CS228838B1 - Nepenivý prostriedok s dispergaSným a sekvestraSným účinkom - Google Patents

Description

2 228 838

Vynález sa týká nepenivého prostriedku s disper-gačným a sekvestračným účinkom pře vodné teplonosnéprostredie, najmš pře cirkulačně chladiace okruhy. V súčasnej době je už samozřejmé. že pri nedostat»ku úžitkovej vody musí sa s ňou racionálně šetriť a ro-bit také opatrenia, aby voda bole viackrát využitá, naj-ma pre chladiace účely. Rieši sa to najma tým. že chla-diaca voda v cirkulačnom systéme cirkuluje od chladia-cich aparátov, v ktorých naberá teplo, na chladiace ve*že. kde prúdom vzduchu a čiastočným odpařením sa ochla-dí a ochladená ide spát do tepelných výmenníkov. Úžit*ková chladiaca voda obsahuje rózne rozpustné látky, naj*má soli vápnika a horčika. ďalej rózne riasy, kaly. ne-rozpustné látky- anorganického a organického póvodu.Tieto látky vytvérajú inkrusty, najmá na chladiacichtrubkách tepelných výmenníkov a tým spósobujiá okremzniženia účinnosti chladenia následnú silnú koróziu.

Na zamedzenie korozie chladiacich systémov'pridá-vajú sa do chladiacich'vód inhibitory rózneho druhu.

Na zabránenie rastu mLkroorganizmov sú přidávané róznetypy biocidov. Na zamedzenie tvorby úsad a inkrustovv chladiacich systémoch pridávajú sa do cirkulačnej vo-dy prostriedky s dispergačnýni a sekvestračnými účinka-mi.

Sekvestračné činidlá tvorbou nestechiometrickýchkomplexov zabraftujú vzniku nerozpustných·solí a tvorbuich vrstiev na povrchu materiálov. Oispergačné Činidlámajú zase za úlohu udržovat už vytvořené pevné částice, - 5 - Λ* 228 838 ktoré móžu pochádzať z hrdze, prachu, ílov, plesku, bio-masy a hlavně uhličitanu vápenatého vo vodě v podobědisperzie, aby nenastávalo ich usadzovanie a prilnieva-nie na steny rúrok aparátov. Zloženie dispergátorov asekvestračných činidiel je rozmanité. Medzi typické dis-pergátory patři· anionové polyméry karboxylových žlúče-nín v podobě ich alkalických soli, Polyméry móžu mať mo-lekulové hmotnost okolo 50 000 a tak móžu mať zabudova-né vo svojej molekule stovky funkčných *COOH skupin.Neionové tenzidy sa vo velkom použivajú ako dispergáto-ry,· Patria sem napr. oxyetylované aminy Οθ až C24. kto-ré sa doporučujú na dispergovanie Si02 /kysličnika kře-mičitého/ vo vodě /V. Brit. pat. 952 352/, podobné akoi oxyetylovaný nonylfenol /V, Brit. pat, 1 141 924/.Medzi sekvestračné prostriedky patria například zlúče-niny na báze kyseliny etyléndiamintetraoctovej a orga-nofosfonovej kyseliny. V poslednom období sa kombinuji}tieto prostriedky vhodnými inhibitormi korozie, potaž-né biocidnými přípravkami. Použijú sa rózne kombináciea vo viacerých prípadoch x příměsi polymérnych látok,najmá na báze kyseliny akrylovej. Například dávkovaniedo vody množstvo 5 ppra zroesi kyseliny akrylovej a 2-hydroxyetylmetakrylát monofosfátu sodného zníži zaná-ěanie vo výmennikoch a chladiacich vežiach o 75 % /□ap. pat. 79, 29, 315/. Fosfátovaná kyselina polyakry-lová má podobné vlastnosti /Braz. pat. 7 806 282/. Ka-nadský patent 1 081 694 uvádza prípravok na báze fos-fátovaného esteru glycerinu alebo fosfátovaného oxy-etylovaného glycerínu. Z tenzidov sú uvádzané kopoly-méry etylénoxidu s propylénoxidom typu Tetronic /kopo-lymér etylénoxidu s propylénoxidom na etyléndiamíne/.Prostriedok připravený fosfatáciou oxypropylovanýchamínov alebo fosfatáciou oxypropylovaných hydroxyuhlo-vodikov uvádza USA pat. 3 965 θθέ. NSR pat. 2 453 107udává zlepšený prostriedok používaný v chladiacich vo-dách připravený fosfatáciou areínoalkoholu s polyhydro- - 4 - 228 838 xyzlúčeninami . Ako najpoužívanéjšie amínoalkoholy súetanolamíny. Typické polyhydroxyzlúčenina je glyceríns 1,5 až 2,5 molmi etylénoxidu, oxyetylovaný manit,oxyetylovaný sorbit, oxyetylovaný trimetylolpropáns 1,5 až 2,5 molmi etylénoxidu. K fosforesterovej zme-si sa přidává vo vodě rozpustná zinočnatá sol, napr.chlorid zinočnatý alebo síran zinočnatý v koncentrá-ciach od 5 do 30 *zú hmot. vo vztahu k fosf oresteru.Československé autorské osvedčenie č. 214 615 uvádzadispergačný prostriedok znižujúci tvorbu úsad a in-krustov zo zmesi kopolyméru etylénoxidu s propylénoxi-dom a alkylpolyglykoléterfosfátu.

Nedostatkom uvádzaných látok je to, že viacerépřípravky sú pěnivé, napr. oxyetylované acyklické ami-ny Cg až C^, oxyetylovaný nonylfenol, fosfátovaný es-ter oxyetylovaného glycerínu a podobné, Pripravujú saz ťažko dostupných surovin alebo na dosiahnutie dis-pergačno-sekvestračného efektu musí sa kombinovat nie-kolko zlúcenin.

Nedostatky známého stavu techniky v tejto oblastido značnej miery odstraňuje nepenivý prostriedok s disper-gačným a sekvestračným účinkom podlá vynálezu, pričomako aktívnu zložku obsahuje s 3 až 50 molmi etylénoxiduoxyetylovaný alifatický amínoalkohol s 2 až 10 C atóma-mi fosfátovaný na obsah fosforu 1,0 až 15 >υ hmot.

Alifatický amínoalkohol móže byť monoetanolamín,dietanolamín, trietanolamín, monoizopropanolamín, diizo-propanolamín, triizopropanolamín, dietylamínoetanol, di-metylamínoetanol alebo ich zmesi. Fosfatácia sa uskutoč-ňuje běžnými fosfatačnými činidlami ako sú ΡΟθ·^3 a kyselina pólyfosforečná. Pri fosfatácii vzniká zmesesterov, pričom převláda pri použití P^Og monoestera diester. Získaný ester sa móže použit’ v kyslej formě,, i alebo móže byť neutralizovaný hydroxidmi alifatickýchkovov alebo amínoalkoholmi. — ii »» 228 838 Výhodou nepenivého prostriedku s dispergačným asekvestračným účinkom podle vynálezu je to, že na do-siahnutie dispergačného a sekvestračného účinku němu··sí sa kombinovat viacero látok, ale účinnost sa dá do-siahnuť jednou zlúčeninou, Na jeho výrobu nie sú po-třebné těžko dostupné suroviny, Oxyetylácia a fosfatá-cia sú běžnými technologickými postupmi používané privýrobě tsnzidov. Získaný produkt je dobré rozpustnývo vodě, takže netřeba používat iné rozpúšťadlá. Ďalšou výhodou prostriedku podlá vynálezu je to,že pri jeho používaní nepeni. Prostriedok možno kom-binovat s inhibítormi korózie a biocidnými látkami.ĎalSie výhody sú zřejmé Z'príkladov prevedenia. Přiklad 1 3

Oo 2,5 dm nerezového autoklávu se přidá 122 gmonoetanolamínu a oxyetyluje sa pod atmosférou dusikaa stálého miešenia za celkového pridania etylénoxidu1 056 g /12 molov/. Teplota oxyetylácie 135 až 145 °C,tlak 0,3 MPa.*197 g vzniklého produktu sa fosfátuje pri60 až 80 °C s P2°5· θβ^ονβ sa použije 47 g Ρ2°5* ^r°·*dukt obsahuje 8,4 % hmot. fosforu. Příklad 2 122 g monoetanolaminu sa oxyetyluje za podmienokuvedených v přiklade 1, za pridania 1 760 g etyléno-xidu /20 molov/· 188 g vzniklého produktu sa fosfátu-je pri 60 až 80 °C s P2°5 za použitia 28 g P20s· Pro-dukt obsahuje 5,7 % fosforu. Příklad 3 61 g monoetanolaminu sa oyetyluje za podmienokv přiklade 1 za pridania 1 320 g etylénoxidu /30 mo-lov/, 138 g vzniklého produktu sa fosfatetuje pri 60 228 838 až 80 °C β PgOg za použitia 14 g P20g. Produkt obeehu-je 4,0 % hmot, fosforu. Přiklad 4 105 g dietanoleminu ea oxyetyluje za podmienok uve-dených v přiklade 1, za pridania 1 980 g etylénoxidu/45 molov/, 209 g vzniklého produktu sa fosfátuje zapodmienok v přiklade 1 so 14 g Ρ2θ5· VznikLý produktobsahuje 2,7 % hmot, fosforu. Příklad 5 150 g trietanolamínu sa oxyetyluje za podmienokuvedených v přikladši , za pridania 220 g etylénoxidu/5 molov/, 185 g vzniklého produktu sa fosfátuje zapodmienok v přiklade 1 so 71 g ρ2θ5· Vzniknutý produktobsahuje 12,0 % hmot, fosforu. Přiklad 6 75 g monoizopropanolamínu sa oxyetyluje za pod-mienok uvedených v přiklade 1, za pridania 1 320 getylénoxidu /30 molov/, 209 g vzniklého produktu safosfátuje za podmienok v přiklade 1 so 7 g ρ2θ0*Vzniknutý produkt obsahuje 1,4 % hmot, fosforu. Příklad 7 192 g triizopropanolaminu sa oxyetyluje za podmie-nok uvedených v přiklade 1, za pridania 880 g etyléno-xidu /20 molov/. 214 g vzniknutého produktu sa fosfátu-je za podmienok uvedených v přiklade 1 so 28 g ρ2θ$·Vzniklý produkt obsahuje 5,1 % hmot, fosforu. - 7 ~ Přiklad 8 228 838 118 g dietylaminoetanolu sa oxyetyluje za podmienokuvedených v přiklade 1, za pridania 352 g etylénoxidu/8 mólov/, 188 g vzniklého produktu sa fosfátuje za pod-mienok v přiklade 1 s 19 g PgOg, Vzniklý produkt obsahu-je 4,0 % hmot, fosforu. Přiklad 9 89 g dimetylaminoetanolu sa oxyetyluje za podmienokuvedených v příklade 1, za pridania 1 100 g etylénoxidu/25 mólov/, 214 g vzniklého produktu sa fosfátuje zapodmienok v přiklade 1 s 9 g P20g, Vzniklý produkt obsa-huje 1,7 % hmot, fosforu. Přiklad 10

Oispergačno-sekvestračná účinnost sa stanovuje podlánasledovného postupu:

Potřebné chemikálie! roztoky a pomdcky: - 0,007 M roztok KC1 /0,5219 g , l*1/ - uhličitan vápenatý zrážaný Čsl, 2 - Lachema, Srno

- 0,1 M roztok Chelatonu III /37,224 g , l"V - amoniakálny pufer: 54 g NH^Cl 350 ©m3 NH.OH konc, 4 3 H20 do 1 000 crn - indikátor Eriochromová čerň T o NaCl v pomere 1 : 10 - HC1 /1 : 1/ - termostat - stopky - meracia nádoba: Oe to v podstatě dvojplášťová kadinka 8 prívodom a odvodem temperovacej kva-paliny.

Rozměry nádoby sú: vnútorný priemer70 mm, výška 120 mm,

Vo výške 60 mra je umiestnený výtokovýotvor s kohútikom & v 228 838 ·» výkonné miešadlo zhotovené z korózlovzdornej ocele - výveva o ~ Erlenmaýerová,poťažne titračná banka obsahu 250 cm3 - odměrný válec, odmerná banka 250 cm , byreta, pipety.Pracovny postup: 3

Oo meracej banky odmeriame 350 cm roztoku KC1,

Zasunieme miešadlo po naznačené výšku, ktorú u každéhopokusu musíme dodržet rovnakú, Roztok sa nechá premie-šať prí rýchlosti 910 otáčok/minúta a temperácie na25 °C, Po vy temperováni roztoku miešadlo na krátku do-bu vypneme a do roztoku vpravíme 5,000 + 0,001 g CaCO^,

Potom súčasne spustíme stopky a miešadlo» K výtokovémuOtvoru připojíme vyevakuovanú banku» Po uplynuti 5 mi-nut od začiaatku miešania toto vypneme a sledujeme se-dimentáciu CaCO^ a Čas» Po 2,5 min otvorime kohút napripojenej banka. Část obsahu meracej nádoby sa týmpřečerpá do Erlenmayerovej banky, Počas sedimentácies nádobkou nehýbeme, Oo Erlenmayerovej banky ďalej priw dáváme cca 1 až 5 cm HC1 /1 : 1/ na rozpustenie CaC0«,

3 J

Roztok kvantitativné prenesieme do 250 cm odmernej banky a doplníme po značku destilovanou vodou, 3 Z odmernej banky odpipetujeme 50 cm vzorky a j prostredie upravíme cca 5 cm amoniakálneho pufru napH a 10, Přidáním indikátora Eriochromovej černé T saroztok sfarbí do vinovočervena, Titruje sa 0,1 M roz-tokem Chelatonu III do sýtoroodrej farby, Spotřeba tit- 3 račného roztoku Chelatonu III na 50 cm roztoku obsa- 3 hujúceho Ca*· sa pohybuje v priemere 1,4 cm , čo je tzv, slepý pokus,

Rovnakým spčsobom ea postupuje za přídavku ekúma- ného prostriedku. Roztok dispergátora připravíme roz-. - 3 puštěním vo vodě, 1 g ekúmaného prostriedku do 100 em 3 odmernej banky, V takto pripravenom roztoku sa v 1 cmnachádza 10 mg ekúmaného prostriedku,

Prí přepočítaní koncentrácie na mg , l"^ použijeme 228 838 nasledovný vzťah: c » V . 28,571 c 28,571 c a koncentrácie skúmaného prostriedku v mg « l"^ 3 V.e objem roztoku skúmaného prostriedku v cro pri-3 daný do 350 cm roztoku KC1,

Skúmaný prostriedók sa dávkuje do roztoku 1 cm3

pipetou za stálého miešania, Po vytemperovani na 25 °C přidáme 5 g CaCO^· Sálej sa postupuje rovnako ato u slepého pokusu. Spotřeba 0,1 M roztoku Chelatonu III3 v cm aa označí ako V^,

Stanoveni© 100 %-nej dispergačnej účinnostií

Stanoví sa podobné ako slepý pokus, lenže po 5 mi- nutách premiešania ihned vypustíme časť roztoku do Erlenmayerovej banky tak, že nedošlo k áadnej sedimentácii.

Spotřeba titračného roztoku Chelatonu III na 50 3 3 cm roztoku obsahujúceho Ca** je například 48 cm , Čt>odpovedá 100 %-nej dispergačno-sekvestračnej účinnostia označí sa ako

Oispergačno-sekvestračnávypočítá zo vzťahus

u účinnost* v percentách 100 sa 100 kde í D, «» dispergačno-sekvestračná účinnostu 3 V100 ” °b3em θ·1 M Chelatonu III v cm odpovsdajú- ci 100 %-nej dispergačno-sekvestračnej účinnost i » objem 0,1 M Chelatonu III v cm za přídavkuskúmaného přípravku. Výsledky dispergačno-sekvestračnej účinnosti sta-novenej podlá metody popísanej v přiklade 10 pri kon- - ίο - 228 838 v porovnaní tenzidmi: centrócii 10 rag s niektorými Pří- klad číslo aminoalkohol počet mólov atylén- oxidu obsah fos- foru /%hmot 0,u /%/ peni- vosť /%/ 1 mono© tánolamin 12 8,4 20,0 0 2 monoetanolamin 20 5,7 17,3 0 2 monoetanolamín 30 4,0 31,0 0 4 dietanolamín 45 2.7 20,0 0 5 trietanolamin 5 12,0 28,1 0 6 monoizopropanolamin 30 1.4 26,0 0 7 triizopropanolamin 20 5,1 34,0 0 8 d i e t y l am i noe t a no 1 8 4,0 14,2 0 9 dimetylamínoetanol 25 U7 15,0 0 10 nonylfenol 10 13,5 280 11 laurylsulfát sodný * - 2,5 458 Ί Ji. mastný alkohol C13 až C15 20 4,2 210 13 nonylfenol 3 .......Už. .........-2x2.. 63

I 11 228 838

Stanovenie penivosti je založené na meraní výšky pěnynad roztokom skúšanej látky po spenení roztoku v odmernomválci. a/ 3kúšobné pornocky

Odmerná banka 1 000 ml

Odmerný válec 500 ml so zábrusovou zátkouPravítko s milimetrovým delením b/ Chemikálie

Destilovaná voda c/ Postup skúšky Připraví sa roztok činidla v destilovanej vodě o kon-centrdcii 1,0 g/1, z ktor^ho sa 100 cnr odleje do 500 crr od-měrného valea a uzavřie sa zábrusovou zátkou. Skúšaný roztoksa spevnuje prevracaním valca o 180° a spát po dobu ! min.50-krát pri teplote 20Í2 °C. I.leria sa výška pěny a výškanespeneného roztoku po uplynutí 1 min. po ukončení spevnovania d/ Výpočet v v

Penivost činidla sa vypočítá zo vztahu: 100 (%) kde P je penivost a výška pěny v cmb výška nespeneného roztoku v cm.

Claims (1)

11 228 838 Mepenivý prostriodok s dispergačným a sckveatračným účin- kom vyznačujáci sa tým, žě ako aktívnu zložku obsahuje s 3 až 50 rnólmi etylénoxidu oxyetylovaný alifatický amínoalkohol s 2 až 10 C atómami fosfátovaný na obsah fosforu 1,0 až 15 >u hmot. R £ D Η E T VY N Á L S Z U Vytiskly Moravské tiskařské závody, provoz 12, Leninova 21, Olomouc Cena: 2,40 Kčs