CZ264897A3

CZ264897A3 - Prostředek na ochranu před namrzáním a pro rozmrazování

Info

Publication number: CZ264897A3
Application number: CZ972648A
Authority: CZ
Inventors: Gertrude Dipl. Ing. Kaes
Original assignee: Lang And Co.
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1998-03-18
Also published as: EP0826759A1; CZ285921B6; EP0826759B1; CA2213023A1; ATA152196A; AT405408B; US5853610A; ATE226237T1; DE59708481D1

Description

Prostředek na ochranu před nemrzáním a pro rozmrazování

Oblast techniky

Vynález se týká prostředku na ochranu proti zamrzání a pro rozmrazování obsahujícího substance, které mají nízký bod tuhnutí, zvláště obsahující chlór, jakožto rozmrazovací prostředek. Dále se vynález týká přísady do rozmrazovacích prostředků a způsobu ochrany ploch před namrzáním nebo způsobu odmrazování, při němž se nanáší rozmrazovací prostředek, zvláště obsahující chlór, s výhodou procesem zvlhčování rozprašováním.

Dosavadní stav techniky

Prostředky proti zamrzání a na rozmrazování se používají pro snižování bodu tuhnutí vodných roztoků, jednak za účelem zabránění tvorby pevného ledu a jednak pro rozmražení již vytvořeného ledu. Jako takovéto rozmrazovací prostředky jsou známy anorganické soli, chlorid sodný, chlorid hořečnatý, chlorid vápenatý, fosforečnany draselné, fosforečnany sodné, fosforečnany amonné, dusičnan amonný, dusičnany alkalických zemin, dusičnan hořečnatý, síran amonný, sírany alkalického kovu, a rovněž organické sloučeniny, jako například nízkomolekulární alkoholy, glykoly, mléčnany nebo močoviny.

Kromě účinku snižování bodu tání, který působí na vodu, má při použití takovýchto prostředků pro rozmrazování a na ochranu před zamrzáním u tohoto prostředku zvláštní význam problém korozivity a hledisko životního prostředí. Je známo, že dosud nej častěji používané prostředky pro rozmrazování a na ochranu před namrzáním jsou chlorid sodný, popřípadě chlorid vápenatý / chlorid hořečnatý, protože jsou nej levnější. Obsah chlóru ve vodném roztoku způsobuje jak silnou korozi železa a dalších kovových materiálů, betonu a zdivá, tak i poškození rostlin.

Obsah chlóru v sypaných solích nebo v solných roztocích ztěžuje známým způsobem příjem vody do kořenů stromů a nízkých rostlin. Chloridy se pak přesouvají do listů a tam způsobují poškození. Listy od okraje hnědnou a předčasně opadávají. Deštěm a tajícím sněhem se chloridy ze spadaných listů znovu vymývají a tento škodlivý oběh chloridů se opakuje. Tímto způsobem dochází k stálé akumulaci chloridů v půdě.

Podíl sodíku se akumuluje ještě silněji a vede k zaplavování a tvorbě vrstev v půdě. Vztah mezi rozsahem poškození a obsahem sodíku je však méně výrazný, než mezi poškozením a poměrem sodíku a draslíku.

Stejně jako dusík nebo fosfor patří také draslík ke třinácti základním živinám rostlin. Kvůli draslíku nemůže ale docházet k eutrofii, protože běžně nepředstavuje limitující prvek.

Podle DE-OS 29 33 318 je známo použití chloridu sodného / draselného ve spojení s CaO, CaCO₃, MgO nebo MgCO₃. Také zde jsou však obsažena velká množství škodlivých chloridů vedle nerozpustných podílů vápence a dolomitu. Mnohé zveřejněné materiály se zabývají snižováním korozívního účinku sypaných solí (NaCl), například přidáním 0,1 až 10 % dusíkatého vápna podle DE -PS č. 28 47 350, přičemž dusíkaté vápno snad snižuje korozi kovů, ale nikoli škodlivé účinky NaCl na rostliny, zvířata, stavební materiál a podobně.

• · • φ ·· φφφφ • · • · ··· φ • · ·· ·

Na základě výše uvedených problémů s prostředky pro rozmrazování a na ochranu před zamrzáním, které obsahují chloridy, se už dlouho usiluje o využití jiných produktů, jako například síranu amonného, močoviny, dusičnanu sodného. Takovéto směsi s různými inhibitory koroze jsou například popsány v AR-PS 191 383 a US-PS 2,980.620.

Amonné soli, které zapříčiňují nižší teploty tání a tuhnutí u vody, mohou ovšem napadat beton, zdivo a další stavební materiály, obsahující vápník, jako například betonové jízdní dráhy, příjezdy, kanály a podobně, když nejsou smíchány s odpovídajícími ochrannými látkami / inhibitory.

Sírany (bez odpovídajících přísad) se přeměňují s trikaciumaluminátem ztvrdlé cementové kaše na ettrigit a tím způsobují zvětšení objemu, čímž dochází k vydouvání a k odprýskávání.

Při použití organických prostředků pro rozmrazování a na ochranu před zamrzáním lze zabránit nebezpečí koroze snadněji, neboř mnohé organické sloučeniny působí na materiál méně agresivně, a mohou být uzpůsobeny také pomocí inhibitorů tak, že zabraňují korozi, obzvláště u kovů. Kromě ekonomického hlediska - organické sloučeniny jsou obvykle mnohem dražší než odpovídající prostředky anorganické povahy - představuje u mnoha produktů problém hledisko životního prostředí.

Proto je úkolem vynálezu inhibovat působení na minerální materiály, jako je například beton, a na kovové materiály rozmrazovacím prostředkem, a s výhodou značně redukovat potřebné množství tohoto rozmrazovacího prostředku, aby se minimalizovalo zatížení životního prostředí. Dále má být • ·

4 4 4 · · ·· •44444 4 4 4 4 4 < · 4 zlepšen poměr draslík / sodík, který je důležitý pro růst rostlin.

Podstata vynálezu

Prostředek na ochranu před namrzáním a pro rozmrazování podle vynálezu se vyznačuje tím, že tento prostředek obsahuje jako přísadu uhličitan draselný a ve vodě rozpustný křemičitan alkalického kovu. Pro posyp vlhkou solí je dán uhličitan draselný a křemičitan alkalického kovu jako přísada ve formě vodného roztoku a rozmrazovací prostředek je ve formě prášku nebo granulátu, přičemž s výhodou obsahuje přísada ve formě vodného roztoku do 50 hmotnostních % uhličitanu draselného a do 30 hmotnostních % křemičitanu alkalického kovu, vztaženo na hmotnost roztoku. Množství přísady ve formě roztoku je s výhodou v rozmezí 10 až 30 hmotnostních %, vztaženo na hmotnost rozmrazovacího prostředku. Alternativně mohou být rozmrazovací prostředek a přísada s uhličitanem draselným a křemičitaném alkalického kovu ve formě práškové nebo granulátové směsi, přičemž tato přísada je přítomna v množství 1 až 50 hmotnostních %, včetně, vztaženo na hmotnost rozmrazovacího prostředku.

Křemičitan alkalického kovu je s výhodou přítomen v množství v rozmezí 1 až 10 hmotnostních %, a ve zbytku do 100 % převažuje uhličitan draselný. Vzhledem k celkové hmotnosti prostředku na ochranu před namrzáním a pro rozmrazování může být množství práškové nebo granulované přísady v rozmezí 1 až 50 hmotnostních %. Upřednostňovány jsou křemičitany draselné a sodné.

Přísada podle vynálezu bez rozmrazovacího prostředku je ·· ···· « ·· ···« • · · · · · · «· · • ♦ ······ • 9 9 99 ·· 99 9 9 é · · · · · ·« ···· ·· 999 99 99 9 rovněž předmětem vynálezu a její podstata je popsána výše. Způsob ochrany ploch před namrzáním a odmrazování se vyznačuje tím, že se do rozmrazovacího prostředku před posypem nebo při něm přimíchá výše definovaná přísada.

Účelem vývoje výhodného posypu vlhkou solí byl požadavek minimalizace potřebného množství sypané soli. Na počátku vývoje se zkoušelo stříkat na ulice rozmrazovací soli v rozpuštěné formě. Tímto způsobem se sice účinně nanášela menší množství (5 g / m²) , a byly vyloučeny ztráty způsobené větrem, avšak chyběly rezervní rozmrazovací látky. Tyto rezervy jsou ale bezpodmínečně nutné, aby se u silnějších vrstev ledu dosáhlo kromě povrchového (plošného) tání rovněž určitého působení do hloubky.

Jako logický důsledek uvedených nevýhod vznikl moderní posyp vlhkou solí, při kterém je používána posypová sůl (tuhá látka) vázaná tekutou fází. Eventuelně je možné přimíšení štěrku.

S výhodou se tedy kombinuje tekutá fáze, roztok uhličitanu draselného inhibovaný křemičitany alkalických kovů, s tuhými chloridy alkalických kovů. Tato vyvážená kombinace vede jednak k již uvedenému menšímu zatížení životního prostředí, a jednak zajišťuje nutnou ochranu minerálních látek, jako je beton, cement, kovy, lehké kovy a podobně.

Použitím solného roztoku uhličitanu draselného místo obvyklých solných roztoků chloridu vápenatého nebo sodného se sníží obsah chloridů a zmenší se výše uvedené působení chloridů na vegetaci. Další výhodou tohoto vynálezu je zlepšení obsahu draslíku v zemi. Draslík je nenahraditelným prvkem výživy rostlin. Podporuje především potřebné bobtnání plazmatických koloidů a aktivuje různé enzymatické systémy. Není nutno se obávat případné eutrofizace, protože draslík obecně nepředstavuje limitující prvek v zemi.

Aby se mohl provádět posyp vlhkou solí, jsou zapotřebí posypové vozy se zásobníkem na solný roztok a dávkovacím zařízením. Protože již ale všechny moderní, v současnosti používané posypové vozy mají potřebné technické předpoklady, nepředstavují tyto požadavky žádný problém.

Výhody posypu vlhkou solí oproti konvenčním posypovým metodám jsou z hlediska bezpečnosti provozu, ochrany životního prostředí a také hospodárnosti nepřehlédnutelné:

- Navázání solného prachu, zanášení sypané látky do bočních prostor je téměř vyloučeno.

- Díky lepší schopnosti přichycení se doba setrvání posypové látky na vozovce prodlužuje.

- Optimálním využitím rozmrazovací látky lze výrazně snížit množství posypového materiálu.

- Mohou být účinně nanášena již malá posypová množství (<10 9/m²) .

- Rezerva tuhého rozmrazovacího prostředku ve vlhké soli umožňuje kromě povrchového rozmrazování také rozdrobení silnějších vrstev ledu díky tuhým zrnům soli.

- Propojení zrn soli a tím snížení ztrát odvanutím umožňuje výrazně větší šířku posypu (až tříproudová vozovka). Zmenšením posypového množství se výrazně prodlužuje dosah posypových vozů.

Dále jsou vysvětleny škody vyvolané solí u porézních stavebních materiálů a jejich mechanismy. Škodlivé účinky na stavební materiály jsou indukovány především dvěma mechanismy:

- Škody způsobené poškozením struktury na základě tlakových účinků (například krystalizační a hydratační tlak).

- Poškození korozí v oblasti výztužné oceli.

Tlakové účinky poškozující stavební materiál vznikají třemi různými procesy:

Vznik krystalizačního tlaku může být vysvětlen následovně: soli se obvykle vyskytují ve stavebním materiálu jako více nebo méně nasycené roztoky. Je známo, že přesycené roztoky mohou vykrystalizovat. Protože je krystalizace spojena s přírůstkem objemu, vytváří se v pórech stavebního materiálu tak zvaný krystalizační tlak. Přesycení vzniká na základě odpařování vody v pórech způsobeného teplotou a tím stoupající koncentrace soli. Velikost tohoto krystalizačního tlaku závisí samozřejmě na druhu a koncentraci soli. Důsledkem je zničení struktury póru v materiálu. Pro vysvětlení následují krystalizační tlaky důležitých, z hlediska stavebního škodlivých solí při teplotě 0°C a při 100 % přesycení:

CaSO * H 0 33,5 N mm“²

MgS<\ * 1 H₂O 27,2 N mm“²

NaCl 55,4 N mm“²

Hydratační tlak vzniká v důsledku schopnosti většiny solí navazovat přes chemickou reakci hydrátovou vodu. Při navazování krystalové vody však někdy dochází ke zvětšení objemu, které se projeví jako krystalizační tlak. Tím rovněž dochází k již popsanému poškození struktury pórů. Rozhodující pro tento mechanismus je jednak množství vody, které může • · · · · · · • · · · · • · · · · · · • · · · • 9 · · · pojmout odpovídající sůl, a jednak teplota přeměny, při které je hydrátová voda přijímána, popřípadě odevzdávána. Čím je tato teplota nižší, tím častěji dochází k hydratační změně a tím závažnější je škodlivé působení této soli. V této souvislosti je nutno poukázat na to, že NaCl (protože nevykazuje tvorbu hydrátů) se na tomto mechanismu poškození nepodílí. Pro ilustraci je uveden hydratační tlak síranu vápenatého (sádry) při 0°C a 100 % relativní vlhkosti vzduchu.

CaSO * % H O -> CaSO * 2 H 0 219 N mm’²

2 4 2

Další krystalizační tlak vzniká takzvanou chemickou korozí. Při této chemické reakci dochází působením kyselého deště k přeměně solí obsažených ve stavebních materiálech. Kyselý déšč vzniká mimo jiné při spalování olejů a uhlí znečištěných sírou. Obsažená síra se následně oxiduje na kysličník siřičitý (SO₂) a kysličník sírový (SO₃). Kysličník siřičitý se může v atmosféře různými mechanismy rovněž oxidovat na kysličník sírový. Kysličník sírový je ve vodě rozpustný a tvoří spolu s vodou zředěnou kyselinu sírovou (H₂soj .

s ₊ O₂ -> SO₂so₂ + ½ o₂ -> so₃SO + Η O -> H SO

2 2 4

Kyselina sírová se dostává s dešťovou vodou a vodou z tajícího ledu nebo sněhu do kapilárního systému stavebního materiálu, kde jsou nakonec napadena pojivá a jsou přeměna na sírany. Tato přeměna je doprovázena drastickým nárůstem objemu, který opět způsobuje krystalizační tlak. Pomocí ná• · 4 4 · ·

444 · • · · 4 · 4 4 · • · «*·· • 9 4 · · 4 · — Q_ ··· ···

444444 444 44 sledujících dvou příkladů je ilustrováno působení kyseliny na pojivo. Nárůst objemu, ke kterému při tom dochází, je uveden v procentech v závorkách vedle reakčních rovnic.

H SO + CaCO + 2H 0 -> CaSO *2H 0 + H 0 + CO (100%)

3 2 422 2

H₂SO₄ + MgCO₃ + 7H₂O -> MgSO₄*7H₂O + H₂0 + C0₌ (430%)

Výztuže v betonu dodávají tomuto stavebnímu materiálu bezpodmínečně nutnou pevnost v tahu při oh ybu. V důsledku vysoké alkality stavebního materiálu (pH přibližně 12,5 - 12,8) se tvoří na povrchu oceli pasivační vrstva oxidů, která chrání výztuž před rzí. Toto ochranné působení před korozí se omezuje na oblast hodnot pH od 9,5 do 13. V důsledku vnějších vlivů, jako je například kyselý déšú a CO₂ze vzduchu, se může hodnota pH v betonu snížit (tento proces se nazývá karbonatizace). Tato karbonatizace probíhá ale při odpovídající kvalitě betonu tak pomalu, že stabilita staveb odpovídá několika staletím. Skutečná stabilita je však silně ovlivňována bodovou korozí na základě chloridů, které jsou již v betonu přítomny a které se do něj dostávají přídavně z vnějšku. Tato koroze probíhá bohužel relativně nezávisle na hodnotě pH.

Úkolem předloženého vynálezu je jednak již zmíněná redukce množství posypového prostředku, a jednak redukce, popřípadě potlačení výše uvedených mechanismů poškození. Pro vysvětlení působení vynálezu na příkladech jsou následně • · · · · · · · · • · · · · 9 9 • · · · · · · · · · · * · · · · · · · ······ ···«· 99 · mechanismy poškození

- 10 uvedeny na příkladu pojivá (CaC0₃) a jejich prevence zajištěná vynálezem.

H SO + CaCO -> CaSO + HO + CO

4 3 4 2 2

CaSO₄ + %H₂O -> CaSO₄ * 3ŽH₂0 Krystalizační tlak 33,5 N mm'²CaSO₄ * 3žH₂0 -> CaSO₄ * 2H₂O Hydratační tlak 219 N mm^-2

Všechny výše uvedené mechanismy poškození jsou založeny na tom, že nejprve se voda obsahující sůl dostane do pórů v betonu. Již při tomto kroku se uplatňuje působení ochranného prostředku pro beton obsaženého podle vynálezu. Křemičitan alkalického kovu reaguje s ionty vápníku na nerozpustný křemičitan, vysráží se na povrchu a tím uzavře póry (nerozpustnost povrchu betonu). Tím se ztíží další pronikání solného roztoku do stavebního materiálu.

Tento ochranný mechanismus při použití prostředku podle vynálezu lze vysvětlit následovně:

Kovy mají tendenci přecházet v kontaktu s vodou nebo roztoky do kationtové formy. Při tomto mechanismu se využívá skutečnost, že, když se kov M¹ (Na, K, atd.) setká v elektrolytu s jiným iontem kovu M² (Ca, Mg, Al, atd.), dojde k iontové substituční reakci. Tak tomu je, když ionizační schopnost M¹ je větší než ionizační schopnost M².

M¹(nedisociováno) + M² (ion) -> M^íion) + M²(nedisociováno) (1)

Obvykle reagují vodné roztoky křemičitanů alkalických kovů na základě hydrolýzy silně alkalicky.

-ι-ι · ······ “ -L-L * · · · · · ···· ·· ··· ··

M¹ SiO + Η O -> M¹ Si O + M^XOH (2)

3 2 2 2 5

Vodné roztoky křemičitanů alkalických kovů, jako M¹ SiO = M¹ O*SiO . M¹ Si 0 = M¹^0*2Si0^, M²0, a podobně,

3 2 2225 2 2 z betonu reagují, jak je popsáno například v rovnici (3), s křemičitany alkalických kovů a tvoří křemičitany M² a koloidní kyseliny křemičité.

M¹ Si 0 + M²0 + H 0 -> M²SiO + SiO + Si(OH) + lYTOH (3)

2 5 2 3 2 4

Ionty halogenu, jako X” reagují s M² a tvoří komplexní iont M²X^_m^_i (přičemž m je oxidační číslo kovu M²). 0 tomto komplexním iontu se předpokládá, že urychluje jak hydrolýzu, tak i dehydratační reakci, jak je popsáno v rovnicích (4) a (5) .

M²X“ + H 0 -> M²(OH) + X“ (4) m-4-12 m.

M²(OH) + M¹ Si 0 -> M^OH (5)

Po neutralizaci křemičitanů pomocí S0₃ nebo C0₂ ze vzduchu, která podmíněna prostředím, vzniká z křemičitanů alkalického kovu hydratovaný SiO₂ / Si(OH)₄ ve formě gelu, který se vysráží jako koloid a rovněž přispívá k uzavření pórů. Tyto vyloučené vrstvy křemičitanů ovšem nepředstavují žádnou vzduchotěsnou hydrofobaci.

Nejdůležitější funkce, které jsou převzaty vynálezem, jsou jednak ochrana před korozí (kovy na vozidlech, ocelové »· · · armatury, lehké kovy, a podobně) a jednak povrchovou ochranu pro minerální stavební materiály, například beton. Pomocí křemičitanů alkalických kovů, které jsou obsaženy v tekuté fázi, je silně inhibováno napadení kovů motorových vozidel a tím se přispívá k zachování hodnotného majetku obyvatelstva .

V tekuté fázi se může jednat například o vodný roztok asi 3 až 10 hmotnostních % křemičitanů alkalického kovu (M₂0 / SiO₂ asi 1/1,0-3,9) a asi 40 hmotnostních % uhličitanu draselného. Na rozdíl od dosud obvyklých solných roztoků (CaCl a NaCl), které mohly být používány pouze do asi -20°C, je možné používat prostředek podle vynálezu až do teplotních oblastí pod -30°C. Uhličitan draselný propůjčuje solnému roztoku bod tuhnutí na teplotě pod -35°C. Aby bylo možno pracovat rovněž s dosavadními systémy při teplotách do -20°C, musely být používány solné roztoky chloridu vápenatého s koncentrací alespoň 30%. Mezitím se zjistilo, že solný roztok CaCl o vysoké koncentraci, když se dostane jako samotný rozmrazovací prostředek na silnici, může při určitém, avšak dosud blíže nezjištěném stavu počasí, popřípadě vzduchu, způsobovat výrazné snížení drsnosti vozovky. Aby se toto riziko, ke kterému může dojít i při vylití roztoku v důsledku poškozené nádrže nebo poškozeného vedení, pokud možno vyloučilo, byla koncentrace solného roztoku omezena na

25. Tím je použití takovýchto známých systémů omezeno na teplotní oblast nad -20°C.

Příkladná provedení vynálezu

Následující příklady mají vynález podrobněji vysvětlit,

avšak nikoli omezit

Příklad použití 1: Podle tohoto vynálezu se jako přísada do rozmrazovacího prostředku použila tekutá fáze v oblasti koncentrací od přibližně 5 do 40% (s výhodou 10 až 30 %) vztaženo na suchý chlorid sodný. To znamená, že při nanesení 15 g prostředku podle vynálezu na jeden m² a předpokládané tlouštce ledu 1 mm by po uskutečněném tání zůstal asi 0,18 % roztok uhličitanu draselného s hodnotou pH asi 10,27 (určeno v čisté vodě z vodovodu). Nízký obsah alkalických látek se v krátké době neutralizuje díky SO₃ (kyselý déšt) a C0₂ze vzduchu.

Příklad 2: Za účelem otestování delšího působení tohoto vynálezu na beton byly uloženy zkušební vzorky ve tvaru hranolu po dobu 6 měsíců v 3 % roztocích prostředku na ochranu před namrzáním a pro rozmrazování podle vynálezu, které sestávaly z chloridu sodného a roztoku uhličitanu draselného s křemičitany alkalického kovu, a to v rozpuštěném stavu. Zkušební roztoky se každý měsíc obnovovaly. Pro srovnání byly další tři zkušební vzorky uloženy za stejných podmínek v čisté vodě.

Optické zhodnocení zkušebních vzorků ukázalo, že po ukončení testu byly všechny hrany a rohy hranolů rovné a ostré.

Následně se zkušební vzorky uložily na další měsíc do 3% roztoku podle vynálezu (jak bylo popsáno výše) při 40°C.

Po zkoušce byly všechny hrany a rohy vzorků rovné a ostré, vydutí, trhliny ani odprýskávání se nevyskytovaly, což dokazuje požadovaný účinek.

Příklad 3: Dále byla betonová tělesa ve třídách pevnosti B160 (odpovídá chodníkovému betonu), B300 (odpovídá silničnímu betonu) a B500 (odpovídá mostnímu betonu) o rozměrech 160 x 40 x 40 mm vystavena následujícím zkušebním podmínkám:

1) 28 dní v 3 % roztoku podle vynálezu (ve vodě s 10° tvrdosti) při 40°C

2) 28 dní v 3 % roztoku podle vynálezu (ve vodě s 10° tvrdosti) s teplotním cyklem (8 hodin při 40°C / 16 hodin při pokojové teplotě)

3) 28 dní ve vodě (10° tvrdosti) při 40°C

4) 28 dní ve vodě (10° tvrdosti) s teplotním cyklem (8 hodin při 40°C / 16 hodin při pokojové teplotě)

Optické posouzení ukázalo, že zkušební tělesa nevykazovala žádná odprýskávání, hrany a rohy byly rovné a ostré.

Zkouška pevnosti v tahu při ohybu proběhla podle Ónorm B 3310 (portlandský cement, struskoportlandský cement a vysokopecní cement) a v průměru byly získány pro všechny čtyři pokusy a vždy odpovídající zkušební vzorek přibližně stejné hodnoty. Na základě výše uvedených pokusů lze tedy stanovit, že betonová zkušební tělesa nebyla znatelně poškozena ani z hlediska kvality povrchu a hran betonu, ani z hlediska • · · ·

- 15 hodnot pevnosti v tahu při ohybu.

Následující příklady 4 až 8 znázorňují přísady podle vynálezu a zkoušky stálosti těchto přísad, které tímto neobsahuj í žádný NaCl.

Příklad 4: Posouzení přísady jako tekuté fáze se uskutečňuje rozpuštěním tuhého uhličitanu draselného v dané vodě z vodovodu. Následně se při mírném míchání přidá asi 50% roztok křemičitanu alkalického kovu.

Příklad 5: Byly vyrobeny čtyři různé přísady jako tekuté fáze pro zkoušku koroze. Obsah uhličitanu draselného byl u všech solných roztoků konstantně 40%. Obsah křemičitanu draselného (molový poměr K₂O/SiO₂ = 1/2,2) byl následující:

Roztok	1	4	%	roztok	křemičitanu	alkalického	kovu
Roztok	2	6	O. Ό	roztok	křemičitanu	alkalického	kovu
Roztok	3	8	%	roztok	křemičitanu	alkalického	kovu
Roztok	4	10	o, “o	roztok	křemičitanu	alkalického	kovu

Příklad 6: Roztok 1 byl volně pozorován při 20°C po dobu jednoho týdne z hlediska případných změn. Tento solný roztok však zůstal po celou dobu stálý.

Příklad 7: Roztok 1 byl pozorován při -18°C po dobu jednoho týdne z hlediska případných změn. Tento solný roztok zůstal rovněž při těchto podmínkách po celou dobu stabilní a nevy- 16 kazoval žádné tendence ke krystalizaci.

Příklad 8: Roztok 1 byl pozorován při -40°C po dobu 12 hodin z hlediska případného výskytu krystalizace. Tento roztok zůstal po celou dobu nezměněn.

Příklad 9: S roztoky 2 až 4 se postupovalo analogicky k příkladům 2-4. Rovněž nemohly být zjištěny žádné změny jednotlivých tekutých fází.

Příklad 10: U zkušebních lázní se vždy jednalo o 3 % roztoky průmyslové soli (NaCl), ke kterým byly přidány různé koncentrace uhličitanu draselného a křemičitanu alkalického kovu. Pro srovnání sloužil 3% roztok průmyslové soli bez příměsi (bez přísady). Příprava zkušebních lázní se uskutečnila v simulované dešťové vodě s hodnotou pH 5,5 (stopově Cl”, SO₄ ^2-, Ca²*, H* a NH₄*). Jako kritérium pro vyhodnocení ochranné funkce byly použity úbytky nebo příbytky hmotnosti v mg na ploše (100 cm²) v závislosti na čase.

Zkušební přípravky:

a) 3% průmyslové soli v simulované dešťové vodě

b) 3% průmyslové soli + 1% přísady 0 v simulované dešťové vodě

c) 3% průmyslové soli + 1% přísady 6 v simulované dešťové vodě vodě

d) 3% průmyslové soli + 1% přísady 10 v simulované dešťové

Přísada O: 44% K₂CO₃ % HO

Přísada 6: 40% K₂CO₃

6% K₂O/SiO₂ = 1/2,2 (roztok) % H₂O

Přísada 6: 40% K₂CO₃

10% K₂O/SiO₂ = 1/2,2 (roztok) % HO

Koroze železného plechu

Přípravek a) Zkušební vzorek vykazoval lineární úbytek hmotnosti v závislosti na čase:

22	h:	- 9,03 mg/100 <	cm²
47	h:	- 16,38 mg/100	cm²
90	h:	- 26,00 mg/100	cm²
120	h:	- 32,24 mg/100	cm²
193	h:	- 50,40 mg/100	cm²

Přípravek b) Tvorba korozního povlaku již po asi 10 hodinách, který do asi 50 hodin od započetí pokusu zůstal konstantní, avšak pak výrazně zesílil:

22	h:	+	5,00	mg/100	cm^;
47	h:	+	6,15	mg/100	cm^:
90	h:	+	15,45	mg/100	cm^:
120	h:	+	23,00	mg/100	cm
193	h:	+	54,00	mg/100	cm

Přípravek c) Žádný výskyt koroze až do asi 50 hodin od zapo·· ···· ··· · ·· četí, pak došlo na povrchu kovu, který nevykazoval žádný výskyt samotné koroze, k vykvétání:

22	h:	+	0,21	mg/100	cm^:
47	h:	-	1,40	mg/100	cnr
90	h:	+	6,50	mg/100	cnr
120	h:	+	18,46	mg/100	cm^:
193	h:	+	54,43	mg/100	cnr

Přípravek d) Lehký začátek koroze jako u přípravku c) po 30 hodinách:

h: - 0,21 mg/100 cm² h: + 5,46 mg/100 cm² h: + 13,85 mg/100 cm²

120 h: + 26,00 mg/100 cm²193 h: + 67,62 mg/100 cm²

Koroze hliníkového plechu

Zkušební roztoky a,c a d nevykazovaly žádný počátek koroze po dobu pozorování. A to zřejmě v důsledku vytvoření pasivační vrstvy oxidů hliníku (xnH_z0), popřípadě nenapadnutelnosti vrstvy oxidů hliníku na hliníkovém plechu.

Přípravek b) Okamžitý počátek progresivního rozpouštění hliníku, který se dostal do klidového stavu teprve po asi 25 hodinách díky vytvoření pasivační ochranné vrstvy, zřejmě po spotřebování činidla ovlivňujícího rozpouštění:

h: - 101 mg/100 cm² h:

mg/100 cm²

Tento příbytek hmotnosti při korozních zkouškách železného plechu (přípravky b), c) a d) lze vysvětlit vytvořením ochranné vrstvy. Tato ochranná vrstva by mohla sestávat z uhličitanů křemíku-železa.

90	h: -	79	mg/100	cm^:
120	h: -	75	mg/100	cm^:
193	h: -	71	mg/100	env

Další příklady přísad ve formě tekuté fáze:

Příklad 11: 40% K₂CO₃

10% K₂O/SiO₂ = 1/1,0 (roztok) 56% vody z vodovodu

Příklad 12: 35% K₂CO₃

6% K₂O/SiO₂ = 1/3,2 (roztok)

59% vody z vodovodu

Příklad 13: 40% K₂CO₃

10% K₂O/SiO₂ = 1/3,9 (roztok) 50% vody z vodovodu

Příklad 14: 40% K₂CO₃

6% Na₂O/SiO₂ = 1/1,0 (roztok)

54% vody z vodovodu

Příklad 15: 30% K₂CO₃

3% Na₂O/SiO₂ = 1/2,0 (roztok) • · · · · · • · · · · ·

67% vody z vodovodu

Příklad 16: 35% K₂CO₃

6% Na₂O/SiO₂ = 1/3,3 (roztok)

59% vody z vodovodu

Následně budou popsány některé příklady prostředků pro rozmrazování a na ochranu před namrzáním ve formě prášku:

Příklad 17: Výroba směsi uhličitanu draselného, křemičitanu sodného. Přidání tuhého křemičitanu sodného se provede v oblasti koncentrací 1 až 10% (Na₂0/Si0₂ = 1/1 až 1/3,3).

Příklad 18: 50% směs uhličitanu draselného /křemičitanu sodného (viz příklad 17) 50% NaCl

Příklad 19: 30% směs uhličitanu draselného /křemičitanu sodného (viz příklad 17) 70% NaCl

Příklad 20: 10% směs uhličitanu draselného /křemičitanu sodného (viz příklad 17) 90% NaCl

Příklad 21: 1% směs uhličitanu draselného /křemičitanu sodného (viz příklad 17) 99% NaCl

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Prostředek na ochranu před namrzáním a pro rozmrazovánír _řol?sahující anorganické substance s nízkým bodem tuhnutí u a -obsahující chlóry jako NaCl, MgCl₂ nebo CaCl₂ jakožto rozmrazovacl prostředek, vyznač u.j ící se tím, že tento prostředek obsahuje jako přísadu směs uhličitanu draselného a ve vodě rozpustného křemičitanu alkalického kovu.
2. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se/ tím, ze pro posyp vlhkou soli ysou uhličitan·/ draselný a křemičitanualkalického kovu přítomny-jako přísada ve formě ^z po. OUfAlfJ 'S /ř'/ 'Pj ly i /c, V vodného roztoku a rozmrazovací prostředek je ve fořmě prášku nebo granulátu. '.iX írcvď
3. Prostředek podle nároku 2, vyznačující , s e / a 7 t i/ (' // /

tím, že přísada jako vodný roztok obsahuje až 50 hmot- ^;β<γ_γnostních % uhličitanu draselného a až 30 hmotnostních % křemičitanu alkalického kovu, vztaženo na hmotnost roztoku.
4. Prostředek podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že množství přísady jako roztoku je v rozmezí 5 až 40 hmotnostních %, nejlépe 10 až 30 hmotnostních %, vztaženo na hmotnost rozmrazovacího prostředku.
5. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozmrazovací prostředek a přísada s uhličitanem • ·· · ·· · · · · · ·· · ·· ······ • ·· ·· · · ··· ·

-77- ··· ··· ·· ···· ·· ··· ·· ·· · draselným a křemičitanem alkalického kovu jsou přítomny jako směs prášku nebo granulátu.
6. Prostředek podle nároku 5, vyznačující se tím, že přísada je přítomna v množství v rozmezí 1 až 50 hmotnostních % včetně, vztaženo na hmotnost rozmrazovacího prostředku.
7. Prostředek podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že přísada obsahuje křemičitan alkalického kovu v množství 1 až 10 hmotnostních % a zbytek do 100 hmotnostních % je převážně uhličitan draselný.
8. Prostředek podle jednoho z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že prášková nebo granulovaná přísada je přítomna v množství 1 až 50 hmotnostních % vztaženo na celkovou hmotnost prostředku na ochranu před namrzáním a pro rozmrazování.
9. Prostředek podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že křemičitan alkalického kovu má složení M₂O/SiO_, s molový poměrem 1/1 až 1/3,3, když M=Na, nebo s molovým poměrem 1/1 až 1/3,9, když M=K.
10. Prostředek podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že křemičitan alkalického kovu je křemičitan sodný nebo křemičitan draselný.

·· ···· · ·· ·· ···· • · · ···· ·· · • · ······ _Λ · ·······*··

- 23 - ··· ··· ·· ···· ·· ··· ·· ·· ·
11. Přísada pro rozmrazovací prostředek, zvláště rozmrazovací prostředek obsahující chlór, jako NaCl, MgCl₂ a CaCl₂, vyznačující se tím, že obsahuje uhličitan draselný a ve vodě rozpustný křemičitan alkalického kovu.
12. Přísada podle nároku 11, vyznačující se tím, že je ve formě vodného roztoku a obsahuje až 50 hmotnostních % uhličitanu draselného a až 30 hmotnostních % křemičitanu alkalického kovu, vztaženo na celkovou hmotnost přísady v roztoku.
13. Přísada podle jednoho z nároků 11 nebo 12, vyznačující se tím, že je ve formě homogenní práškové nebo granulátové směsi, přičemž obsahuje křemičitan alkalického kovu v množství 1 až 10 hmotnostních % a zbytek do 100 hmotnostních % je uhličitan draselný.
14. Přísada podle jednoho z nároků 11 až 13, vyznačující se tím, že křemičitan alkalického kovu má složení M₂O/SiO₂ s molový poměrem 1/1 až 1/3,3, když M=Na, nebo s molovým poměrem 1/1 až 1/3,9, když M=K.
15. Přísada podle jednoho z nároků 11 až 14, vyznačující se tím, že křemičitan alkalického kovu je křemičitan sodný nebo křemičitan draselný.
16. Způsob rozmrazování nebo ochrany ploch před namrzáním, při němž se nanáší rozmrazovací prostředek, zvláště obsahující chlór, nejlépe vlhkým posypem, vyznačuj ící ·· ··· · ·· · ······ · ·· ······ _n . · ······*···

- 24 - · · · ··· ·· «··· 99 999 99 99 · se tím, že se k rozmrazovacímu prostředku před posypem nebo při něm přimíchává přísada podle jednoho z nároků 11 až 15.