DE2908736B2

DE2908736B2 - Mittel und Verfahren zum Unschädlichmachen von verschütteten Mineralsäuren

Info

Publication number: DE2908736B2
Application number: DE2908736A
Authority: DE
Inventors: Francis W. Easton Pa. Michelotti; James W. Royersford Pa. Seidenberger
Original assignee: JT Baker Chemical Co
Current assignee: Avantor Performance Materials LLC
Priority date: 1978-03-20
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1981-08-06
Also published as: GB2016508B; CA1120818A; DE2908736C3; BE874870A; JPS54125191A; NL7901642A; GB2016508A; MX149508A; IT7948355A0; IT1114740B; FR2420563A1; DE2908736A1; FR2420563B1; US4174292A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Mittel und ein Verfahren zur Verwendung desselben zum Unschädlichmachen und Beseitigen von verschütteten Mineralsäuren.

Die. Eigenschaften von Mineralsäuren sind derart, daß diese Säuren ernste und schmerzhafte Verbrennungen auf der Haut oder den Augen, die damit in Berührung kommen, verursachen können. Außerdem entwickeln verschüttete konzentrierte Mineralsäuren reizende und gefährliche Dämpfe, die außerdem zu schädlichen « Ergebnissen führen können. Verschüttete konzentrierte Mineralsäuren dürfen deshalb Luft und Wasser nicht verunreinigen. Im allgemeinen ist mit der Reaktion von konzentrierten Mineralsäuren mit Wasser und/oder den meisten Neutralisierungsmitteln die Entwicklung von feo viel Wärme verbunden und wird somit vermieden.

Deshalb besteht ein Bedarf für ein Mittel zum Unschädlichmachen und Beseitigen von verschütteten Säuren einschließlich Mineralsäuren auf relativ sichere Weise und zu einem Preis, der nicht unerschwinglich M teuer ist.

In jüngerer Zeit wurde ein Mittel zum Unschädlichmachen und Beseitigen von verschütteten Säuren entwickelt (vgL US-PS 39 94 821). Während ein solches Mittel weite Anerkennung und eine Verwendung in einem weiten Bogen von Umständen fand, unter denen verschüttete Säuren auftreten können, gibt es gewisse Umstände und Bedingungen, wo die Verwendung eines solchen Mittels zum Unschädlichmachen von Verschüttungen nicht erwünscht ist oder zur Entwicklung unannehmbarer Bedingungen führen kann. Eine solche Bedingung, wo das vorstehend beschriebene Mittel zum Unschädlichmachen von Verschüttungen im allgemeinen nicht angewendet werden würde, würde die Industrie zur Herstellung von elektronischen Einrichtungen sein, insbesondere wo Halbleiter oder Halbleitermaterialien hergestellt werden. Die Gegenwart gewisser Metall- oder Metallionenverunreinigungen verändern die halbleitenden Eigenschaften von Halbleitern. Beispielsweise dringen Natrium- oder Kaliumionenverunreinigungen, die die Germanium- oder Siliciumoberflächen von Halbleitermaterialien berühren, in die Gitterstruktur des Materials ein, wodurch die Kontrolle über die Leitfähigkeit des Materials verlorengeht und sogar die Halbleiterfähigkeit zerstört werden kann. Außerdem ist in staubfreien Räumen die Gegenwart von Metall- oder Metallionenverunreinigungen im allgemeinen zu vermeiden.

Somit besteht ein dringender Bedarf für Mittel zum Unschädlichmachen und Beseitigen von verschütteten Säuren in solchen Umgebungen, wie die Industrie zur Herstellung von elektronischen Einrichtungen und in staubfreien Räumen. Außerdem sollte mit einem solchen Mittel das angestrebte Unschädlichmachen und Beseitigen von Säuren auf relativ sichere Weise und zu einem Preis erfolgen, der nicht unerschwinglich teuer ist.

Es wurde nun gefunden, daß ein flüssiges Mittel aus' einer nichtflüchtigen organischen Aminverbindung, einem schaumbildenden Tensid und einer pH-Indikatorfarbe, das außerdem Wasser, gelöstes Gas und Färbemittel enthalten kann, besonders zum Unschädlichmachen und Beseitigen von verschütteten Säuren geeignet ist. Ein solches Mittel ist im wesentlichen frei von Metall- oder Metallionenverunreinigungen.

Durch die Erfindung wird eine einfache sichere und gesteuerte Methode zum Neutralisieren von verschütteten Säuren in Umgebungen geschaffen, wo Verunreinigungen durch von außen kommende Metallionen toleriert oder nicht toleriert werden können. Das erfindungsgemäße Merkmal des pH-Farbindikators schafft außerdem eine nützliche positive visuelle Maßnahme, um zu bestimmen, wann genügend Neutralisationsmittel zur Erzielung einer vollständigen Neutralisation des Säurematerials angewandt und mit der verschütteten Säure vermischt worden ist. .

Die Erfindung betrifft somit ein Mittel zum Unschädlichmachen und Beseitigen von verschütteten Mineralsäuren, enthaltend 55 bis 99 Gew.-% eines wasserlöslichen Polyethyleniminpolymers oder eines Alkanolamine als nichtflüchtige organische Aminkomponente, 0 bis 45 Gew.-% Wasser, 0,01 bis 2 Gew.-% eines pH-Indikators mit einem Farbumschlag im pH-Bereich von 4,0 bis 10,0, 0 bis 10 Gew.-% gelöstes Gas, 0,2 bis 3 Gew.-% eines unter sauren oder neutralen Bedingungen schäumenden Tensids und 0 bis 1 Gew.-% eines Färbemittels.

Die für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten nichtflüchtigen organischen Amine sind wasserlösliche Polyethyleniminpolymere oder Alkanolamine. Als Beispiele für Alkanolamine seien genannt beispielsweise Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-

Methylethanolamin, Ν,Ν-Dimethylethanolamin, N₁N-Diethylethanolamin, Ν,Ν-Diisopropylethanolamin, N-Aminoethylethanolamin, N-Methyldiethanolamin, Monoisopropanolamin, Diisopropanolamin, Triisopropanolamin, gemischte Isopropanolaniine und Gemische davon. EHe Herstellung von Polyethyleniminpolvmeren wird in der US-PS 21 82 306 beschrieben.

Als Beispiele für Gase, die sich für die erfindungsgemäßen Mittel eignen, kann jedes geeignete Gas oder Treibmittel verwendet werden, das in der Lage ist, in dem flüssigen Mittel gelöst zu werden, wozu beispielsweise Kohlendioxid gehört und die verschiedenen halogenieren Kohlenwasserstoffe, insbesondere Chlorfluorkohlenwasserstoffe, wie Trichlorfluormethan, Dichlordifluormethan, Dichlorfluormethan, Methylenchlorid und 2-Chlorpropan.

Die Zugabe eines Gases wie Kohlendioxid in Kombination mit einem schaumbildenden Tensid in der Formulierung schafft ein Säureneutralisationsmittel, das beim Kontakt mit dem verschütteten sauren Material schäumt Die sich dabei bildende Schaumdecke unterdrückt die Freisetzung von toxischem und reizendem flüchtigen Rauch und kann die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen dem Neutralisationsmittel und der Säure mäßigen. Die flüssige Form des Neutralisationsgemisches verringert außerdem Fremdverunreinigung des Verschüttbereichs durch Vermeidung von Staubproblemen, wie sie bei festen Neutralisationsgemischen auftreten, bei der Anwendung auf das verschüttete GuL Flüssige Abfallschlämmen sind außerdem viel leichter zu beseitigen und sind im allgemeinen verträglicher mit den vorhandenen Einrichtungen zur Behandlung von flüssigem Abfall.

Erfindungsgemäß geeignete pH-Farbindikatoren sind alle geeigneten Indikatorfarben, die einen Farbumschlag im pH-Bereich von 4,0 bis 10,0 zeigen. Besonders bevorzugt ist ein fester pH-Indikator, der einen wahrnehmbaren Farbumschlag im pH-Bereich von 5,0 bis 7,0 zeigt Besonders bevorzugt als pH-Indikator ist Bromthymolblau, der einen solchen Farbumschlag im pH-Bereich von 6,0 bis 7,6 zeigt Als Beispiele für andere erfindungsgemäß geeignete pH-Indikatoren seien genannt Alizarin, Nitrazingelb, Bromthymolblau, Rosalsäure, Neutralrot oder Phenolrot und deren wasserlösliche Salze.

Als Beispiele für geeignete Tenside, die unter sauren und neutralen Bedingungen Schaum bilden, seien genannt beispielsweise ethoxylierte und sulfatierte Laurylalkohole, Natriumdioctylsulfosuccinat, Kaliumperfluorethylsulfonate, das Ammoniumsalz von ethoxyliertem und sulfatiertem Laurylalkohol, Ethylenoxidaddukte von Isooctyl- oder Nonylphenol sowie verschiedene Fettalkohole oder lineare Alkylsulfonate, die von geradkettigen Alkylbenzolen stammen. Andere geeignete schaumbildende Tenside sind dem Fachmann bekannt

Gegebenenfalls können den erfindungsgemäßen Mitteln verschiedene geeignete Färbemittel zugesetzt werden, um ein ausgeprägteres sichtbares Mittel zur Feststellung des Indikatorfarbu.nschlags beim Neutralisieren des verschütteten Gutes zu schaffen. Ah geeignete Färbemittel seien beispielsweise genannt Titanoxidpigment und Farbstoffe wie Hansagelb Nr. WD-2412 oder organisches Blaßgelb Nr. WD-2401.

Die erfindungsgemäßen Mittel sind im wesentlichen frei von schädlichen Metall- oder Metallionenverunreinigungen. Das heißt die Mittel enthalten im allgemeinen weniger als 0,08%, am meisten bevorzugt weniger als 0,03% Metall oder Metallionen.

Die erfindungsgemäßen Mittel werden beispielsweise

dadurch hergestellt, daß man die organische Aminkomponente mit Wasser, falls man solches verwendet,

s verdünnt und dann das lösliche Gas in die Lösung unter

Mischen in irgendeiner geeigneten Mischkammer

einführt Danach werden der Indikatorfarbstoff, das

Tensid und gegebenenfalls Farbstoffe zugesetzt und so

lange vermischt, bis ein homogenes Produkt erhalten worden ist

Als ein Beispiel für ein typisches erfindungsgemäßes Neutralisationsmittel sei beispielsweise das nachstehende Gemisch genannt

Formulierung I

Bestandteil	Gew.-%
Polyethyleniminpolymer	55,30
Natriumsalz eines ethoxylierten und
sulfatierten Laurylalkohols	0,20
Kohlendioxid	4,68
Bromthymolblau, Na⁺	0,02
Wasser	39,80

100,00

Ein anderes typisches erfindungsgemäßes Mittel, das gegebenenfalls ein Färbemittel enthält ist die vorstehende Formulierung I mit der Zugabe der nachstehend genannten Färbemittel bis zu folgenden Prozentanteilen:

% (bis zu)

Titandioxid Hansagelb Nr. WD-2412

organisches Blaßgelb Nr. WD-2401

Andere typische erfindungsgemäße Formulierungen sind wie folgt:

Formulierung ϊΐ

Bestandteil	Gew.-%
Diethanolamin	89,29
Wasser	10,50
Bromthymolblau, Na⁺	0,01
Natriumsalz eines ethoxylierten und
suifatierten Laurylalkohols	0,20

100,00

Formulierung III

Bestandteil	Gew.-%
Diethanolamin	94,29
Kohlendioxid	5,50
Bromthymolblau, Na^f	0,01
Natriumsulz eines ethoxyliertcn
und sulfatierten Laurylalkohols	0,20

100,00

Formulierung IV

Bestandteil

Gew.-%

Diethanolamin
Bromthymolblau, Na⁺

Natriumsalz eines ethoxylierten und
sulfatierten Laurylalkohols

99,79
0,01

0,20
100,00

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Als Beispiele für verschüttete Säuren, die mit dem erfindungsgemäßen Mittel unschädlich gemacht und beseitigt werden können, seien Minerajsäuren genannt, wie Bromwasserstoffsäure, Iodwasserstoffsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure und gemischte Mineralsäuren sowie verschüttete organische Säuren.

Nach dem Verschütten einer Säure kann das erfindungsgemäße Mittel zum Unschädlichmachen und Beseitigen von im wesentlichen der gesamten verschütteten Säure verwendet werden durch Aufbringen des Mittels auf die Oberfläche des verschütteten Gutes, vorzugsweise um den Umfang des verschütteten Gutes in einer Menge, die ausreicht, um die gesamte verschüttete Säure zu neutralisieren. Unter Verwendung einer Quetschwalze oder einer säurebeständigen Bürste kann das Mittel einwärts in die verschüttete Säure gemischt werden. Die Gasentwicklung beginnt und zeigt an, daß die Neutralisation der verschatteten Säure vonstatten geht Die Beobachtung des Farbumschlags des Indikators in der Schlämme zeigt an, wenn die Schlämme einen im wesentlichen ungefährlichen pH-Wert für die weitere Handhabung erreicht hat Im Falle eines Mittels, das Bromthymolblau als festen pH-Indikator enthält, zeigt ein Umschlag von rosa/gelb zu blau solch einen ungefährlichen Zustand an. Nachdem die Schlämme durch und durch eine beständige blaue Farbe erreicht hat, kann sie leicht von der Oberfläche mit der Verschüttung aufgenommen werden unter Verwendung irgend eines geeigneten i'lüssigvakuums oder eines Mops und in einen geeigneten Abfallbehälter getan werden oder durch Absorbieren der Flüssigkeit in ein inertes Absorptionsmittel und Beseitigung desselben gemäß den entsprechenden Abfallbeseitigungsbestimmungen.

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß ein Mittel und ein Verfahren geschaffen wurden, mit dem schnell und leicht die Gefahr von Personen beseitigt wird, die unter Bedingungen arbeiten, wo leicht Mineralsäuren verschüttet werden können, insbesondere unter Bedingungen, wo gewisse schädliche Metall- oder Metallionenverunrei.iigungen zu vermeiden sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Mittel zum Unschädlichmachen und Beseitigen von verschütteten Mineralsäuren, enthaltend 55 bis 99 Gew.-% eines wasserlöslichen Polyethyleniminpolymers oder eines Alkanolamine als nichtflüchtige organische Aminkomponente, 0 bis 45 Gew.-% Wasser, 0,01 bis 2 Gew.-% eines pH-Indikators mit einem Farbumschlag im pH-Bereich von 4,0 bis 10,0, 0 bis 10 Gew.-% gelöstes Gas, 0,2 bis 3 Gew.-% eines unter sauren oder neutralen Bedingungen schäumenden Tensids und 0 bis 1 Gew.-% eines Färbemittels.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weniger als 0,08 Gew.-% schädliche Metall- oder Metallionenverunreinigungen enthält

3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminkomponente ein Polyethyleniminpolymer, das Tensid ein Natriumsalz eines ethoxylierten und sulfatierten Laurylalkohols, das gelöste Gas Kohlendioxid und der pH-Indikator Bromthymolblau sind.

4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile in folgenden Gewichtsprozentmengen vorhanden sind:

Polyethylenirninpolymer 55,30
Natriumsalz eines ethoxylierten

und sulfatierten Laurylalkohols 0,20

Kohlendioxid 4,68

Bromthymolblau, Na⁺ 0,02

Wasser 39,80.

5. Verfahren zum Unschädlichmachen und Beseitigen von verschütteter Mineralsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man verschüttete Mineralsäure mit einem Mittel einer der Ansprüche 1 bis 4 in Kontakt bringt und die dabei entstehende Schlämme beseitigt, nachdem der Farbumschlag des pH-Indikators in der Schlämme anzeigt, daß die Schlämme einen im wesentlichen ungefährlichen pH-Wert erreicht hat.

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