DE102006011875A1

DE102006011875A1 - Acid based cleaning solution, useful for wells and pumps, comprises water, hydrochloric acid, oxalic acid and an amphoteric surfactant

Info

Publication number: DE102006011875A1
Application number: DE200610011875
Authority: DE
Inventors: Enrico Putzke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-09-20

Abstract

Acid based cleaning solution (A) comprises water, hydrochloric acid, oxalic acid and an amphoteric surfactant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungslösung für Pumpen und dergleichen Einrichtungen, wie Brunnen, die mit stark Ablagerungen bildenden Wässern in Berührung kommen, sodass sich dort Ablagerungen ausbilden, die den Wirkungsrad der jeweiligen Einrichtung zunehmend verringern.The Invention relates to a cleaning solution for pumps and the like devices, like wells that are heavily laden with deposits in water contact come, so that there educate deposits that the Wirkungsrad of the respective institution increasingly decrease.

Basierend auf der geologischen Beschaffenheit des Bodens ist zu förderndes Wasser häufig sehr stark mit Mineralien versetzt, die Ablagerungen bildend, wie das beispielsweise bei im Grundwasser gelöstem Eisen(III)hydroxid der Fall ist. Damit ist turnusmäßig eine Reinigung der dieses Grundwasser kontaktierenden Flächen notwendig.Based on the geological nature of the soil is to be promoted Water often very heavily mixed with minerals, forming deposits, such as for example, when dissolved in groundwater iron (III) hydroxide of Case is. This is a regular one Cleaning the groundwater contacting surfaces necessary.

Diese Reinigung kann sowohl auf mechanischem Wege als auch chemisch erfolgen.These Cleaning can be done both mechanically and chemically.

Geschieht das mechanisch, müssen die Einrichtungen soweit als möglich zerlegt werden. Je nach Grad der Verschmutzung erfolgt zunächst eine Vorreinigung mittels Bürsten oder anderen mechanischen Mitteln, wie Meißeln oder dergleichen. Unter Hinweis auf die mechanischen Beanspruchungen dabei sind Beschädigungen nicht völlig zu vermeiden. Allgemein bekannt ist ebenso die Reinigung mittels eines Hochdruckwasserstrahles, wobei ebenso eine Verschmutzung der Umgebung gegeben ist.happens the mechanical, must the facilities as far as possible be disassembled. Depending on the degree of pollution takes place first Pre-cleaning with brushes or other mechanical means, such as chisels or the like. Under Reference to the mechanical stresses are damages not completely to avoid. Also well known is the cleaning means a high pressure water jet, as well as pollution of the Environment is given.

Bei mit Eisen(III)hydroxid versetztem Wasser erweisen sich beim mechanischen Reinigen eintretende unbeabsichtigte Verschmutzungen als sehr hartnäckig, da Eisen(III)hydroxid als Ocker in Pigmentform ebenfalls zum Einfärben verwandt wird.at with water (III) hydroxide added water turn out to be mechanical Clean incoming unintentional soiling as very persistent, since Iron (III) hydroxide as ocher in pigment form also used for coloring becomes.

Auffällig ist bei dieser Methode ebenso, dass gerade besonders kleine, bei Pumpenteilen oft vorhandene Zwischen- und Hohlräume ungereinigt verbleiben.Is striking in the case of this method as well, especially small, in the case of pump parts often existing intermediate and cavities remain uncleaned.

Ebenso allgemein bekannt sind Trockenwaschmaschinen, bei denen die Pumpenteile zusammen mit Renigungskugeln eingelagert sind Hier wird der fest anhaftende Belag an den Pumpenteilen durch die Reinigungskugeln abgeschlagen.As well Dry washing machines are generally known in which the pump parts are stored together with Renigungskugeln Here is the firm Adhesive coating on the pump parts through the cleaning balls repulsed.

Die Möglichkeit mechanischer Beschädigungen ist hier noch eher gegeben, als beim bereits genannten Verfahren.The possibility mechanical damage is given here even earlier than in the already mentioned method.

Beide Verfahren bleiben auf solche Teile beschränkt, die sich über Tage befindlich zerlegen lassen, was bei Brunneneinrichtungen sehr häufig nicht der Fall ist.Both Procedures are limited to those parts that last for days disassemble, which is very often not at well devices the case is.

Nicht zuletzt deshalb wurden chemische Verfahren entwickelt. Ihre Wirkung ist sehr unterschiedlich, wobei nach Erfahrungen nur hohe Konzentrationen von Säuren wirkungsvoll sind. Gerade diese greifen auf Grund ihrer Aggressivität sehr häufig das Grundmetall an, aus dem die zu reinigenden Teile bestehen.Not Most recently, chemical processes have been developed. Your effect is very different, with experience only high concentrations of acids are effective. These are very common because of their aggressiveness Base metal, from which consist of the parts to be cleaned.

Insbesondere sind es Kombinationen von Salpetersäure und Phosphorsäure, die verwendet werden. Beispielhaft sei hier auf die DE 101 54 922 A1 verwiesen. Durch die hohe Konzentration der Säuren müssen umfangreiche Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden, um das mit der Reinigung beauftragte Personal zu schützen. Ausserdem ist sehr häufig Explosionsgefahr gegeben, wenn es wie im konkreten Fall, zur Entwicklung nitroser Gase kommen kann.In particular, it is combinations of nitric acid and phosphoric acid that are used. Exemplary here on the DE 101 54 922 A1 directed. Due to the high concentration of acids extensive safety measures have to be taken to protect the personnel responsible for the cleaning. In addition, there is a very high risk of explosion if, as in the case in point, nitrous gases can be evolved.

Nach der 199 53 807 A1 wird die Verwendung von Dithioniten vorgeschlagen. Diese gelten aber als selbstentzündlich.To No. 199 53 807 A1 proposes the use of dithionites. These are considered as self-igniting.

In der Schrift DE 33 03 802 A1 wird eine Reinigungslösung für diverse Ablagerungen, auch für Ocker, mit geringer Konzentration beschrieben. Es ist ein Spülen mit Vorbehandlungslösung sowie eine relativ lange Verweilzeit von 12 bis 24 Stunden vorgesehen, um eine hinreichende Wirksamkeit der Reinigungslösung zu erreichen, ohne den zu säubernden Grundwerkstoff anzugreifen. Als wirksame Chemikalie werden Dithionite eingesetzt. Um die schonende Behandlung zu verbessern, sind nichtionische Tenside eingesetzt.In Scripture DE 33 03 802 A1 is a cleaning solution for various deposits, including ocher, described with low concentration. It is a rinse with pretreatment solution and a relatively long residence time of 12 to 24 hours provided to achieve a sufficient effectiveness of the cleaning solution without attacking the base material to be cleaned. As an effective chemical dithionites are used. To improve the gentle treatment, nonionic surfactants are used.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Mittel zu entwickeln, bei dem trotz geringer Verweilzeit bei hinreichender Reinigungslösung der zu säubernde Grundwerkstoff nicht angegriffen wird und somit ein breites Einsatzgebiet gegeben ist.task The invention is therefore to develop a means in which despite a short residence time with adequate cleaning solution the to be cleaned Base material is not attacked and thus a wide range of applications given is.

Die Aufgabe wird gelöst, indem eine auf Säure basierende Reinigungslösung hergestellt wird, bei als wirksame Bestandteile Wasser, Salzsäure, Oxasäure und ein Tensid enthalten sind. Es wurde gefunden, dass eine Zusammensetzung einer Reinigungsflüssigkeit aus Wasser > 84,5 Masse-% bis < 88,5 Masse-% Salzsäure > 5 Masse-% bis < 6 Masse-% Oxasäure > 6 Masse-% bis < 9 Masse-% Tensid < 0,5 Masse-% diese Bedingungen erfüllt.The problem is solved by making an acid-based cleaning solution when effective ingredients include water, hydrochloric acid, oxalic acid and a surfactant. It has been found that a composition of a cleaning fluid water > 84.5% by mass to <88.5% by mass hydrochloric acid > 5% by mass to <6% by mass oxalic > 6% by mass to <9% by mass surfactant <0.5% by mass meets these conditions.

Die einzelnen Komponenten werden einander zugemischt, wobei dem Wasser üblicherweise die Säurekomponenten hinzugemischt werden. Abschliessend wird das Tensid zugemischt.The individual components are added to each other, the water usually the acid components be mixed. Finally, the surfactant is added.

Die Wirkungsweise des Reinigers ergibt sich auf Grund nachstehender Reaktion: Fe(OH)₃ + 3HCl → Fe(Cl)₃ + 3H₂O The mode of action of the cleaner results from the following reaction: Fe (OH) ₃ + 3HCl → Fe (Cl) ₃ + 3H ₂ O

Für Oxasäure ergeben sich mehrere Möglichkeiten (1) (2) (3) bei sich anschließender Bildung von Eisen-(II)-oxalat (4), das ebenfalls direkt gebildet werden kann (5):

(1) Red.: Fe(OH)₃ + 3H⁺ + e^- → Fe²⁺ + 3H₂O
(2) Ox.: (COOH)₂ → 2CO₂ + 2H⁺ + 2e^-
(3) Redox.: 2Fe(OH)₃ + 4H⁺ + (COOH)₂ → 2CO₂ + 2Fe²⁺ + 6H₂O
(4) Fe²⁺ + (COOH)₂ → [Fe(COO)₂] + 2H⁺
(5) 2Fe(OH)₃ + 3 (COOH)₂ → [2Fe {(COO)₂}₃] + 6H₂O

For oxic acid there are several possibilities (1) (2) (3) with subsequent formation of iron (II) oxalate (4), which can also be formed directly (5):

(1) Red .: Fe (OH) ₃ + 3H ⁺ + e ^- → Fe ²⁺ + 3H ₂ O
(2) Ox .: (COOH) ₂ → 2CO ₂ + 2H ⁺ + 2e ^-
(3) Redox: 2Fe (OH) ₃ + 4H ⁺ + (COOH) ₂ → 2CO ₂ + 2Fe ²⁺ + 6H ₂ O
(4) Fe ²⁺ + (COOH) ₂ → [Fe (COO) ₂ ] + 2H ⁺
(5) ₂ Fe (OH) ₃ + 3 (COOH) ₂ → [ ₂ Fe {(COO) ₂ } ₃ ] + 6H ₂ O

Das Tensid kann ebenfalls als Tensidgemisch vorliegen. Relevant ist, dass es in saurem Medium einsetzbar sein muss und amphotäre Eigenschaften aufweist. Damit muss es ein Tensid sein, welches eine negativ geladene als auch eine positiv geladene funktionelle Gruppe besitzt. Ebenso muss eine hinreichende Wassserverträglichkeit gegeben sein. Wichtig ist hierbei, dass ein Tensid mit kationischem Charakter unbrauchbar ist. Ablagerungen aus Kalk sollten, wie auch bei allen anderen auf Säure basierenden Reinigern, nicht in geschlossenen Systemen appliziert werden, da sich Kohlendioxyd entwickelt.The Surfactant may also be present as a surfactant mixture. Relevant, that it must be usable in acidic medium and amphoteric properties having. So it has to be a surfactant, which is a negatively charged one as well as a positively charged functional group. As well there must be sufficient water compatibility. Important here is that a surfactant with cationic character useless is. Deposits of lime should, as with all other on Acid based Cleaners, not to be applied in closed systems, since carbon dioxide develops.

Das Reinigen kann erfolgen, indem die zu reinigenden Teile mit der Reinigungslösung eingesprüht werden, in die Reinigungslösung eingelagert, von der Reinigungslösung durchströmt oder sich mit der Reinigungslösung in einem separaten Behältnis befinden. Wird im letzten Fall im Behältnis noch Turbulenz erzeugt, erhöht sich die Reinigungsleistung und die Verweilzeit kann verkürzt werden.The Cleaning can be done by spraying the parts to be cleaned with the cleaning solution, in the cleaning solution stored, from the cleaning solution flows through or with the cleaning solution in a separate container are located. If turbulence is still generated in the container in the last case, it increases the cleaning performance and the residence time can be shortened.

Im Regelfall ist eine Vorbehandlung nicht erforderlich und bereits nach einer Verweilzeit von ca. 0,5 Stunden der erfindungsgemässen Reinigungslösung in einem zu reinigenden Brunnen oder dergleichen kann eine hinreichende Reinigungsleistung zur Kenntnis genommen werden.in the Normally, pretreatment is not required and already after a residence time of about 0.5 hours of the inventive cleaning solution in a well to be cleaned or the like can be a sufficient Cleaning performance to be noted.

Durch die Anwendung der erfindungsgemässen Reinigungslösung baut sich auf allen metallischen Flächen, in deren Grundwerkstoff Eisen enthalten ist, jedoch nicht bei Kunststoffen, durch die Wirkung der Oxalsäure eine Schutzschicht auf, die einen Grundmetallangriff verhindert. Das erfolgt nach der Formel: Fe²⁺ + (COOH)₂ → [Fe(COO)₂] + 2H⁺ By applying the cleaning solution according to the invention, a protective layer which prevents a base metal attack builds up on all metallic surfaces in whose base material iron is contained, but not in plastics, due to the action of oxalic acid. This is done according to the formula: Fe ²⁺ + (COOH) ₂ → [Fe (COO) ₂ ] + 2H ⁺

Die Schutzschicht kann nach folgender Gleichung auf dem Werkstück direkt entstehen: 2Fe(OH)₃ + 3(COOH)₂ → [2Fe{(COO)₂}₃] + 6H₂O The protective layer can be formed directly on the workpiece according to the following equation: ₂ Fe (OH) ₃ + 3 (COOH) ₂ → [ ₂ Fe {(COO) ₂ } ₃ ] + 6H ₂ O

Damit weist die vorgeschlagene Reinigungslösung im alltäglichen Gebrauch Vorteile auf, wenn es um die Handhabung an sich und die Schonung des zu reinigenden Grundmaterials auf. Korrosionsschutzmittel sind nicht erforderlich und durch Wasserzugabe kann die Konzentration unterschiedlichen Verschmutzungsgraden angepasst werden. Erwähnenswert ist ebenso die zeitliche Reduzierung des gesamten Reinigungsprozesses. Ebenso ist ein weiter Einsatzbereich gegeben, weil sogar bei Teilen aus säurebeständigem Kunststoff ein Einsatz möglich ist. Durch die Zumischung eines Tensids haftet die Reinigungslösung besser an den Ablagerungen und dringt in diese tiefer ein.In order to has the proposed cleaning solution in everyday life Use advantages when it comes to handling itself and the Protection of the base material to be cleaned. Corrosion inhibitors are not necessary and by adding water, the concentration be adapted to different degrees of contamination. noteworthy is also the time reduction of the entire cleaning process. Likewise, a wide range of application is given, because even with parts made of acid-resistant plastic Use possible is. By adding a surfactant, the cleaning solution adheres better at the deposits and penetrate into these deeper.

Über eine vergleichende pH-Wert-Messung zwischen unbenutzter und benutzter Reinigungslösung kann die erzielte Reinigungswirkung ermittelt werden. Ist die Reinigungslösung erschöpft, reagiert sie noch immer sauer. Um den Wert hinreichend genau zu ermitteln, wird die benutzte Reinigungslösung im Verhältnis 1 zu 100 mit Wasser verdünnt. Auch wenn der ermittelte Differenzwert gering ist, ist er ausdeutbar. Liegt der pH-Wert der benutzten Reinigungslösung über dem der unbenutzten Reinigungslösung, weist der ermittelte Differenzwert auf eine abneh mende Reinigungswirkung hin. Ein Wert für ein zulässiges Grösstmass ist für den konkreten Fall bestimmbar an Hand von Erfahrungswerten.A comparative pH value measurement between unused and used cleaning solution can be used to determine the cleaning effect achieved. If the cleaning solution is exhausted, it still reacts acidly. In order to determine the value with sufficient accuracy, the used cleaning solution is diluted with water in a ratio of 1: 100. Even if the determined difference value is low, it is interpretable. Is that pH value of the used cleaning solution over that of the unused cleaning solution, the determined difference value indicates a decreasing cleaning effect. A value for a permissible maximum size can be determined for the specific case on the basis of empirical values.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.The Invention will be described below with reference to an embodiment become.

Einem Rührgefäss von 250 Liter Inhalt werden zunächst 160 Liter Wasser sowie im weiteren 30 Liter 32%ige Salzsäure und 15 Kilogramm Oxasäure aufgegeben. Beide Komponenten werden miteinander vermischt. Unter weiterem Rühren werden 0,5 Liter eines amphotären Tensids zugemischt. Damit stehen 200 Liter der erfindungsgemässen Reinigungslösung gebrauchsfertig zur Verfügung.a Stirring vessel of 250 Liter of content will be first 160 liters of water and in another 30 liters of 32% hydrochloric acid and 15 kilograms of oxalic acid given up. Both components are mixed together. Under further stirring be 0.5 liters of an amphoteric Surfactants mixed. Thus, 200 liters of the inventive cleaning solution are ready for use to disposal.

Claims

On acid based cleaning solution, the next to water from hydrochloric acid and from oxalic acid and the mixture is admixed with an amphoteric surfactant.

cleaning solution according to claim 1, as amphoteric Surfactant a mixture amphoteric Surfactant is used.