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Schaumdämpfende Neutralisationsmittel, Verfahren zu ihrer
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Xerstellung und ihre Verwendung.
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Herstellung und ihre Verwendung.
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Es ist bekannt, dass eine schnelle und vollständige Neutralisation
von stark sauren oder alkalischen Systemen unter anderem auch durch eine starke
Schaumbildung währeni der Neutralisationsreaktion beeinträchtigt werden kann, Dieses
Problem tritt insbesondere dann auf, wenn die Systeme, z.B. Abwässer, zusätzlich
noch Tenside enthalten oder wenn die Neutralisation stark saurer Systeme mit carbonathaltigen
Neutralisationsmitteln durchgefahrt wird bzw. wenn die zu neutralisierenden (alkalischen)
Systeme einen hohen Carbonatanteil aufweisen. Eine solche nicht schaumgedämpfte
Neutralisation bedeutet einerseits einen bedeutenden Zeitverlust (da nur eine langsame
Dosierung möglich ist) andererseits sind aber auch die Verletzungsgefahr fUr das
Bedienungspersonal> aber auch mögliche Schäden an den Einrichtungen durch stark
schäumende oder Uberschäumende, alkalische oder saure, insbesondere wassrige Bäder
nicht zu unterschätzen.' Zur Schaumbekämpfung sind bereits eine Vielzahl von Mitteln,
insbesondere auf Siliconölbasis bekannt. Sie wurden meist
fllr
eine spezielle Anwendung entwickelt, so dass ihr Verhalten beim Einsatz ftir einen
neuen Zweck in der Regel nicht vorhergesagt werden kann. Neben dieser Unsicherheit
erfordert die Verwendung von Siliconölen, insbesondere in wässrigen Systemen, immer
eine Formulierung der Siliconöle, z.B. mit Hilfe von Emulgatoren, um sie in feinverteilter
und damit effektiver Form zu erhalten.
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Die Anwendung eines solchen formulierten Siliconöls zur Schaumdämpfung
in einem wässrigen System, das durch getrennte Zugabe eines Neutralisationsmittels
neutralisiert werden soll, hat sich aber als nicht sehr praktisch erwiesen.
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Einerseits werden relativ grosse Mengen der Siliconölzubereitungen
(Emulsionen) benötigt, um Uberhaupt eine Schaumdämpfung zu beobachten, andererseits
ist diese Schaumdämpfung nur kurzfristig, da die Siliconölzubereitungen normalerweise
in den stark sauren oder alkalischen Systemen, in denen sie eingesetzt werden, sehr
unstabil sind (Tröpfchenbildung) und damit ihre Wirkung verlieren.
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Auch die Verwendung von Sili-conölltJsungen in organischen Lösungsmitteln
(Alkoholen) zur Schaumbekämpfung von zu neutralisierenden Systemen ist zur Lösung
des vorliegenden Problems nicht geeignet, da sich organische Lösungsmittel bei den
in der Regel stark exothermen Neutralisationsreaktionen leicht entzünden oder sogar
explodieren können.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung neuer schaumdämpfender
Neutralisationsmittel, die sich einfach herstellen und applizieren lassen,und die
ausserdem aufgrund der feinen Verteilung des Schaumdämpfungsmittels eine Schaumbildung
z.B. in wässrigen Systemen wirksam bekämpfen können.
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Es wurde nun gefunden, dass man die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss
losen und die erwähnten Probleme Uberwinden
kann, wenn man schaumdämpfende
Neutralisationsmittel auf der Basis von festen, alkalisch oder sauer wirkenden Verbindungen,
die in sehr feiner Verteilung ein Siliconöl enthalten, verwendet. Diese Feinverteilung
bleibt auch nach Zugabe der Neutralisationsmittel in die wässrigen Systeme, die
schaumfrei neutralisiert werden sollen, erhalten.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher schaumdämpfende Neutralisationsmittel
auf der Basis von festen, alkalisch oder sauer wirkenden Verbindungen, dadurch gekennzeichnet,
dass sie (a) zgo bis 99,995 Gewichtsteile einer festen anorganischen oder organischen,
in wässrigem Medium alkalisch oder sauer reagierenden Verbindung und (b) 0,005 bis
10 Gewichtsteile Siliconöl oder Siliconöl-Siliziumdioxydgemischen enthalten.
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Gegenstand der Erfindung sind ferner Verfahren zur Herstellung der
festen schaumdämpfenden Neutralisationsmittel, ihre Verwendung zum schaumfreien
Neutralisieren saurer oder alkalischer Systeme, insbesondere wässriger Flussigkeiten,
sowie auch wässrige Lösungen der schaumdämpfenden Neutralisationsmittel.
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Insbesondere enthalten die schaumdämpfenden Neutralisationsmittel
(al) 90 bis 99,9 Gewichtsteile einer festen anorganischen oder organischen Base
oder deren in wässrigem Medium alkalisch reagierenden festen Salzen oder (a2) 90
bis 99,9 Gewichtsteile einer festen anorganischen oder organischen Säure, deren
in wässrigem Medium sauer reagierenden festen Salzen oder Säureanhydride organischer
Säuren und (b) 0,1 bis 10 Gewichtsteile Siliconöl oder Siliconöl-Siliziumdioxydgemischen
enthalten.
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Bei der Komponente (al) der erfindungsgemässen Neutralisationsmittel
handelt es sich um unter Normalbedingungen (Raumtemperatur, 20 bis 250 C, Normaldruck)
feste anorganische oder organische Basen oder deren in wässrigem Medium alkalisch
reagierende feste Salze . Insbesondere liegt der Schmelzpunkt der genannten Basen
und ihrer Salze höher als Raumtemperatur, wobei Schmelzpunkte bis 1000 C gegebenenfalls
auch darUber infrage kommen können.
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Bevorzugt als Komponente (al) sind feste anorganische Basen, deren
in wKssrigem Medium alkalisch reagierende Salze oder organische Basen, wobei die
ersteren besonders wertvoll sind.
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Typische Beispiele fUr anorganische Basen sind die Alkalimetall- und
Erdalkalimetallhydroxyde, wie z.B. Lithium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium-,
Strontium- oder.
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Bariumhydroxyd; ferner die entsprechenden Oxyde, wobei auch die Peroxyde,
insbesondere Natriumperoxyd oder Bariumperoxyd eingeschlossen sind. Bei den infrage
kommenden Alkoxyden sind solche mit 1 bis 10, insbesondere mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen
bevorzugt, wie z.B. Lithium-, Natrium- oder Kaliummethylat, -äthylat, -propylat
oder -butylat sowie mögliche Isomere, wie z.B. die Isopropylate oder die tert. Butylate.
Vertreter fUr Aryloxyde sind insbesondere die Alkali- oder Erdalkaliphenolate oder
mit Niederalkyl substituierten Phenolate, wobei Lithium-, Natrium- und Kaliumphenolat
bevorzugt sind.
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Eine weitere Gruppe geeigneter alkalisch reagierender fester Verbindungen
sind die Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder Ammoniumcarbonate, -sulfite oder -borate
wie z.B. Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat sowie die entsprechenden
Hydrogencarbonate; Magnesiumcarbonat, Calciumcarbonat, Strontiumcarbonat oder Bariumcarbonat;
als Sulfite, insbesondere Natrium- oder Kalium-bzw. Calcium-, Strontium oder Bariumsulfit;
bei den Boraten
sind auch die Perborate eingeschlossen, genannt
seien das Natriumsalz der Tetraborsäure (Borax) sowie Natriumperborat; ferner seien
die Alkalimetall- und Ammoniumhydrogencarbonate erwähnt, insbesondere Natrium- und
Kaliumhydrogencarbonat sowie das Ammoniumhydrogencarbonat.
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Ebenfalls geeignet sind Alkalimetallsalze von aliphatischen oder aromatischen,
mono- oder polybasischen Carbonsäuren.
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Alkalimetallsalze von aliphatischen Monocarbonsäuren sind z.B. solche
mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls mit Hydroxyl oder Halogen substituiert
sein können.
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Als Beispiele solcher Salze können genannt werden: die Natrium- oder
Kaliumsalze der Ameisen-, Essig-, Propion-, Butter-, Valerian-, Capron-, Heptylcarbon-;
Capryl-, Pelargon-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachin- oder
Behensäure, wobei auch die Salze von Isomeren dieser Säuren eingeschlossen sind;
die Natrium- und Kaliumsalze von ungesättigten Fettsäuren, z.B.
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von solchen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen; die Natrium-oder Kaliumsalze
hydroxyl- oder halogensubstituierter Monocarbonsäuren, wie z.B. von Glykol- oder
Milchsäure, von~Fluor-, Chlor- oder Bromessigsäuren oder von den Chlorpropionsäuren.
Alkalimetallsalze von gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren sind insbesondere
die Natrium-oder Kaliumsalze, wobei Dicarbonsäuren mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen,
wie z.B. #die Oxal-, Malon-, Bernstein-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, Kork-, Azelain-,
Sebacin-und Dodecandicarbonsäure bevorzugt sind.
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Gegebenenfalls können diese Säuren substituiert sein, z.B.
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mit Hydroxyl (Kalium-oder Natriumsalze oder Kalium-Natriumsalze der
Weinsäure). Als ungesättigte Dicarbonsäuren, deren Alkalimetallsalze verwendet werden
können, seien z.B. solche mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen erwähnt, wobei im einzelnen
die Malein-, Fumar-, Citracon-, Mesacon-, Itacon-oder
Methylenmalonsäure
genannt seien. Alkalimetallsalze aromatischer Monocarbonsäuren sind z.B. die Natrium-
oder Kaliumsalze der Benzoesäure oder substituierte Benzoesäuren, wobei als Substituenten
Hydroxyl, Halogen und Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen infrage kommen können.
Neben den Alkalimetallsalzen der isomeren Phthalsäuren (o-, m-, p-) können auch
die entsprechenden Salze von alkylsubstituierten Phthalsäuren, worin Alkyl 1 bis
4 Kohlenstoffatome enthält, als alkalisch reagierende Verbindungen verwendet werden.
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Als organische Basen können beispielsweise quaternäre Ammoniumhydroxyde
oder -alkoxyde in Betracht kommen, die am quaternären Stickstoffatom Alkyl-, Cycloalkyl-,
Alkenyl- und/oder Arylsubstituenten enthalten. Die Alkylreste enthalten in der Regel
1 bis 4 Kohlenstoffatome und sind z.B. mit Hydroxyl oder Phenyl substituiert, Cycloalkyl
ist vorzugsweise Cyclohexyl oder hydroxyl substituiertes Cyclohexyl, Alkenyl kann
2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, und Aryl ist vorzugsweise Phenyl oder hydroxylsubstituiertes
Phenyl. Die Alkoxydreste in den Ammoniumalkoxyden sind beispielsweise Methoxyd,
Aethoxyd, Propoxyd oder n-Butoxyd. Im einzelnen seien die folgenden Verbindungen
genannt: Tetramethylammoniumhydroxyd, Phenyltrimethylammoniumhydroxyd, Cyclohexyltributylammoniumhydroxyd,
Vinyltrimethylammoniumhydroxyd, Benzyl-ß -hydroxyäthyldimethylammoniumhydroxyd,
Hydroxyphenyl triäthylammoniumhydroxyd oder Hydroxycyclohexyltributylammoniumhydroxyd.
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Als in wässrigem Medium alkalisch reagierende Salze organischer Basen
seien schliesslich Carbonate oder Hydrogencarbonate von primären, sekundären~oder
tertiären Niederalkyl
-(C1-C5)-aminen, z.B. die Carbonate von Methyl-,
Dimethyl- oder Trimethylamin sowie von den entsprechenden Aethylaminen genannt.
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Besonders bevorzugte Mittel enthalten (al) 90 bis 99,9 Gewichtsteile
eines Alkali- oder Erdalkalimetalloxyds, -hydroxyds, -alkoxyds oder -aryloxyds,
eines Alkalimetall-, Erdalkalimetall-oder Ammoniumcarbonats, -sulfits oder -borats,
eines Alkalimetall- oder Ammoniumhydrogencarbonats, eines Alkalimetallsalzes einer
aliphatischen oder aromatischen, mono- oder polybasischen Carbonsäure oder eines
quaternären Ammoniumhydroxyds oder -alkoxyds und (b) 0,1 bis 10 Gewichtsteile Siliconöl,
wobei als Komponente (aL) Alkalimetall- oder Ammoniumcarbonate, -hydrogencarbönate
oder -sulfite, insbesondere Natrium-, Kalium- oder Ammoniumcarbonate oder -hydrogencarbonate,
sowie ferner auch Alkalimetallsalze von gegebenenfalls substituierten Monocarbonsäuren
mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, der Benzoesäure und gegebenenfalls substituierter
Benzoesäuren, von gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen
von ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen oder
von Phthalsäuren und gegebenenfalls substituierten Phthalsäuren im Vordergrund stehen.
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FUr die Säuren bzw. sauer reagierenden Verbindungen der Komponente
(a2) gelten die gleichen Bedingungen für den Aggregatzustand wie sie fur die Komponente
(al) angegeben sind.
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Als feste anorganische Säuren kommen z.B. die Phosphorsäure und die
phosphorige Swure in Betracht, während als organische
Säuren gesättigte
Monocarbonsäuren mit z.B. 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, also z.B. Caprin-, Laurin-,
Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachin oder Behensäure geeignet sind. Weitere organische
Säuren können gesättigte Dicarbonsäuren mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen oder ungesättigte
Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen sein, wobei insbesondere die Dicarbonsäuren
infrage kommen, deren Alkalimetallsalze unter der Komponente (al) bereits genannt
worden sind. Die Anhydride dieser Dicarbonsäuren, z.B. Maleinsäureanhydrid, sind
ebenfalls geeignet.
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Ferner kann man Hydroxydicarbonsäuren mit z.B. 4 bis 10 Kohlenstoffatomen
wie Aepfel- oder Weinsäure, Hydroxytricarbonsäuren, insbesondere Citronensäure,
die isomeren Phthalsäuren (o-, m-, p-) oder mit Niederalkyl substituierte, z.B.
mit Methyl substituierte Phthalsäuren, Benzoesäure oder mit Niederalkyl, Halogen,
insbesondere Chlor oder Hydroxyl substituierte#Benzoesäuren, wie z.B. Salicylsäure,
Benzoltri-, -tetra und -pentacarbonsauren, Benzolsulfonsäure und substituierte Benzolsulfonsäuren,
wie z.B. p-Toluolsulfonsäure, Hydroxy- oder Halogenmonocarbonsäuren mit z.B. 2 bis
8 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Mono- und Trichloressigsäure, Glykolsäure,
#-Hydroxyprop#onsäure oder ß-Chlorpropionsäure oder arylsubstituierte Alkylcarbonsäuren
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen vom Alkylteil, z.B. Phenylessigsäure, verwenden.
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Als in wässrigem Medium sauer wirkende Salze sind z.B. die sauren
Salze der Phosphorsäure oder der phosphorigen Säure, insbesondere Natriumdihydrogenphosphat
und Kaliumdihydrogenphosphat, ferner primäres Calciumphosphat oder primäre Alkaliphosphite,
ausserdem die Alkalihydrogensulfite oder -hydrogensulfate, die Ammonium oder Aminsulfite,
-sulfate, -hydrogensulfite oder -hydrogensulfate oder Alkali- oder Ammoniumperoxomonosulfate
geeignet. Natrium- oder
Kaliumhydrogensulfit oder Natrium- oder
Kaliumhydrogensulfat sind bevorzugt. In wässrigem Medium sauer wirkende Salze organischer
Säuren sind z.B. die Ammoniumsalze der Ameisensäure, der Mono-, Di- und Trichloressigsäure,
der Salicylsäure oder der Oxalsäure.
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FUr die Neutralisation alkalischer Systeme sind nun solche Mittel
bevorzugt, die als Komponente (a2) 90 bis 99,9 Gewichtsteile einer festen anorganischen
oder organischen Säure, in wässrigem Medium sauer reagierender Salze von anorganischen
oder organischen Säuren oder eines festen Säureanhydrids einer organischen Säure
enthalten, wobei Phosphorsäure oder phosphorige Säure und deren saure Salze, Alkalihydrogensulfite
oder -hydrogensulfate, die Ammonium-oder Aminhydrogensulfite, -sulfite, -sulfate
oder -hydrogensulfate, Alkali- oder Mmnoniumperoxomonosulfate oder feste aliphatische
oder aromatische mono- oder polybasische Carbonsäuren oder deren feste Anhydride
und gesättigte Monocarbonsäuren mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, gesättigte Dicarbonsäuren
mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen, ungesättigte Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen
oder deren Anhydride, Hydroxydicarbonsäuren mit 4 bis LO Kohlenstoffatomen, Citronensäure,
gegebenenfalls substituierte Phthalsäuren, Benzoltri-, -tetra- und -pentacarbonsäuren,
gegebenenfalls substituierte Benzoesäuren oder Benzolsulfonsäuren, Hydroxy- oder
Halogenmonocarbonsäuren mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder arylsubstituierte Alkylcarbonsäuren
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen im Alkylteil enthalten, sowie insbesondere Natrium-
und Kaliumdihydrogenphosphat, Natrium-und Kaliumhydrogensulfit sowie ferner Maleinsäure,
Maleinsäureanhydrid, Weinsäure, Citronensäure, o-, m- oder p-Phthalsäure, Benzoesäure,
o-, m- oder p-Hydroxybenzol-Säure, Glykolsäure oder Phenylessigsäure im Vordergrund
stehen.
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Die erfindungsgemässen Mittel enthalten als Komponente <b) 0,1
bis 10 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsteile Siliconöl oder Siliconöl-Siliziumdioxyd
(Kieselsäure)gemische, die zusätzlich noch aliphatische, cycloaliphatische oder
aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten können, die bei Raumtemperatur und unter
Normaldruck fltissig sind und deren Anteil bis zu 95 Gewichtsprozent, bezogen auf
die Siloxan- oder Siloxan-Siliziumdioxyd (Kieselsgure)-Kohlenwasserstoffgemische
betragen kann.
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Besonders bevorzugte alkalische Neutralisationsmittel enthalten z.B.
97,5 Teile Natriumhydrogencarbonat und 2,5 Teile Siliconöl; ebenfalls bevorzugt
sind solche, die 99,995 Teile Natriumhydrogencarbonat und 0,005 Teile Siliconöl
enthalten.
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FUr die Komponente (b) der erfindungsgemässen Mittel geeignete Siliconöle
sind in der Regel Organopolysiloxane (gegebenenfalls mit endständigen Hydroxylgruppen)
wie z.B.
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Polyalkyl-, Polyaryl- oder Polyarylalkylsiloxane, cycloaliphatische
Polysiloxane oder mit Oxyalkylengruppen modifizierte Siloxane mit Molekulargewichten
von 1000 bis 100 000, insbesondere Polyalkylsiloxane, worin Alkyl 1 bis 6 Kohlenstoffatome
enthält, die eine Viskosität bei 250 C von ~1 bis 15 000, vorzugsweise von 50 bis
3000 Centipoise aufweisen.
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Spezielle Beispiele ftlr die vorgenannten Polyalkylsiloxane sind Polydimethylsiloxan,
Polydiäthylsiloxan, Polydipropylsiloxan, Polymethyläthylsiloxan, Polymethylpropylsiloxan,
Polydibutylsiloxan, Polydihexylsiloxan oder Polydioctylsiloxan. Polydimethylsikoxane
sind bevorzugt.
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Die Siliconöle sind in der Regel bekannte Handelsprodukte, die neben
den Polysiloxanen gegebenenfalls noch Ublic Zusätze, wie z.B. kolloidale Kieselsäure
oder oberfl-. nenaktive Hilfsmittel, z.B. Emulgatoren auf Polyäthylenglykolbasis
enthalten können.
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Die Kieselsäure (Siliziumdioxyd) kann gegebenenfalls durch Umsetzung
mit Chiorsilanen hydrophobiert sein. Gemische aus Polysiloxanen und Kieselsäure
können durch Vermischung der Komponenten z.B. in einer Kolloidmahle, hergestellt
werden.
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Wie anqeqeben kann die Komponente (b) der erfindungsgem#ässen Mittel
zusätzlich noch einen flüssiqen Kohlenwasserstoff enthalten. Als Kohlenwasserstoffe
können bei Raumtemperatur und unter Normaldruck flüssige aliphatische, cycloaliphatische
oder aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet werden.
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Diese Kohlenwasserstoffe besitzen durchschnittlich etwa 6 bis 25 Kohlenstoffatome
und einen Siedepunkt von mindestens 650 C.
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Bevorzugte Kohlenwasserstoffe sind Hexan, Heptan, Octan, raffinierte
Petroläther, Naphtha, Benzol, Toluol, Xylol und insbesondere paraffinisches oder
naphthenisches Mineralöl. Gegebenenfalls können Gemische aus zwei oder mehreren
Kohlenwasserstoffen verwendet werden.
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Die Gewichtsverhältnisse der in der Komponente (b) enthaltenen Kohlenwasserstoffe,
der kolloidalen Kieselsäure und der Polyalkylsiloxanen zueinander kann beispielsweise
(90 bis 95):(4,75 bis 9>5):(0,25 bis 0,5) betragen.
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Die Herstellung der erfindungsgemässen schaumdämp#enden Neutralisationsmittel
kann so erfolgen, dass man (b) 0>1 bis 10 Gewichtsteile Siliconöl oder Siliconöl-Siliciumdioxydgemische
in einem Lösungsmittel homogen verteilt oder löst, mit (a) 90 bis 99,9 Gewichtsteile
einer festen anorganischen oder organischen, in wässrigem Medium alkalisch oder
saurer reagierenden Verbindunq vermischt und anschliessend das Lösungsmittel abdestilliert,
wobei das Lösungsmittel einen Siedepunkt aufweist,
der unterhalb
des Schmelzpunktes der Komponente (a) liegt.
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Anstelle durch Destillation kann man das Lösungsmittel auch durch
Trocknung, insbesondere SprUhtrocknung,eritfernen. Gegebenenfalls kann man die in
einem Lösungsmittel gelöste Komponente (b) auch auf die Komponente (a) aufsprühen
und dann einen Trocknungsvorgang anschli#ssen.
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Das genannte Lösungsmittel in dem die silconölhaltige Komponente (b)
vorgelegt wird (bei Raumtemperatur (20 bis 250 C) oder auch bei höheren Temperaturen,
entsprechend den Siedepunkten der verwendeten Lösungsmittel), wird auch verwendet,
wenn die Komponente (b) im Gemisch mit aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen
Kohlenwasserstoffen vorliegt, deren Menge bis zu 95 Gewichtsprozent, bezogen auf
die gesamte Komponente (b), betragen kann.
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Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise aliphatische Alkohole
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Halogenkohlenwasserstoffe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen,
Ketone mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, Carbonsäureester mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen
oder gegebenenfalls substituierte Benzole.
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Spezielle Beispiele sind Methanol, Aethanol, Propanol, Isopropanol,
Butanol, Amylalkohol, Hexanol, 2-Aethylhexanol, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff,
Tetrachloräthan, Perchloräthylen, Aceton, Methyläthylketon, Diäthylketon, Methyl-n-propylketon,
Methyl-t-butylketon, Di-n-propylketon, Hexanon-(2), Hexanon-(3), Essigsäuremethylester,
Essigsäureäthylester, Essigsäurepropylester, Essigsäurebutylester, Methyl- und Aethylformiat,
Benzol, Toluol sowie die Xylole. Die Menge des Lösungsmittels kann in weiten Grenzen
schwanken und z.B. die 10 bis 100-fache Menge der Komponente (b) betragen.
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Bevorzugt sind solche Lösungsmittel, die einen Siedepunkt bis höchstens
1500 C aufweisen. Die Auswahl der Lösung mittel soll so geschehen, dass der Siedepunkt
des Losungsmittels unterhalb des Schmelzpunktes des Neutralisationsmittels liegt,
damit ein Schmelzen des Neutralisationsmittels während des Destillations oder Trocknungsvorgangs
vermieden wird. Ein zusätzlicher Zerkleinerungsprozess, z.B. ein Mahlprozess, wäre
dann nämlich nötig, um die Schmelze der Neutralisationsmittel in ein trockenes freifliessendes
Pulver zu UberfUhren. Die erfindungsgemässen schaumdämpfenden Neutralisationsmittel
können gegebenenfalls auch als Pasten vorliegen; in der Regel handelt es sich jedoch
um trockene Pulver, die als solche, gegebenenfalls auch als wässrige Ltssungen verwendet
werden können. Die wässrigen Lösungen sind stabil und entmischen sich nicht.
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Die erfindungsgemässen schaumdämpfenden Neutralisationsmittel können
zum schaumfreien Neutralisieren saurer oder alkalischer Flussigkeiten verwendet
werden. Die Einsatzmenge beträgt vorzugsweise 0,1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen
auf die FlUssigkeit, deren Schaumbildung bekämpft werden soll.
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Alkalische schaumdämpfende Neutralisationsmittel auf der Basis von
Carbonaten sind fur die Neutralisation saurer Fldssigkeiten bevorzugt.
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Bei den zu neutralisierenden alkalischen oder sauren Flussigkeiten
handelt es sich vorzugsweise um wässrige oder Wasser enthaltende Flussigkeiten.
Die alkalischen Flussigkeiten sind z.B. solche, die Carbonate enthalten.
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Eingesetzt werden können die schaumdänipfenden Neutralisationsmittel
z.B. beim schaumfreien Neutralisieren von gebrauchten photographischen Verarbeitungsbädern,
vorzugsweise von Entwicklungs-, Bleich- , Fixier- oder Bleichfixierbädern, z.B.
von sauren Bleich-, Fixier- oder Bleichfixierbädern mit einem schaumdämpfenden alkalischen
Neutralisationsmittel auf Carbonatbasis (Natrium- oder Kaliumbicarbonat), von Abwässern
oder von Galvanisierbädern.
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So können die sowohl fUr den professionellen Verarbeiter als auch
fUr den Photoamateur immer wieder auftretenden Probleme bei der Neutralisation gebrauchter
photographischer Verarbeitungsbäder (z.B. Beschädigung von Gerät oder Verletzungsgefahr
fUr das Bedienungspersonal beim Uberschäumen stark saurer Bäder während der Neutralisation)
mit den erfindungsgemässen Neutralisationsmitteln gelöst werden, indem nun ein schnelles
und schaumfreies Neutralisieren möglich ist.
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Die Effektivität der Abwasserreinigung kann bedeutend gesteigert werden,
wenn man die Schaumbildung in den einzelnen Stufen möglichst weitgehend unterdrUckt.
In der Neutralisationsstufe wird mit den erfindungsgemässen Mitteln eine deutliche
Verbesserung bei der Schaumbekämpfung erreicht.
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Eine wichtige Anwendung finden die erfindungsgemässen Mittel bei der
schaumfreien Neutralisation von Abwässern, die Textilapplikationsmittel, insbesondere
Textilfarbstoffe und/oder Tenside enthalten.
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Sind die Abwässer z.B. alkalisch und wirken sie gleichzeitig reduzierend
(Abwässer, die aus der Textilfärbung mit KUpfenfarbstoffen stammen) so kann man
das sauer wirkende Neutralisationsmittel zusammen mit einem Oxydationsmittel einsetzen,
oder aber man verwendet sauer wirkende Neutralisationsmittel, die zusätzlich auch
oxydative Eigenschaften aufweisen, wie z.B. die Alkali- oder ammoniumperoxQmonosulfate.
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Saure und oxydierend wirkende Abwässer (z.B. aus Bleichverfahren fUr
Textilmaterialien) konnen entsprechend mit einem basisch wirkenden Neutralisationsmittel
in Kombination mit einem Reduktionsmittel eingesetzt werden. Vorzugsweise kann man
auch in diesem Fall Neutralisationsmittel verwenden, die sowohl basisch als auch
reduktiv wirken, wie z.B. die Alkalimetall- oder Ammoniumsulfite.
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Eine weitere Anwendung der erfindungsgemässen Neutralisationsmittel
betrifft die schaumfreie Neutralisation (Salzbildung) von sauer oder alkalisch-wirkenden
Verbindungen, die sich in wässrigen oder wasserhaltigen Lösungen befinden. Eine
solche Salzbildung ist z.B. von Interesse, um eine sauer oder alkalisch wirkende
Verbindung in eine besser lösliche oder unlösliche Form (zwecks Reinigung (Umkristallisation)
der Verbindung) oder in eine besser applizierbare Form zu Uberfuhren.
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In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich die Teile und Prozentangaben
auf das Gewicht.
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Beispiel 1 84 Teile Isopropanol werden in einem RUhrgefäss vorgelegt
und unter ständigem Rohren mit 4,8 Teilen Siliconöl (SAG 100) versetzt. Sobald eine
homogene Verteilung des Siliconöls im Lösungsmittel erreicht ist, werden 211,2 g
Natriumhydrogencarbonat unter ständigem RUhren hinzugegeben. Nachdem sich eine homogene
pastöse Masse gebildet hat, wird der Isopropylalkohol langsam abdestilliert, z.B.
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durch Erhitzen des RUhrgefässes in einem siedenden Wasserbad. Der
Isopropylalkohol kann wiederverwendet werden.
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Man erhält ein trockenes, geruchsfreies Pulver. Ausbeute 216 g.
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In-gleicher Weise werden alkalisch reagierende, schaumdämpfende Neutralisationsmittel
unter Verwendung von Kaliumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumtetraborat
(Borax), Natriumperborat und Natriumacetat sowie Natriumperoxyd (als Lösungsmittel
verwendet man in diesem Fall Perchloräthylen) hergestellt.
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Anstelle von Isopropanol kann man auch Methanol, Aethanol, Butanol,
Amylalkohol oder 2-Aethyl-n-hexanol als Lösungsmittel verwenden.
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Beispiel 2 Man verfährt wie in Beispiel 1 unter Verwendung der folgenden
Mengen der einzelnen Komponenten: 99,995 Teile Kaliumhydrogencarbonat, 0,005 Teile
Silikonöl (SAG 100), 40 Teile Isopropanol. Man erhält 100 Teile eines trockenen,
geruchsfreien pulvers.
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Beispiel 3 Man verfährt wie in Beispiel 1 unter Verwendung der folgenden
Mengen der einzelnen Komponenten: 90 Teile Natriumhydrogencarbonat, 10 Teile Silikonöl
(SAG 100), 30 Teile Isopropanol. Man erhält 100 Teile eines trockenen, geruchsfreien
Pulvers.
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In gleicher Weise wie in den Beispielen 1 bis 3 angegeben kann man
auch alkalisch reagierende, schaumdämpfende Neutralisationsmittel unter Verwendung
von Natriumsulfit, Calciumhydroxyd, Natriumacetat, Natriumoxalat oder Natriumbenzoat
herstellen.
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Beispiel 4 70 Teile Isopropanol werden in einem Rlihrgefäss vorgelegt
und unter ständigem RUhren mit 5 Teilen eines Gemisches aus Polydimethylsiloxan
und hydrophobierter Kieselsäure (Siliciumgehalt des Gemisches : 2 %), das in Mineralöl
aufgenommen wurde, vermischt. Sobald homogene Verteilung des Siloxan-KieselsSure-mineralöl-gemisches
im tö sungs -mittel erreicht ist, gibt man 200 Teile fein gemahlenes Natriumdihydrogenphosphat
hinzu und setzt das RUhren fort bis sich eine homogene pastöse Masse gebildet hat.
Dann wird das Lösungsmittel abdestilliert und man erhält ein trockenes geruchsfreies
Pulver. Ausbeute : 205 g Weitere sauer reagierende, schaumdämpfende Neutralisationsmittel
werden unter Verwendung der folgenden Mischungen -21,12 Teile der sauer reagierenden
Verbindung 8,4 Teile Isopropanol, 0,48 Teile Siliconöl- oder Siliconölzubereitung;
ferner auch in folgenden Mengenverhältnissen:99,995/40/ 0,005 oder 90/30/10 - mit
den folgenden Verbindungen wie angegeben hergestellt Benzoesäure, Phthalsäure, Salicylsäure,
Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Citronensäure,
Weinsäure, Stearinsäure,
Kaliumdihydrogenphosphat, Natriumhydrogenphosphat, Natriumhydrogensulfat, Kaliumhydrogensulfat,
Phosphorsäure (Lösungsmittel: Methylenchlorid oder Kaliumperoxomonosulfat (Lösungsmittel:
Nethylenchlorind" oder Isopropanol). Anstelle von Isopropanol kann man auch Aceton,
Essigsäureäthylester oder Toluol als Lösungsmittel verwenden.
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Beispiel Ein gebrauchtes photographisches wässriges Bleichbad, das
140 g/l Sulfaminsäure, 60 g/l Aethyienglykolmonoäthyläther, 5 ml/l einer eigen wässrigen
Zubereitung des Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Octadecylalkohol und 35 Mol Aethylenoxyd
sowie weitere Ubliche Zusätze enthält und dessen pH-Wert 1,1 beträgt, wird zur Neutralisation
mit 180 g/l des festen Natrium (Kalium) -hydrogencarbonatpräparates gemäss einem
der Beispiele 1 bis 3 versetzt. Der bei der Neutralisation entstehende Schaum wird
sofort zerstört.
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Nach Beendigung der Neutralisation weist das Bad einen pH-Wert von
7 auf.
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Arbeitet man in gleicher Weise mit nicht vorbehandeltem Natrium (Kalium)
-hydrogencarbonat, so tritt eine starke Schaum bildung auf, die nur eine langsame
und damit zeitraubende Zugabe des Neutralisationsmittels ermöglicht, ohne jedoch
die Gefahr des Ueberschäumens dadurch vermeiden zu können.
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Anstelle des festen Natrium (Kalium) -hydrogencarbantpräparates kann
man auch dessen wässrige Lösung verwenden, die man dann dem zu neutralisierenden
Bad zufliessen lässt.
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Der sehr gute Antischaumeffekt wird dadurch nicht beeinträchtigt.
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Beispiel 6 Abwässer einer Grosswäscherei, die u.a. Natriumcarbonat
und Kochwaschmittel enthalten und einen pH-Wert von etwa 9,2 bis 10,9 aufweisen,
werden in einem Auffangbecken mit 60 g/l des Natriumdihydrogenphosphatpräparats
gemäss Beispiel 4 neutralisiert. Die bei der Neutralisation Ubliche Schaumbildung
wird vollkommen unterdrUckt.
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Anstelle von Natriumdihydrogenphosphat kann man auch eines der weiteren
in Beispiel 4 genannten Präparate, insbesondere Präparate, die Kaliumdihydrogenphosphat,
Natrium- oder Kaliumhydrogensulfat, Weinsäure oder Maleinsäureanhydrid enthalten,
verwenden, wobei ebenfalls gute Effekte erzielt werden.