DE3645266C2

DE3645266C2 - Silber und Wasserstoffperoxid enthaltendes Desinfektionsmittel

Info

Publication number: DE3645266C2
Application number: DE3645266A
Authority: DE
Inventors: Janos Goemoeri
Original assignee: Sanosil AG
Current assignee: Sanosil AG
Priority date: 1986-04-22
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2006-06-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Silber, eine anorganische Säure, einen organischen Stabilisator, Wasserstoffperoxid und gegebenenfalls Gelatine enthaltendes Desinfektionsmittel.

Die Desinfektion, insbesondere von Wasser, Nahrungs- und Futtermitteln sowie Apparaturen, Verpackungsbehältern und Gegenständen aller Art ist ein weltweites Problem, das für hochzivilisierte Länder ebenso wie für Entwicklungsländer von größter Bedeutung ist. Es ist daher nicht erstaunlich, daß auf diesem Gebiet eine nicht-absetzende intensive Forschung seit Jahrzehnten betrieben wird und laufend neue Erkenntnisse gewonnen und neue Produkte und Methoden zur nicht-therapeutischen Bekämpfung unerwünschter Erreger entwickelt werden.

Von den zahlreichen beschriebenen Desinfektionsverfahren seien im folgenden nur einige der verbreitesten kurz erwähnt:

Der Zusatz von Halogenen, wie Chlor, Brom und Jod, oder halogenabgebenden Verbindungen erfreut sich dank seiner einfachen Ausführungsform, dem niederen Preis und der leichten Verfügbarkeit der verwendeten Mittel sowie der guten keimtötenden Wirkung großer Beliebtheit. Nachteilig wirkt sich dabei der Eigengeschmack und -geruch dieser Halogene, die auftretende Geschmacksveränderung der damit vermischten Grundstoffe, das im allgemeinen basische pH, die verhältnismäßig kurze Wirkungsdauer und die Temperaturempfindlichkeit aus. Außerdem wirken diese Stoffe karzionogen und mutagen, können Hautreizungen hervorrufen und Werkstoffe verschiedener Art angreifen.

Die Verwendung von Ozon und Chlordioxid führt zwar zu einer verblüffend raschen und guten Keimtötung, die Wirkung verpufft jedoch rasch. Diese Mittel können in hohen Dosen außerdem sehr gefährlich sein. Auch sie sind temperaturempfindlich, karzinogen und mutagen und erfordern außer einer äußerst sorgfältigen Handhabung kostspielige Installationen. sie eignen sich daher nur für ein sehr beschränktes Anwendungsgebiet.

Als völlig geruchsfreie und keine Reizung von Schleimhäuten usw. verursachende Desinfektionsmittel wurden ferner Kupfersalze, insbesondere Kupfersulfat und Kupferchlorid, vorgeschlagen. Diese Verbindungen weisen eine mittlere, nur kurz anhaltende Keimtötungsgeschwindigkeit auf, verbinden sich leicht mit anderen Stoffen und sind, insbesondere das Chlorid, ebenfalls als karzinogen und mutagen bekannt.

Ein weit verbreitetes, geruchfreies und mit keinerlei Gefährdung der Gesundheit behaftetes Verfahren ist das sogenannte Katadynverfahren und ähnliche, die keimtötende Wirkung von Silberionen ausnutzende Verfahren. Dieses sehr langsam wirkende Verfahren ist wegen seines hohen Preises wiederum in seiner Anwendung beschränkt.

Aus Chemical Abstracts Vol. 93, 1980, 191 767h ist es bekannt, Trinkwasser durch Zugabe von 0,05 mg/l Silberionen und 3 mg H₂O₂/l in 2 Stunden vollständig zu desinfizieren.

Ferner wäre noch die UV-Bestrahlung zu erwähnen, welche den Vorteil hat, daß keine Beimischung eines Fremdstoffes erfolgt und eine hervorragende Keimtötung bewirkt wird, die allerdings nicht anhält. Außer großen und kostspieligen Einrichtungen benötigt dieses Verfahren aber auch sehr viel elektrische Energie.

Es sind ferner Produkte auf dem Markt, welche die an sich bekannte stark keimtötende Wirkung des Wasserstoffperoxides, die wegen der Unbeständigkeit dieser Verbindung bisher kaum ausgenützt werden konnte, mit der ebenfalls bekannten keimtötenden Wirkung des Silbers kombinieren, und zwar in Form eines Mittels, in welchem die Wirkung der beiden Desinfektionsmittel synergisiert ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Desinfektionsmittel mit wesentlich verbesserten Gebrauchseigenschaften zu schaffen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Desinfektionsmittel der eingangs genannten Art, das wie im Patentanspruch beschrieben erhältlich ist.

Bei der Herstellung des im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel enthaltenen Konzentrates kann zur Herabsetzung des pH jede anorganische Säure eingesetzt werden. Im allgemeinen wird 75%ige Phosphorsäure oder 65%ige Salpetersäure oder 69%ige Schwefelsäure eingesetzt. Es empfiehlt sich, dieselbe Säure zu verwenden, mit welcher das später mit dem Konzentrat zu vermischende, handelsübliche Wasserstoffperoxid stabilisiert ist. Die Säure dient einerseits als pH-Regulator, andererseits aber auch als Stabilisator für das Silber und für das gebrauchsfertige Produkt. Aus diesem Grunde ist es notwendig, die Säure im Überschuß über die zur pH-Einstellung benötigten Menge zuzusetzen. Die Gesamtmenge an Säure im fertigen Konzentrat ist mindestens äquimolar zur vorhandenen Silbermenge, vorzugsweise im Überschuß, z. B. etwa 100 g Säure pro Liter Wasser.

Als organische Stabilisatoren eignen sich zusammen mit Silbersalzen vor allem Weinsäure und/oder Zitronensäure. Vorzugsweise werden sie in einer Menge von je 50 g pro Liter Wasser zugesetzt. Bei Verwendung von kolloidaler Silberlösung werden gute Resultate mit Alkalibenzoat, vorzugsweise in einer Menge von etwa 100 g pro Liter Wasser erzielt. Es sind jedoch auch andere organische Stabilisatoren anwendbar.

Geeignete Silbersalze sind z. B. Silbernitrat, Silbersulfat, Silberchlorid oder Natrium-Silberchlorid-Komplex (AgNaCl₂). Ihr Zusatz erfolgt in einer solchen Menge, daß das Konzentrat 100 g±5% Ag pro Liter Wasser enthält.

Falls das Konzentrat nach dem Vermischen mit Wasserstoffperoxid zum gebrauchsfertigen Desinfektionsmittel längere Zeit UV-Strahlen, z. B. Sonnenstrahlen, ausgesetzt wird, wie dies z. B. in Freiluft-Schwimmbädern der Fall ist, empfiehlt es sich, dem Konzentrat bei einer Temperatur von mindestens 20°C vor dem Homogenisieren Gelatine zuzusetzen; im allgemeinen beträgt diese Zugabe etwa 20 g pro Liter Wasser und bezweckt den Schutz des Silbers gegen UV-Einwirkung.

Es ist von Vorteil, die Herstellung des Konzentrates bei einer minimalen Raumtemperatur von 20°C und bei Rotlicht bis zur Abfüllung in einen Behälter, z. B. aus gefärbtem Glas oder Kunststoff, der keine Pigmente abgibt, durchzuführen.

Das Konzentrat ist unbeschränkt haltbar, auch bei tropischen Temperaturen und bleibt, im Gegensatz zu bekannten Produkten, eine wasserähnliche, klare, farblose, homogene Flüssigkeit, die sich auch nach langer Zeit nicht trübt. Diese bleibende Homogenität des Produktes ist ein bedeutender Vorteil, denn sie erlaubt die beliebige spätere Portionierung des Konzentrates ohne erneute Homogenisierung, wie sie bisher notwendig war.

Das Konzentrat läßt sich mit 35 bis 50 gewichtsprozentigem Wasserstoffperoxid innerhalb weiter Grenzen mischen. Üblicherweise erfolgt das Mischen mit 50%igem H₂O₂, und zwar in einem Volumenverhältnis von 1 : 99 bis 1 : 199. Bei einem Verhältnis von über 1 : 199 verliert das Produkt die synergistische Wirkung der beiden desinfizierenden Komponenten Silber und Wasserstoffperoxid. Bei einem Verhältnis von weniger als 1 : 99 besteht die Möglichkeit, daß sich Silber im Gemisch ausscheidet. Das innerhalb der obigen Grenzen gemischte Desinfektionsmittel ist mindestens 2 Jahre bedenkenlos lagerfähig. Die Konzentration des zugemischten Wasserstoffperoxides kann für gewisse Anwendungen ohne weiteres bis 35 Gewichtsprozent betragen, doch zerfällt das Produkt rascher und die Geschwindigkeit der Keimmtötung ist geringer als bei Verwendung von 50%igem Wasserstoffperoxid.

Eine erneute Homogenisierung des Konzentrates vor dem Vermischen mit dem Wasserstoffperoxid ist nicht erforderlich dank der Homogenität des Konzentrates.

Die derart erhältlichen, mit Wasserstoffperoxid gemischten, gebrauchsfertigen Desinfektionsmittel können sodann in übliche Transport- und Vertriebsbehälter abgefüllt werden, die mit Vorteil mit einem Sicherheitsorgan versehen sind, um allfälligen Gasüberdruck abzulassen, z. B. einem Überdruckventil. Die Desinfektionsmittel sind bei einer Temperatur von 4 bis 25°C in solchen Behältern gefahrlos während etwa 2 Jahren haltbar. Bei höheren Temperaturen ist eine längere Lagerung nicht zu empfehlen, da Wasserstoffperoxid vermehrt ausgasen kann.

Die erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel eignen sich z. B. für die Entkeimung von Wasser, Nahrungs- und Futtermitteln und festen Oberflächen. Die hierzu benötigten Konzentrationen sind sehr gering, im allgemeinen betragen sie etwa 10 bis 75 ppm bei Zusatz als sogenannte "Substanzdesinfektionsmittel", wie Badewasser, Trinkwasser, Nahrungsmittel und Kühlwasser, bzw. 0,1 bis 2 gewichtsprozentige Lösung für die Flächendesinfektion. Die mit diesen neuen Desinfektionsmitteln desinfizierten Produkte oder Gegenstände weisen keinerlei Veränderung des Geruchs, Geschmacks oder Aussehens auf, sind ungiftig, erzeugen weder Hautreizungen noch andere gesundheitliche Beeinträchtigungen oder Schäden und sind völlig inert für übliche Materialien, wie Beton, Holz, Stein, Glas, Metalle, Porzellan, Keramik, Kunststoffe, Textilien, usw.

Das gebrauchsfertige Desinfektionsmittel weist einen pH von etwa 2 auf. Im Gegensatz zu Chlor verändert es das pH des zu desinfizierenden Produktes, dem es zugesetzt wird, nicht. Die Anwendung kann innerhalb weiter Temperaturgrenzen erfolgen, nämlich zwischen 0 bis 95°C, wobei die desinfizierende Wirkung mit steigender Temperatur zunimmt.

In den oben angegebenen Konzentrationen eingesetzt, vermag das neue Desinfektionsmittel pathogene Keime weitgehend zu vernichten. Sie bekämpfen unter anderem grampositive und gramnegative Bakterien, Mikrophagen und Viren, usw., wie z. B. Escherichia coli, Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis und Candida albicans.

Insbesondere eignet sich das neue Desinfektionsmittel zur Entkeimung:

- in der Nahrungs- und Futtermittel-Industrie, einschließlich der Konserven-Industrie, zur Haltbarmachung von Frischprodukten, zur Fischverarbeitung zu Halb- und Vollkonserven, zur Desinfektion in Schlachthöfen,
- in der Getränkeindustrie, in Brauereien, bei Mineralwasserherstellung, in der Wein- und Spirituosenproduktion, in der Frucht- und Gemüsesaftherstellung, zur Flaschen- und Faßreinigung, in Zusatzwasser für Konzentrate,
- in der Wasserdesinfektion für Trinkwasser in Brunnen oder Vorratsbehältern, in Schwimmbädern, in Hot Whirl Pools,
sowie in Molkereien, in der Landwirtschaft, in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, in Laboratorien, Spitälern, zur Seuchenbekämpfung, usw.

In dem folgenden Beispiel sind alle Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, sofern nicht anders vermerkt.

Beispiel a) Herstellung des Konzentrates:

Zu 1 Liter destilliertem oder vollentsalztem Wasser wurden bei einer Zimmertemperatur von über 20°C und unter Rotlicht langsam und portionenweise unter Rühren soviel 75%ige Phosphorsäure zugesetzt, bis der pH1,6 betrug. Das Gemisch wurde unter Rühren auf 55°C erwärmt und unter Rühren mit 140 g Silbernitrat versetzt und das Rühren bis zur vollständigen Homogenisierung fortgesetzt. Dann wurde die Lösung auf ca. 25 bis 30°C abkühlen gelassen, worauf unter Rühren soviel 75%ige Phosphorsäure langsam und portionenweise zugesetzt wurde, daß die Gesamtmenge 100 g betrug. Das Gemisch wurde sodann ohne Rühren auf Zimmertemperatur (20 bis 25°C) abkühlen gelassen und nach Erreichen dieser Temperatur unter Rühren mit 50 g Weinsäure versetzt. Das erhaltene Gemisch wurde sodann, gegebenenfalls nach Zusatz von 20 g Gelatine unter Rühren bei einer Temperatur von nicht unter 20°C homogenisiert. Es wurde eine glasklare Lösung erhalten.

b) Herstellung des Desinfektionsmittels:

5 Liter Konzentrat, erhalten wie vorstehend beschrieben, wurden im Volumverhältnis 1 : 99 mit 50 volumenprozentigem H₂O₂ gemischt, bei Zimmertemperatur unter rotem Licht und in einem Rührkessel aus rostfreiem Stahl bis zur Homogenität. Nach Abklingen der Blasenbildung wurde das Produkt abgefüllt. Dieses Produkt eignet sich besonders für Langzeitdesinfektion, insbesondere bei höheren Temperaturen, wie z. B. als Zusatz zu Hot-Whirl-Pools, Rezirkulationswasser für Wasserreinigungsanlagen, vorzugsweise in Konzentration von 40 bis 75 ppm.

Claims

Silber, eine anorganische Säure, einen organischen Stabilisator, Wasserstoffperoxid und gegebenenfalls Gelatine enthaltendes Desinfektionsmittel, dadurch erhältlich, daß man mit einer anorganischen Säure auf einen pH von 1,6 eingestelltes destilliertes oder vollentsalztes Wasser bei einer Temperatur von 50 bis 60°C mit einem Silbersalz oder einem Komplex desselben in einer Menge von 100+5 g Ag/Liter Wasser vermischt, das Gemisch bei 25 bis 30°C mit der zur Einstellung des pH verwendeten Säure in solcher Menge versetzt, daß die Gesamtmenge dieser Säure mindestens äquimolar mit der vorhandenen Silbermenge ist, die erhaltene Lösung bei 20 bis 25°C mit einem organischen Stabilisator vermischt und, gegebenenfalls nach Zusatz von Gelatine, homogenisiert, und das erhaltene Konzentrat im Verhältnis 1 : 99 bis 1 : 199 mit 35 bis 50 volumenprozentigem Wasserstoffperoxid bei einer Temperatur von mindestens 20°C, vorzugsweise unter Rotlicht, mischt, wobei das Verhältnis derart gewählt wird, daß eine Silberkonzentration von 0,05 bis 0,1 Gewichtsprozent entsteht.