DE2405861A1

DE2405861A1 - Protection of zinc against descaling acids - using cinnamic or capric acids with benzylquinolinium chloride

Info

Publication number: DE2405861A1
Application number: DE19742405861
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Dr Boehm
Original assignee: BOEHM FRANZ CHEM PROD
Current assignee: BOEHM FRANZ CHEM PROD
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1974-02-07
Publication date: 1974-08-08
Also published as: AT325373B; DE2405861C3; DE2405861B2

Abstract

A corrosion inhibitor, for protection of Zn and Zn-coated iron against attack by descaling acids, contains a mixt. of benzylquinolinium chloride and a carboxylic acid, pref. a 5-18C aliphatic carboxylic acid, esp. capric and/or a phenylalkane acid with a 2-5C alkane or alkene gp., pref. hydrocinnamic- or cinnamic acid. The descaling acid may be aminosulphonic acid, and 0.5-10% of the mixed inhibitors are added. The addn. of capric-, cinnamic- and/or hydrocinnamic acid to the benzylquinolinium chloride prevents the descaling acid attacking the Zn.

Description

Korrosionsschutzmittel und Verfahren zur Korrosionsinhibierung Bei der chemischen Auflösung von Wasserstein oder Kesselstein in Kesselanlagen oder Rohrsystemen durch Säurebehandlung, werden schon lange Korrosionsschutzmittel (Sparbeizzusätze) verwendet, um den Säureangriff auf die metallischen Werkstoffe soweit als möglich herabzusetzen. Solche Inhibitoren bezogen sich jedoch vorwiegend auf den Schutz des Eisens, wie z.B. die von 0. VOGEL beschriebenen stickstoffhältigen Ringsysteme (DRP 350 771). Für den wirksamen Schutz auch anderer Metalle, insbesondere von Zink und den dünnen Zinküberzügen auf verzinkten Rohrleitungen, gab es bisher keinen in der Praxis bewährten Inhibitor (Sparbeizzusatz), welcher es erlaubt hätte, verzinkte Rohrleitungen oder Warmwasserboiler mit Säuren zu entsteinen, ohne das Zink merklich anzugreifen. Corrosion inhibitors and methods of corrosion inhibition Bei the chemical dissolution of scale or scale in boiler systems or Pipe systems through acid treatment have long been anti-corrosion agents (economy pickling additives) used to prevent the acid attack on the metallic materials as much as possible to belittle. Such However, inhibitors were predominantly related on the protection of iron, such as the nitrogen-containing ones described by 0. VOGEL Ring systems (DRP 350 771). For the effective protection of other metals, in particular of zinc and the thin zinc coatings on galvanized pipelines existed up to now no inhibitor that has proven itself in practice (saving pickling additive), which would have allowed it, To stone galvanized pipes or hot water boilers with acids without that Noticeably attacking zinc.

Jede in der Praxis durchführbare chemische Entsteinung von verzinkten Warmwasserleitungen und Boilern, setzt aber einen wirksamen Korrosionsinhibitor (Sparbeizzusatz) für Zink voraus.Any chemical pitting of galvanized that can be carried out in practice Hot water pipes and boilers, however, are an effective corrosion inhibitor (Economy pickling additive) for zinc beforehand.

Es ist zwar schon lange bekannt, daß sich Benzylpyridiniumchlorid, Benzylchinoliniumch bnd und Benzylacridiniumchlorid als Korrosionsinhibitor (Sparbeizzusatz) eignen. (U.S. 2037762 und GB 418 919). Es zeigte sich aber, daß diese Inhibitoren keinen ausreichenden Schutz gegen den Säureangriff auf Zink und vor allem auf verzinktes Eisen bewirken, die eine saure Entsteinung von verzinkten Rohrleitungen oder Boilern ermöglicht hätte.It has long been known that benzylpyridinium chloride, Benzylchinoliniumch bnd and benzylacridinium chloride as a corrosion inhibitor (economy pickle additive) suitable. (U.S. 2037762 and GB 418 919). It was found, however, that these inhibitors insufficient protection against acid attack on zinc and especially on galvanized material Iron cause acid pitting of galvanized pipes or boilers would have made possible.

Das erfindungsgemäße Korrosionsschutzmittel (Sparbeizzusatz) zeigt demgegenüber eine ausgezeichnete Schutzwirkung auf Zink gegen den Säureangriff, so daß selbst nach tagelanger Säureeinwirkung kein merklicher Zinkangriff feststellbar ist.The corrosion protection agent according to the invention (economy pickling additive) shows in contrast, an excellent protective effect Zinc against the Acid attack, so that even after days of exposure to acid there is no noticeable zinc attack is detectable.

Die Erfindung besteht nun darin, daß das Korrosionsschutzmittel Benzylchinoliniumchlorid in Kombination mit einer Karbonsäure, insbesondere Zimtsäure, Hydrozimtsäure, Caprinsäure, als Korrosionsinhibitoren enthält. Bevorzugt sind allgemein C5 C5--aliphatische Karbonsäuren und Phenylalkansäuren mit C2-C5-Alkangruppen einschließlich der entsprechenden Alkensäuren.The invention now consists in the fact that the anti-corrosion agent is benzylquinolinium chloride in combination with a carboxylic acid, especially cinnamic acid, hydrocinnamic acid, capric acid, contains as corrosion inhibitors. C5 C5 aliphatic are generally preferred Carboxylic acids and phenylalkanoic acids with C2-C5 alkane groups including the corresponding Alkenoic acids.

Die Korrosionsinhibierung erfolgt vorzugsweise derart, daß das erfindungsgemäße Korrosionsschutzmittel der stein- bzw.The corrosion inhibition is preferably carried out in such a way that the inventive Corrosion protection agent of the stone resp.

kalkabbauenden Säure, bzw. der Lösung dieser Säure, vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,5 - 10 Gew.-%, bezogen auf die Säure, zugesetzt wird und dann damit die jeweilige Fläche behandelt wird.lime-degrading acid, or the solution of this acid, preferably in an amount of about 0.5-10% by weight, based on the acid, is added and then so that the respective area is treated.

Als stein- bzw. kalkauflösende Säure hat sich, wie eine große Zahl von Versuchen zeigte, die Amidosulfonsäure besonders bewährt. Das Verfahren ist jedoch auch mit anderen Säuren ohne weiteres durchführbar. Bei den im folgenden beschriebenen Versuchen wurde stets eine Lösung von Amidosulfonsäure verwendet.As a stone or lime dissolving acid, like a large number Experiments showed that sulfamic acid is particularly effective. The procedure is however, it can also easily be carried out with other acids. In the following A solution of sulfamic acid was always used.

Die Größe der Zink - Probebleche betrug 50 x 15 mm. Die Probekörper wurden mit einem Waschmittel entfettet, mit Aceton nachgewaßnhen, und anschließend getrocknet und gewogen. Nach Beendigung des Versuches wurde wieder mit Aceton nachgewaschen, getrocknet und zur Bestimmung der Gewichtsdifferenz wieder gewogen. Die angegebenen Korrosionsschutzmittel-Konzentrationen sind auf konzentrierte Säure bezogen, wobei 5%Die Amidosulfonsäurelösungen verwendet wurden. I Gewichts- verlust d. Nr % Korrosionsschutzmittel Einwirkungszeit(h) Probeblech- es (mg) 1 1 Benzylchinoliniumchlorid 24 17,9 2 1 Benzylchinoliniumchlorid 24 6,9 +1 Zimtsäure 3 1 Benzylchinoliniumchlorid 24 8,3 +2 Hydrozimtsäure 4 1 Benzylchin6liniumchlorid 24 7,8 +2 Caprinsäure Wie aus der Tabelle hervorgeht, ist es erst durch die erfindungsgemäße Kombination möglich, den Zinkangriff der Amidosulfonsäure so stark zu vermindern, daß bei Entkalkungen die Reinigungssäure 24 Stunden und auch-noch länger auf das Zink einwirken kann, ohne eine merkliche Abtragung hervorzurufen.The size of the zinc test sheets was 50 × 15 mm. The test specimens were degreased with a detergent, re-washed with acetone, and then dried and weighed. After the end of the experiment, it was washed again with acetone, dried and weighed again to determine the weight difference. The specified corrosion protection agent concentrations are based on concentrated acid, with 5% of the sulfamic acid solutions being used. I. Weight loss d. Nr% anti-corrosion agent exposure time (h) test panel it (mg) 1 1 benzylquinolinium chloride 24 17.9 2 1 benzylquinolinium chloride 24 6.9 +1 cinnamic acid 3 1 benzylquinolinium chloride 24 8.3 +2 hydrocinnamic acid 4 1 Benzylquin6linium Chloride 24 7.8 +2 capric acid As can be seen from the table, it is only through the combination according to the invention that the zinc attack of the sulfamic acid can be reduced so much that the cleaning acid can act on the zinc for 24 hours and even longer without causing any noticeable erosion.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1: Eine Lösung von 10 g Amidosulfonsäure, 0,1 g Benzylchinoliniumchlorid und 0,1 g Zimtsäure wurden in 100 ml Wasser gelöst. Working examples Example 1: A solution of 10 g of sulfamic acid, 0.1 g of benzylquinolinium chloride and 0.1 g of cinnamic acid were dissolved in 100 ml of water.

In diese Lösung wurde ein verzinktes Probeblech (50 x 15 mm) und 7 g einer Wassersteinprobe (im wesentlichen Kalziumkarbonat) eingebracht. Nach 24 Stunden war eine vollständige Auflösung der Steinprobe erfolgt. Das Probeblech zeigte nur einen Gewichtsverlust von 2,6 mg.A galvanized test sheet (50 x 15 mm) and 7 g of a water stone sample (essentially calcium carbonate). After 24 A complete dissolution of the stone specimen took hours. The test panel showed only a weight loss of 2.6 mg.

Beispiel 2: In einem Krankenhaus wurde die chemische Entkalkung eines Rückkühlsystems (Klimaanlage) mit verzinkter Oberfläche durchgeführt. Der Wasserinhalt des Systems betrug ca. 1000 1.Example 2: In a hospital, chemical descaling became a Recooling system (air conditioning) carried out with a galvanized surface. The water content of the system was approx. 1000 1.

100 kg Amidosulfonsäure, 1 kg Benzylchinoliniumchlorid und 1 kg Zimtsäure wurden daher in einem Behälter mit Wasser gelöst, und die Lösung mittels einer Schlauchpumpe in das Kühlsystem eingebracht. Nachdem die Umlaufpumpe des Kühlsystems in Betrieb gesetzt wurde, kreiste die Lösung im selben System, wie üblicherweise das Kühlwasser. Nach einer Einwirkungszeit von 3 Stunden konnte die vollkommene Kalkauflösung festgestellt werden. Die Lösung wurde abgelassen, das System mit reinem Wasser durchgespült, und schließlich mit einer schwach alkalischen Phosphat lösung neutralisiert und entleert. Alle verzinkten Teile waren metallisch blank und zeigten optisch keinerlei Metallangriff auf das Zink.100 kg of sulfamic acid, 1 kg of benzylquinolinium chloride and 1 kg of cinnamic acid were therefore dissolved in a container with water, and the solution by means of a peristaltic pump introduced into the cooling system. After the circulation pump of the cooling system is in operation was set, the solution circulated in the same system as usually the cooling water. After an exposure time of 3 hours, the complete dissolution of the limescale could be determined will. The solution was drained, the system flushed with pure water, and finally neutralized with a weakly alkaline phosphate solution and emptied. All galvanized parts were bare metal and did not show any visual appearance Metal attack on the zinc.

Beispiel 3: Zur Entkalkung eines Heißwasserbereiters mit verzinkter Zu-und Ableitung wurde folgende Lösung hergestellt: Amidosulfonsäure 5 kg Benzylchinoliniumchlorid 0,05 kg Zimtsäure 0,05 kg Wasser 50 1.Example 3: To decalcify a hot water heater with a galvanized The following solution was produced for supply and discharge: sulfamic acid, 5 kg of benzylquinolinium chloride 0.05 kg cinnamic acid 0.05 kg water 50 1.

Diese Säurelösung wurde 2 Stunden durch das stark versteinte Rohrsystem gepumpt. Nachdem die Gasentwicklung beendet war, konnte die vollkommene Steinfreiheit und Unversehrtheit der Verzinkung festgestellt werden.This acid solution was 2 hours through the heavily petrified pipe system pumped. After the evolution of gas had ended, there was complete freedom from stones and the integrity of the galvanization can be determined.

(Patentansprüche)(Patent claims)

Claims

Claims: ß. Corrosion protection agents, in particular for protection of zinc, galvanized iron and the like against water or

Scale-reducing acids, characterized in that it is benzylquinolinium chloride and contains a carboxylic acid.

2, means according to claim 1, characterized in that the carboxylic acid a C5-9 aliphatic carboxylic acid, in particular capric acid and / or a phenylaicanoic acid with a C2-C5 alkane or. -Alken group, preferably hydrocinnamic acid or cinnamic acid is included.

3. Process for inhibiting corrosion in metals, in particular to prevent a stone-dissolving acid from attacking zinc or galvanized material Iron, characterized in that the stone-dissolving acid or its aqueous Solution as a corrosion protection agent a mixture of benzylquinolinium chloride and carboxylic acid added and the area to be freed from deposits is treated with it.

4, method according to claim 1, characterized in that as in the anti-corrosion agent contained carboxylic acid -.

Cinnamic acid, hydrocinnamic acid and / or capric acid is used.

5. The method according to claim 1-3, characterized in that the Corrosion protection agent in an amount of about 0.5 to 10 wt .-%, based on the stone dissolving acid, is used.