EP3615650B1 - Zusammensetzung zur reinigung von oberflächen - Google Patents

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EP3615650B1
EP3615650B1 EP18723670.8A EP18723670A EP3615650B1 EP 3615650 B1 EP3615650 B1 EP 3615650B1 EP 18723670 A EP18723670 A EP 18723670A EP 3615650 B1 EP3615650 B1 EP 3615650B1
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acid
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salt
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Definitions

  • the present invention relates to compositions for cleaning surfaces and/or for detecting organic substances in a solution or on a surface.
  • salts of permanganic acid and in particular potassium permanganate are often used as oxidizing agents (see WO 03/035812 and WO 2014/122277 ).
  • compositions comprising persulfate, potassium permanganate and phosphate are disclosed.
  • EP 2 450 114 discloses compositions which may include, inter alia, potassium permanganate and persulfates. Phosphonates can be added to these compositions as stabilizers, which can serve to stabilize hydrogen peroxide and persulfate.
  • phosphate-free bleaching agents are described which, in addition to peroxides, can include, inter alia, nitrogen-containing polyphosphonates.
  • organic phosphonates as defined above can be used in detergents instead of phosphates.
  • the organic phosphonates used according to the invention are also distinguished above all by the fact that they are able to significantly increase the stability and thus the shelf life of the salts of permanganic acid, iron acid and chromic acid present therein. This is surprising, inter alia, since salts of the aforementioned acids--as strong oxidizing agents--are able on the one hand to oxidize organic compounds.
  • organic phosphonates whose organic radicals comprise heteroalkyl, heterocycloalkyl or heteroaryl radicals do not result in a stable composition with regard to the salts of permanganic acid, iron acid and/or chromic acid present in the composition.
  • organic phosphonates comprising heteroalkyl, heterocycloalkyl and / or heteroaryl radicals are not suitable to be used in a composition according to the invention, since this surprisingly destabilizes the salts of permanganic acid, iron acid and chromic acid, so that they are no longer used as a color indicator for the detection of organic compounds can be used.
  • organic phosphonates of the type defined at the outset have a stabilizing and not a destabilizing effect on salts of permanganic acid, iron acid and chromic acid.
  • the organic phosphonates according to the invention therefore comprise exclusively homoalkyl, homocycloalkyl and homoaryl radicals, ie these radicals have neither an O, S nor N atom in the chain or in the ring instead of C atoms.
  • organic phosphonates such as amino-tris(methylenephosphonic acid) (ATMP), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid) (DTPMP) and ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid) (EDTMP) including heteroalkyls lead to a rapid reduction of the salts of permanganic acid, iron acid and chromic acid whereas HEDP and PBTC, both lacking heteroalkyls, do not show these properties.
  • ATMP amino-tris(methylenephosphonic acid)
  • DTPMP diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid)
  • ETMP ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid)
  • An organic phosphonate is then suitable for the purpose of the invention if this within 30 minutes at room temperature (40 ° C) at most 30%, preferably at most 25%, even more preferably at most 20%, Mn (VII) (in permanganate) to Mn (VI) is implemented. This conversion can be measured, for example, at an absorption of 425 nm (absorption maximum of Mn(VI)). If the salts of permanganic acid, iron acid and chromic acid are reduced more quickly, the corresponding compositions can only be used to a limited extent for the determination of organic compounds in a sample, since it is not possible to determine whether the reduction of the salts actually comes from the sample to be examined.
  • the composition according to the invention can comprise several different salts of permanganic acid, ferric acid and chromic acid, where the composition can comprise salts with the same anion and different cations and/or salts with different anions and the same cation.
  • Salts of permanganic acid, iron acid and chromic acid preferably include the anions MnO 4 - , FeO 4 2- or CrO 4 2- , the cations preferably being metal ions, in particular alkali metal ions.
  • the composition according to the invention thus preferably comprises at least two, even more preferably at least three, even more preferably at least five salts of permanganic acid, ferric acid and/or chromic acid.
  • Salts of permanganic acid, ferric acid and chromic acid are known oxidizing agents.
  • the composition according to the invention can comprise at least, preferably at least two, even more preferably at least three, even more preferably at least four, further oxidizing agents. I.e. these other oxidizing agents are not salts of permanganic acid, iron acid and chromic acid.
  • composition according to the invention comprises at least one, preferably at least two, even more preferably at least three, even more preferably at least four, organic phosphonates.
  • “Phosphonates” are organic compounds ("organic phosphonates") of phosphonic acid (H 3 PO 3 ).
  • An "organic phosphonate” has the general formula on, where R 1 is an organic radical, X 1 is OH or OM 1 and X 2 is OH or OM 2 , where M 1 and M 2 can represent an alkali metal ion or ammonium ion.
  • the organic radical R 1 can be a substituted or unsubstituted C 1 -C 12 alkyl radical, C 3 -C 10 cycloalkyl radical or C 6 -C 14 aryl radical, the organic radical being attached to 1 to 3 further phosphonate groups of the general formula (I) may be bound.
  • Organic phosphonate compounds can have the general structure R-PO(OH) 2 where R can be an alkyl or aryl radical or other organic radical. If a phosphonate comprises more than one of these organic phosphonates, it is referred to as bisphosphonates or polyphosphonates.
  • Organic phosphonates can be acids or exist as salts, preferably as alkali metal salts.
  • the composition according to the invention which can be in solid form or as an aqueous solution, is suitable for cleaning and disinfecting surfaces, in particular metallic, ceramic or glass surfaces, which are resistant to oxidizing agents because of the oxidizing agents present therein are essentially resistant.
  • the metallic surfaces to be cleaned comprise or consist of stainless steel and/or inert metals (such as platinum, gold) or metal alloys, with surfaces consisting of or comprising stainless steel being particularly preferred since these are usually used in the production plants in the pharmaceutical industry and in food production (including beverage production such as wine and beer production). Pipes and containers of any kind are particularly preferably cleaned or disinfected with the composition according to the invention. Accordingly, a surface can be any shape and part of any object.
  • composition according to the invention contaminants of any kind can be removed from a surface.
  • the usual contaminants in the food industry (e.g. fat and protein deposits, burnt-on food residues) and the pharmaceutical industry (e.g. residues from the manufacture of medicines) are preferably cleaned.
  • the composition according to the invention can also be used for disinfecting surfaces.
  • Cells of all kinds, in particular microorganisms such as bacteria, archaea, fungi, algae and protozoa, but also animal, human and plant cells are destroyed or at least damaged to such an extent that they are no longer viable.
  • viruses can also be rendered harmless with the composition according to the invention.
  • the composition according to the invention can be used either batchwise (ie discontinuously) or continuously (eg by passing the aqueous cleaning solution according to the invention through pipes or containers to be cleaned).
  • the composition according to the invention is particularly preferably used as part of a CIP process (“Cleaning in Place” process, site-specific cleaning process).
  • CIP processes typically involve several process steps such as (1) pre-rinsing to remove gross contamination, (2) cleaning with an alkaline agent (usually an alkali hydroxide), (3) removal of the cleaning agent by rinsing with water, (4) optional Acid treatment to remove limescale, (5) optional acid removal with water; and (6) disinfection.
  • At least step (2) of a CIP process is always carried out at temperatures of at least 70°C in order to enable efficient cleaning of the alkaline agent.
  • the salt of the at least one organic phosphonate is an alkali metal salt (sodium, potassium or lithium salt)
  • the at least one salt of permanganic acid, iron acid and/or chromic acid is an alkali metal salt, preferably selected from the group consisting of potassium permanganate, potassium ferrate and potassium dichromate, the composition according to the invention particularly preferably comprising potassium permanganate.
  • Persulfates are salts of peroxodisulfuric acid H 2 S 2 O 8 or peroxomonosulfuric acid H 2 SO 5 and have a high oxidation potential. Persulfates are therefore well suited for cleaning and/or disinfecting surfaces.
  • the at least one persulfate is a salt of peroxodisulfuric acid or of peroxomonosulfuric acid.
  • the at least one persulfate is a peroxodisulfate selected from the group consisting of sodium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate and ammonium peroxodisulfate and/or a peroxomonosulfate selected from the group consisting of potassium peroxomonosulfate.
  • the composition comprises at least one calcium salt, which is preferably selected from the group consisting of calcium nitrate.
  • composition according to the invention comprises the at least one salt of permanganic acid, ferric acid and/or chromic acid in a weight ratio to the at least one organic phosphonate of preferably 1:50 to 1:500, preferably 1:75 to 1:300, even more preferably 1 :100 to 1:200.
  • composition according to the invention can be provided both essentially anhydrous and in aqueous form.
  • the composition is an aqueous composition.
  • the composition comprises added water, the aqueous composition preferably being prepared by initially introducing water and adding the individual components.
  • the aqueous composition comprises more than 30% by weight, preferably more than 40% by weight, even more preferably more than 50% by weight, even more preferably more than 60% by weight, even more preferably more than 70% by weight %, even more preferably more than 75% by weight, even more preferably more than 80% by weight, even more preferably more than 85% by weight, even more preferably more than 90% by weight, water.
  • composition according to the invention as an aqueous composition has the advantage that it can be used directly and immediately for cleaning/disinfecting surfaces or for detecting organic/biological contamination.
  • composition according to the invention has a lower water content (e.g. less than 60%, preferably less than 50%, even more preferably less than 40%, even more preferably less than 30%), it can be used as a concentrate which, before use, water or other cleaning solutions comprising, for example, alkali hydroxides (e.g. NaOH, KOH).
  • alkali hydroxides e.g. NaOH, KOH
  • the aqueous composition comprises from 0.1% to 2% by weight, preferably from 0.2% to 1.5% by weight, even more preferably from 0.3% to 1% by weight, even more preferably 0.4% by weight to 0.8% by weight, even more preferably 0.4% by weight to 0.6% by weight, even more preferably 0.5% by weight, of the at least one further oxidizing agent.
  • the aqueous composition preferably comprises 0.01% to 1% by weight, preferably 0.02% to 0.9% by weight, more preferably 0.05% to 0.8% by weight, even more preferably 0.075% by weight to 0.7% by weight, even more preferably 0.1% to 0.6% by weight, even more preferably 0.2% to 0.6% by weight, even more preferably 0.3% to 0.6% by weight %, of the at least one organic phosphonate.
  • the aqueous composition comprises 0.1% to 3% by weight, preferably 0.2% to 2% by weight, even more preferably 0.3 to 1% by weight, of the at least one calcium salt.
  • the composition is essentially anhydrous.
  • composition of the invention comprises no more than 10%, preferably no more than 5% by weight water of hydration and/or water of constitution.
  • the composition comprises less than 20% by weight, preferably less than 10% by weight, even more preferably less than 5% by weight, even more preferably less than 1% by weight, water.
  • the composition comprises at least one alkali metal hydroxide.
  • the composition according to the invention comprises at least one alkali metal hydroxide.
  • Alkaline hydroxides are often used for cleaning surfaces because, on the one hand, the negatively charged hydroxide ions attach themselves both to the dirt and to the surface to be cleaned, which leads to electrostatic repulsion of the dirt, and, on the other hand, oils and fats in the presence of hydroxides in a saponification reaction be converted into water-soluble soaps.
  • Alkali hydroxides also referred to as “alkali metal hydroxides” are hydroxides of the alkali metals and have the general formula MeOH (Me - alkali metal). "Alkali hydroxides” easily dissolve in water with strong heating to form strongly alkaline solutions.
  • the at least one alkali metal hydroxide comprises NaOH, KOH or LiOH, NaOH or KOH being particularly preferably used.
  • the aqueous composition preferably comprises from 0.1% to 5%, preferably from 0.2% to 3%, more preferably from 0.3% to 1.5%, even more preferably from 0.4% to 5% by weight 1% by weight, even more preferably 0.4% by weight to 0.8% by weight, even more preferably 0.5% by weight, of the at least one alkali metal hydroxide.
  • the composition according to the invention can also be part of a kit that can be used to clean surfaces and/or to detect organic substances in a solution or on a surface.
  • the kit comprises a container containing at least one alkali metal hydroxide, either in an aqueous solution or essentially anhydrous, as defined herein.
  • the content or corresponding proportions of the content of the two containers can be blended, mixed and/or provided with water before they are used.
  • the at least one alkali metal hydroxide is NaOH, KOH or LiOH.
  • Yet another aspect of the present invention relates to a method for cleaning surfaces and/or for detecting organic substances in a solution or on a surface, comprising the step of bringing a composition into contact according to the present invention or a composition obtainable by mixing the components in the containers a1 and b1 or a2, b2 and b3 of the kit according to the invention with the surface to be cleaned or the surface or solution on or in which organic substances are determined.
  • composition according to the invention can be used in methods for cleaning surfaces and/or for detecting organic substances in a solution or on a surface.
  • Corresponding methods are sufficiently known to the person skilled in the art and comprise at least the steps of applying the composition according to the invention to a surface to be cleaned and removing it after a customary exposure time.
  • the surface is then usually rinsed with water in order to remove residues of the composition according to the invention and any dirt residues that may still be present.
  • Example 1 Stability of compositions containing potassium permanganate
  • compositions and test plan are Compositions and test plan:
  • compositions A to O and Comparative Compositions 1 to 5 were mixed and dissolved in water. Subsequently, the compositions were incubated at 40°C for a total of 60 minutes in a closed vessel. In the first 30 minutes, after 5 minutes of incubation, the absorption of the aqueous compositions was measured at 425 nm and at 580 nm (absorption maximum of permanganate). The decrease in absorbance of the measured compositions at 580 nm shows the reduction of potassium permanganate in the solution. After 30 minutes, the measurement interval was extended to 10 minutes.
  • compositions A to E Absorption of compositions A to E at 580 nm, with the absorption values at minute 0 being set at 100% and the further measurement results of the investigation being correlated accordingly (mean value of three independent measurements).
  • Composition/ time of measurement [min] A B C D E 0 100% 100% 100% 100% 100% 100% 5 98.7% 99.1% 91.9% 93.5% 92.2% 10 95.3% 97.2% 82.2% 87.0% 85.1% 15 93.1% 94.7% 70.7% 72.2% 69.3% 20 91.9% 92.8% 63.1% 62.8% 63.6% 25 87.1% 87.9% 55.8% 53.7% 56.8% 30 85.0% 84.3% 50.2% 48.3% 47.9% 40 82.6% 82.1% 41.0% 42.4% 41.5% 50 81.1% 80.3% 35.9% 36.8% 37.1% 60 79.9% 78.1% 31.2% 30.9% 29.3%
  • Cleaning solutions or compositions can also include other oxidizing agents with inorganic peroxidases and persulfates.
  • oxidizing agents with inorganic peroxidases and persulfates.
  • the influence of such oxidizing agents on the stability of potassium permanganate was also analyzed.
  • Table C: ⁇ /b> Absorption of the compositions K to O at 580 nm, whereby the absorption values at minute 0 were set at 100% and the further measurement results of the investigation were correlated accordingly (mean value of three independent measurements).

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzung zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche.
  • Die Reinigung und die Desinfektion von Oberflächen ist u.a. im Bereich der Lebensmittelerzeugung und der Arzneimttelherstellung von großer Bedeutung. Vor allem Vorrichtungen, die im Produktionsprozess mit Lebensmitteln und Arzneimitteln bzw. deren Ausgangsprodukte in Kontakt kommen, müssen regelmäßig einer gründlichen Reinigung und Desinfektion unterzogen werden. In vielen Reinigungsverfahren werden Reinigungslösungen auf Basis von Alkalihydroxiden oder stark oxidierenden Substanzen eingesetzt. Um die Effizienz einer Reinigung zu überprüfen werden häufig wässrige Reinigungs- oder Detektionslösungen eingesetzt, die ein Oxidationsmittel umfassen, das bei dessen Reduktion mit, beispielsweise, organischen Verbindungen in der Lage ist, die Farbe der entsprechenden Lösungen zu verändern. Durch die durch die Reduktion des Oxidationsmittels bedingte Farbänderung ist es somit möglich festzustellen, ob in einer Lösung oder auf einer Oberfläche organische Verbindungen vorhanden sind. Erfolgt keine Farbänderung ist davon auszugehen, dass keine das Oxidationsmittel reduzierenden Verbindungen vorhanden sind. Als Oxidationsmittel werden häufig Salze der Permangansäure und insbesondere Kaliumpermanganat eingesetzt (siehe WO 03/035812 und WO 2014/122277 ).
  • In der WO 2005/044968 und der WO 02/31098 werden Zusammensetzungen umfassend Persulfat, Kaliumpermanganat und Phosphat offenbart. In der EP 2 450 114 werden Zusammensetzungen offenbart, welche unter anderem Kaliumpermanganat und Persulfate umfassen können. Diesen Zusammensetzungen können Phosphonate als Stabilisatoren zugesetzt werden, die zur Stabilisierung von Wasserstoffperoxid und Persulfat dienen können. In der EP 0 313 145 werden phosphatsfreie Bleichmittel beschrieben, welche neben Peroxiden u.a. stickstoffhaltig Polyphosphonate umfassen können.
  • Viele Reinigungsmittel beinhalten Phosphate, um die Härte des bei der Reinigung eingesetzten Wassers zu reduzieren und die Reinigung zu verbessern. Da Phosphate jedoch zu ökologischen Problemen führen können, ist es erstrebenswert anstelle von Phosphaten andere Stoffe einzusetzen.
  • Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die u.a. geeignet ist Oberflächen zu reinigen und die keine Phosphate umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine Zusammensetzung zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche umfassend
    1. a) mindestens ein Salz der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure,
    2. b) mindestens ein organisches Phosphonat und
    3. c) mindestens ein Persulfat
    wobei das mindestens eine organische Phosphonat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 1-Hydroxyethan-(1,1-diphosphonsäure), 2-Phosphonobutan-1,2,4-Tricarbonsäure und einem Salz davon.
  • Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass organische Phosphonate wie oben definiert anstelle von Phosphaten in Reinigungsmittel eingesetzt werden können. Die erfindungsgemäß eingesetzten organischen Phosphonate zeichnen sich vor allem auch dadurch aus, dass sie in der Lage sind, die Stabilität und damit die Lagerfähigkeit der darin befindlichen Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure signifikant zu erhöhen. Dies ist u.a. dahingehend überraschend, da Salze der zuvor genannten Säuren - als starke Oxidationsmittel - in der Lage sind, einerseits organische Verbindungen zu oxidieren. Zudem hat sich gezeigt, dass organische Phosphonate, deren organische Reste Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl- oder Heteroaryl-Reste umfassen keine stabile Zusammensetzung in Hinblick auf die in der Zusammensetzung befindlichen Salze der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure ergeben. D.h. organische Phosphonate umfassend Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl- und/oder Heteroaryl-Reste sind nicht geeignet in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung eingesetzt zu werden, da dadurch die Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure überraschenderweise destabilisiert werden, so dass diese nicht mehr als Farbindikator zur Detektion von organischen Verbindungen eingesetzt werden können. Bei derartigen nicht erfindungsgemäßen organischen Phosphonaten käme es zu einer unerwünschten Farbänderung der Zusammensetzung, wodurch diese nicht mehr geeignet ist, organische Substanzen durch Farbänderung, wie z.B. in der WO 03/035812 beschrieben, nachzuweisen. Überraschenderweise zeigen organische Phosphonate der eingangs definierten Art einen stabilisierenden und keinen destabilisierenden Effekt auf Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure. Die erfindungsgemäßen organischen Phosphonate umfassen daher ausschließlich Homoalkyl-, Homocycloalkyl- und Homoaryl-Reste, d.h. diese Reste weisen in der Kette bzw. im Ring anstelle von C-Atomen weder ein O-, S- noch N-Atom auf.
  • Es wurde überraschenderweise experimentell festgestellt, dass organische Phosphonate wie Amino-tris(methylenphosphonsäure) (ATMP), Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) (DTPMP) und Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) (EDTMP) umfassend Heteroalkyle zu einer raschen Reduktion der Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure führen wohingegen HEDP und PBTC, beide weisen keine Heteroalkyle auf, diese Eigenschaften nicht zeigen. Ein organisches Phosphonat ist für den erfindungsgemäßen Zweck dann geeignet, wenn dieses innerhalb von 30 Minuten bei Raumtemperatur (40°C) maximal 30%, vorzugsweise maximal 25%, noch mehr bevorzugt maximal 20%, Mn(VII) (in Permanganat) zu Mn(VI) umgesetzt wird. Diese Umsetzung kann beispielsweise bei einer Absorption von 425nm (Absorptionsmaximum von Mn(VI)) gemessen werden. Erfolgt eine raschere Reduktion der Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure können entsprechende Zusammensetzungen nur bedingt zur Bestimmung von organischen Verbindungen in einer Probe herangezogen werden, da es dadurch nicht möglich ist festzustellen, ob die Reduktion der Salze tatsächlich von der zu untersuchenden Probe stammt.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann mehrere verschiedene Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure umfassen, wobei die Zusammensetzung Salze mit demselben Anion und unterschiedlichen Kationen und/oder Salze mit unterschiedlichen Anionen und demselben Kation umfassen kann. Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure umfassen vorzugsweise die Anionen MnO4 -, FeO4 2- bzw. CrO4 2-, wobei die Kationen vorzugsweise Metallionen, insbesondere Alkalimetallionen, sind. Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung somit mindestens zwei, noch mehr bevorzugt mindestens drei, noch mehr bevorzugt mindestens fünf Salze der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure.
  • Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure sind bekannte Oxidationsmittel. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann neben diesen Oxidationsmittel mindestens, vorzugsweise mindestens zwei, noch mehr bevorzugt mindestens drei, noch mehr bevorzugt mindestens vier, weitere Oxidationsmittel umfassen. D.h. diese weiteren Oxidationsmittel sind keine Salze der Permangansäure, Eisensäure und Chromsäure.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst mindestens ein, vorzugsweise mindestens zwei, noch mehr bevorzugt mindestens drei, noch mehr bevorzugt mindestens vier, organische Phosphonate. "Phosphonate" sind organische Verbindungen ("organische Phosphonate") der Phosphonsäure (H3PO3). Ein "organisches Phosphonat" weist die allgemeine Formel
    Figure imgb0001
     auf, wobei R1 ein organischer Rest, X1 OH oder OM1 und X2 OH oder OM2 ist, wobei M1 und M2 für ein Alkalimetallion oder Ammoniumion stehen kann. Der organische Rest R1 kann ein substituierter oder unsubstituierter C1-C12 Alkyl-Rest, C3-C10-Cycloalkyl-Rest oder C6-C14-Aryl-Rest sein, wobei der organische Rest an 1 bis 3 weiteren Phosphonatgruppen der allgemeinen Formel (I) gebunden sein kann.
  • Organische Phosphonat-Verbindungen können die allgemeine Struktur R-PO(OH)2 aufweisen, wobei R ein Alkyl- oder Aryl-Rest oder ein sonstiger organischer Rest sein kann. Umfasst ein Phosphonat mehr als eine dieser organischen Phosphonate so spricht man von Bisphosphonaten oder Polyphosphonaten. Organische Phosphonate können Säuren sein oder als Salze, vorzugsweise als Alkalimetallsalze, vorliegen.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung, die in fester Form oder als wässrige Lösung vorliegen kann, eignet sich aufgrund der darin vorhandenen Oxidationsmittel zur Reinigung und Desinfektion von Oberflächen, insbesondere von metallischen, keramischen oder Glas-Oberflächen, die gegenüber Oxidatidationsmitteln im Wesentlichen resistent sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen bzw. bestehen die zu reinigenden metallischen Oberflächen aus Edelstahl und/oder inerten Metallen (wie z.B. Platin, Gold) oder Metalllegierungen, wobei Oberflächen bestehend aus oder umfassend Edelstahl besonders bevorzugt sind, da diese üblicherweise in den Produktionsanlagen der pharmazeutischen Industrie und bei der Lebensmittelherstellung (inkludiert auch die Getränkeherstellung wie die Wein- und Biererzeugung) zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt werden mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung Rohre und Behältnisse jeglicher Art gereinigt bzw. desinfiziert. Demgemäß kann eine Oberfläche jegliche Form und Teil von einem beliebigen Objekt sein.
  • Mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können Verunreinigungen jeglicher Art von einer Oberfläche entfernt werden. Vorzugsweise werden übliche Verunreinigungen der Lebensmittelindustrie (z.B. Fett- und Eiweißablagerungen, eingebrannte Lebensmittelreste) und der pharmazeutischen Industrie (z.B. Rückstände der Herstellung von Arzneimitteln) gereinigt. Neben dem Einsatz zum Reinigen von Oberflächen kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung auch zur Desinfektion von Oberflächen herangezogen werden. Dabei werden Zellen jeglicher Art, insbesondere Mikroorganismen wie Bakterien, Archaea, Pilze, Algen und Protozoen, aber auch tierische, menschliche und pflanzliche Zellen zerstört oder zumindest so weit geschädigt, dass diese nicht mehr lebensfähig sind. Zudem können mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auch Viren unschädlich gemacht werden.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann entweder batchweise (d.h. diskontinuierlich) oder kontinuierlich (z.B. durch Durchleiten der erfindungsgemäßen wässrigen Reinigungslösung durch zu reinigende Rohre oder Behältnisse) eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird besonders bevorzugt im Rahmen eines CIP-Verfahrens ("Cleaning in Place"-Verfahren, ortsgebundenes Reinigungsverfahren) eingesetzt. CIP-Verfahren umfassen in der Regel mehrere Verfahrensschritte wie (1) Vorspülen, um grobe Verschmutzungen zu entfernen, (2) Reinigen mit einem alkalischen Mittel (meist einem Alkalihydroxid), (3) Entfernung des Reinigungsmittels durch Spülen mit Wasser, (4) optionale Säurebehandlung zur Entfernung von Kalkablagerungen, (5) optionale Entfernung der Säure mit Wasser und (6) Desinfektion. Zumindest Schritt (2) eines CIP-Verfahrens wird stets mit Temperaturen von mindestens 70°C durchgeführt, um eine effiziente Reinigung des alkalischen Mittels zu ermöglichen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Salz des mindestens einen organischen Phosphonats ein Alkalisalz (Natrium-, Kalium- oder Lithiumsalz)
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das mindestens eine Salz der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure ein Alkalisalz, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumpermanganat, Kaliumferrat und Kaliumdichromat, wobei besonders bevorzugt die erfindungsgemäße Zusammensetzung Kaliumpermanganat umfasst.
  • "Persulfate" sind Salze der Peroxodischwefelsäure H2S2O8 oder der Peroxomonoschwefelsäure H2SO5 und weisen ein hohes Oxidationspotential auf. Persulfate eignen sich daher gut zur Reinigung und/oder Desinfektion von Oberflächen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das mindestens eine Persulfat ein Salz der Peroxodischwefelsäure oder der Peroxomonoschwefelsäure.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das mindestens eine Persulfat ein Peroxodisulfat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumperoxodisulfat, Kaliumperoxodisulfat und, Ammoniumperoxodisulfat und/oder ein Peroxomonosulfat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumperoxomonosulfat.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Zusammensetzung mindestens ein Calciumsalz, welches vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumnitrat.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung umfasst das mindestens eine Salz der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure in einem Gewichtsverhältnis zu dem mindestens einen organischen Phosphonats von vorzugsweise 1:50 bis 1:500, vorzugsweise von 1:75 bis 1:300, noch mehr bevorzugt von 1:100 bis 1:200.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann sowohl im Wesentlichen wasserfrei als auch in wässriger Form bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Zusammensetzung eine wässrige Zusammensetzung. Dabei umfasst die Zusammensetzung zugesetztes Wasser, wobei die wässrige Zusammensetzung vorzugsweise dadurch hergestellt wird, dass Wasser vorgelegt und die einzelnen Komponenten hinzugegeben werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die wässrige Zusammensetzung mehr als 30 Gew%, vorzugsweise mehr als 40 Gew%, noch mehr bevorzugt mehr als 50 Gew%, noch mehr bevorzugt mehr als 60 Gew%, noch mehr bevorzugt mehr als 70 Gew%, noch mehr bevorzugt mehr als 75 Gew%, noch mehr bevorzugt mehr als 80 Gew%, noch mehr bevorzugt mehr als 85 Gew%, noch mehr bevorzugt mehr als 90 Gew%, Wasser.
  • "Gew%", wie hier verwendet, bedeutet "Gewichtsprozent".
  • Das Bereitstellen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als wässrige Zusammensetzung hat den Vorteil, dass diese direkt und unmittelbar zum Reinigen/Desinfizieren von Oberflächen oder zum Detektieren von organischen/biologischen Verunreinigungen eingesetzt werden kann.
  • Umfasst die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen geringeren Wasseranteil (z.B. weniger als 60%, vorzugsweise weniger als 50%, noch mehr bevorzugt weniger als 40%, noch mehr bevorzugt weniger als 30%), so kann diese als Konzentrat eingesetzt werden, welches vor dem Einsatz mit Wasser oder anderen Reinigungslösungen umfassend beispielsweise Alkalihydroxiden (z.B. NaOH, KOH) verdünnt wird.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die wässrige Zusammensetzung 0,1 Gew% bis 2 Gew%, vorzugsweise 0,2 Gew% bis 1,5 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,3 Gew% bis 1 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,4 Gew% bis 0,8 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,4 Gew% bis 0,6 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,5 Gew%, des mindestens einen weiteren Oxidationsmittels umfasst.
  • Die wässrige Zusammensetzung umfasst vorzugsweise 0,01 Gew% bis 1 Gew%, vorzugsweise 0,02 Gew% bis 0,9 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,05 Gew% bis 0,8 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,075 Gew% bis 0,7 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,1 Gew% bis 0,6 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,2 Gew% bis 0,6 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,3 Gew% bis 0,6 Gew%, des mindestens einen organischen Phosphonats.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die wässrige Zusammensetzung 0,1 Gew% bis 3 Gew%, vorzugsweise 0,2 Gew% bis 2 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,3 bis 1 Gew%, des mindestens einen Calciumsalzes umfasst.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Zusammensetzung im Wesentlichen wasserfrei.
  • "Im Wesentlichen wasserfrei", wie hier verwendet, bedeutet, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung nicht mehr als 10 Gew%, vorzugsweise nicht mehr als 5 Gew% Hydratwasser und/oder Konstitutionswasser umfasst.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Zusammensetzung weniger als 20 Gew%, vorzugsweise weniger als 10 Gew%, noch mehr bevorzugt weniger als 5 Gew%, noch mehr bevorzugt weniger als 1 Gew%, Wasser.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Zusammensetzung mindestens ein Alkalihydroxid umfasst.
  • Um die Reinigungswirkung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu erhöhen, umfasst diese mindestens ein Alkalihydroxid. Alkalihydroxide werden häufig für die Reinigung von Oberflächen verwendet, da sich einerseits die negativ geladenen Hydroxidionen sowohl am Schmutz als auch an der zu reinigenden Oberfläche anlagern, was zu einer elektrostatischen Abstoßung des Schmutzes führt, und andererseits Öle und Fette bei Anwesenheit von Hydroxiden in einer Verseifungsreaktion in wasserlösliche Seifen umgewandelt werden.
  • "Alkalihydroxide", auch als "Alkalimetallhydroxide" bezeichnet, sind Hydroxide der Alkalimetalle und weisen die allgemeine Formel MeOH (Me - Alkalimetall) auf. "Alkalihydroxide" lösen sich unter starker Erwärmung leicht in Wasser unter Bildung stark alkalischer Lösungen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das mindestens eine Alkalihydroxid NaOH, KOH oder LiOH wobei besonders bevorzugt NaOH oder KOH eingesetzt wird.
  • Die wässrige Zusammensetzung umfasst vorzugsweise 0,1 Gew% bis 5 Gew%, vorzugsweise 0,2 Gew% bis 3 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,3 Gew% bis 1,5 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,4 Gew% bis 1 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,4 Gew% bis 0,8 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,5 Gew%, des mindestens einen Alkalihydroxids.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Kit zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche umfassend
    • a1) ein Behältnis umfassend eine erfindungsgemäße Zusammensetzung und
    • b1) ein Behältnis umfassend mindestens ein Alkalihydroxid oder
    • a2) ein Behältnis umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes Alkalisalz der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure,
    • b2) ein Behältnis umfassend mindestens ein erfindungsgemäßes organisches Phosphonat und optional mindestens ein Persulfat und
    • c2) ein Behältnis umfassend mindestens ein Alkalihydroxid.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch als Teil eines Kits sein, der zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche eingesetzt werden kann. Neben der erfindungsgemäßen Zusammensetzung umfasst der Kit ein Behältnis, in dem sich mindestens ein Alkalihydroxid, entweder in einer wässrigen Lösung oder im Wesentlichen wasserfrei, wie hierin definiert, befindet. Der Inhalt oder entsprechende Anteile des Inhalts der beiden Behältnisse können vor deren Benutzung vermengt, vermischt und/oder mit Wasser versehen werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das mindestens eine Alkalihydroxid NaOH, KOH oder LiOH.
  • Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche umfassend den Schritt des Inkontaktbringens einer Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer Zusammensetzung erhältlich durch Vermischen der Komponenten in den Behältnissen a1 und b1 oder a2, b2 und b3 des erfindungsgemäßen Kits mit der zu reinigenden Oberfläche oder der Oberfläche oder Lösung, auf oder in der organische Substanzen bestimmt werden.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann in Verfahren zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche eingesetzt werden. Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann hinreichend bekannt und umfassen zumindest die Schritte des Aufbringens der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf eine zu reinigende Oberfläche und dessen Entfernung nach einer üblichen Einwirkzeit. Üblicherweise wird die Oberfläche anschließend mit Wasser gespült, um Reste der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und evtl. noch vorhandene Schmutzreste zu entfernen.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele eingehender erläutert, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.
    • BEISPIELE: Beispiel 1: Stabilität von Kaliumpermanganat-haltigen Zusammensetzungen Zusammensetzungen und Versuchsplan:
  • Um die Stabilität von Permanganat in Kaliumpermanganat-haltigen Zusammensetzungen zu untersuchen, wurden verschiedene Zusammensetzungen Hergestellt, wobei nur die Zusammensetzungen K und L erfindungsgemäße Zusammensetzungen ist.
    • Zusammensetzung A:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g 1-Hydroxyethan-(1,1-diphosphonsäure) (HEDP)
      • 996,4 g Wasser
    • Zusammensetzung B:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBTC)
      • 996,4 g Wasser
    • Zusammensetzung C:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Amino-tris(methylenphosphonsäure) (ATMP)
      • 996,4 g Wasser
    • Zusammensetzung D:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) (DTPMP)
      • 996,4 g Wasser
    • Zusammensetzung E:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) (EDTMP) 996,4 g Wasser
    • Zusammensetzung F:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g 1-Hydroxyethan-(1,1-diphosphonsäure) (HEDP)
      • 5 g NaOH
      • 991,4 g Wasser
    • Zusammensetzung G:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBTC)
      • 5 g NaOH
      • 991,4 g Wasser
    • Zusammensetzung H:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Amino-tris(methylenphosphonsäure) (ATMP)
      • 5 g NaOH
      • 991,4 g Wasser
    • Zusammensetzung I:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) (DTPMP)
      • 5 g NaOH
      • 991,4 g Wasser
    • Zusammensetzung J:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) (EDTMP)
      • 5 g NaOH
      • 991,4 g Wasser
    • Zusammensetzung K:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g 1-Hydroxyethan-(1,1-diphosphonsäure) (HEDP)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Natriumperoxodisulfat
      • 986,4 g Wasser
    • Zusammensetzung L:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBTC)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Natriumperoxodisulfat
      • 986,4 g Wasser
    • Zusammensetzung M:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Amino-tris(methylenphosphonsäure) (ATMP)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Natriumperoxodisulfat
      • 986,4 g Wasser
    • Zusammensetzung N:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) (DTPMP)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Natriumperoxodisulfat
      • 986,4 g Wasser
    • Zusammensetzung O:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) (EDTMP)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Natriumperoxodisulfat
      • 986,4 g Wasser
    • Vergleichszusammensetzung 1:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g 1-Hydroxyethan-(1,1-diphosphonsäure) (HEDP)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Wasserstoffperoxid
      • 986,4 g Wasser
    • Vergleichszusammensetzung 2:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g 2-Phosphonobutan-1,2,4-tricarbonsäure (PBTC)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Wasserstoffperoxid
      • 986,4 g Wasser
    • Vergleichszusammensetzung 3:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Amino-tris(methylenphosphonsäure) (ATMP)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Wasserstoffperoxid
      • 986,4 g Wasser
    • Vergleichszusammensetzung 4:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure) (DTPMP)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Wasserstoffperoxid
      • 986,4 g Wasser
    • Vergleichszusammensetzung 5:
      • 0,04 g Kaliumpermanganat
      • 2 g Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) (EDTMP)
      • 5 g NaOH
      • 5 g Wasserstoffperoxid
      • 986,4 g Wasser
  • Die Komponenten der Zusammensetzungen A bis O und der Vergleichszusammensetzungen 1 bis 5 wurden vermischt und in Wasser gelöst. Anschließend wurden die Zusammensetzungen bei 40°C für insgesamt 60 Minuten in einem geschlossenen Gefäß inkubiert. In den ersten 30 Minuten wurde nach jeweils nach 5 Minuten Inkubation die Absorption der wässrigen Zusammensetzungen bei 425 nm und bei 580 nm (Absorptionsmaximum von Permanganat) gemessen. Die Absorptionsabnahme der gemessenen Zusammensetzungen bei 580 nm zeigt die Reduktion von Kaliumpermanganat in der Lösung. Nach 30 Minuten wurde das Messinterval auf 10 Minuten verlängert. Je rascher die Abnahme der Absorption der Zusammensetzungen und somit die Reduktion des darin befindlichen Kaliumpermanganats erfolgt, desto ungeeigneter sind diese, um bei der Bestimmung des Vorhandenseins von organischen Verbindungen in Proben eingesetzt zu werden. Die Absorption bei Minute 0 jeder Zusammensetzung wurde mit 100% festgelegt, die Ergebnisse der Absorptionsmessungen zu den jeweiligen Zeitpunkten wurden zu jener bei Minute 0 korreliert.
    • Ergebnisse:
  • Tabelle A: Absorption der Zusammensetzungen A bis E bei 580 nm, wobei die Absorptionswerte bei Minute 0 mit 100% festgelegt wurde und die weiteren Messergebnisse der Untersuchung entsprechend korreliert wurden (Mittelwert von drei unabhängigen Messungen).
    Zusammensetzung/ Messzeitpunkt [min] A B C D E
    0 100% 100% 100% 100% 100%
    5 98,7% 99,1% 91, 9% 93,5% 92,2%
    10 95,3% 97,2% 82,2% 87,0% 85,1%
    15 93,1% 94,7% 70,7% 72,2% 69,3%
    20 91, 9% 92,8% 63,1% 62,8% 63, 6%
    25 87,1% 87, 9% 55,8% 53,7% 56,8%
    30 85,0% 84,3% 50,2% 48,3% 47, 9%
    40 82, 6% 82,1% 41,0% 42,4% 41,5%
    50 81,1% 80,3% 35, 9% 36,8% 37,1%
    60 79, 9% 78,1% 31,2% 30, 9% 29,3%
  • Da in vielen Reinigungslösungen Alkalihydroxide vorhanden sind, die für eine effizientere Reinigung sorgen, wurde untersucht, ob das Vorhandensein von NaOH einen Einfluss auf die Reduktion von Kaliumpermanganat hat. Tabelle B: Absorption der Zusammensetzungen F bis J bei 580 nm, wobei die Absorptionswerte bei Minute 0 mit 100% festgelegt wurde und die weiteren Messergebnisse der Untersuchung entsprechend korreliert wurden (Mittelwert von drei unabhängigen Messungen).
    Zusammensetzung/ Messzeitpunkt [min] F G H I J
    0 100% 100% 100% 100% 100%
    5 99,1% 98,2% 93,2% 91,2% 94,4%
    10 96,8% 97,1% 87,4% 86,3% 89,2%
    15 94,1% 93,2% 80,1% 72,8% 71,3%
    20 92,4% 91, 6% 72,8% 62, 9% 66,4%
    25 89,3% 88, 9% 65,0% 53,4% 57, 6%
    30 87,2% 86, 6% 59,7% 48, 6% 46,5%
    40 85, 6% 85,4% 46,5% 42,5% 43,4%
    50 83,7% 82,7% 38,4% 36,2% 35,7%
    60 80,8% 79, 9% 31,3% 30,1% 30,8%
  • Reinigungslösungen bzw. -zusammensetzungen können ferner weitere Oxidationsmittel mit anorganische Peroxidasen und Persulfate umfassen. Auch der Einfluss solcher Oxidationsmittel auf die Stabilität von Kaliumpermanganat wurde analysiert. Tabelle C: Absorption der Zusammensetzungen K bis O bei 580 nm, wobei die Absorptionswerte bei Minute 0 mit 100% festgelegt wurde und die weiteren Messergebnisse der Untersuchung entsprechend korreliert wurden (Mittelwert von drei unabhängigen Messungen) .
    Zusammensetzung/ Messzeitpunkt [min] K L M N O
    0 100% 100% 100% 100% 100%
    5 97,2% 99, 7% 90,4% 91,7% 92, 6%
    10 96,4% 96, 6% 79, 6% 86, 6% 89,3%
    15 93, 9% 95,4% 71,3% 78, 9% 75, 9%
    20 92,7% 94,3% 66,5% 67,0% 64,7%
    25 89,0% 91, 9% 59,3% 56,3% 52, 6%
    30 86,3% 87,8% 52,1% 49,4% 46,5%
    40 85,1% 84,0% 43,1% 43, 9% 43,5%
    50 84,3% 82,5% 36,7% 32,5% 31,1%
    60 82,8% 79,2% 30, 6% 28, 6% 26,0%
  • Die Ergebnisse der Absorptionsmessungen zeigen eindeutig und eindrucksvoll, dass eine bestimmte Gruppe von organischen Phosphonaten in der Lage ist, relativ stabile Kaliumpermanganatlösungen bereitzustellen. Der Einsatz von organischen Phosphonaten, die organische Gruppen mit Heteroatomen aufweisen, führte dazu, dass Kaliumpermanganat rascher reduziert wird. Tabelle D: Absorption der Vergleichszusammensetzungen 1 bis 5 bei 580 nm, wobei die Absorptionswerte bei Minute 0 mit 100% festgelegt wurde und die weiteren Messergebnisse der Untersuchung entsprechend korreliert wurden (Mittelwert von drei unabhängigen Messungen).
    Zusammensetzung/ Messzeitpunkt [min] 1 2 3 4 5
    0 100% 100% 100% 100% 100%
    5 90,1% 91,2% 70,4% 73,1% 72,8%
    10 87,2% 89, 8% 67,5% 69,4% 69,1%
    15 86,1% 88,2% 63,2% 65,7% 67,0%
    20 84, 9% 85,7% 61,4% 62, 9% 61, 9%
    25 81,7% 80,2% 58, 9% 56,4% 58,5%
    30 77,1% 76,3% 54,2% 50,5% 53, 6%
    40 74,2% 74,7% 49, 9% 46,3% 48,8%
    50 71, 6% 70,5% 38,7% 39,2% 36,7%
    60 65,8% 67,1% 32,1% 33,5% 31,1%
  • Die Ergebnisse der Absorptionsmessungen belegen, dass die Verwendung eines alternativen Oxidationsmittels anstelle von Persulfat (d.h. Wasserstoffperoxid) zu einer verminderten Stabilität des Kaliumpermanganats führt. D.h. die Verwendung von Persulfaten führte im Vergleich zur Verwendung anderer Oxidationsmittel zu einer Stabilisierung des Permanganats.

Claims (13)

  1. Zusammensetzung zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche umfassend
    a) mindestens ein Salz der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure,
    b) mindestens ein organisches Phosphonat und
    c) mindestens ein Persulfat,
    wobei das mindestens eine organische Phosphonat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 1-Hydroxyethan-(1,1-diphosphonsäure), 2-Phosphonobutan-1,2,4-Tricarbonsäure und einem Salz davon.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Salz des mindestens einen organischen Phosphonats ein Alkalisalz ist.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Salz der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure ein Alkalisalz ist, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumpermanganat, Kaliumferrat und Kaliumdichromat.
  4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das mindestens eine Persulfat ein Salz der Peroxodischwefelsäure oder der Peroxomonoschwefelsäure ist.
  5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mindestens eine Persulfat ein Peroxodisulfat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumperoxodisulfat, Kaliumperoxodisulfat und Ammoniumperoxodisulfat ist und/oder ein Peroxomonosulfat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kaliumperoxomonosulfat ist.
  6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zusammensetzung mindestens ein Calciumsalz umfasst, welches vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Calciumnitrat.
  7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zusammensetzung das mindestens eine Salz der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure in einem Gewichtsverhältnis zu dem mindestens einen organischen Phosphonats von 1:50 bis 1:500, vorzugsweise von 1:75 bis 1:300, noch mehr bevorzugt von 1:100 bis 1:200, umfasst.
  8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zusammensetzung eine wässrige Zusammensetzung ist, wobei die Zusammensetzung mehr als 50 Gew%, vorzugsweise mehr als 70 Gew%, noch mehr bevorzugt mehr als 90 Gew%, Wasser umfasst.
  9. Zusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die wässrige Zusammensetzung 0,01 Gew% bis 1 Gew%, vorzugsweise 0,02 Gew% bis 0,9 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,05 Gew% bis 0,8 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,075 Gew% bis 0,7 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,1 Gew% bis 0,6 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,2 Gew% bis 0,6 Gew%, noch mehr bevorzugt 0,3 Gew% bis 0,6 Gew%, des mindestens einen organischen Phosphonats umfasst.
  10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zusammensetzung im Wesentlichen wasserfrei ist.
  11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Zusammensetzung mindestens ein Alkalihydroxid umfasst, wobei das mindestens eine Alkalihydroxid vorzugsweise NaOH, KOH oder LiOH ist.
  12. Kit zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche umfassend
    a1) ein Behältnis umfassend eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und
    b1) ein Behältnis umfassend mindestens ein Alkalihydroxid oder
    a2) ein Behältnis umfassend mindestens ein Alkalisalz der Permangansäure, Eisensäure und/oder Chromsäure wie in Anspruch 3 definiert,
    b2) ein Behältnis umfassend mindestens ein organisches Phosphonat wie in einem der Ansprüche 1 oder 2 definiert und optional mindestens ein Persulfat wie in einem der Ansprüche 4 oder 5 definiert und
    c2) ein Behältnis umfassend mindestens ein Alkalihydroxid, wobei das mindestens eine Alkalihydroxid vorzugsweise NaOH, KOH oder LiOH ist.
  13. Verfahren zur Reinigung von Oberflächen und/oder zur Detektion von organischen Substanzen in einer Lösung oder auf einer Oberfläche umfassend den Schritt des Inkontaktbringens einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder einer Zusammensetzung erhältlich durch Vermischen der Komponenten in den Behältnissen a1 und b1 oder a2, b2 und b3 mit der zu reinigenden Oberfläche oder der Oberfläche oder Lösung, auf oder in der organische Substanzen bestimmt werden.
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