DE2853063A1

DE2853063A1 - Verfahren zur entgiftung von organische bromnitroverbindungen enthaltenden waessrigen loesungen

Info

Publication number: DE2853063A1
Application number: DE19782853063
Authority: DE
Inventors: Jens Conrad; Peter Dr Gode
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1978-12-08
Filing date: 1978-12-08
Publication date: 1980-06-26

Description

"Verfahren zur Entgiftung von organische. Bromnitrover-
bindungen enthaltenden wässrigen Lösungen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entgiftung von wässrigen Lösungen, die organische geminale Bromnitroverbindungen als antimikrobielle Wirkstoffe enthalten.
Organische geminale Bromnitroverbindungen wie 2-Brom-2-nitropropandiol-1,3> 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan und seine Homologen besitzen eine ausgezeichnete Wirksamkeit gegenüber Bakterien und Pilzen. Wegen ihres breiten Wirkungsspektrums eignen sich diese Verbindungen als antimikrobielle Wirkstoffe für Geräte- und Flächendesinfektionslösungen sowie als Konservierungsmittel für Kühlkreislaufwasser und wässrige Metallbearbeitungsflüssigkeiten.
Wie dies bei antimikrobiellen Mitteln in der Regel der Fall ist, weisen auch die organischen geminalen Bromnitroverbindungen eine deutliche Toxizität gegenüber Fischen und anderen Wasserorganismen auf. Verbrauchte Lösungen, die solche geminalen Bromnitroverbindungen enthalten, können deshalb erst dann in den Vorfluter oder in die Kläranlage abgelassen werden, wenn #sie vorher auf wonzentrationen verdünnt wurden, die für Wasserorganis men nicht mehr toxisch sind. Je nach der vorhandenen Anfangskonzentration kann für die Verdünnung die dem 5000- bis lOOOOfachen des Lösungsvolumens entsprechende Wassermenge erforderlich sein.
Durch bloße Verdünnung wird zwar eine Störung der Kläranlage oder eine lokale Schädigung des Vorfluter verhindert, die Gesamtmenge der toxischen Substanz, die die Kläranlage oder den Vorfluter belastet, bleibt jedoch unverändert. Zudem wird für die Verdünnung zusätzlich Frischwasser verbraucht.
Es wurde nun gefunden, daß die gesamten organischen geminalen Bromnitroverbindungen durch eine geeignete chemische Behandlung entgiftet werden können. Dadurch kann- - auf die Verdünnung verzichtet werden und es erfolgt keine Belastung der Kläranlage oder des Vorfluters durch toxische Stoffe.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur Entgiftung von wässrigen, organische geminale Bromnitroverbindungen enthaltenden Lösungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Lösungen bei einem pH-Wert von 4 oder mehr mit mindestens 1,6 Mol Natriumsulfit pro Mol gelöster Bromnitroverbindung behandelt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kommt insbesondere für die Entgiftung von Lösungen in Betracht, die 2-Brom-2-nitropropandiol-l ,3, Ci-Brom-5-nitro-l ,3-dioxan und dessen Homologe wie z.B. 5-Brom-5-nitro-2-methyl-1,3-dioxan und 5-Brom-5-nitro-2-äthyl-1,3-dioxan enthalten.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Lösungen mit einem Gehalt an geminalen Bromnitroverbindungen bis zu 0,25 g/l entgiftet und nach der Behandlung direkt in den Verfluter oder in die Kläranlage abgelassen werden.
Höher konzentrierte Lösungen müssen vor der Zugabe von Natriumsulfit auf Konzentrationen von 0,025 g/l oder weniger eingestellt werden oder nach der Entgiftung entsprechend verdünnt werden.
Natriumsulfit kann zu den entgiftenden Lösungen in fester Form als wasserfreie Verbindung oder als Heptahydrat zugegeben werden. Der besseren Dosierbarkeit wegen sind Jedoch wässrige Natriumsulfitlösungen mit eingestelltem Gehalt für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzuziehen.
Der Gehalt an organischen geminalen Brom-nitroverbindungen in den zu behandelnden Lösungen kann durch potentiometrische Titration mit Silbernitrat in einfacher Weise bestimmt werden. Dabei ermittelt man zunächst in einem aliquoten Teil der Lösung den Gehalt an ionogen vorliegendem Halogenid. In einem weiteren aliquoten Teil wird dann das organisch gebundene Brom durch Zugabe von Natriumsulfit bei pH#4 4 in ionogenes Brom umgewandelt und anschließend der Gesamthalogenidgehalt bestimmt.
Der Gehalt an geminaler Brom-nitroverbindung kann aus der Differenz berechnet werden.
Um eine zuverlässige Entgiftung zu gewährleisten, müssen bei der erfindungsgemäßen Behandlung pro Mol vorhandener geminaler Bromnitroverbindung mindestens 1,6 Mol Natriumsulfit eingesetzt werden. Optimale Ergebnisse, insbesondere hinsichtlich des zeitlichen Ablaufs der Entgiftungsreaktionen, werden bei einem Molverhältnis Bromnitroverbindung zu Natriumsulfit von 1 : 2 erzielt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei pH-Werten-von 4 und mehr durchgeführt, wobei pH-Werte im Bereich von 5 bis-7 bevorzugt sind. Es empfiehlt sich, den für die Durchführung des Verfahrens vorgesehenen pH-Wert vor der Zugabe des Natriumsulfits durch Zugabe von Säuren oder Basen einzustellen.
Es ist zweckmäßig, das Ve#rmischen der zu entgiftenden Lösung mit Natriumsulfit oder Natriumsulfitlösung unter kräftigem Rühren vorzunehmen, um eine schnelle Homogenisierung zu gewährleisten.
Die nachstehenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung erläuternj ihn jedoch nicht darauf beschränken.
Beispiel 1 Aus Standardlösungen, die 1 g/l 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan bzw. 1 g/l Natriumsulfit enthielten, wurden Mischungen hergestellt, die die in den Spalten 1 und 2 der Tabelle I angegebenen Konzentrationen an geminaler Brorn-nitroverbindung und Natriumsulfit aufwiesen. Nach dem Mischen wurden die Lösungen jeweils über den in Spalte 3 angegebenen Zeitraum stehengelassen, bevor ihre Toxizität gegenüber Goldorfen nach dem Fischtest L15, Vom Wasser, Band 46 (1976), 5. 291-295, geprüft wurde. Die Ergebnisse sind aus der Tabelle I ersichtlich.
TABELLE 1 Fischtoxizität von mit Na2SO3 behandelten 5-Brom-5-nitro-1. 3-dioxanlösunen

5-Brom-5-nitro Na SO Reaktionszeit Gestorbene

1,3-dioxan (mg/l) (mg/l) (min.) Fische (%)

50 50. 30 100

50 100 30 O

50 100 10 0

50 100 5 0

50 100 0>5 O

Beispiel 2 4000 1 Kühlkreislaufwasser, das 0,23 g/l 2-Brom-2-nitropropandiol-1,3 enthielt, wurden unter kräftigem RUhren mit 23>2 kg einer 5-gewichtsprozentigen Natriumsulfitlösung versetzt und 5 Minuten lang weitergerührt.
Unmittelbar danach entnommene undsofort geprüfte Proben erwiesen sich bei dem oben bereits erwähnten Fischtest und beim Test gegenüber Daphnien nach W.K. Fischer und P. Gode, Vom Wasser, Band 48 (1977), S. 247-254, als vollkommen ungiftig.
BeisPiel 3 3 .; 3500 1 Kühlkreislaufwasser## das 0,05 g/l 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan enthielt, wurden mit 2,1 kg einer 10-gewichtsprozentigen - Natriumsulfitlösung unter -kräftigem Rühren vermischt. Proben, die 1 Minute nach der Natriumsulfitzugabe genommen wurden, zeigten bei der sofort durchgeführten Prüfung keinerlei Toxizität gegenüber Daphnien und Fischen.
Beispiel 4 2000 1 einer gebrauchten Flächendesinfektionslösung mit einem Gehalt von 0,48 g/l 5-Brom-5-nitro-2-methyl-1,3-dioxan wurden mit 9,6 kg einer 10-gewichtsprozentigen Natriumsulfitlösung unter kräftigem Rühren vermischt.
Anschließend wurde 10 Minuten lang weitergerührt und schließlich 2000 1 Wasser zugegeben. Unmittelbar danach genommene Proben erwiesen sich gegenüber Daphnien und Fischen als vollkommen ungiftig.

Claims

"Verfahren zur Entgiftung von organischen Bromnitroverbindungen enthaltenden wässrigen Lösungen P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Entgiftung von wässrigen, organische geminale Bromnitroverbindungen enthaltenden Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösungen bei einem pH-Wert von 4 oder mehr mit mindestens 1,6 Mol Natriumsulfit pro Mol gelöster Bromnitroverbindung behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das 2-Brom-2-nitropropandiol-1,3 enthaltende Lösungen behandelt werden.
3, Verfahren nach Anspruch 1, -dadurch gekennzeichnet, daß 5-Brom-5-nitro -1, 3-dioxan enthaltende Lösungen behandelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 5-Brom-5-nitro-2-methyl-1,3-dioxan enthaltende Lösungen behandelt werden.