.

[0063] Em determinadas modalidades, os misturadores de orifício são usados em vez de ou juntamente com o misturador 210, mostrado na Figura 3, para fornecer diferente mistura entre água, amônia, e a primeira porção de ácido sulfúrico nos subsistemas 100 e 200, mostrados nas Figuras 2 e 3, respectivamente. Por exemplo, misturadores de orifício podem ser fornecidos em linha para misturar fluidos durante ou após um fluido ser injetado em outro fluido. Em algumas modalidades, os tamanhos e/ou localizações dos misturadores de orifício são variados juntamente com variações no tamanho, localização e/ou número de misturador 210 (por exemplo, misturador estático), mostrado na Figura 3. As variações do número, tamanho e/ou localizações dos misturadores de orifício e/ou dos misturadores estáticos podem fornecer diferentes propriedades desejáveis no fluido de produto base produzido pelo sistema 50.

[0064] As Figuras 12A a 12F mostram várias configurações de misturador de misturadores de orifício e misturadores estáticos adequados para uso no sistema 50 para fornecer diferentes propriedades no fluido de produto base. A Figura 12A mostra uma configuração de misturador com misturador de orifício 600 posicionado na linha de processo 118 imediatamente após água (da linha de água 106) ser combinado com amônia (da linha de amônia 112) e antes de ácido sulfúrico (da linha de ácido 204) ser adicionado à mistura de água/amônia. O misturador de orifício 600 pode ser, por exemplo, um misturador de orifício de 0,76 cm (0,3"). A Figura 12B mostra uma variação da configuração de misturador na Figura 12A com um segundo misturador de orifício 600' posicionado na linha de processo 118 imediatamente após ácido sulfúrico ser adicionado. Além disso, os misturadores estáticos 210 e 210' são posicionados após o segundo misturador de orifício 600'. O segundo misturador de orifício 600' pode ser, por exemplo, um misturador de orifício de 1,02 cm (0,4"). O misturador estático 210 pode ser um misturador estático de 3 elementos enquanto o misturador estático 210' pode ser um misturador estático de 5 elementos.

[0065] A Figura 12C mostra uma variação da configuração de misturador na Figura 12B com primeiro misturador de orifício 600 removido e amônia (da linha de amônia 112) agora injetada na mesma localização que ácido sulfúrico (por exemplo, com o uso de um longo injetor para a amônia). A Figura 12D mostra uma variação da configuração de misturador na Figura 12C com amônia (da linha de amônia 112) injetada na mesma localização que ácido sulfúrico com um injetor de comprimento curto. A Figura 12E mostra uma variação da configuração de misturador na Figura 12D com amônia (da linha de amônia 112) injetada a jusante do ácido sulfúrico com um injetor de comprimento curto. A Figura 12F mostra uma variação da configuração de misturador na Figura 12E com amônia (da linha de amônia 112) injetada a jusante do primeiro misturador estático 210 e nenhum misturador de orifício.

[0066] O fluido de produto base, produzido pelo sistema 50 e seu processo relacionado descrito acima nas modalidades das Figuras 1 a 12, é um agente quelante metálico que mostra propriedades aperfeiçoadas quando comparado a outros agentes quelantes metálicos à base de água, amônia e ácido sulfúrico. Por exemplo, em algumas modalidades, o fluido de produto base produzido pelo sistema 50 pode ter absorbância de UV muito embora os fluidos de componente (por exemplo, água, amônia e ácido sulfúrico) em si tenham pouca ou nenhuma absorção de UV. Em determinadas modalidades, o fluido de produto base tem uma absorbância de UV de pelo menos cerca de 0,75 a 254 nm. Em algumas modalidades, o fluido de produto base tem uma absorbância de UV de pelo menos cerca de 0,7 a 254 nm, pelo menos cerca de 0,8 a 254 nm, pelo menos cerca de 0,85 a 254 nm, pelo menos cerca de 1 a 254 nm ou pelo menos cerca de 1,5 a 254 nm. Em determinadas modalidades, o fluido de produto base tem uma absorbância de UV de pelo menos cerca de 0,5 em uma faixa de comprimento de onda entre cerca de 200 nm e cerca de 300 nm. Em algumas modalidades, o fluido de produto base tem uma absorbância de UV de pelo menos cerca de 0,6, pelo menos cerca de 0,7, ou pelo menos cerca de 0,75 em uma faixa de comprimento de onda entre cerca de 200 nm e cerca de 300 nm.

[0067] O fluido de produto base pode ter propriedades de absorção de UV devido ao agrupamento de compostos moleculares de sulfato de amônio, bissulfato de amônio, ácido sulfúrico e/ou água no fluido de produto base. Em determinadas modalidades, os agrupamentos de compostos moleculares têm uma variedade (pluralidade) de tamanhos. A Figura 13 mostra uma plotagem de absorbância de UV versus comprimento de onda para o fluido de produto base. A variedade de tamanhos pode produzir absorção de UV em uma variedade de comprimentos de onda, conforme mostrado na Figura 13. Exemplos de sulfato de amônio, bissulfato de amônio e ácido sulfúrico são fornecidos em: Joseph W. DePalma et al. (2012): Structure and Energetics of Nanometer Size Clusters of Sulfuric Acid with Ammonia and Dimethylamine, The Journal of Physical Chemistry, 116, 1.030 a 1.040, que é incorporado a título de referência como se completamente estabelecido no presente documento.

[0068] Testes de cromatografia liquida de alto desempenho por exclusão de tamanho aquosa (SE-HPLC) no fluido de produto base foram realizados para separar os componentes no fluido de produto base. A Figura 14 mostra um cromatograma de 210 nm do fluido de produto base com o uso de SE- HPLC. Conforme mostrado na Figura 14, o cromatograma de fluido de produto base tem 5 picos diferentes que mostram que estruturas de peso molecular diferentes estão presentes no fluido de produto base. Essas estruturas de peso molecular diferentes podem ser devido ao agrupamento no fluido de produto base.

[0069] A Figura 15 mostra uma plotagem de espectros de infravermelho (IR) que compara o produto base com bissulfato de amônio ((NH4)HSO4). A plotagem 700 é um espectro de IR para bissulfato de amônio em pó. A plotagem 702 é um espectro de IR para um produto base sólido. O produto base sólido pode ser isolado do fluido de produto base (por exemplo, o fluido de produto base é desidratado para formar o produto base sólido). Os espectros de IR foram obtidos em um espectrofotômetro Nicolet iS50-FT-IR com um Smart iTR para amostras sólidas e líquidas. Conforme mostrado na Figura 15, a plotagem 702 para o fluido de produto base inclui diversas bandas de IR características de bissulfato de amônio.

[0070] A análise elementar do produto base sólido mostra que apenas nitrogênio, oxigênio, enxofre e hidrogênio estão presentes no produto base. A TABELA 1 mostra porcentagens de massa de análise elementar do produto base juntamente com porcentagens de massa elementar para possíveis componentes do produto base (bissulfato de amônio, sulfato de amônio, ácido sulfúrico e água):

[0071] Conforme mostrado na TABELA 1, o fluido de produto base tem porcentagens de massa elementar que não correspondem a porcentagens de massa elementar associadas a qualquer um dos possíveis componentes. Desse modo, o fluido de produto base pode ser um composto que tem esses possíveis componentes em várias quantidades.

[0072] Espectroscopia de fotoelétron excitados por raios X (XPS) também foi realizada no produto base sólido para confirmar resultados da análise elementar. XPS foi conduzida no produto base com o uso de uma ferramenta de multianálise Physical Electronics 5800. As varreduras de pesquisa foram executadas em um tamanho de etapa de 1,6 eV resolução e uma energia de passagem de 187,85 eV. Os espectros de Alta Resolução foram obtidos a uma energia de passagem de 23,5 eV e um tamanho de etapa de 0,1 eV. Um banho de feixe de elétron disperso de baixa energia foi usado para neutralizar a amostra e usou C 1s, carbono adventício, a 284,8 eV para alterar os espectros de Alta Resolução para esse pico como um "padrão". A TABELA 2 exibe os resultados de porcentagem atômica da análise de XPS.

[0073] Conforme mostrado na TABELA 2, os dados XPS confirmam os resultados de análise elementar que apenas nitrogênio, oxigênio e enxofre (juntamente com hidrogênio) estão presentes no produto base. XPS também mostraram que substancialmente todo o nitrogênio no produto base está em um estado de oxidação de -3 (estado de oxidação para nitrogênio em amônia) e substancialmente todo o enxofre no produto base está em um estado de oxidação de +6 (estado de oxidação para enxofre em sulfato/bissulfato).

[0074] A Figura 16 mostra plotagens de espectros de análise de difração de raios X (XRD) que comparam o produto base sólido com bissulfato de amônio ((NH4)HSO4) e sulfato de amônio ((NH4)2SO4). A plotagem 704 é um espectro de XRD para bissulfato de amônio. A plotagem 706 é um espectro de XRD para o fluido de produto base. A plotagem 708 é um espectro de XRD para sulfato de amônio. A plotagem 706, embora tenha alguns picos idênticos às plotagens 704 e 708, também inclui outros picos não encontrados nas outras plotagens. Desse modo, os espectros de XRD mostrados na Figura 16 indicam que o fluido de produto base não é bissulfato de amônio ou sulfato de amônio.

[0075] A Figura 17 mostra espectrometria de massa por tempo de voo (TOFMS) do fluido de produto base. TOFMS foi conduzida com o uso de um nano ESI MS com o uso de Q-Tof Premier junto a Waters com software MassLynx 4.1 para controlar a aquisição e análise de dados. A amostra de fluido de produto base foi injetada como é e analisada em modo de íon tanto positivo quanto negativo (modo V). Os parâmetros de fonte foram: Modo de íon positivo, Capilar 0,1 a 1 kV, Cone de amostragem 74V, Cone de extração 3,6 V e Guia de íon 2,5 V. Conforme mostrado na Figura 17, múltiplas unidades de bissulfato de amônio fragmentam o fluido de produto base, que pode indicar que o número de unidades de bissulfato de amônio pode variar entre compostos no fluido de produto base.

[0076] Com base nos dados experimentais acima, o fluido de produto base pode incluir compostos moleculares que têm várias quantidades de sulfato de amônio, bissulfato de amônio, ácido sulfúrico e água sendo que os compostos moleculares estão em formações do tipo agrupamento. Desse modo, um composto molecular no fluido de produto base pode ser descrito como uma combinação agrupada de sulfato de amônio, bissulfato de amônio, ácido sulfúrico e água. Em determinadas modalidades, o composto molecular no fluido de produto base é descrito pela fórmula: ((NH4)2SO4)a^(H2SO4)b^(H2O)c^(NH4HSO4)x sendo que a, b, c e x variam entre compostos moleculares no fluido de produto base dependendo de tamanhos de grupo dos compostos moleculares. Em determinadas modalidades, a é pelo menos 1, b é pelo menos 1, c é pelo menos 1 e x é pelo menos 1 na fórmula para o composto molecular no fluido de produto base. Em determinadas modalidades, a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10. Em algumas modalidades, a está entre 1 e 3, b está entre 1 e 3, c está entre 1 e 3 e x está entre 1 e 6. Em uma modalidade, o fluido de produto base inclui um composto molecular que tem a fórmula: ((NH4)2SO4)i‘(H2SO4)i‘(H2O)i‘(NH4HSO4)x; em que x está entre 1 e 6.

[0077] Em determinadas modalidades, o composto molecular no fluido de produto base tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a^(H2SO4)b^(H2O)c^(NH4HSO4)x; com uma porcentagem em massa de hidrogênio entre cerca de 3% e cerca de 6%, uma porcentagem em massa de nitrogênio entre cerca de 10% e cerca de 15%, uma porcentagem em massa de enxofre entre cerca de 25% e cerca de 30%, e uma porcentagem em massa de oxigênio entre cerca de 52% e cerca de 60%. Em tais modalidades, a é pelo menos 1, b é pelo menos 1, c é pelo menos 1 e x é pelo menos 1 para o composto molecular. Em algumas modalidades, o composto molecular no fluido de produto base tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a^(H2SO4)b^(H2O)c^(NH4HSO4)x; com uma porcentagem em massa de hidrogênio entre cerca de 4% e cerca de 5%, uma porcentagem em massa de nitrogênio entre cerca de 11% e cerca de 15%, uma porcentagem em massa de enxofre entre cerca de 26% e cerca de 28%, e uma porcentagem em massa de oxigênio entre cerca de 53% e cerca de 57%. Em uma modalidade, o composto molecular no fluido de produto base tem a fórmula: ((NH4)2SO4)a^(H2SO4)b^(H2O)c^(NH4HSO4)x; com uma porcentagem em massa de hidrogênio de cerca de 4,7%, uma porcentagem em massa de nitrogênio de cerca de 14,8%, uma porcentagem em massa de enxofre de cerca de 26,5%, e uma porcentagem em massa de oxigênio de cerca de 54%.

[0078] O composto molecular descrito acima pode ser um composto quelante para sais metálicos (por exemplo, sais de cobre) no fluido de produto base (por exemplo, o composto molecular é um agente quelante metálico). Ter o composto molecular no fluido de produto base, conforme evidenciado pelos dados experimentais acima, pode fornecer propriedades aperfeiçoadas no fluido de produto base produzido pelo sistema 50. Por exemplo, em algumas modalidades, o composto molecular pode aumentar a taxa de difusão em água de cobre e/ou outros metais adicionados ao fluido de produto base. Em algumas modalidades, o composto molecular pode aperfeiçoar o transporte de cobre e/ou outros metais através de uma membrana celular quando os mesmos são adicionados ao fluido de produto base. O transporte aperfeiçoado pode aumentar a biodisponibilidade e/ou reatividade do metal (por exemplo, cobre) em um produto final formado a partir do fluido de produto base. A biodisponibilidade e/ou reatividade aumentada pode aumentar a eficácia do produto final formado a partir do fluido de produto base. Aumentar a eficácia do produto final pode permitir que doses menores do produto final sejam usadas para resultados desejados (por exemplo, resultados desejados em vários tratamentos em sistemas à base de água). Adicionalmente, diferentemente de agentes quelantes tradicionais, o fluido de produto base com o composto molecular gera de fato calor com a adição de metais ou sais metálicos ao fluido de produto base. A falta de geração de calor pode ser um indicador da ausência de qualquer reatividade química de coordenação no fluido de produto base.

[0079] Um aparelho de testagem de difusão foi usado para estimar a eficiência de difusão de cobre em água com o uso do fluido de produto base com o composto molecular descrito acima. A Figura 18 mostra uma representação de vista lateral de um aparelho de testagem de difusão de cobre. O aparelho de testagem 800 inclui o cano 802. O cano 802 é um cano de PVC com tampas de extremidade de PVC 804 colocadas em cada extremidade do cano. O cano 802 tem um diâmetro interno de 10,16 cm e tem 158,75 cm de comprimento extremidade a extremidade.

[0080] As portas 806 são usadas para adição de amostra no cano 802 e coleta de amostra a partir do cano. As portas 806 têm aberturas de 10 mm de diâmetro distanciadas 30 cm. As portas 806' estão mais próximas às extremidades do cano 802 e estão 4,375 cm a partir das extremidades do cano. O cano 802 foi nivelado e preenchido com 12,0 L de água e permitido estabilizar durante 48 horas antes de testagem. A temperatura de água variou de 24,5 °C a 26,5 °C. Os resultados obtidos em estudos preliminares demonstraram que o primeiro ponto de amostragem, por exemplo, 30 cm da localização de adição, forneceu as informações mais relevantes em relação à cinética de difusão de fluidos de teste. A eficiência de dispersão foi avaliada comparando-se concentrações para todas as localizações de amostragem no término de cada estudo.

[0081] Após o período de estabilização, um volume apropriado de um fluido de teste foi adicionado ao cano 802. Dois fluidos de teste foram estimados no aparelho 800. O primeiro fluido de teste foi um produto final formado pela adição de penta-hidrato de sulfato de cobre ao fluido de produto base produzido pelo sistema 50. O primeiro fluido de teste tinha um volume não diluído de 202,7 μl e foi de 5% em uma base de peso de cobre. O segundo fluido de teste foi um 5% (em uma base de peso de cobre) preparado com penta-hidrato de sulfato de cobre com água de osmose reversa e acidificado adicionando-se 20 μl de 93% de ácido sulfúrico por 100 ml de solução. O segundo fluido de teste tinha um volume não diluído de 212,4 μl.

[0082] As amostras foram, então, coletadas após tempos de incubação selecionados. Os tempos de incubação incluídos na mistura externa da água (por exemplo, o cano 802 é um sistema de água estático). A mistura por meio de correntes térmicas foi minimizada mantendo-se o aparelho de teste a 25±1 °C em uma sala com temperatura controlada. As amostras foram coletadas por meio de micropipeta a partir de 2,5 cm abaixo da superfície da água. Ao final do teste, as amostras também foram coletadas de cerca de 0,5 cm acima do fundo da água. A Figura 19 mostra uma vista de extremidade em corte transversal do cano 802 com água 808 no cano que mostra localizações de coleta de amostra 810 e 812. A localização 810 é para coleta de amostra por meio de micropipeta a partir de 2,5 cm abaixo da superfície de água 808. A localização 812 é para coleta de amostra a partir de cerca de 0,5 cm acima do fundo de água 808 ao final do estudo.

[0083] A Figura 20 mostra plotagens de concentração de cobre versus tempo na localização de amostragem de 30 cm para o cobre quelado descrito no presente documento, designado ESL-Cu, e sulfato de cobre, designado CuSO4. A Figura 21 mostra perfis de difusão de superfície de ESL-Cu e CuSO4 após um tempo de espera de 72 horas, tempo versus distância a partir de ponto de adição para o primeiro fluido de teste. A Figura 22 mostra os perfis de difusão de concentração de fundo de ESL-Cu e CuSO4 após um tempo de espera de 72 horas. Conforme mostrado nas Figuras 20 a 22, cobre na água tratada com ESL-Cu dispersa mais rapidamente, de modo mais uniforme, e a concentrações mais altas do que aquela na água tratada com CuSO4.

[0084] Em determinadas modalidades, o produto final formado a partir do fluido de produto base pode mostrar resultados de inibição aperfeiçoados em testes de água. A Figura 23 mostra concentrações de inibição para redução de 25 por cento (IC25) e redução de 50 por cento (IC50) em reprodução ou crescimento com o uso do produto final formado a partir do fluido de produto base e três outras formulações de produto. Os pontos 150A (IC25) e 150B (IC50) são para um produto final formado a partir do fluido de produto base produzido pelo sistema 50.

[0085] Os pontos 152A (IC25) e 152B (IC50) são para um produto formado adicionando-se a solução de 88 gramas de penta-hidrato de sulfato de cobre e água a 12 gramas de uma formulação sintética. A formulação sintética é produzida dissolvendo-se sulfato de amônio (72,4 gramas) em água destilada (275,3 gramas) e, então, adicionando 98% de ácido sulfúrico (230,4 gramas) lentamente com resfriamento para manter a temperatura máxima durante adição de ácido sulfúrico a 47,78 °C (118 °F). Essa formulação sintética produz um produto similar ao agente quelante metálico de "processo a frio".

[0086] Os pontos 154A (IC25) e 154B (IC50) são para um produto formado adicionando-se a solução de 88 gramas de penta-hidrato de sulfato de cobre e água a 12 gramas de Ácido de Sorber (descrito acima). Os pontos 156A (IC25) e 156B (IC50) são para um produto formado adicionando-se 20 gramas de penta-hidrato de sulfato de cobre a 80 gramas de água destilada.

[0087] Conforme mostrado na Figura 23, o produto final produzido a partir do fluido de produto base (pontos 150A, 150B) mostra concentrações de inibição aperfeiçoadas as quando comparado a outras formulações de produto (por exemplo, outros agentes quelantes metálicos). A Figura 24 mostra a média na diferença de cobre total e cobre dissolvido a partir de um teste de inibição de 96 horas para as formulações e concentrações de inibição diferentes mostradas na Figura 23. Conforme mostrado na Figura 24, o produto final produzido a partir do fluido de produto base (pontos 150A, 150B) mostra absorção aumentada de cobre pela espécie alvo durante o teste de inibição.

[0088] Em determinadas modalidades, o fluido de produto base, produzido pelo sistema 50 e seu processo relacionado descrito acima nas modalidades das Figuras 1 a 12, tem um baixo pH (tipicamente em torno de 0 pH) quando em uma solução de água (por exemplo, quando o fluido de produto base inclui os compostos moleculares misturados com água). Em determinadas modalidades, o fluido de produto base tem um pH de no máximo cerca de 2 quando misturado com água. Em algumas modalidades, o fluido de produto base tem um pH entre cerca de 0 e cerca de 2 ou entre cerca de 0,4 e cerca de 1 quando misturado com água. Em determinadas modalidades, um produto base sólido (ou produto base em pó) é isolado do fluido de produto base (por exemplo, o fluido de produto base é desidratado para formar um produto base sólido). Em algumas modalidades, o produto base sólido é isolado do fluido de produto base quando o pH do fluido de produto base está entre cerca de 0,4 e cerca de 1. O produto base sólido pode ser reidratado (por exemplo, água adicionada) para reconstituir o fluido de produto base sem afetar as propriedades do fluido de produto base original (por exemplo, o fluido de produto base antes de isolamento do produto base sólido). Com o baixo pH do fluido de produto base quando misturado com água, o produto base sólido e/ou o fluido de produto base pode não ser extremamente tóxico à pele e é utilizável em sistemas de tratamento à base de água.

[0089] O fluido de produto base tem determinadas propriedades desejadas que, quando combinadas com um ou mais outros produtos, fornecem propriedades desejáveis para vários tratamentos em sistemas à base de água. Por exemplo, o fluido de produto base pode ser combinado com penta-hidrato de sulfato de cobre (CuSO4-5(H2O) e água para formar um produto final. Em determinadas modalidades, o produto final é formado combinando-se o penta-hidrato de sulfato de cobre e água em uma razão de aproximadamente 0,3: 1 e, então, combinando essa mistura com o fluido de produto base em uma razão de aproximadamente 7,33: 1. O produto final resultante pode ter uma concentração de cobre de cerca de 57 μg/μl (cerca de 4,8% de cobre em peso) após a adição de sulfato de cobre e água ao fluido de produto base. Em algumas modalidades, o produto final está entre cerca de 5% e cerca de 15% em peso de fluido de produto base. Por exemplo, o produto final pode ser cerca de 12% em peso de fluido de produto base. O produto final pode ser usado em sistemas de tratamento à base de água tais como, mas sem limitação, piscinas, lagoas de água residual, reservatórios de armazenamento, fontes decorativas, água de resfriamento, canais de irrigação, lagos ornamentais, tanques, lagoas, reservatórios, recursos de água em cursos de golfe, tanques de retenção, tanques de detenção, lagos naturais e artificiais, represamentos, estuários, correntes, e rios, sistemas de tratamento de água municipais e/ou comerciais, sistemas de tratamento de mexilhão zebra, sistemas de tratamento de água agrícola (por exemplo, controle de camarão tadpole), e linhas de irrigação (por exemplo, manter linhas de irrigação por gotejamento abertas e livres de algas e bactérias).

[0090] Em determinadas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que controla moluscos incômodos ou bivalves tais como mexilhões zebra e mexilhões quagga, crustáceos e invertebrados de bioincrustação. O produto final pode ser formado adicionando-se sulfato de cobre e água ao fluido de produto base. O produto final pode ser colocado em uma localização de uma infestação de molusco ou em uma área para evitar infestação de molusco. Em algumas modalidades, o produto final é aplicado a águas abertas tais como lagos, tanques, ou reservatórios, a águas fluentes tais como tubulações, ou a sistemas fechados tais como sistemas de resfriamento ou sistemas de supressão de incêndio. Uma eficácia do produto final pode depender de condições de água ambientes tais como, mas sem limitação, temperatura, alcalinidade, dureza e carbono orgânico total (TOC).

[0091] Para tratamento de água aberta, o produto final pode ser aplicado diretamente ao corpo de água sendo tratada. Em algumas modalidades, o produto final é aplicado na superfície de água e permitido que se disperse. Devido à taxa de difusão alta fornecida pelo fluido de produto base, metal ou sais metálicos podem dispersar prontamente em sistemas de água estagnada (estático). Em algumas modalidades, o produto final é direcionado a uma localização específica (por exemplo, em ou próximo a uma entrada de cano) por meio de mangueiras, bombas, difusores, etc.

[0092] Para tratamento de água fluente, o produto final pode ser fornecido continuamente para ou na água fluente. O produto final pode ser usado como uma medida curativa quando moluscos adultos ou jovens já existem (para os quais uma dose inicial mais alta pode ser necessária) ou como uma medida preventiva para inibir a colonização. Para sistemas fechados, o produto final pode ser aplicado diretamente em uma fonte para água no sistema (por exemplo, uma fonte ou tanque de suprimento ou reservatório).

[0093] Para o tratamento de mexilhões, o produto final pode ser fornecido ao sistema de água em uma "concentração letal" (por exemplo, uma concentração que fornece cerca de 100% de mortalidade dos mexilhões em um determinado período de tempo). Testes anteriores mostraram que o tratamento de mexilhões com o uso de outros tratamentos à base de cobre foi ineficaz em níveis equivalentes de cobre de 0,5 mg/l (500 ppb). Esses testes anteriores são demonstrados em: Ashlie Watters et al. (2012): Effectiveness of EarthTec® for killing invasive quagga mussels (Dreissena rostriformis bugensis) and preventing their colonization in the Western United States, Biofouling: The Journal of Bioadhesion and Biofilm Research, 29: 1, 21 a 28; e Renata Claudi M.Sc. et al., "Efficacy of Copper Based Algaecides for Control of Quagga and Zebra Mussels", janeiro de 2014, que são ambos incorporados a título de referência como se totalmente estabelecidos no presente documento.

[0094] O produto final produzido a partir do fluido de produto base produzido pelo sistema 50, entretanto, mostra eficácia letal em níveis equivalentes de cobre baixos. A Figura 25 mostra mortalidade porcentual de mexilhões versus dias de exposição para diferentes concentrações do produto final (com concentrações expressas como concentrações equivalentes de cobre) produzido a partir do fluido de produto base produzido pelo sistema 50. Conforme mostrado na Figura 25, o produto final mostra mortalidade total em menos de 10 dias para níveis equivalentes de cobre abaixo de 57 ppb (0,057 mg/l). O nível equivalente de cobre de 57 ppb pode ser alcançado com uso de uma concentração de 1 ppm do produto final.

[0095] Em alguns casos, o produto final pode mostrar mortalidade em tempos mais longos (por exemplo, 20 a 30 dias) para níveis equivalentes de cobre tão baixos quanto 26 ppb. Os dados para 26 ppb mostrados na Figura 25 foram finalizados cedo (a 80% de mortalidade) devido a mudanças no nível de lago e uma consequente interrupção no fluxo de encanamento. Contudo, acredita-se que a mortalidade total possa ser alcançada com nível equivalente de cobre de 26 ppb a temperaturas de verão normais. O tratamento para mexilhões nos níveis equivalentes de cobre mostrados na Figura 25 (por exemplo, abaixo de cerca de 171 ppb de nível equivalente de cobre) pode permitir que o produto final seja usado como uma alternativa viável ao cloro ou outros tratamentos usados para controle de molusco.

[0096] Em algumas modalidades, o produto final para controle de molusco é formado de um produto base sólido. Por exemplo, o fluido de produto base produzido pelo sistema 50 pode ser desidratado para formar um produto base sólido ou em pó. Em algumas modalidades, o fluido de produto base é desidratado para formar o produto base sólido ou em pó quando o pH do fluido de produto base está entre cerca de 0,4 e cerca de 1, conforme descrito acima. A água pode ser adicionada ao produto base sólido para reidratar e reliquefazer o produto base. Em algumas modalidades, o produto base sólido é formado em um formato sólido tal como um disco. Em algumas modalidades, o produto base em pó é misturado com sulfato de cobre em pó. A mistura de sulfato de cobre e produto base em pó pode ser formada em um formato sólido ou entregue com o uso de um sistema de entrega medida ao sítio de tratamento. A mistura de sulfato de cobre e produto base em pó pode, então, ativar (reidratar) quando adicionada à água (por exemplo, a água sendo tratada para moluscos).

[0097] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado para remover compostos e/ou micro-organismos de sabor e odor de água para consumo (por exemplo, água para consumo municipal). Um resultado comum de proliferação de algas em água, que pode ser eventualmente usada para água para consumo, é a formação de dois compostos: geosmina e metil iso-borneol (MIB). Geosmin e MIB, em concentrações na faixa ppt (partes por trilhão) pode dar à água um sabor e/ou odor inaceitável de terra. As opções de tratamento atuais para sabor e odor incluem alta dosagem de cloro, que é problemática em que subprodutos de cloro carcinogênicos são formados, e carbono ativado em pó, que pode ser dispendioso.

[0098] O tratamento de água para sabor e/ou odor com o uso do produto final pode não envolver um mecanismo que utiliza o cobre no produto final. A remoção de sabor e/ou odor da água pode ser devido a compostos que absorvem UV encontrados no fluido de produto base e, desse modo, no produto final. Em algumas modalidades, o produto final é fornecido em um nível de dose de 1 ppm, que resulta em um nível equivalente de cobre de cerca de 57 ppb. Outros níveis de dose podem ser usados conforme desejado e/ou o produto final pode ter uma concentração diferente (por exemplo, inferior) de cobre conforme desejado.

[0099] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final para controle e/ou eliminação de micro-organismos em sistemas de água. Por exemplo, o produto final pode ser usado para controlar e/ou eliminar micro-organismos em trocadores de calor, fluidos de usinagem de metais, processamento de água de osmose reversa, injeção de campo de petróleo e gás, fraturamento, água produzida, petróleo e gás de poços e reservatórios, torre de desaeração, sistemas de operação e transporte de petróleo e gás, sistemas de separação de petróleo e gás e tanques de armazenamento, tubulações de petróleo e gás, vasos de gás, vasos sanitários, piscinas, drenagens domésticas, superfícies domésticas, equipamento de processo, sistemas de esgoto, sistemas de água residual e tratamento, outra água de processo industrial, sistemas de caldeira, água de lastro e equipamento, canos, tubos e outras superfícies nesses sistemas.

[0100] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado como um inseticida de mosquito (por exemplo, "mosquitocida"). O sulfato de cobre é conhecido por matar mosquitos. Entretanto, alcançar uma dose eficaz de íons de cobre (II) para matar mosquitos pode exigir uma quantidade significativa de sulfato de cobre e a maior parte do sulfato de cobre (cerca de 90%) pode terminar em um sólido não reativo como lama residual no fundo do lago ou reservatório de água. A Figura 26 mostra mortalidade média de larvas Aedes albopictus após 24 horas de exposição a vários tratamentos do produto final. A coluna 160 é a taxa de mortalidade de 24 horas para um grupo de controle (água apenas) enquanto as colunas 162 a 176 são taxas de mortalidade de 24 horas para doses de produto final conforme listado sob a respectiva coluna. As colunas 160, 162, 164 166, 168, 170 e 172 representam a taxa de mortalidade quando um tensoativo foi adicionado. As colunas 174 e 176 representam a taxa de mortalidade sem tensoativo.

[0101] Conforme mostrado na Figura 26, uma taxa de dose de cerca de 0,07 ml/l (0,28 ml/gal) de produto final (com equivalente de cobre de cerca de 4,5 ppm) mostra uma taxa de mortalidade de 24 horas de cerca de 80%, mostrada pela coluna 172. Doses menores (por exemplo, 0,02 ml/l (0,07 ml/gal) (1,2 ppm de cobre)) podem resultar em taxas de mortalidade de 24 horas de cerca de 10%), conforme mostrado pela coluna 170. As taxas de dose mostradas na Figura 26 podem, entretanto, não ser adequadas para uso prático. Os dados mostrados na Figura 26, entretanto, sugerem de fato que a erradicação de mosquito pode ser dependente de tempo (por exemplo, dependente de absorção de cobre total) em vez de ser dependente de concentração. Desse modo, em algumas modalidades, o produto final pode ser fornecido a um corpo de água a uma concentração relativamente baixa (por exemplo, no máximo cerca de 0,25 ppm equivalente de cobre). O produto final pode ser deixado no corpo de água durante um período de tempo estendido para erradicar ou interromper o ciclo de vida de mosquitos no corpo de água.

[0102] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado como sanitizante de piscina. O cloro é o sanitizante mais comumente usado para piscinas. O único sanitizante reconhecido pelo EPA além de cloro é um sistema que usa biguanidas e é comercializado sob a denominação comercial BACQUACIL® (www.bacquacil.com). Nenhum outro produto à base de cobre mostrou a eficácia para ser aprovado pelo EPA para uso como um sanitizante de piscina. Em algumas modalidades, o produto final é dosado em uma piscina em níveis para manter a concentração de cobre entre cerca de 0,25 ppm e cerca de 1,0 ppm. Em algumas modalidades, o produto final é formado a partir de um produto base sólido (ou em pó) misturado com um sulfato de cobre em pó. A mistura de produto base sólido e sulfato de cobre pode ser formada em um formato sólido ou entregue com o uso de um sistema de entrega medida na piscina. A mistura de produto base sólido e sulfato de cobre pode ativar (reidratar) quando adicionada à água de piscina.

[0103] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado como um alguicida. O cobre pode ser usado como um ingrediente ativo primário contra algas. Há determinadas espécies de algas, entretanto, que não respondem bem ao cobre sozinho. Por exemplo, algas negras podem não ser bem controladas com um produto à base de cobre sozinho. Em algumas modalidades, o produto final inclui a adição de diferentes metais além de cobre para alvejar cepas de alga específicas e/ou fornecer um produto de amplo espectro. Por exemplo, metais tais como, mas sem limitação, prata ou zinco podem ser adicionados ao produto final além de cobre ou no lugar do cobre.

[0104] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado para entrega de micronutriente (por exemplo, uma solução de tratamento de agricultura usada para aumentar o valor nutricional de culturas agrícolas). O fluido de produto base pode ter propriedades quelantes aperfeiçoadas incluindo manter o metal ou sais metálicos na solução enquanto também fornece absorção do metal ou sais metálicos pelas plantas ou culturas. Devido a essas propriedades aperfeiçoadas, o fluido de produto base pode ser usado em formulações de solução de tratamento de agricultura com composições similares àquelas encontradas no mercado para quelantes tradicionais tais como EDTA. Por exemplo, uma formulação de solução de tratamento de agricultura pode incluir um produto final que é uma solução de 9% de zinco com o fluido de produto base. A formulação pode ser usada como um micronutriente aplicado de modo foliar e pode ser aplicada a uma taxa de aproximadamente um a dois quartos por acre a culturas tais como milho, soja e arroz. Os métodos de aplicação foliar incluem misturar com pesticidas e aspergir de modo aéreo, adicionar à água de irrigação em irrigadores pivô tradicionais, ou aplicar diretamente como uma solução de água diluída ou misturar com pesticidas através de unidades de aspersão montadas em caminhão. Em algumas modalidades, o produto final inclui uma mistura contendo zinco, magnésio, manganês, selênio, molibdênio, boro, ferro, cobalto e cobre para fornecer uma aplicação de micronutrientes de amplo espectro. A aplicação de micronutriente de amplo espectro pode ser aplicada em culturas agrícolas tais como milho e soja, que são tipicamente tratados com EDTA. O produto final para entrega de micronutriente pode fornecer uma maior absorção de micronutriente do que EDTA devido às propriedades quelantes aperfeiçoadas do fluido de produto base.

[0105] Um exemplo ilustrativo de entrega de micronutriente é a entrega de zinco (Zn) complexado ao quelante detalhado no presente documento para plantas em crescimento por meio de aplicação foliar. Nesse exemplo, o projeto de experimento foi um Projeto Completo Randomizado de 4 tratamentos de 10 replicações para cada dentre cinco parâmetros: (1) clorofila total medindo-se fluorescência, (2) carotenoides totais medindo-se absorbância após extração de solvente orgânico, (3) taxa de transporte de elétron medindo-se absorção de luz e fluorometria, (4) vazamento de membrana medindo-se mudança em concentrações de eletrólito, e (5) concentrações de zinco em tecido de folha digerindo-se amostras em ácido nítrico seguido de espectrofotometria de absorção atômica. As amostras de folha foram coletadas em intervalos semanais após quadratura. As plantas de algodão (Gossypium hirsutum L.) foram desenvolvidas em uma câmara de temperatura controlada em um ciclo diurno de 14/10 horas, 30/20 °C, respectivamente. As plantas individuais foram desenvolvidas em potes de 48,3 litros contendo substrato vegetal deficiente de nutriente. Plantas receberam tratamento idêntico para nutrição e gerenciamento de crescimento até quadratura. Em quadratura, a primeira rodada de medições foram feitas e tratamentos aspergidos por meio de um aspersor de mochila de CO2 com plantas dispostas em fileiras. Permitiu-se que as aspersões secassem antes de retornar para a câmara com temperatura controlada para minimizar contaminação cruzada de tratamentos devido ao contato foliar. As plantas foram, então, desenvolvidas durante um adicional de duas a três semanas com nutrientes sendo fornecidos por meio de solução de Hoagland livre de zinco sem Zn adicionado para tratamentos: ESL-Zn (solução de fluido de produto base), Sulfato de Zinco, e Baixo Zinco. A composição elementar de solução de Hoagland é conforme a seguir: N 210 mg/l, K 235 mg/l, Ca 200 mg/l, P 31 mg/l, S 64 mg/l, Mg 48 mg/l, B 0,5 mg/l, Fe 1 a 5 mg/l, Mn 0,5 mg/l, Zn 0,05 mg/l, Cu 0,02 mg/l e Mo 0,01 mg/l. Os quatro tratamentos e descrições foram (1) "Controle" (nenhuma adição de aspersão foliar de Zn), (2) "Baixo Zn" (Nenhuma adição de aspersão foliar e a concentração de Zn da solução de Hoagland foi reduzida para 0,025 mg/l, (3) "ZnSO4" (Aspersão foliar equivalente de solução a 1% [por exemplo, 3,63 kg (8 lbs) de ZnSO4 a 36% em 378,54 litros (100 galões) de H2O] em 0,014 l/m2 (15 galões/acre) e (4) "ESL- Zn" (Aspersão foliar equivalente de solução a 1% [por exemplo, 3,63 kg (8 lbs) de ZnSO4 a 36% em 378,54 litros (100 galões) de H2O] em 0,014 l/m2 (15 galões/acre). Os resultados dos quatro tratamentos são apresentados na TABELA 3:

[0106] Conforme ilustrado na TABELA 3, clorofilas dentro de tecidos de folha tratados com suplementos de zinco aumentaram após aplicação na semana um. Entretanto, o produto ESL-Zn manteve maiores concentrações de tecido na semana dois quando comparado ao suplemento padrão de sulfato de zinco. A análise indica que o tecido de folha tratado com um suplemento de zinco teve a capacidade de aumentar suas concentrações de carotenoide totais. Do mesmo modo, clorofilas dentro de tecidos de folha tratados com suplementos de zinco aumentaram após a aplicação na semana um. Entretanto, o produto ESL-Zn manteve maiores concentrações de tecido na semana dois quando comparado ao suplemento padrão de sulfato de zinco. Os resultados demonstram que suplementos de zinco estimularam a produção de carotenoide. Entretanto, duas semanas após aplicação, as concentrações de carotenoide reduziram significativamente nos tratamentos suplementais com zinco, embora o produto ESL-Zn tenha mantido uma concentração maior quando comparado ao sulfato de zinco. Valores mais altos de ETR (taxa de transporte de elétron) indicam uma taxa relativa maior de fotossíntese. Antes da aplicação na semana um, as plantas eram todas muito similares em seus valores sendo que as plantas a serem tratadas com sulfato de zinco tinham taxas um pouco maiores. Entretanto, após a aplicação e na semana dois, as taxas de ETR divergiram. As plantas tratadas com ESL-Zn tiveram as taxas mais altas quando comparado aos outros tratamentos. Quantidades maiores de vazamento de membrana indicado como uma diferença porcentual, indicam capacidade reduzida para que o tecido de folha mantenha a estrutura de membrana. A análise indica que suplementações tanto de tratamento com sulfato de zinco quanto de tratamento com ESL-Zn diminuíram as porcentagens de vazamento de membrana. Entretanto, as folhas tratadas com ESL- Zn mantiveram maior controle de vazamento na semana dois quando comparado ao tratamento com sulfato de zinco. Deficiências de zinco em algodão tipicamente ocorrem quando as concentrações de tecido de folha caem para abaixo de 20 ppm. No dia de aplicação, todos os valores de tratamento estavam acima dos níveis deficientes. Uma semana após a aplicação, tanto tratamento com sulfato de zinco quanto tratamento com ESL- Zn aumentaram os níveis de zinco em tecido de maneira significativa. Na semana dois após as aplicações, as concentrações de Zn em folhas tratadas com sulfato de zinco diminuíram, mas a concentração em folhas tratadas com ESL-Zn foi aproximadamente duas vezes maior do que aquela em outros tratamentos.

[0107] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado como um adjuvante para mover compostos através de membranas celulares. Por exemplo, um herbicida usado com culturas agrícolas pode incluir o fluido de produto base para aumentar a eficácia do herbicida. Em algumas modalidades, o produto final é para aumentar a eficiência para fertilização de plantas ou culturas.

[0108] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado para tratamento de água potável. Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado para remover bactérias e/ou cianobactérias de sistemas à base de água. Em algumas modalidades, o produto final é usado para ajudar a pré-tratar algas, orgânicos, bactérias e/ou cianobactérias em uma fonte de água. Novas regras da EPA estão obrigando que plantas de tratamento de água de superfície reduzam seu uso de cloro a fim de reduzir desinfecção por produtos. O produto final pode fornecer propriedades antimicrobianas aprimoradas devido à penetração mais rápida através de paredes celulares. Desse modo, em algumas modalidades, o produto final pode ser usado para manter controle bacteriano da água antes de ir para o sistema de distribuição público removendo-se E. coli, Cryptosporidium e Giardia em concentrações inferiores. O uso do produto final pode reduzir as taxas de dose de cloro e auxiliar na conformidade com as novas regras de EPA. Adicionalmente, o produto final pode aperfeiçoar a economia de tratamento quando comparado a tratamentos atuais com o uso de cloro.

[0109] Conforme mostrado nas TABELAS 4 e 5, o produto final formado a partir do fluido de produto base produzido pelo sistema 50 mostra inibição eficaz (por exemplo, eliminação) de E. coli. Tabela 4: RESULTADOS DE TESTE PARA Produto Final formado a partir de Fluido de Produto Base

T = Muito numeroso para contagem (>300 co ônias) Tabela 5: DADOS CALCULADOS PARA Produto Final formado a partir de Fluido de Produto Base

CFU = Unidades de formação de colônia

[0110] Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado como um fungicida. Por exemplo, o produto final pode ser usado para controle fúngico em plantas em estufas, campos e localizações residenciais e comerciais. Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado para tratamento de água usado em processos de depuração de marisco e/ou tratamento de água usado em instalações de aquicultura para inibir odores e para controlar cianobactérias (por exemplo, produtores de toxina). Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado como um adjuvante para mover compostos através de membranas celulares. Em algumas modalidades, o fluido de produto base é usado para produzir um produto final que é usado em um produto de creme frio ou outros produtos faciais ou de beleza. Por exemplo, o produto final pode ser usado para tratamento tópico de ferimentos de pele, úlceras ou outras infeções externas.

[0111] Embora as modalidades específicas tenham sido descritas acima, essas modalidades não se destinam a limitar o escopo da presente revelação, até mesmo quando apenas uma única modalidade é descrita em relação a um recurso particular. Exemplos de recursos fornecidos na revelação se destinam a ser ilustrativos em vez de restritivos a menos que estabelecido de outra maneira. A descrição acima se destina a abranger tais alternativas, modificações e equivalentes conforme será evidente a uma pessoa versada na técnica que tem o benefício desta revelação.

[0112] Deve-se entender que a invenção não é limitada aos sistemas particulares descritos que podem, evidentemente, variar. Deve-se entender também que a terminologia usada no presente documento é para o propósito de descrever modalidades particulares apenas, e não se destina a ser limitante. Conforme usado neste relatório descritivo, as formas singulares "um", "uma", "o" e "a" incluem referentes plurais a menos que o conteúdo indicar claramente de outro modo. Desse modo, por exemplo, referência a "uma válvula" inclui uma combinação de duas ou mais válvulas e a referência a "um fluido" inclui misturas de fluidos.

[0113] As modificações adicionais e modalidades alternativas de vários aspectos das modalidades descritas nesta revelação serão evidentes àqueles versados na técnica tendo em vista esta descrição. Assim, esta descrição deve ser interpretada como ilustrativa apenas e é para o propósito de ensinar aqueles versados na técnica o modo geral de realizar as modalidades. Deve-se entender que as formas das modalidades mostradas e descritas no presente documento devem ser consideradas como as modalidades atualmente preferenciais. Elementos e materiais podem ser substituídos por aqueles ilustrados e descritos no presente documento, partes e processos podem ser revertidos, e determinados recursos das modalidades podem ser utilizados de maneira independente, tudo conforme será evidente a um versado na técnica após ter o benefício desta descrição. Mudanças podem ser realizadas nos elementos descritos no presente documento sem se afastar do espírito e escopo das reivindicações a seguir.

Claims

1. Composto quelante que tem a fórmula: ((NH4)2Sθ4)a*(H2Sθ4)b*(H2θMNH4HSθ4>x; caracterizado pelo fato de que a está entre 1 e 5, b está entre 1 e 5, c está entre 1 e 5 e x está entre 1 e 10.

2. Composto quelante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto quelante é cristalino.

3. Composto quelante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto quelante é hidroscópico.

4. Composto quelante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto quelante é capaz de quelar um sal metálico.

5. Composto quelante, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o sal metálico compreende um sal de zinco, magnésio, manganês, selênio, molibdênio, ferro, boro, cobalto, cobre ou combinações dos mesmos.

6. Composto quelante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto quelante tem um pH abaixo de 2 quando misturado com água.

7. Composto quelante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a é 1, b é 1, c é 1 e x está entre 1 e 6.

8. Composto quelante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os átomos de nitrogênio no composto quelante têm um estado de oxidação de -3.

9. Composto quelante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os átomos de enxofre no composto quelante têm um estado de oxidação de +6.

10. Fluido quelante caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de compostos quelantes, conforme definidos na reivindicação 1, em uma solução de água.

11. Fluido quelante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os compostos quelantes são cristalinos.

12. Fluido quelante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os compostos quelantes são hidroscópicos.

13. Fluido quelante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o fluido quelante é capaz de quelar sais metálicos.

14. Fluido quelante, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sal metálico compreende um sal de zinco, magnésio, manganês, selênio, molibdênio, ferro, boro, cobalto, cobre ou combinações dos mesmos.

15. Fluido quelante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o fluido quelante tem um pH abaixo de 2.

16. Fluido quelante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a é 1, b é 1, c é 1 e x está entre 1 e 6.

17. Fluido quelante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os átomos de nitrogênio nos compostos quelantes têm um estado de oxidação de -3.

18. Fluido quelante, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os átomos de enxofre nos compostos quelantes têm um estado de oxidação de +6.

19. Solução de tratamento de água caracterizada pelo fato de que compreende: um composto quelante conforme definido na reivindicação 1; um sal metálico; e água.

20. Solução, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o sal metálico compreende um sal de zinco, magnésio, manganês, selênio, molibdênio, ferro, boro, cobalto, cobre ou combinações dos mesmos.

21. Solução, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o composto quelante quela o sal metálico.

22. Solução, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que a solução de tratamento de água tem um pH abaixo de 2.

23. Método para tratar água caracterizado pelo fato de que compreende: adicionar uma solução de tratamento de água à água que necessita de tratamento, sendo que a solução de tratamento de água compreende um sal metálico e um composto quelante conforme definido na reivindicação 1.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o sal metálico compreende um sal de zinco, magnésio, manganês, selênio, molibdênio, ferro, boro, cobalto, cobre ou combinações dos mesmos.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a água que necessita de tratamento compreende moluscos incômodos.

26. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a água que necessita de tratamento é água para ingestão e compreende um sabor e/ou odor.

27. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a água que necessita de tratamento compreende mosquitos.

28. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a água que necessita de tratamento é de uma piscina e compreende bactérias.

29. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a água que necessita de tratamento compreende algas.

30. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a água que necessita de tratamento compreende micróbios.

31. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a água que necessita de tratamento compreende um corpo estático de água.

32. Solução de tratamento de produtos agrícolas caracterizada pelo fato de que compreende: um composto quelante conforme definido na reivindicação 1; um ou mais sais metálicos; e água.

33. Solução, de acordo com a reivindicação 32, caracterizada pelo fato de que o sal metálico compreende um sal de zinco, magnésio, manganês, selênio, molibdênio, ferro, boro, cobalto, cobre ou combinações dos mesmos.

34. Solução, de acordo com a reivindicação 32, caracterizada pelo fato de que o composto quelante quela o sal metálico.

35. Solução, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a solução de tratamento de agricultura tem um pH abaixo de 2.

36. Método para tratar produtos agrícolas caracterizado pelo fato de que compreende: adicionar uma solução de tratamento de agricultura a uma cultura agrícola, sendo que a solução de tratamento de agricultura compreende um ou mais sais metálicos e um composto quelante conforme definido na reivindicação 1.

37. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o sal metálico compreende um sal de zinco, magnésio, manganês, selênio, molibdênio, ferro, boro, cobalto, cobre ou combinações dos mesmos.

38. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a solução de tratamento de agricultura entrega pelo menos um dos sais metálicos à cultura agrícola, sendo que o pelo menos um sal metálico compreende um micronutriente para a cultura agrícola.

39. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente adicionar a solução de tratamento de agricultura a um herbicida, em que a solução de tratamento de agricultura é um adjuvante para o herbicida.

40. Método, de acordo com a reivindicação 36, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente adicionar a solução de tratamento de agricultura a um fertilizante, em que a solução de tratamento de agricultura é um adjuvante para o fertilizante.