Verfahren zur Behandlung von Wasser und wasserhaltigen Flüssigkeiten, um deren korrodierende Wirkung auf eisenhaltige Werkstoffe zu beseitigen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Wasser und wasserhaltigen Flüssigkeiten, um deren korrodierende Wir kung auf eisenhaltige Werkstoffe zu besei tigen.
Das den Gegenstand der Erfindung bil dende Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man den auf eisenhaltige Werkstoffe korrodierend wirkenden, wässerigen Flüssig keiten ein Azid zusetzt.
Die Menge an Azid, die der korrodierend wirkenden Flüssigkeit zugesetzt wird, be trägt vorzugsweise 0,02 bis 2 %. Die korro dierend wirkende Flüssigkeit, der das Azid zugesetzt wird, kann, falls es sich nicht um blosses Wasser handelt, eine wässerige Lö sung oder Suspension oder Emulsion sein.
Als Lösungen kommen vorzugsweise sol che in Betracht, die ausser Wasser noch min destens einen organischen, wasserlöslichen, normalerweise flüssigen Stoff, insbesondere einen Alkohol, oder Aceton, enthalten. Das Azid kann aber auch verdünnten Elektrolytlösungen zugesetzt werden, z. B. verdünnten Lösungen von Neutralsalzen, wie z. B. von Kochsalz.
Es hat sich ferner als vorteilhaft erwie sen, einer wässerigen Azidlösung eine Puffe- rungslösung zuzusetzen, wobei die Wasser stoffionenkonzentration der Azidlösung vor zugsweise auf ein pH von über etwa 7 ein gestellt wird. So kann man zum Beispiel der Azidlösung Phosphationen zusetzen.
Nach dem vorliegenden Verfahren lassen sich in vorteilhafter Weise solche Flüssig keiten, wie z. B. Wasser, wässerige Lösun gen, wie wasserhaltige Alkohole oder der gleichen behandeln, die zum Beispiel als Kühlflüssigkeiten für Kraftwagenkühler oder andere Kühler, für Kälteeinrichtungen verwendet, durch eiserne Rohrleitungen ge leitet, oder in eisernen Kannen, Behältern und dergl. gelagert oder versandt werden, wobei in allen Fällen Rostbildung vermieden wird.
Auch lassen sich Desinfektionsmittel- lösungen mit Rostschutzwirkung herstellen, die die ärztlichen Instrumente nicht angrei fen und d:e die Lagerung und den Versand in Metallgefässen zulassen.
Bei dem vorliegenden Verfahren können Azide anorganischer oder organischer Her kunft verwendet werden. Die Konzentra tionen hängen von dem Grad der gewünsch ten Rostschutzwirkung, bei Desinfektions- mittellösungen von der Art des bakteriziden Stoffes, ferner von der Art des Löstingsmit- t:els. des Azides und der Pufferungslösung ab. An Stelle von Phosphaten können auch andere geeinete Ptifferungsmittel, wie Bo rate oder dergl.. verwendet werden.
Beispiele: 1. Es wurden wässerige Azidlö sungen. die 0,25, bezw. 0,7, bezw. 1,0% Natriumazid, NaNj, enthielten, hergestellt und als Ver- yleichsf@iasig@eit Leitungswasser von 12 D. H. (Deutsche Härtegrade) benutzt. In sämtliche Lösunuen wurde sorgfältig ent fettetes Eisen als -\'ersuehslz-örper eingebracht. Die Rostbildung- bei Zimmertemperatur -erde nach Ablauf von 24. 48 und 7 ? Stun den abgelesen.
Während die Versuchskör per in der Vergleiehsflüssigkeit von Lei tungswasser ohne Azid schon nach 24 Stun den eine starke Rostbildung zeigten, waren die Versuchsstüel,:e in den Natrium - Azid- lösungen noch nach drei Tagen vollkommen rostfrei. Die Rostbildung konnte auch auf längere Zeit praktisch vollständig verhindert werden. Es wurde gefunden, dass die Rost bildung schon in einer etwa 0.1 bis 0,? % igen Natrium- Azidlösung unterdrückt wurde.
2. Entsprechend Beispiel 1 wurden wäs serige Kalinmazidlösungen abgestuften Ge haltes hergestellt und in diese Lösungen Stahlbleche eingelegt. Nach 48 Stunden zeigte sich, da.ss in 0,5 und 1 % iger Kalium azidlösung das Rosten völlig verhindert wurde. Sogar diejenigen Eisenstücke, die in einer Kaliumazidlösung von 0,25 % gelegen hatten, zeigten nur eine schwache Korrosion, während die Bleche in Leitungswasser ohne Azidzusatz völlig verrostet waren.
Mit dem gleichen eindeutigen Erfolg verliefen Ver suche mit Barium-Azid, Ba(N3)", oder Te- traniethylammoniuin-9.zid (CH;,)4 . N. N.;.
3. In ähnlicher Weise wurde die Rost- Schutzwirkung von Lösungen von Aziden wie Natriumazid in Gemischen von mit Wasser mischbaren, organischen Flüssigkeiten, z. B. mit Alkoholen wie Xthylalkohol, Glykol, Glycerin, oder mit Azeton und dergleichen, die aus gleichen Teilen Wasser und der or ganischen Flüssigkeit bestanden, untersucht und beobachtet, dass nach 72 Stunden schon bei Konzentrationen von 0, 25 %o keinerlei Rostwirkun- eingetreten war.
4. Auch Lösungen mit grösseren Mengen Elektrolyten, wie Salzen, die an sich be kanntlich wesentlich stärker korrodierend wirken, verlieren durch Zugabe von Aziden ihre Agressivität. Eine 2- bis 3 % ige Lösung von Kochsalz, Natriumsalicylat oder von Triä.tli-%#lbenzylaminoniunichlorid zeigt nach geringem Zusatz von Azid, z. B. von Na Iriumazid, dass ein Rosten des Eisens prak tisch nicht eintritt, während die azidfreien Salzlösungen eine sehr starke Rostbildung verursachen.
<B>Es</B> wurde gefunden, dass die Rost schutzwirkung von wässerigen Azidlösungen wesentlich gesteigert werden kann, wenn man den Lösungen Pufferungsmittel. vorzugs weise Phosphationen. zusetzt.
Zur Anwen dung kam eine Pufferlösung nach Sörensen, die aus einem Gemisch von 40 cm' einer 1-molaren Lösung von sekundärem Natrium- phosphat (Na_HPO, + 2H=0) mit 10 cm' einer 1-niolaren Lösung von primärem Ka- liiimphosphat (KILP04) bestand und die be kanntlich ein pi, von 7,3 besitzt.
Zur Durch führung der Versuche, die in der folgenden Tabelle wiedergegeben sind. wurde eine 5 % ige wässerige Lösung von Triäthylbenzyl- ammoniumchlorid von der Formel (C_H;); . C@H"CH: . NCI mit abgestufter Menge Natriumazid versetzt. Es wurden zwei Versuchsreihen zu je vier Versuchen ausgeführt, von denen die Reihe A kein Phosphat, die Reihe B jedoch einen Phosphatgehalt (pg = 7,3) von 0,2 Mol. je Liter enthielt.
EMI0003.0004
% <SEP> Triäthylbenzyl- <SEP> A <SEP> B
<tb> ammoniumchlorid: <SEP> <B>50/. <SEP> 50/'</B> <SEP> 5 <SEP> 0/0 <SEP> 5 <SEP> 0/0 <SEP> <B>5-/. <SEP> 5-/o <SEP> 60/0 <SEP> 50/0</B>
<tb> Phosphat <SEP> (Pufferlösung
<tb> nach <SEP> Sörensen <SEP> pA <SEP> = <SEP> <B>7,8)-</B> <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> m/5 <SEP> m/5 <SEP> m/5 <SEP> m/5
<tb> % <SEP> Natriumazid: <SEP> <B>00/0</B> <SEP> 0,20/0 <SEP> <B>0,5'/o</B> <SEP> 1,0*% <SEP> <B>00/0</B> <SEP> 0,2 <SEP> 0/0 <SEP> 0,5 <SEP> 0/0 <SEP> <B>1,01/0</B>
<tb> Versuch <SEP> 1: <SEP> +-+- <SEP> -+-+ <SEP> -+- <SEP> - <SEP> +-+- <SEP> -+- <SEP> - <SEP> Versuch <SEP> 2: <SEP> ++ <SEP> ++. <SEP> ++ <SEP> + <SEP> ++ <SEP> .+ <SEP> - <SEP> Versuch <SEP> 3 <SEP> :
<SEP> ,-+-+ <SEP> -+-+ <SEP> ++ <SEP> +.+. <SEP> ++ <SEP> .+ <SEP> - <SEP> - Versuch 1 ist mit einer unverdünnten Lö sung angestellt. Nach Versuch 2 ist eine Lö sung nach Versuch 1 mit 10 Teilen Leitungs wasser verdünnt. Versuch 3 zeigt die Rost bildung bei einer Lösung nach Versuch 1, die mit 50 Teilen Leitungswasser verdünnt ist. Die Werte wurden nach 24 Stunden ab gelesen. Dabei bedeuten: - keine Rostbildung -f- schwache Rostbildung ++ starke Rostbildung.
Die Ergebnisse zeigen klar, dass in Gegen wart von Phosphat das Rosten des Eisens durch Zusatz von geringer Menge Azid ver hindert werden kann. 6. In eine 5 % ige Lösung einer Verbin dung folgender Formel
EMI0003.0014
die über eine ausserordentlich starke kakteri- zide Kraft verfügt, wurden abgestufte Men gen Natriumazid von 0 bis 2 Gewichtspro zenten gegeben.
In die Lösungen wurden ent fettete Versuchskörper aus Stahl eingebracht und nach 24 Stunden die Rostschutzwirkung bestimmt. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
EMI0003.0025
% <SEP> Qnaternäres
<tb> Ammoninmehlorid <SEP> : <SEP> <B>50/0 <SEP> 50/0 <SEP> 5o/' <SEP> 5-/. <SEP> 50/0 <SEP> 50/.</B>
<tb> Azid <SEP> : <SEP> <B>0o/' <SEP> 0,10/0</B> <SEP> 0,2-/. <SEP> <B>0,50/0 <SEP> 1,0-/,</B> <SEP> 2,00/0
<tb> unverdünnt: <SEP> ++ <SEP> -+-+ <SEP> - <SEP> - <SEP> 1 <SEP> :10 <SEP> verdünnt: <SEP> -+--f- <SEP> -+-+- <SEP> ++ <SEP> -,- <SEP> - <SEP> 1:25 <SEP> verdünnt: <SEP> -+-+ <SEP> -f--+- <SEP> ++ <SEP> -+-+ <SEP> - <SEP> - Dabei bedeuten:
- keine Rostbildung -I- schwache Rostbildung -+ starke Rostbildung.
In ähnlicher Weise wirken Zusätze von Ka- liumazid, Calciumazid oder andern anorgani- sehen oder organischen Salzen der Stick stoffwa.sserstoffsä.ure. Auch können statt Wasser Mischungen von organischen Lö sungsmitteln wie Alkohole, Azeton oder der gleichen oder Mischungen mit Wasser ver wendet werden.
Es wurde ferner gefunden, dass eine glei- ehe ZÄ"irltunol erzielt -erden kann, wenn man zum Beispiel bakterizid wirkende, quar- ternäre Ammoniumsalze in die entsprechen den quaternären Ammoniumazide überführt. 7.
In einer 5%igen Lösung von p-Chlor- m-Kresol in gleichen Teilen Äthylalkohol und Wasser wurde Natriumazid (0 bis 2 Ge wichtsprozente) gelöst und die Rostschutz wirkung untersucht.
Nach 24 Stunden wur den folgende Ergebnisse erzielt:
EMI0004.0015
% <SEP> p-Chlor-m-Iiresol
<tb> (in <SEP> Alkohol-Wasser <SEP> 1: <SEP> 1) <SEP> 5 <SEP> 0/0 <SEP> <B>50/0</B> <SEP> 5 <SEP> % <SEP> <B>5-/.</B> <SEP> 5 <SEP> 0/0
<tb> 0% <SEP> AZid <SEP> : <SEP> 0 <SEP> 0/0 <SEP> 0,20/0 <SEP> <B>0,50/0 <SEP> 1,0-/"</B> <SEP> unverdünnt: <SEP> -@--f <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 1 <SEP> : <SEP> 10 <SEP> verdünnt: <SEP> -j--@- <SEP> -+- <SEP> - <SEP> - <SEP> 1:20 <SEP> verdünnt:
<SEP> -@---@- <SEP> -@--@-- <SEP> -@--@- <SEP> -f- <SEP> - Es ist von grosser praktischer Bedeutung. (ass sich. bei Geeigneter Bemessung des Azid- zusatzes zum Beispiel ä ige Verdünnungen von Desinfektionsmitteln herstellen lassen, die praktisch rostschutzsicher sind.