BRPI0712170A2 - método para lavar em recipiente de vidro - Google Patents

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Holger Theyssen
Stefan Grober
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Johnson Diversey Inc
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Abstract

MéTODO PARA LAVAR UM RECIPIENTE DE VIDRO A presente invenção se refere a um método para lavar um recipiente de vidro que compreende as etapas de lavagem do recipiente de vidro com um líquido contendo um a gente de quelação, e controlando a concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido por uma detecção colorimétrica. A invenção também se refere a um aparato para realizar tal método e o uso de tal aparato.

Description

"MÉTODO PARA LAVAR UM RECIPIENTE DE VIDRO"
A presente invenção se refere a um método para lavar um recipiente de vidro, um aparato que pode ser empregado para realizar o referido método e o uso do referido aparato para controlar a concentração de um agente de quelação disponível livre em um líquido.
Por exemplo, os recipientes de vidro ou garrafas de artigos de vidro usados nas in- dústrias de comida e bebida, têm que ser completamente limpos antes que estes artigos possam ser cheios com a respectiva comida ou bebida. Este pode ser o primeiro enchimen- to, após a produção dos referidos recipientes de vidro ou pode ser o re-enchimento (recicla- gem) de recipientes de vidro usados. Em ambos os casos há regulamentos rígidos relativos a pureza, os quais têm que ser cumprido antes que um recipiente de vidro possa ser enchi- do ou possa ser re-enchido, respectivamente. É imperativo que um recipiente de vidro seja lavado ao ponto de ser comercialmente estéril.
No primeiro caso, as impurezas ou resíduos da produção dos recipientes de vidro têm que ser removidos. No caso posterior, as garrafas comercialmente estéreis, por exem- plo, têm que ser obtidas de garrafas que foram previamente usadas, que são freqüentemen- te contaminadas com sujeira, molde, açúcar ou outros resíduos, rótulos de produto, cola e similares. Para remover tais contaminantes dos recipientes que estão sendo limpos, ambi- entes severos tal como aqueles que empregam tempos de contato relativamente longos, temperaturas altas e cáustico (por exemplo, NaOH) normalmente são usados. Tais ambien- tes tipicamente têm êxito na limpeza de artigos de vidro usados de forma que fiquem subs- tancialmente livres de contaminantes e comercialmente estéril. Ao fim, as soluções de lim- peza são enxaguadas ordinariamente dos recipientes com água limpa.
Porém, uso de tais condições de lavagem severas podem propriamente causar problemas de contaminação de um tipo diferente. Especialmente durante a etapa de lava- gem cáustica, em particular em temperaturas altas, compostos químicos, que podem conter entre outros também íons de metal, podem ser expostos da superfície do recipiente de vidro a ser lavado causando resíduos não desejados tal como rastros de metal. Os referidos re- síduos não desejados têm que ser removidos de dentro do recipiente de vidro. A lavagem ou enxágüe do recipiente de vidro com água limpa, ordinariamente realizados como uma etapa de lavagem final, normalmente não são suficientes para remover os referidos resíduos não desejados. Então, a lavagem de recipientes de vidro (tanto no caso de um primeiro en- chimento quanto no caso de um re-enchimento) normalmente inclui a etapa de lavar o res- pectivo recipiente de vidro com um líquido contendo um agente de quelação para ligar os íons de metal expostos por um complexo de quelação que pode ser removido facilmente por uma etapa de lavagem subseqüente.
No pedido de patente U.S. No. de Série 11/265.315, um método de limpar recipien- tes de vidro reciclado é descrito. O referido método inclui expor um recipiente de vidro a uma solução cáustica e enxaguar o recipiente de vidro com uma solução de enxágüe que inclui agente de quelação e um ácido. Pelo uso da referida solução de enxágüe (aquosa) se efetua uma limpeza do respectivo recipiente de vidro de íons de metal não desejados expos- tos por uma etapa de lavagem anterior.
Além disso, o efeito de dureza de água da água empregada nas etapas de lavagem diferentes tem que ser considerado. Quanto mais dura a água, o mais alta é a quantidade de agente de quelação a ser adicionado na respectiva etapa de enxágüe, uma vez que o agente de quelação também forma complexos com os íons de metal (cálcio e magnésio) causando dureza de água. Para assegurar, que também os resíduos não desejados causa- dos por, por exemplo, lavagem cáustica dos artigos de vidro, são efetivamente removidos, a quantidade de agente de quelação livre-disponível a ser empregada na referida etapa de lavagem tem que ser controlada. A referida etapa de lavagem é somente efetiva, se a quan- tidade de agente de quelação livre-disponível sempre estiver em certo nível mínimo. Caso contrário, os compostos químicos não desejados expostos da superfície dos artigos de vidro não podem ser removidos efetivamente. Este é em particular o caso, se é empregada água dura na respectiva etapa de lavagem.
No momento, a quantidade de agente de quelação livre-disponível tal como EDTA contida no líquido de lavagem é geralmente controlada empregando um analisador de titula- ção automático que realiza uma titulação potenciométrica com um eletrodo Ca-seletivo em uma amostra do líquido de lavagem que contém EDTA. Uma tal titulação potenciométrica tem desvantagens, uma vez que é lenta e cara, porque inclui a determinação exata da con- centração do agente de quelação.
Além disso, o monitorando de dureza de água durante uma tal etapa de enchimento ou re-enchimento de recipientes de vidro geralmente é realizado empregando titulação colo- rimétrica ou potenciométrica. Por exemplo, a quantidade de carbonato de cálcio presente na solução de lavagem é determinada realizando, por exemplo, uma titulação colorimétrica da respectiva amostra com EDTA. Tem que ser indicado que o monitoramento da dureza de água e a determinação da quantidade de agente de quelação livre-disponível dentro da solução de lavagem são duas tarefas diferentes que têm que ser controladas separadamen- te. O objeto da presente invenção é fornecer um método novo para lavar recipientes de vi- dro mais eficazmente e economicamente em relação à remoção de compostos químicos não desejados que possam conter íons de metal da solução de lavagem.
O objeto é alcançado por um método para lavar um recipiente de vidro que inclui as etapas de: (A) lavar o recipiente de vidro com um líquido contendo um agente de quelação; e (B) controlar a concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido por uma detecção colorimétrica.
A vantagem do método de acordo com a presente invenção é que os custos podem ser economizados devido ao controle muito efetivo da concentração do agente de quelação livre-disponível. Não é exigido não mais realizar uma determinação completa da concentra- ção do agente de quelação. Um controle da concentração pode ser realizado muito rápido, por exemplo, até mesmo em menos de dois minutos, permitindo uma repetição freqüente da referida etapa. Então, os custos também podem ser economizados evitando a adição de uma concentração muito alta de agente de quelação livre-disponível, que tem um efeito po- sitivo no ambiente devido à redução das substâncias químicas empregadas. Por outro lado, a informação é imediatamente obtida no caso da quantidade de agente de quelação livre- disponível ser muito baixa para garantir uma remoção eficiente dos compostos químicos não desejados expostos da superfície do respectivo recipiente de vidro. Então, é evidente que o controle rápido da concentração do agente de quelação empregado no líquido de lavagem, preferivelmente em uma janela predeterminada, é uma vantagem principal do processo de acordo com a presente invenção.
Além disso, o processo como tal ou o aparato para realizar o ferido processo pode ser empregado em aplicações adicionais. Tais aplicações adicionais incluem cada proces- so, em que a concentração de um agente de quelação livre-disponível em um líquido tem que ser controlada. Por exemplo, possíveis aplicações é o emprego em um processo para lavar recipientes tais como garrafa PET, processos de lavanderia ou processos para Iubrifi- cação e limpeza de alimentos e instalações de transporte.
Subseqüentemente, o método para lavar um recipiente de vidro de acordo com a presente invenção é explicado em detalhes.
Etapa (A)
A etapa A inclui a lavagem do recipiente de vidro com um líquido contendo um a- gente de quelação. Um recipiente de vidro a ser lavado pode ser de qualquer forma e ta- manho, que seja geralmente empregado no campo de, por exemplo, indústria de comida e/ou bebida. Preferivelmente, o recipiente de vidro é uma garrafa, preferivelmente uma gar- rafa para cerveja e/ou bebidas ou qualquer outra bebida com álcool ou sem álcool.
O líquido empregado na etapa (A) contém um agente de quelação. O líquido é pre- ferivelmente uma solução aquosa. O líquido preferivelmente contém menos do que 1% em peso do halogênio que contém compostos (por litro de líquido) e/ou preferivelmente menos do que 6 ppm de cloro disponível livre.
O agente de quelação pode ser qualquer agente de quelação conhecido por alguém versado na técnica, que o agente de quelação é capaz de ligar um metal, preferivelmente um íon de metal, tal como um ligando bi-, tri-, tetra-, penta- ou hexa coordenado, em particu- lar, formando um complexo de metal. Os agentes de quelação preferidos incluem uma ami- na ou pelo menos um grupo funcional de ácido carboxílico. Os exemplos de agentes de quelação preferidos a serem empregados na presente invenção são selecionados do grupo que consiste em EDTA (ácido etilenodiaminatetracético), EGTA (ácido etilenoglicol-bis-( b- aminoetil éter)-N,N-tetraacético), NTA (ácido nitrilotriacético), DTPA (ácido dietilenotriamina- pentaacético), HEIDA (sal de dissódio de ácido N-(2-hidroxietil)imodiacético), IDS (sal de iminodissucinato de sódio); GLDA (sal de tetrassódio de ácido glutâmico-ácido N1N- diacético), MGDA (diacetato de metilglicina), ácido glicômico, 2,2'-bipiridila e misturas des- tes. IDS é comercialmente disponível como Baypure CX100 (Lanxess, Alemanha), MGDA é comercialmente disponível como Trilon M (BASF AG, Ludwigshafen, Alemanha), HEIDA (também conhecido como sal de dissódio de etanoldiglicinato ou EDG-Na2) é comercialmen- te disponível como Dissolvine® EDG (Akzo Nobel, Países Baixos), GLDA é comercialmente disponível como Dissolvine® GL-38 (Akzo Nobel, Países Baixos). Os sais do ácido livre cor- respondente dos agentes de quelação mencionados acima também podem ser usados con- tanto que o agente de quelação tenha menos afinidade pelo sal sendo usado comparado ao metal que será removido da superfície do recipiente de vidro. Preferivelmente, o agente de quelação é EDTA.
Como empregado aqui, uma quantidade efetiva de agente de quelação é aquela quantidade que reduz a concentração de lixiviação de metal da superfície do recipiente de vidro sendo limpo em uma modalidade, a quantidade efetiva de agente de quelação no lí- quido varia de 0,01% em peso a 1% em peso. Em outras modalidades, a quantidade efetiva de agente de quelação nos líquidos varia de 0,02, 0,05 ou 0,1% em peso a 0,4, 0,5, 0,6, 0,7% em peso.
O líquido contendo o agente de quelação pode também conter um ácido, que pode trabalhar sinergicamente com o agente de quelação na remoção de metais da superfície de vidro. O ácido também pode ser empregado para controlar o pH e pode apropriadamente ser um quelador de metais. Desse modo, o ácido pode ser um ácido mono-, di-, ou policar- boxílico. Os ácidos carboxílicos exemplares incluem ácido acético, oxálico, maléico, fumári- co, tartárico, cítrico, aspártico, ou glutâmico, uma mistura de qualquer dois ou mais destes ou sal destes. Em algumas modalidades, a quantidade de ácido usada nos líquidos varia de 0,01 a 0,5 ou 1% em peso ou de 0,1 a 0,5 ou 1% em peso. A quantidade de ácido é tipica- mente igual ou menor do que a quantidade de agente de quelação de metal.
O líquido pode também compreender um tampão para controle melhorado do pH da etapa de lavagem. Em uso normal, a etapa de lavagem (A) é pretendida ser usada repeti- damente em numerosos recipientes de copo. Com cada uso, o líquido empregado na etapa (A) fica sendo diluído com quantidades pequenas da solução cáustica aquosa que pode ele- var ao pH do líquido e pode diminuir a eficiência da remoção de metal. A adição de tam- pão(s) em, por exemplo, 0,01% em peso a 1% em peso reduz a velocidade desta elevação no pH e prolonga a vida do líquido empregado na etapa (A). Em algumas modalidades, a quantidade de execuções de tampões de 0,01% em peso a 0,1, 0,2, ou 0,5% em peso; de 0,05% em peso a 0,2, 0,5 ou 1% em peso; ou de 0,1 a 0,2, 0,5 ou 1% em peso. Durante a formulação do líquido empregado na etapa (A), quantidades pequenas de hidróxidos de me- tal e/ou ácidos minerais podem ser usadas para ajustar o pH do líquido ao valor desejado. Os tampões adequados para uso na presente invenção incluem qualquer tipicamente usado na técnica pata alcançar um pH de pelo menos 4 porém menor do que 9. Os agentes e- xemplares incluem KHPO3, NaPO4, oxalato de sódio, oxalato de potássio, misturas destes, e outros.
Os líquidos para lavar recipientes de vidro de acordo com a etapa (A) estão comer- cialmente disponíveis ou em forma de um concentrado ou como solução de uso diluído, pre- ferivelmente como uma solução de uso aquosa. Divo LE (JohnsonDiversey, Racine, Wis- consin, USA) é um exemplo para um líquido comercialmente disponível que contém EDTA como agente de quelação. Divo Al (JohnsonDiversey, Racine, Wisconsin, USA) é um exem- plo para um líquido comercialmente disponível que contém ácido para ajuste de pH.
Tem que ser mencionado que na presente invenção os compostos químicos são mencionadas pela sua estrutura/nome químico na forma pura respectiva a menos que indi- cado de outro modo. Especialmente quando eles são empregados em uma mistura sua estrutura química pode ser alterada devido à influência de, por exemplo, pH-valor da mistura respectiva. Por exemplo, um ácido livre pode ser parcialmente ou completamente transferi- do em um sal correspondente ou uma reação química pode ocorrer.
Etapa B
A Etapa (B) inclui controlar a concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido (empregado na etapa (A)) por uma detecção colorimétrica. Em uma modalidade preferida, a detecção colorimétrica é realizada tomando-se uma amostra do líquido empre- gado na etapa (A) e a referida amostra é transferida para uma unidade de detecção colori- métrica para realizar as etapas (B).
Como indicado acima, é essencial obter uma remoção efetiva de resíduos não de- sejados causados por compostos químicos expostas da superfície do recipiente de vidro a ser lavado que o líquido empregado na etapa (A) contém uma quantidade suficiente de a- gente de quelação livre-disponível. Em contraste com métodos de acordo com o estado da técnica, em que a concentração do agente de quelação livre-disponível é precisamente de- terminada empregando uma titulação potenciométrica de consumo de tempo com um ele- trodo seletivo de cálcio, a etapa (B) da presente invenção é realizada por uma detecção co- lorimétrica para controlar a concentração. O termo "detecção colorimétrica" inclui cada de- tecção colorimétrica conhecida por alguém versado na técnica. A detecção colorimétrica necessariamente não tem que ser uma titulação colorimétrica. Preferivelmente, a detecção colorimétrica é realizada reagindo o agente de quelação livre-disponível com uma quantida- de precisa de um composto para formar um complexo. Isto significa que no método de acordo com a presente invenção não é necessário realizar uma titulação coiorimétrica inteira para determinar a quantidade exata do agente de quelação livre-disponível presente no líquido empregado na etapa (A). A detecção coiorimé- trica é realizada misturando uma amostra que contém o agente de quelação livre-disponível (do líquido empregado na etapa (A)) com uma quantidade precisa de composto, que reage com o agente de quelação livre-disponível para formar um complexo. A reação é monitora- da pela presença adicional de um indicador devido a uma possível mudança na cor do indi- cador. No caso da concentração do agente de quelação livre-disponível ser menor do que aquela do composto, que reage com o agente de quelação livre-disponível, então nenhuma mudança na cor do indicador é observada. Isto significa que a concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido da etapa (A) está abaixo de um nível crítico. Por outro lado, se uma mudança na cor do indicador é detectada, a concentração do agente de quela- ção livre-disponível no líquido da etapa (A) está acima de um nível crítico.
O ajuste ou determinação da quantidade precisa do referido composto dependem da concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido da etapa (A) que é consi- derado estar controlado (nível crítico). Então, a quantidade precisa do referido composto se iguala à concentração que é equimolar àquela do nível crítico do agente de quelação livre- disponível. Em outras palavras, é a concentração que é requerida por observar uma mu- dança na cor do indicador empregado em uma titulação coiorimétrica correspondente.
Preferivelmente, uma janela de concentração do agente de quelação livre- disponível é detectada. Esta janela normalmente varia de um mínimo de 2,5 ppm (nível crí- tico baixo) a um máximo de 25 ppm (nível crítico superior). Esta janela varia preferivelmente de 4 a 15 ppm, mais preferivelmente, 5 a 10 ppm, e em particular de 5 a 7 ppm.
O composto que reage com o agente de quelação livre-disponível durante a detec- ção coiorimétrica para formar um complexo pode ser qualquer composto que possa ser usa- do por alguém versado na técnica por uma titulação coiorimétrica ordinária de um agente de quelação tal como EDTA. Os compostos preferidos são sais solúveis em água de magné- sio, cálcio ou zinco. Preferivelmente, o composto selecionado do grupo que consiste em MgSO4, Mg(NO3)2, MgCI2, CaSO4, Ca(NO3)2, CaCI2, Zn SO4, Zn(NO3)2 e ZnCI2.
O indicador empregado na detecção coiorimétrica pode ser um indicador conhecido por alguém versado na técnica a ser empregada a uma titulação coiorimétrica ordinária de um agente de quelação tal como EDTA. O indicadores preferidos são sal de monossódio de ácido 3-hidróxi-4-[(1-hidróxi-2- naftalenil)azo]-7-nitro-l-naftalenossulfônico, ácido 2-hidróxi-l- (2-hidróxi-4-sulfonaftalenil-1-azo)-naftalina-3-carboxílico, 2,7-bis[bis(carboximetil)- aminometilj-fluorescina, sal de dissódio de ácido 6-(5-cloro-2-hidróxi-4-sulfofenilazo)-5- hidróxi-1-naftalenossulfônico, hidronato de purpurato de amônio ou ácido 3-hidróxi-4-(6- hidróxi-m-tolilazo)naftaleno-l-sulfônico. A seleção de um indicador apropriado também de- pende da seleção do composto empregado para reagir com o agente de quelação Iivre- disponível para formar um complexo. No caso do composto conter magnésio, daquele do indicador como preferivelmente sal de monossódio de ácido 3-hidróxi-4-[( 1 -hidróxi-2- naftalenil)azo]-7-nitro-i-naftalenossulfônico (também conhecido como Briochrome T Preto), sal de dissódio de ácido 6-(5-cloro-2-hidróxi-4-sulfofenilazo)-5-hidróxi-1-naftalenossulfônico (também conhecido como Mordante Blue 9), ou ácido 3-hidróxi-4-(6- hidróxi-m- tolilazo)naftaleno-l-sulfônico (também conhecido como calmagita). No caso do composto conter cálcio, o indicador é preferivelmente ácido 2-hidróxi-l-(2-hidróxi-4- sulfonaftalenil-l- azo)-naftalina-3-carboxílico (também conhecido como ácido carboxílico de calcona), 2,7- bis[bis(carboximetil)-aminometil]-fluorescina (também conhecido como calcina), ou hidronato de purpurato de amônio (também conhecido como, Murexida). No caso do composto conter zinco, então o indicador é preferivelmente Eriochrome Preto T.
Além disso, um tampão pode ser empregado na etapa (B). Este tampão pode ser misturado com o composto que reage com o agente de quelação livre-disponível e/ou o indi- cador antes de ser empregado na etapa (B) ou o tampão pode ser misturado com os referi- dos componentes e o agente de quelação livre-disponível durante a etapa de detecção colo- rimétrica (B). Preferivelmente, o tampão empregado na etapa (B) é selecionado de uma mis- tura de NH4CI e NH4OH, preferivelmente em valor de pH 10.
Preferivelmente, a mudança na cor da detecção colorimétrica é entre 525 e 880 nm.
Em outra modalidade preferida da presente invenção, a concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido da etapa (A) é controlada por pelo menos duas detec- ções colorimétricas independentes. Preferivelmente, pelo menos duas detecções colorimé- tricas independentes são realizadas em paralelo. Isto é preferivelmente obtido empregando para cada etapa de detecção colorimétrica uma unidade de detecção colorimétrica separa- da. As unidades de detecção colorimétrica como tal são explicadas abaixo em mais deta- lhes. É possível realizar 3, 4, 5 ou até mesmo mais detecções colorimétricas independentes em paralelo, mais preferido é realizar a etapa (B) por duas detecções colorimétricas inde- pendentes, em particular, as duas detecções colorimétricas independentes são realizadas em paralelo.
Pelo menos duas detecções colorimétricas independentes são realizadas preferi- velmente reagindo o agente de quelação livre-disponível com duas quantidades precisas diferentes de um composto para formar um complexo a ser detectado colorimetricamente. A quantidade precisa do composto empregado na detecção colorimétrica é determinada pela janela de concentração do agente de quelação livre-disponível a ser controlado na etapa (B). Preferivelmente, uma detecção colorimétrica independente é ajustada para de certo modo controlar o nível mais baixo da janela (nível crítico) que é preferivelmente 2,5 ppm mais preferivelmente 4 ppm e preferivelmente 5 ppm. A segunda detecção colorimétrica independente é pretendida controlar o nível superior da janela de concentração (nível crítico) que é preferivelmente 25 ppm mais preferivelmente 15 ppm, até mesmo mais preferivelmen- te 10 ppm e preferivelmente 7 ppm.
Em outra modalidade preferida da presente invenção, um sinal acústico e/ou visível é efetuado pela detecção colorimétrica no caso da concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido na etapa (A) está abaixo de 2,5 ou acima de 25 ppm. Além disso, o referido sinal acústico e/ou visível pode ser efetuado por qualquer outro dos níveis superi- or ou inferior indicado da janela de concentração.
O método de acordo com a presente invenção é preferivelmente um método auto- mático e/ou contínuo. Além disso, a etapa (A) pode ser realizada como a então chamada "etapa de enxágüe pré-final", que significa que a etapa (A) é realizada por último como a segunda etapa de todas as etapas de lavagem realizadas para lavar o recipiente de vidro. Preferivelmente, o valor de pH do líquido (empregado na etapa (A)) é entre 6,5 e 8,5, mais preferivelmente entre 7 e 8.
Em uma modalidade da presente invenção, o método de acordo com a presente in- venção também compreende as etapas de:
(C) opcionalmente lavar o recipiente de vidro por uma etapa de pré-lavagem;
(D) lavar o recipiente de vidro com um líquido cáustico; (E) lavar o recipiente de vi- dro com água aquecida; e/ou
(F) lavar o recipiente de vidro por uma etapa de enxágüe final.
Preferivelmente, a ordem das etapas de lavagem é (D), (E), (A) e (F) e etapa (C) é opcionalmente realizada antes da etapa (D).
Em outra modalidade da presente invenção, o método é realizado como segue:
No caso de um método contínuo e a detecção de uma concentração do agente de quelação livre-disponível de menos do que 2,5 ppm (nível crítico= 2,5 ppm), a lavagem do recipiente de vidro é parada até que a concentração do agente de quelação livre-disponível seja elevada acima de 2,5 ppm (nível crítico) adicionando-se o agente de quelação adicional na etapa (A). Preferivelmente o nível crítico é 4 ppm, mais preferivelmente 5 ppm.
Alternativamente, no caso de um método contínuo e a detecção de uma concentra- ção do agente de quelação livre-disponível de acima de 25 ppm (nível crítico = 25 ppm), a adição de agente de quelação adicional na etapa (A) é parada até que a referida concentra- ção fique abaixo de 25 ppm (nível crítico). Preferivelmente o nível crítico é 15 ppm, mais preferivelmente 10 ppm, preferivelmente 7 ppm.
Preferivelmente as duas etapas de controle indicadas acima (B) são realizadas em paralelo por duas detecções colorimétricas independentes.
Outro objetivo da presente invenção é um aparato que inclui pelo menos uma seção (I) para lavar recipientes de vidro e a referida seção (I) está conectada com pelo menos du- as unidades de detecção colorimétrica independentes. Tal aparato atual pode ser usado para realizar o método para lavar um recipiente de vidro de acordo com a presente inven- ção, em particular aquele tipo de método, em que a concentração do agente de quelação livre-disponível de acordo com etapa (B) é controlada por pelo menos duas detecções colo- rimétricas independentes.
As unidades de detecção colorimétrica como tal são oferecidas através de várias companhias. Em princípio, qualquer aparato que também possa ser usado para titulações colorimétricas, pode ser empregado como uma unidade de detecção colorimétrica. Os e- xemplos de unidades de detecção colorimétrica comercialmente disponíveis são "Hardness Monitor SP510" de Hach Company (Loveland, Colorado, USA), "Testomat ECO" de Gebru- der Heyl Analysentechnik GmbH & Co. KG (Hildesheim, Alemanha), "Colorímetro do Pro- cesso" de Deutsche Metrohm GmbH & Co. KG (Filderstadt, Alemanha) ou "Stamolys CA71HA" de Endress und Hauser Messtechnik GmbH & Co. KG (Stuttgart, Alemanha).
Em outra modalidade preferida, a unidade de detecção colorimétrica inclui:
i) uma bomba peristáltica linear ou uma bomba de membrana; ii) um painel de con- trole eletrônico;
iii) um colorimétrico, opcionalmente com um sistema de mistura de estado sólido;
iv) um fornecimento de substâncias químicas empregadas durante a detecção colo- rimétrica; e/ou
v) um caso resistente à corrosão.
O modo que tal unidade de detecção colorimétrica opera é ilustrado no seguinte exemplo que emprega um Hardness Monitor SP 51 Ode Hach Company. Porém, qualquer outra unidade de detecção colorimétrica comercialmente disponível opera analogamente.
1. Um módulo de bomba/válvula peristáltica linear é o coração da unidade de de- tecção colorimétrica. Este módulo precisamente controla o fluxo da amostra entrante (prefe- rivelmente em pressões de linha de 10 a 75 psi (< 0,34 bar)), mede os reagentes e amostra, e os injeta na célula de amostra.
2. Seguinte à injeção, um agitador magnético mistura a amostra e reagentes na cé- lula, fazendo com que o desenvolvimento de cor ocorra.
3. Transmitância de luz pela amostra é então fotometricamente medida.
4. Uma amostra nova é introduzida e uma análise realizada a cada dois minutos.
O aparato como tal, que compreende pelo menos uma seção (I) para lavar recipien- tes de vidro é conhecido por pessoas versadas na técnica. Porém de acordo com a tendên- cia, nenhum aparato como tal, que é conectado com pelo menos duas unidades de detec- ção colorimétrica independentes é conhecido. Um tal aparato é muito vantajoso, uma vez que oferece a possibilidade de controlar em paralelo o nível de concentração superior e infe- rior permissível (nível crítico) de agente de quelação livre-disponível durante uma etapa de lavagem de recipientes de copo. Além disso, o aparato de acordo com a presente invenção permite uma taxa muito rápida de repetição.
Em uma modalidade preferida da presente invenção, a seção (I) é a última como a segunda seção de todas as seções de lavagem empregadas no aparato.
Além disso, o aparato de acordo com a presente invenção pode também compre- ender:
opcionalmente uma seção (II) para realizar uma etapa pré-lavagem; uma seção (III) para realizar uma lavagem cáustica; uma seção (IV) para realizar tratamento térmico com água aquecida; uma seção (V) para realizar uma etapa de enxágüe final; e/ou opcionalmente um filtro.
Um tal aparato que contém uma ou mais seções de lavagem, porém nenhuma uni- dade de detecção colorimétrica é bem conhecido por pessoas versadas na técnica e geral- mente aplicado no campo de enchimento e, especialmente, re-enchimento de recipientes de vidro, em particular de garrafas.
Preferivelmente, cada uma das seções acima mencionada está na forma de um tanque individual.
Outro objetivo da presente invenção é o uso do aparato supracitado, incluindo suas modalidades preferidas, para controlar a concentração de um agente de quelação Iivre- disponível em líquido.
Preferivelmente, a concentração de um agente de quelação livre-disponível é con- trolada em um processo para lavar recipientes, preferivelmente em garrafas PET (polietile- no-tereftalato) ou engarrafas de vidro, em um processo de lavanderia, preferivelmente em um processo de lavagem de tecidos, em um processo para limpeza em aplicações locais na indústria de comida e bebida, em um processo para lavagem de caixote, em um processo de lavagem mecânica de mercadoria, em um processo para tratamento de água, em um processo para Iubrificar e limpar o alimento e instalações de transporte e em um processo para limpar equipamento de hospital.
Exemplos
Princípios e Determinação
As experiências são realizadas empregando uma unidade de detecção colorimétri- ca "Hardness Monitor SP 510" de Hach Companu conectado à seção de enxágüe pré-final de um aparato de lavagem ordinário para recipientes de vidro. Um líquido de lavagem (Divo LE) é adicionado à seção de enxágüe pré-final tendo uma concentração predeterminada de agente de quelação (EDTA). As amostras da seção de enxágüe pre-fnal são transferidas para unidade de detecção colorimétrica. Mordante Blue 9 é empregado como indicador que reage com, por exemplo, Mg(NO3)2 em um valor de pH de 10 para produzir um complexo vermelho-violeta.
O sistema é controlado por um sinal de alarme visível. Se a concentração de EDTA estiver abaixo de um nível crítico (nos exemplos 1 a 4, o nível crítico é 5 ppm) um alarme é obtido. A inexatidão do método para controlar a concentração de EDTA foi determinada ser 10 a 15%. Cada experiência individual foi repetida uma vez. O valor de ppm de EDTA Iivre- disponível se refere à quantidade respectiva de EDTA livre em mg por litro de líquido de la- vagem empregado na etapa de enxágüe pré-final.
1. Validação da quantidade exigida de nitrato de magnésio por preparação de uma nova amostra de solução de indicador. Adição de 0,1226 g de Mg(NO3)2 χ 6H20/50ml para o indicador, que se iguala a um nível crítico de 5ppm de EDTA livre-disponível.
<table>table see original document page 12</column></row><table>
Resultado: Modificação da solução indicadora (Hach. Cat No. 27692-49) tem que ser vista com uma adição de 0,1226 g de Mg(NO3)2 χ 6H20/50ml, respectivamente 2,452 g Mg(NO3)2 χ 6H20/litro de solução indicadora. Então, as concentrações abaixo de 5 ppm de EDTA livre-disponível levam a um sinal de alarme.
2. Sensibilidade na presença de dureza de água A validação do sinal de alarme usando Divo LE com água de torneira (Mannheim, aproximadamente 356 ppm de CaCO3). A preparação de uma solução de Divo LE que con- tém EDTA livre, 1,36 g de Divo LE (igual a 1414 ppm de EDTA) diluído com 200 ml de água de torneira (resultados em 35,4 ppm de EDTA livre). A concentração de EDTA livre foi de- terminada por um kit de teste de Kittiwake Developments Limited (Sussex Ocidental, Grã- Bretanha).
3. Sensibilidade na presença de cloro
A validação do sinal de alarme na presença de cloro disponível. Adição de 40 ppm de solução de hipocloreto de sódio que contém 12% de cloro disponível para uma amostra de água mole e uma amostra de solução Divo LE que contém EDTA livre-disponível.
<table>table see original document page 12</column></row><table>
Resultados: O sistema não mostrou nenhum impacto negativo na presença de cloro disponível até 4,8 ppm. Porém um aumento adicional de cloro disponível levou a perturba- ção da reação de cor e causou um sinal de alarme. 4. Sensibilidade na presença de faixas de pH baixo no enxágüe pré-final Validação do sinal de alarme na presença de pH baixo das amostras de água en- trantes. A preparação de uma solução de Divo LE (contendo EDTA livre-disponível) ajusta- do para pH 2,3 com 1 mol/1 HCI.
<table>table see original document page 13</column></row><table>
Resultado: O sistema pode controlar amostras de água com baixos valores de pH (até aproximadamente 2).

Claims (20)

1. Método, para lavar um recipiente de vidro, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: (A) lavar o recipiente de vidro com um líquido contendo um agente de quelação; e (B) controlar a concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido por uma detecção colorimétrica.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que i) o método é um método automático e/ou contínuo; ii) o método é realizado para re-enchimento do recipiente de vidro; iii) o recipiente de vidro é uma garrafa, preferivelmente uma garrafa para cerveja ou bebidas, iv) etapa (A) é realizada como uma etapa de enxágüe pré-final; e/ou v) etapa (B) é controlada por pelo menos duas detecções colorimétricas indepen- dentes.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente de quelação é selecionado do grupo que consiste em EDTA (ácido etilenodiaminate- tracético), EGTA (ácido etilenoglicol-bis-( b-aminoetil éter)-N,N-tetraacético), NTA (ácido nitrilotriacético), DTPA (ácido dietilenotriaminapentaacético), HEIDA (sal de dissódio de áci- do N-(2-hidroxietil)imodiacético), IDS (sal de iminodissucinato de sódio); MGDA (diacetato de metilglicina), ácido glicômico, 2,2'-bipiridila e misturas destes, em particular ácido etileno- diaminatetracético (EDTA) e/ou o líquido é uma solução aquosa.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a concentração do agente de quelação livre-disponível no líquido na etapa (A) está entre 2,5 e ppm e/ou o valor de pH do líquido é entre 6,5 e 8,5.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a detecção colorimétrica compreende tomar uma amostra do líquido empregado na etapa (A) e a referida amostra é transferida para uma unidade de detecção colorimétrica para realizar a etapa (B).
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a mudança na cor da detecção colorimétrica é entre 525 e 880 nm e/ou a detecção colorimé- trica é realizada reagindo-se o agente de quelação livre-disponível com uma quantidade precisa de uma combinação para formar um complexo.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o composto, que reage com o agente de quelação livre-disponível durante a detecção colori- métrica para formar um complexo é selecionado do grupo que consiste Em MgSO4, Mg(NO3)2, MgCl2, CaSO4, Ca(NO3)2, CaCl2, ZnSO4, Zn(NO3)2, e ZnCl2 e/ou o indicador em- pregado na detecção colorimétrica é sal de monossódio de ácido 3-hidróxi-4-[(1-hidróxi-2- naftalenil)azo]-7-nitro-l-naftalenossulfônico, ácido 2-hidróxi-l-(2-hidróxi-4-sulfonaftalenil-1- azo)-naftalina-3-carboxílico, 2,7-bis[bis(carboximetil)-aminometil]-fluorescina, sal de dissódio de ácido 6-(5-cloro-2-hidróxi-4-sulfofenilazo)-5-hidróxi-1-naftalenossulfônico, hidrato de pur- purato de amônio ou ácido 3-hidróxi-4-(6-hidróxi-m-tolilazo)naftaleno-l-sulfônico.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um sinal acústico e/ou visível é efetuado pela detecção colorimétrica no caso da concentra- ção do agente de quelação livre-disponível no líquido na etapa (A) está abaixo de 2,5 ou acima de 25 ppm.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que no caso de um método contínuo e a detecção de uma concentração do agente de quelação livre-disponível abaixo de 2,5 ppm, a lavagem do recipiente de vidro é parada até que a concentração do agente de quelação livre-disponível seja elevada acima de 2,5 ppm adicio- nando o agente de quelação adicional na etapa (A).
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que no caso de um método contínuo e a detecção de uma concentração do agente de quelação livre-disponível acima de 25 ppm, a adição de agente de quelação adicional na etapa (A) é parada até que a referida concentração fique abaixo de 25 ppm.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente inclui as etapas de: (C) opcionalmente lavar o recipiente de vidro por uma etapa de pré-lavagem; (D) lavar o recipiente de vidro com um líquido cáustico; (E) lavar o recipiente de vidro com água aquecida; e/ou (F) lavar o recipiente de vidro por uma etapa de enxágüe final.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a ordem das etapas de lavagem é (D), (E), (A), e (F) e a etapa (C) é opcionalmente realiza- da antes da etapa (D).
13. Aparato, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos uma se- ção (I) para lavar recipientes de vidro e a referida seção (I) é conectada com pelo menos duas unidades de detecção colorimétrica independentes.
14. Aparato, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção (I) é a última da segundo seção de todas as seções de lavagem empregadas no aparato.
15. Aparato, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de detecção colorimétrica compreende: i) uma bomba peristáltica linear ou uma bomba de membrana; ii) um painel de controle eletrônico; iii) um colorimétrico, opcionalmente com um sistema de mistura de estado sólido; iv) um fornecimento de substâncias químicas empregadas durante a detecção colo- rimétrica; e/ou v) um caso resistente à corrosão.
16. Aparato, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparato adicionalmente compreende opcionalmente uma seção (II) para realizar uma etapa de pré-lavagem; uma seção (III) para realizar uma lavagem cáustica; uma seção (IV) para realizar tratamento térmico com água aquecida; uma seção (V) para realizar uma etapa de enxágüe final; e/ou opcionalmente um filtro.
17. Aparato, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que cada seção é um tanque individual.
18. Uso de um aparato, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO por controlar a concentração de um agente de quelação livre-disponível em um líquido.
19. Uso, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a concentração é controlada em um processo para lavar recipientes, preferivelmente garrafas PET ou garrafa de vidro, em um processo de lavanderia, preferivelmente lavagem de teci- dos, em um processo para aplicações locais para limpeza em indústria de comida e bebida, em um processo para lavar caixote, em um processo de lavagem mecânica de mercadoria, em um processo para tratamento de água, em um processo para Iubrificar e limpar o alimen- to e instalações de transporte e em um processo para limpar equipamento de hospital.
20. Uso, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a concentração é controlada em um processo após uma etapa de lavagem cáustica.
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