DE2352630C3 - Inhibitorgemisch für Säurelösungen zur Reinigung von Metalloberflächen - Google Patents

Inhibitorgemisch für Säurelösungen zur Reinigung von Metalloberflächen

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DE2352630C3
DE2352630C3 DE19732352630 DE2352630A DE2352630C3 DE 2352630 C3 DE2352630 C3 DE 2352630C3 DE 19732352630 DE19732352630 DE 19732352630 DE 2352630 A DE2352630 A DE 2352630A DE 2352630 C3 DE2352630 C3 DE 2352630C3
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
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Description

CH2
P-OH
OH
worin m 1 bis 3 und π 3 bis 15 ist Auch sind die Ammonium- und/oder Alkalisalze derselben verwendbar. Bevorzugt ist π in der obigen Formel 8 bis 12. Typische Eigenschaften eines bevorzugten Polyaminomethylphosphonates, worin m 2 und π 10 ist, sind in Tabelle I nachfolgend aufgeführt:
Tabelle I Eigenschaft Beschreibung
«5
Bei der Reinigung von Metalloberflächen mit Säure, wie bei der Entfernung von Kesselsteinablagerungen, beim Abbeizen oder bei anderen industriellen Reinigungsverfahren mit Säure, ist es wichtig, daß das Metall durch die Säure nicht angegriffen wird.
Aus der DE-OS 19 49 339 ist lr3-Dicyclohexyl-2-thioharnstoff zum Inhibieren der korrosiven Wirkung wäßriger Salzlösungen und Säurelösungen auf Eisenmetall- und Aluminiumkörper bekannt Gemäß der US-PS 36 69 902 kann die Löslichkeit des Dicyclohexylthioharnstoffs in wäßrigen Lösungen dabei mit Hilfe von Dimethylacelamid und eines Kondensationsproduktes von Äthylenoxyd und Tertiäroctyl- oder Tertiärnonylphenol erhöht werden. Aus der DE-OS 16 21 465 ist es weiterhin bekannt, lösliche Aminoalkylpolyphosphonsäuren als Korrosionsinhibitoren für Aluminium und Aluminiumlegierungen in schwefelsäure- und/oder phosphorsäurehaltigen Lösungen zu verwenden. Weiterhin sind aus der Literatur zahllose Inhibitoren der unterschiedlichsten Verbindungsklassen für Stahl in Säurelösungen bekannt
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand nun darin, Inhibitorsysteme für Säurelösungen zur Reinigung von Metalloberflächen zu bekommen, die gegenüber den bekannten Inhibitoren erhöhte Wirksamkeit besitzen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß dieses Ziel durch synergistische Inhibitorgemische erreicht wird, die aus etwa 50 bis 99 Gewichts-% Polyaminomethylphosphonat und etwa 1 bis 50 Gewichts-% N.N'-Dicycloalkylthioharnstoff bestehen. Diese Inhibitorgemische werden Säurelösungen für die Reinigung von Metalloberflächen zugesetzt, insbesondere zur Beseitigung von Kesselsteinablagerungen, etwa in Kochern, die zur Wasserdampfentwicklung verwendet werden, in Kühlsystemen oder anderen Anlagen, in denen metallionenhaltiges Wasser verwendet wird. Derartige Ablagerungen sind im allgemeinen Salze, wie Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Bariumsalze oder Natriumsalze.
Im Hinblick auf die relativ geringe Inhibitorwirkung der beiden Einzelbestcndteile der Inhibitorgemische nach der Erfindung alleine ist die erhöhte Wirkung der erfindungsgemäßen Inhibitorgemische überraschend und beruht auf einem synergistischen Effekt
Es sind zahlreiche Polyaminomethylphosphonate bekannt und können durch folgende allgemeine Formel erläutert werden:
Phosphor, Gewichts-% Dichte, kg/I bei 15°C Viskosität bei 200C, cp
Farbe
Molekulargewicht
1,0
U6
dunkel, bernsteinfarbig
etwa 1200
35
40
('S Das Polyaminomethylphosphonat kann als solches oder in einem geeigneten Lösungsmittel, Emulgiermittel oder Dispergiermittel verwendet werden. Es ist in den Inhibitorgemischen zweckmäßig in einer Menge von wenigstens 55 Gewichts-% enthalten.
Die andere Komponente ist ein Ν,Ν'-Dicycloalkylthiohamstoff, vorzugsweise Ν,Ν'-Dicyclohexylthioharnstoff. Andere brauchbare Ν,Ν'-Dicycloalkylthioharnstoffe enthalten 3 bis 5 oder 7 bis 12 Kohlenstoffatome im Cycloalkylring. Der Ν,Ν'-Dicycloalkylthioharnstoff wird vorzugsweise als eine 5- bis 25gewichtsprozentige Lösung oder Suspension in einem wasserlöslichen Lösungsmittel, Emulgiermittel oder Dispergiermittel verwendet
Geeignete wasserlösliche Lösungsmittel, Emulgiermittel oder Dispergiermittel sind beispielsweise Alkohole, wie Methanol bis Butanol, Glycole, wie Äthylenglycol bis Trimethyldiäthylenglycol und höhermolekulare Polyäthylenglycole oder Polypropylengiycole, Ketone, wie Aceton und Methyläthylketon bis Dipropylketon, Polyoxyäthylenäther, Polyoxypropylenäther, Methoxypolyäthylenglycol, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Diäthylacetamid, Dipropylacetamid, Dimethylpropionamid, Diäthylpropionamid und ähnliche Verbindungen sowie Gemische hiervon. Die Polyäthylenglycole haben zweckmäßig ein Molekulargewicht von etwa 150 bis 1000, besonders von etwa 180 bis 800.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Inhibitorgemisch noch einen Farbindikator enthalten, um eine visuelle Beobachtung eines Stärkeverlustes des Inhibitorgemisches zu gestatten. Beispielsweise können dem Mittel etwa 0,5 bis 10 Gewichts-% Methylviolett zugesetzt werden, das einen Stärkeverlust anzeigt, wenn die Farbe von violett nach rötlich wechselt
Die Menge an einer wäßrigen Säurelösung zugesetztem Inhibitorgemisch hängt von der speziellen Verwendung desselben ab. Wenn es zur Entfernung von Kesselstein verwendet wird, bestimmt sich d,ie zugesetzte Menge nach der Menge und der Art des zu entfernenden Kesselsteins. Die Konzentration des Inhibitorgemisches kann etwa 0,1 bis 1000, vorzugsweise etwa 0,1 bis 100 Gewichts-ppm, bezogen auf die Säure, betragen, obwohl auch niedrigere oder höhere Konzentrationen angewendet werden können.
Die Inhibitorgemische nach der Erfindung können in üblicher Weise geeigneten Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, zugesetzt werden.
Beispiel 1
Zinkstreifen von gleichen Abmessungen und mit einem Gewicht von etwa 2 g wurden als Teststreifen verwendet Die Säurelösung bestand aus 200 ml einer 10%igen handelsüblichen Salzsäure in destilliertem Wasser mit einer Dichte von 0366 (15° B6> Die Zinkstreifen wurden in die Lösung 3 Stunden bei 38° C eingetaucht
Die nachfolgenden Inhibitorsysteme wurden mit 467,5 g dieser Säure vermischt und das Gemisch wurde mit destilliertem Wasser auf 10% verdünnt
Tabelle II
Versuch
Nr.
Inhibitor
Behandlungszeit, Min.
Gewichtsverlust, %
keiner
2 g, PMP*)
2 g, DCT")
1 g, PMP
Ig, DCT
1,33 g, PMP
0,67 g, DCT
0.67 g, PMP
1,33 g, DCT
120
180
180
180
180
180
100,00
7334
1937
1.69
5,63
35,04
·) Polyaminomethylphosphonat der oben angegebenen
Struktur, worin m 2 und π etwa 10 bedeutet.
*")N,N'-Dicyclohexylthioharnstoff.
Der in diesem Beispiel verwendete Dicyclohexylthioharnstoff ist ein Handelsprodukt und umfaßt etwa 10 Gewichts-% N.N'-Dicyclohexylthioharnstoff, etwa 60 Gewichts-% Ν,Ν'-Dimethylacetamid und etwa 30 Gewichts-% Polyoxyäthylen- oder Polyoxypropylenderivat mit einem Molekulargewicht von etwa 800. Die Menge an »DCT« in Tabelle II ist die Menge dieses Gemisches.
Aus den Weiten in der obigen Tabelle ist ersichtlich, daß der Zinkstreifen in Säurelösung ohne Inhibitor vollständig zerstört wurde. Das PMP und DCT schützen das Metall jeweils einzeln in unterschiedlichem Umfang. Gleiche Gewichtsmengen von PMP und DCT vermindern den Gewichtsverlust am stärksten und sind daher bevorzugt, wie aus dem Versuch Nr. 4 ersichtlich ist Eine starke Verminderung des Gewichtsverlustes wurde auch erhalten, wenn ein Gemisch gemäß Versuch Nr. 5 verwendet wurde. Ähnliche Ergebnisse wurden bei Verwendung von Amino-tri-{methyl-phosphonsäure in den Inhibitorgemischen erhalten.
Beispiel 2
Eine andere Testreihe wurde in praktisch der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt doch unter Verwendung von Schmiedeeisenstreifen. Die Schmiedeeisenstreifen besaßen gleiche Abmessungen und ein Gewicht von 11g. Jeder Streifen wurde 15 Stunden in 200 ml einer mit destilliertem Wasser auf 20% (15° Be) verdünnten handelsüblichen Salzsäure eingetaucht Die nachfolgenden Inhibitoren wurden mit 467,5 g der Salzsäure vermischt, und das Gemisch wurde mit destilliertem Wasser auf 20% verdünnt Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle III aufgeführt
Tabelle III
Versuch Nr.
Inhibitor
Gewichtsverlust,
keiner
2 g. PMP
2g, σοι g, PMP
Ig, DCT
7,20
0,62
0,96
0,54
Der synergistische Effekt des Gemisches von PMP und DCT ist wiederum ersichtlich.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Inhibitorgemisch für Säurelösungen zur Reinigung von Metalloberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus etwa 50 bis 99 Gewichts-% S Polyaminomethylphosphunat und etwa 1 bis 50 Gewichts-% NJvl'-Dicycloalkylthioharnstoff besteht
2. Inhibitorgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Polyaminomethylphosphonat und den N.N'-Dicycloalkylthioharnstoff in einem Gewichtsverhältnis von 1 :1 besteht
DE19732352630 1973-10-19 1973-10-19 Inhibitorgemisch für Säurelösungen zur Reinigung von Metalloberflächen Expired DE2352630C3 (de)

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DE2352630A1 DE2352630A1 (de) 1975-04-24
DE2352630B2 DE2352630B2 (de) 1977-06-23
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FR2929954B1 (fr) * 2008-04-09 2010-04-30 Rhodia Operations Composition aqueuse de traitement inhibitrice de la corrosion et de l'attaque acide sur des surfaces metalliques

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DE2352630B2 (de) 1977-06-23
DE2352630A1 (de) 1975-04-24

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