-
Herstellung von frostwiderstandsfähigen Lösungen für mit Reagenzstoffen
arbeitende Schaumfeuerlöscher unter Zusatz von Gefrierschutzmitteln Gegenstand der
Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von frostwiderstandsfähigen Lösungen
für mit Reagenzstoffen arbeitende Schaumfeuerlöscher unter Zusatz von Gefrierschutzmitteln,
wie mehrwertige Alkohole, vorzugsweise Glycerin, ferner Salze einwertiger Metalle
mit einwertigen Säuren, z. B. Kaliumchlorid. Man hat bereits vorgeschlagen, für
sogenannte Naßfeuerlöscher die Carbonatlösung bzw. Bicarbonatlösung durch Zusätze
von Glykol frostbeständig zu machen. Da in diesem Falle die Carbonat-Glykol-Lösung
das eigentliche Löschmittel darstellt, ist in dem Gehalt an immerhin. bei i25° entflammendem
Glykol bereits löschtechnisch ein Nachteil zu erblicken.
-
Ferner ist vorgeschlagen worden, Pottaschelösungen zwecks weiterer
Herabdrückung des Gefrierpunktes mit Äthylenglykol zu versetzen, außerdem als Korrosionsschutzmittel
Natriumdichromat hinzuzufügen.
-
Es ist außerdem bereits bekannt, Rhodanerdalkalien in wäßriger Lösung
als tief frostbeständige Feuerlöschmittel zu verwenden, gegebenenfalls auch unter
MitverNvendung eines geringen Glycerinzusatzes.
-
Diese gesamten Verfahren betreffen aber nur sogenannte Naßlöscher,
bei denen die Lösung als solche nach höchstens teilweiser Umsetzung mit einer den
Kohlensäuredruck erzeugenden Säure das Löschmittel darstellen soll. Eine Nutzanwendung
für das Schaumlöschverfahren, dessen Bedingungen gänzlich andere. sind, läßt sich
hieraus nicht ziehen. Bei den Arbeiten zur Herstellung frostbeständiger alkalischer
Komponenten in den mit Reagenzstoffen arbeitenden Schaumfeuerlöschern wurde gefunden,
daß es für den angestrebten Zweck vorteilhaft ist, die Alkalibicarbonatlösung mit
mehrwertigen Alkoholen, wie Glycerin oder Glykol, zu versetzen oder der Alkalibicarbonatlösung
Salze einwertiger Metalle mit einbasischen Säuren, z. B. Chlorkalium, Rhodanammonium
usw.. hinzuzufügen.
-
Beide Verfahren geben befriedigende Resultate. Immerhin wird der erstrebte
Zweck durch ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung noch besser erreicht.
-
Zwecks Herstellung einer frostbeständigen wäßrigen Alkalibicarbonatschaumerzeugerlösung
mittels Glycerin sind stets verhältnismäßig hohe Gehalte an diesem erforderlich.
Es ist hierbei beachtlich, daß die Gefrierpunktserniedrigung durch Zusatz mäßiger
Mengen Glycerin unverhältnismäßig gering ist. Erst bei hoher Konzentration steigt
die Gefrierpunktserniedrigung stark an. Z. B. gefriert eine wäßrige Glycerinlösung
mit 2o % Glycerin bereits bei -2,5°, wohingegen eine Lösung mit ¢o Gewichtsprozent
Glycerin erst bei - 17,5' gefriert. Unter diesen Umständen sind niedrige Glycerinzusätze
völlig zwecklos. Bei den erforderlichen hohen Zusätzen von Glycerin ist jedoch zu
beachten, daß Glycerin selbst eine brennbare Substanz ist. Dieser Mangel macht sich
beiden meisten Fällen derSchaumlöschung, wenn es sich
z. B. um die
Ablöschung von Benzinbränden handelt, praktisch zwar nicht bemerkbar, da derartige
Flüssigkeitsbrände durch den Schaum rasch genug abgekühlt werden, ohne daß das Glycerin
auf seine erforderlicher Brenntemperatur nach Verdampfung des Wassers erhitzt werden
könnte. Gelangt jedoch der Schaum auf feste hocherhitzte Brandobjekte, so ist immerhin
mit der Möglichkeit zu rechnen, daß das Glycerin schließlich auch nach dem Zergehen
des Schaumes zur Verdampfung und Verbrennung gelangt. Überdies ist Glycerin eine
im Verhältnis zu den üblichen zur Schaumerzeugung verwendeten. Salzen bereits ziemlich
kostspielige Substanz.
-
Auch die Herstellung frostbeständiger wäßriger Alkalibicarbonat-Schaumerzeugerlösungen
mittels Zusatz von Salzen einwertiger Metalle mit einbasischen Säuren, wie Chlorkalium,
verlangt ebenfalls ziemlich hohe Zusätze. Hierdurch wird die Gesamtelektrolytkonzentration
der Lösung gesteigert. Es wird auch bei tiefer Temperatur eine Reaktion gewährleistet,
jedoch läßt die Haltbarkeit der Schäume zu wünschen übrig, da erfahrungsgemäß hohe
Elektrolytkonzentrationen die Beständigkeit eines Schaumes unvorteilhaft beeinflussen.
-
Das Verfahren gemäß der Erfindung bedeutet eine Verbesserung gegenüber
den letzterwähnten beiden Verfahren. Es besteht darin, daß der aus wäßriger Bicarbonatlösung
und einem Schaumerzeuger. bzw. Schaumerzeugern bestehenden basischen Schaumerzeugungskomponente
mehrwertige Alkohole, vorzugsweise Glycerin, und gleichzeitig Salze einwertiger
Metalle bzw. Radikale mit einwertigen Säuren, wie Kaliumchlorid, zugesetzt ,werden.
-
Es hat sich nämlich auf. Grund eingehender Versuche die überraschende
Tatsache ergeben, daß bei gleichzeitiger Anwendung von Glycerin und Kaliumchlorid
sich die Konzentration des Kaliumchlorids erheblich herabdrükken läßt, wobei bereits
verhältnismäßig geringe Mengen Glycerin, die an sich gänzlich unbefriedigende Kälteschutzwirkung
ergeben würden, genügen, um der gesamten Alkalibicarbonatlösung die gewünschte Frostbeständigkeit
zu verleihen. Es wird hiermit einmal der Vorteil erzielt, daß die Elektrolyt. konzentration
erheblich zurückgedrängt mird. Der Schaum wird somit wesentlich beständiger, wobei
sich neben der Herabdrückung der Elektrolytkonzentration noch die bekannte günstige
Einwirkung des Glycerins auf die Schaumkraft an sich günstig bemerkbar macht. Auch
lassen sich alsdann die für die Bereitung der wäßrigen Bicarbonatlösung erforderlichen
Chemikalien, da ihre Menge erheblich erniedrigt ist, viel rascher und leichter in
Lösung bringen. Anderseits ist die Glycerinkonzentration gegenüber den bisherigen
Verfahren, die ausschließlich mit Glycerin arbeiten, ganz außerordentlich herabgedrückt,
so daß auch die oben erörterte gegebenenfalls nachteilige Wirkung, daß mit dem Glycerin
eine brennbare Substanz in den Schaum eingeführt wird, hierdurch praktisch ausgeschaltet
wird.
-
Abgesehen von der leichten Löslichkeit der verringerten Menge der
Trockenchemikalien in- der Glycerin-Wasser-Mischung, wobei die lösende Wirkung des
Glycerins auf sämtliche angewendeten Salze vorteilhaft in Erscheinung tritt, bieten
die so hergestellten Lösungen noch den Vorteil großer Billigkeit gegenüber den bisherigen
Glycerinlösungen, da das meist angewandte, etwa go%ige technische Glycerin erheblich
teurer ist als Kaliumchlorid.
-
Die gleichzeitige Anwendung von Kaliumchlorid und GIycerin bietet
zudem noch den Vorteil, daß sich derartige Lösungen bei abnorm tiefen Temperaturen
ebenso verhalten wie die Glycerin-Wasser-Lösungen der Bicarbonate allein. Erfahrungsgemäß
erfolgt bei Alkalibicarbonatlösungen mit Zusatz von z. B. Käliumehlorid bei starker
überschreitung des Kältegrades, für den die Füllung gedacht ist, ein vollständig
starres Gefrieren. Hierdurch können die. Behälter zertrümmert werden. Hingegen bewirkt
der Glycerinzusatz, daß auch bei ziemlich hohen Überschreitungen des gedachten Kältegrades
die Lösungen stets breiig während. so daß die Löscherfüllung sich während des Gefriervorgangs
ausdehnen kann, ohne einen Druck auf den Behälter auszuüben.
-
Zwecks Erläuterung der durch die Kombination von mehrwertigen Alkoholen
mit Salzen einbasischer Säuren mit einwertigen Metallen gegenüber den bisherigen
Verfahren erzielbaren Vorteile sei auf folgendes hingewiesen Um mit Hilfe von Kaliumchlorid
als Frostschutzmittel unter Einbringung von Boa g Kaliumbicarbonat bzw. äquivalenten
Bica.rbonatgemischen 8,75 1 Gesamtvolumen einer bis - 15' beständigen, den
Schaumerzeuger enthaltenden basischen Lösung herzustellen, sind erfordernch i 7¢o
g Kaliumchlorid.
-
Will man anderseits die gleiche Frostbeständigkeit mit Glycerin (technisch
9o %) herbeiführen, so sind erforderlich 3,30 1, entsprechend rund q. kg
Glycerin.
-
Hingegen bedarf man bei gleichzeitiger Anwendung dieser Gefrierschutzmittel
nur i2oog Kaliumchlorid und i,251 entsprechend rund i, 5 kg Glycerin, um die gleiche
technische Wirkung herbeizuführen.
Diese Glycerinmenge ist an sich
in wäßriger Lösung gänzlich ungeeignet, eine technisch befriedigende Gefrierpunktserniedrigung
herbeizuführen, da diese bei einer wäßrigen Glycerinlösung der gleichen Konzentration
nur -2' beträgt. Anderseits bewirkt das Kaliumchlorid in der obenerwähnten Menge
von 1200g, bezogen auf ein Gesamtvolumen von 8,751 wäßriger Lösung, nur eine
Gefrierpunktserniedrigung auf ungefähr -6,5'.
-
Die gesamte nachstehende Mischung, die als Beispiel angeführt sein
möge, Soo g Kaliumbicarbonat, 5o g Natriumbicarbonat, 4o g Saponin, 1200 g Kaliumchlorid,
1,251 Glycerin (technisch 9o %), i oo g Zellstoffablauge, mit Wasser gelöst zu einem
Gesamtvolumen von 8,751, ergibt hingegen eine auch während wochenlanger Versuche
erprobte Frostbeständigkeit von -15-. Selbst sehr starke Überschreitungen dieser
Temperatur, wie z. B. ununterbrochene Kühlung gefüllter Feuerlöscher während 1o
Tage auf -25", ergaben keinerlei Zerfrieren der Apparate.
-
Ähnliche Ergebnisse lassen sich bei gleichzeitiger Anwendung von Rhodansalzen
und Glykol erhalten. Im allgemeinen ist jedoch Glycerin wegen seiner höheren Lösungsfähigkeit
für Salze sowie auch aus Ersparnisgründen vorzuziehen.
-
Aus diesen Darlegungen geht hervor, daß sich durch Kombination der
obenerwähnten beiden Einzelverfahren im Sinne der vorliegenden Erfindung ein erheblicher,
nicht vorauszusehender technischer Fortschritt erzielen läßt. Allem Anschein nach
wirkt das Kaliumchlorid im Zusammenhang mit dem Bicarbonat bei einer Glycerin-Wasser-Mischung
mit nur mäßigem Glyceringehalt viel stärker gefrierpunktserniedrigend als bei reinem
Wasser.
-
Als wichtig ist ferner noch hervorzuheben, daß das Verfahren gegenüber
den bisher vorzugsweise angewandten, nur mit Glycerin arbeitenden Verfahren erhebliche
wirtschaftliche Vorteile bietet, da die Menge des teuren Glycerins auf etwa 1/herabgesetzt
werden kann.
-
Bezüglich der Säurekomponente ist zu bemerken, daß diese selbstverständlich
bei der tiefen Temperatur nicht allein frostbeständig, sondern auch noch reaktionsfähig
sein muß. Hierfür kommt z. B. verdünnte Schwefelsäure in Frage. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn eine Mischung von Aluminiumchloridlösung mit Salzsäure verwendet wird,
da sich alsdann bei der Umsetzung der Reagenzstoffe das als Schutzkolloid wirkende
Aluminiumhydroxy d bildet.