DE632926C

DE632926C - Frost-resistant acidic solution for the production of foam, in particular for the production of fire-extinguishing foam

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Publication number: DE632926C
Application number: DEE41947D
Authority: DE
Original assignee: Excelsior Feuerloeschgeraete AG
Current assignee: Excelsior Feuerloeschgeraete AG
Priority date: 1931-10-21
Filing date: 1931-10-21
Publication date: 1936-07-16

Description

Frostbeständige saure Lösung zur Erzeugung von Schaum, insbesondere zur Herstellung von Feuerlöschschaum Die Erfindung betrifft frostbeständige saure Lösungen zur Erzeugung von Schaum, insbesondere zur Herstellung von Feuerlöschschaum.Frost-resistant acidic solution for generating foam, in particular for the production of fire-fighting foam The invention relates to frost-resistant acidic Solutions for the production of foam, in particular for the production of fire-fighting foam.

Es ist bekannt, Schaum für Feuerlösch.-zwecke durch Umsetzung einer wässerigen Carbonat- bzw. Bicarbonatlösung mit einer sauren Lösung bei Gegenwart eines Schaumerzeugers herzustellen. Als saure Lösung wird meistens eine solche von Aluminiumsulfat verwendet. Das Aluminiumsulfat reagiert in wässeriger Lösung genügend sauer, um Carbonat und besonders Bicarbonat zu zersetzen. Andererseits bietet die Verwendung des Aluminiumsulfats den Vorteil, daß es Korrosionen auf bestimmte Metallbehälter, z. B. aus Blei, nur in geringem Umfange ausübt. Außerdem ist das Aluminiumsulfat insofern nützlich, da das durch seine Umsetzung mit dem Bicarbonat entstehende, zunächst gallertige Aluminiumhydroxyd für den entwickelten Schaum eine hervorragende Gerüstsubstanz bildet. Hierdurch wird die Beständigkeit und Zähigkeit des Schaumes gegenüber demjenigen, der ausschließlich durch Säuren, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Oxalsäure, erzeugt worden ist, erhöht.It is known to use foam for fire extinguishing purposes by implementing a aqueous carbonate or bicarbonate solution with an acidic solution in the presence a foam generator. The acidic solution is usually one of Aluminum sulfate used. The aluminum sulfate reacts sufficiently in aqueous solution acidic to break down carbonate and especially bicarbonate. On the other hand, the Use of aluminum sulphate has the advantage that it causes corrosion on certain metal containers, z. B. made of lead, exercises only to a small extent. In addition, this is aluminum sulfate useful in that the resulting from its reaction with the bicarbonate, initially gelatinous aluminum hydroxide was an excellent one for the foam developed Forms framework substance. This increases the resistance and toughness of the foam to those who are treated exclusively by acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, Oxalic acid generated is increased.

Bei tiefen Temperaturen hat aber das Aluminiumsulfat die Eigenschaft, träge zu reagieren. Zweckmäßig wird das Aluminiumsulfat in hochkonzentrierten Lösungen angewendet, um die Abmessungen des Löschers möglichst gering halten zu können. Bei tiefen Temperaturen hat aber eine derartige Aluminiumsulfatlösung nicht mehr genügende Reaktionskraft. Z. B. ist mit einer hochkonzentrierten Aluminiumsulfatlösung bei der Einwirkung auf eine frostbeständige Dicarbonatlösung bereits bei - 1o° praktisch keine Reaktion mehr erzielbar. Auch gefriert eine derartige Aluminiumsulfatlösung bereits bei - 120.At low temperatures, however, the aluminum sulfate has the property to react sluggishly. The aluminum sulfate is expedient in highly concentrated solutions used to keep the dimensions of the extinguisher as small as possible. at However, such an aluminum sulfate solution is no longer sufficient at low temperatures Reaction force. E.g. a highly concentrated aluminum sulfate solution is included the action on a frost-resistant dicarbonate solution already practically at - 10 ° no more reaction achievable. Such an aluminum sulfate solution also freezes already at - 120.

Man hat bisher zur Erzeugung von Schaum bei tiefer Temperatur als saure Komponente mit gutem Erfolg verdünnte Schwefelsäure vorgeschlagen. Hierbei ist jedoch der Umstand lästig, "daß die Schwefelsäure wegen ihrer großen Reaktionsgeschwindigkeit bei normalen Temperaturen von etwa 15 bis 2o° außerordentlich hohe Drucke ergibt. Auch ist der Schaum ziemlich unbeständig. Bei tieferen Temperaturen macht sich dies weniger bemerkbar. Aber auch hier ist die Beständigkeit des Schaumes mit derjenigen eines solchen, der mit Aluminiumsulfat hergestellt ist, nicht vergleichbar. Hinzu kommt noch das unterschiedliche Arbeiten des Löschers bei normalen und tiefen Temperaturen. Ähnlich ist beziiglict' der Güte des-Schaumes die bereits vorgeschlagene wässerige Phosphorsäure zu beurteilen. Als erschwerend kommt in diesem Falle noch die starke Reaktionsverzögerung hinzu, da Phosphorsäure bei tiefer Temperatur nicht mehr energisch genug arbeitet.So far it has been used to generate foam at a lower temperature than acidic component has proposed dilute sulfuric acid with good success. Here however, the fact that sulfuric acid is troublesome because of its fast reaction rate at normal temperatures of about 15 to 20 ° results in extremely high pressures. The foam is also quite unstable. This works at lower temperatures less noticeable. But here, too, the resistance of the foam is with that not comparable to one made with aluminum sulphate. In addition there is also the different work of the extinguisher at normal and low temperatures. Similar is related to the quality of the foam that already proposed to assess aqueous phosphoric acid. As an aggravating factor in this case the strong delay in the reaction, since phosphoric acid does not do so at low temperatures works more vigorously enough.

Man hat ferner vorgeschlagen, eine frostbeständige saure Komponente für das Schaumlöschverfahren dadurch herzustellen, daß man Aluminiumchloridlösung verwendet, die bekanntlich tief gefrierbeständig ist, wobei ein bestimmter Zusatz von Salzsäure die an sich träge Reaktionsgeschwindigkeit bei tiefer Temperatur erhöht. Eine derartige Mischung setzt aber die Verwendung von Glas- oder Steinzeugbehältern voraus.It has also been proposed to use a frost-resistant acidic component for the foam extinguishing process to be produced by using aluminum chloride solution used, which is known to be deep freeze-resistant, with a certain addition Hydrochloric acid increases the slow reaction rate at low temperature. Such a mixture, however, requires the use of glass or stoneware containers in advance.

Man hat ferner vorgeschlagen, dein Aluminiumsulfat Säuren, wie Oxalsäure oder Weinsäure, zuzusetzen. Man ging hierbei von der falschen Voraussetzung aus, daß'inan tunlichst viel Aluminiumsulfat in Form hochkonzentrierter Lösungen anzuwenden habe. Derartige Lösungen sind aber selbst bei geringem Zusatz dieser Säuren schon bei normalen Temperaturen nicht ausscheidungsfrei zu erhalten. Es zeigen sich nach kurzer Zeit schon bei gewöhnlicherTemperatur starkeAusscheidungenvonAlufniniumsulfatusw. Ebenso ist es nicht ohne weiteres möglich, durch Zusatz von Schwefelsäure zu einer hochkonzentrierten Aluminiumsulfatlösung vorn spez. Gewicht 1,30, wie sie für Handfeuerlöscher üblich ist, eine tief frostbeständige und reaktionsfähige saure Mischung herzustellen. Versetzt man z. B. eine Aluminiumsulfatlösung vom spei. Gewicht 1,3o auf Zoo ccm mit 7 ccm konzentrierter Schwefelsäure, so tritt bereits bei -E-. a5° eine starke kristalline Ausfällung von Sulfat ein. Auch mit geringeren Schwefelsäurezusätzen treten derartige Erscheinungen weit oberhalb o° auf. Einer verdünnten Aluminiumsulfatlösung ist entsprechend einem früheren Vorschlage allerdings bereits Schwefelsäure zugesetzt worden, jedoch in so geringer Menge (o,5 Gewichtsprozent der gesamten Lösung), daß eine Erhöhung der Frostbeständigkeit im Sinne der vorliegenden Anmeldung ausgeschlossen ist. Tatsächlich verfolgt auch dieser Vorschlag ein ganz anderes Ziel, nämlich die Zersetzung eines bestimmten Schaumerzeugers durch die Aluminiumsulfat-Schwefelsäure-Lösung.It has also been proposed to add acids, such as oxalic acid or tartaric acid, to the aluminum sulfate. The assumption here was that the false assumption was that as much aluminum sulphate as possible had to be used in the form of highly concentrated solutions. However, even with a small amount of these acids, such solutions cannot be obtained free of precipitation even at normal temperatures. After a short time, strong excretions of aluminum sulfate etc. can be seen even at ordinary temperatures. Likewise, it is not easily possible, by adding sulfuric acid to a highly concentrated aluminum sulfate solution, from spec. Weight 1.30, as is customary for hand fire extinguishers, to produce a deeply frost-resistant and reactive acidic mixture. If you move z. B. an aluminum sulfate solution from the spei. Weight 1.3o on zoo ccm with 7 ccm concentrated sulfuric acid, so already occurs with -E-. a5 ° a strong crystalline precipitation of sulphate. Such phenomena occur well above 0 ° even with lower sulfuric acid additions. In accordance with an earlier proposal, sulfuric acid has already been added to a dilute aluminum sulfate solution, but in such a small amount (0.5 percent by weight of the total solution) that an increase in frost resistance for the purposes of the present application is excluded. In fact, this proposal also pursues a completely different goal, namely the decomposition of a specific foam generator by the aluminum sulfate-sulfuric acid solution.

Gemäß der Erfindung wird eine frostbeständige Säurelösung. zur Herstellung von beständigem Schaum, insbesondere Feuerlöschschaum,. erzielt, indem eine Mischung aus konzentrierter Aluminiumsulfatlösung und in bezug auf Volumen überschüssiger verdünnter Schwefelsäure gleicher Säurekonzentration verwendet wird. Fügt man z. B. zu a Volumen verdünnter Schwefelsäure vom spez. Gewicht i, i 9 i Volumen ihr in bezug auf Säurewirkung @1quiv alente, hochkonzentrierte Aluminium-..s1Tlfatlösung vom spez. Gewicht i,3o bis 1,31 :lüüzu, so erhält man eine bis - 15' frostbeständige, ausscheidungsfreie Lösung. Die Tieftemperaturbeständigkeit läßt sich durch andere Mischungsverhältnisse hinsichtlich der Volumen der Säurekomponenten etwas variieren. Grundsätzlich ist aber daran festzuhalten, daß die verdünnte Schwefelsäure in bezug auf Volumenmenge stark vorwalten muß.According to the invention there is a frost-resistant acid solution. for the production of permanent foam, especially fire-fighting foam. achieved by a mixture from concentrated aluminum sulfate solution and by volume of excess dilute sulfuric acid with the same acid concentration is used. If you add z. B. to a volume of dilute sulfuric acid of the spec. Weight i, i 9 i volume ye with regard to acidity @ 1equiv alente, highly concentrated aluminum - .. s1Tlfatlösung from spec. Weight i, 3o to 1.31: lüüzu, so you get a frost-resistant up to - 15 ', excretion-free solution. The low temperature resistance can be determined by others Mixing ratios vary somewhat with regard to the volume of the acid components. Basically, however, it should be noted that the dilute sulfuric acid in relation to must prevail strongly on volume.

Die Verwendung der genannten Komponenten in hinsichtlich der Azidität äquivalenten -Konzentrationen bietet einen besonderen Vorteil. Die Schaumlöschapparate sind derart konstruiert, daß der die Säure aufnehmende Einsatzbehälter und der übrige Raum des Apparates, der die basische Lösung aufnimmt, in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Dieses Verhältnis der Flüssigkeitsmengen ist wichtig für die gleichmäßige Druckentwicklung sowie für die Menge und Güte des erzeugten Schaumes. Beschickt man z. B. einen Normalapparat mit i5oo ccm einer konzentrierten Alurniniumsulfatlösung (spez. Gewicht= 1,3o), so nimmt die basische Außenlösung rund 7 1 ein. Das gleiche Volumenverhältnis der sauren und basischen Lösung läßt sich aber mühelos bei der Arbeitsweise gemäß der Erfindung auch dann innehalten, wenn die Apparate bei tiefen Temperaturen noch arbeiten sollen. Man kann daher ein und denselben Apparat j e nach Bedarf mit einer für Normaltemperaturen gedachten Füllung als auch finit einer frostbeständigen Füllung im Sinne der Erfindung beschicken, ohne daß die Gesamtschaumergiebigkeit und auch die Druckverhältnisse bei der Betätigung des Apparates nennenswert beeinflußt werden. Gerade aus diesem Grunde ist Wert darauf zu legen, daß auch die Einzelkomponenten der sauren, frostbeständigen Lösung in hinsichtlich der Konzentration äquivalenten Volumenverhältnissen zusammengemischt werden können.The use of the components mentioned in terms of acidity equivalent concentrations offers a particular advantage. The foam extinguishers are designed so that the acid-receiving insert container and the rest Space of the apparatus that takes up the basic solution in a certain ratio to stand by each other. This ratio of the amount of liquid is important for the uniform pressure development as well as for the amount and quality of the foam produced. If you load z. B. a normal apparatus with 1500 ccm of a concentrated aluminum sulfate solution (specific weight = 1.3o), the basic external solution takes up around 7 liters. The same Volume ratio of the acidic and basic solution can be effortlessly in the Operation according to the invention also pause when the apparatus at deep Temperatures should still work. One and the same apparatus can therefore be used as required with a filling intended for normal temperatures as well as finite one Load frost-resistant filling within the meaning of the invention without affecting the overall foam yield and also influences the pressure conditions when the apparatus is operated will. For this very reason, it is important to ensure that the individual components the acidic, frost-resistant solution in equivalents in terms of concentration Volume ratios can be mixed together.

Die Lösung reagiert wegen ihres Schwefelsäuregehaltes energisch genug, um auch bei der angegebenen Frosttemperatur noch rasch genug Schaum zu erzeugen. Die so erzielten Schäume sind sowohl bei tiefer ,Temperatur als auch bei normaler Temperatur von sehr guter Konsistenz bei gleichzeitig guter Ausgiebigkeit und unterscheiden sich hierdurch vorteilhaft von den Schäumen, die lediglich mittels Mineralsäuren hergestellt worden sind. Diese Mischung läßt sich in BleibeUältern unterbringen, ohne daß Korrosionen eintreten, und unterscheidet sich hierdurch vorteilhaft von Gemischen aus Aluminiumchlörid mit Salzsäure.Because of its sulfuric acid content, the solution reacts vigorously enough to in order to generate enough foam quickly even at the specified freezing temperature. The foams obtained in this way are both at low temperature and at normal temperature Temperature of very good consistency and at the same time good coverage and differentiate This is advantageous from the foams, which are made only by means of mineral acids have been manufactured. This mixture can be accommodated in dwellings, without the occurrence of corrosion, and thus differs advantageous of mixtures of aluminum chloride with hydrochloric acid.

Die zugehörige frostbeständige Bicarbonatlösung, die den Schaumerzeuger enthält, kann in an sich bekannter Weise unter Zumischung von Glycerin und/oder Kaliumchlorid oder verwandten Stoffen hergestellt werden. Ausführungsbeispiel Die saure Lösung besteht aus i5oo ccm einer Mischung -von 2 Volumen Schwefelsäure (spez. Gewicht= i, ig), i Volumen Aluminiumsulfatlösung (spez. Gewicht= 1,30).The associated frost-resistant bicarbonate solution that the foam generator contains, can in a manner known per se with the admixture of glycerol and / or Potassium chloride or related substances are produced. Embodiment The acidic solution consists of 1500 ccm of a mixture of 2 volumes of sulfuric acid (spec. Weight = i, ig), i volume of aluminum sulfate solution (specific weight = 1.30).

Die alkalische Lösung besteht aus: Natriumcarbonat 30o g, Kaliumbicarbonat 60o g, Schaumerzeugergemisch, bestehend aus Saponin, Natronzellstoffablauge 6o g, Technisches Glycerin go°/oig 2,ö 1, Wasser a,,51.The alkaline solution consists of: sodium carbonate 30o g, potassium bicarbonate 60o g, foam generator mixture, consisting of saponin, sodium cellulose waste liquor 6o g, Technical glycerine go ° / oig 2, ö 1, water a ,, 51.

Claims

PATENT CLAIM: Frost-resistant acid solution for the production of resistant foam, in particular fire-fighting foam, consisting of a mixture of dilute sulfuric acid and aluminum sulfate solution, characterized in that the mixture consists of concentrated aluminum sulfate solution and the same acid concentration in terms of volume of excess sulfuric acid.