ES2272760T3 - Procedimiento para la produccion de una solucion acucosa, estable, de oxigeno-cloro esencialmente libre de cloritos, solucion de oxigeno-cloro obtenida mediante dicho procedimiento, asi como uso de la misma. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la producción de una solución acuosa estable, de oxígeno-cloro esencialmente libre de cloritos, que se caracteriza porque se lleva a cabo por medio de las siguientes etapas: (1) se diluye un compuesto de sulfato de hidrógeno en agua; (2) se añade un ácido a la solución acuosa de sulfato de hidrógeno en una cantidad tal que el valor de pH en el producto final, en forma de una solución acuosa de ácido clórico esencialmente libre de cloritos, se mantiene en un valor de entre 3 y 5; (3) se añade un compuesto de peróxido, y (4) se añade mediante goteo una solución acuosa de clorito en una cantidad de 60 a 90% molar de clorito en relación con la concentración del compuesto de peróxido.

Description

Procedimiento para la producción de una solución acuosa, estable, de oxígeno-cloro esencialmente libre de cloritos, solución de oxígeno-cloro obtenida mediante dicho procedimiento, así como uso de la misma.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de una solución acuosa estable de oxígeno-cloro esencialmente libre de cloritos, así como a la solución de oxígeno-cloro obtenida, y también al uso de la misma.

Principalmente en el ámbito del tratamiento de aguas, así como en piscinas, se deben cumplir rigurosamente las respectivas normas, directivas y prescripciones. En este sentido los requisitos generales deben ser tan sencillos como sea posible, garantizando el ahorro de energía y el respeto al medio ambiente, en tanto que para cumplir los objetivos citados, existe la necesidad de disponer de portadores de oxígeno modificados en forma de sistemas de cloro, pero sin producir ningún cloro libre. El cloro libre presenta numerosas desventajas, ya que es muy agresivo y por tanto produce reacciones secundarias, las cuales producen compuestos de tricloruro de nitrógeno, cloruro de hidrógeno halogenado y similares. Además de los aspectos toxicológicos de los productos adicionales, juega también un papel importante el hecho de que debido a las reacciones secundarias pierde parte de su efecto la deseada esterilización y desinfección.

Así pues, han de potenciarse las propiedades oxidantes de los compuestos para su empleo con éxito en el sector de las piscinas, por ejemplo como medio de tratamiento. Tales productos son complejos oxigenados con contenido de halógenos, donde parcialmente se forman complicadas estructuras de transferencia de carga que hasta ahora no han sido analizadas en detalle, pues el aislamiento de estos complejos es extremadamente dificultoso. Un complejo aniónico conocido de este tipo es el tetraclorodecaóxido, que contiene oxígeno activo estabilizado en una matriz de iones de cloro conjuntamente con dióxido de cloro.

Para tal sistema, existen ya en el estado de la técnica algunas propuestas. Los documentos EP 0200 155 B1, EP 0 200 156 B1 y EP 0 200 157 B1 hacen referencia a una solución acuosa químicamente estabilizada de matriz de iones de cloro para administración intravenosa y perioperativa en concentraciones determinadas como es el caso de la utilización de la solución acuosa para la fabricación de fármacos para aplicaciones intravenosas contra estados infecciosos, producidos por parásitos, hongos, bacterias o micoplasmas, así como para el tratamiento de tumores. En este sentido se presenta exclusivamente el fármaco, así como las distintas formas de tratamiento, en primer plano.

En la patente DE 34 38 966 A1 se describe una preparación que está formada por una combinación de matrices de clorito estabilizadas, en particular Tetraclorodecaóxido (TCDO), y preferentemente cantidades equimolares de un compuesto de hierro y porfirina, donde ambos compuestos son mezclados justo antes de su utilización. La preparación encuentra aplicación como medio bactericida para desinfección, tratamiento de heridas de uso tópico o intravenoso, conservación o esterilización de superficies.

En las patentes DE 34 03 631 C2 y EP 0 136 309 B1 se reivindica un procedimiento para la fabricación de una solución de clorito, en el que a una solución acuosa que contiene iones de sulfato de un valor de pH \leq 3, se le añade una pequeña concentración de un compuesto de peróxido, el cual como producto final presenta una concentración de entre 0,001 a 0,01 molar, después de lo cual se añade una solución acuosa alcalina en una cantidad tal que presenta un valor de pH por encima de 7,0, en particular entre 7,5 y 8. Esta solución acuosa de cloritos encuentra su aplicación como biocida para tratamiento de enfermedades de la piel e irritaciones así como tratamiento de aguas.

Adicionalmente se conoce mediante la patente US-A-2 358 866 de 1944, una solución estable de clorito regulada ácidamente, cuya estabilización se consigue por medio de la incorporación de, por ejemplo, de cantidades estequiométricas de peróxido de hidrógeno con valores de pH de 2 a 7, a temperaturas de 80ºC. Por medio de la adición de peróxido de hidrógeno se restringe la formación de dióxido de cloro, que muestra efectos corrosivos y numerosas desventajas. Se obtienen resultados especialmente favorables en la franja de pH de 5 a 7.

La patente US 4 296 103 describe una solución de óxidos de cloro estabilizada con perborato, la cual contiene de 4 a 15 partes en peso de perborato potásico por litro de agua, de modo que al añadir un peróxido o percarbonato resulta una solución apta para uso terapéutico por administración oral. Las soluciones están compuestas de clorito de sodio o clorito potásico, hipoclorito de sodio, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, perborato de sodio o perborato potásico, así como peróxido de sodio. Particularmente en este caso es fundamental el uso de perboratos.

El artículo titulado "Producción de dióxido de cloro puro en laboratorio", Medioambiente y Degusse, productos, procedimientos, métodos, página COMPLETA, XP-000847684 (10 de Julio 1999), proporciona detalles para el desarrollo de la reacción para la producción de dióxido de cloro puro. Se utiliza clorito de sodio y peroxodisulfato de sodio. En este sentido se emplea el peroxodisulfato de sodio mediante reacción con clorito de sodio en exceso en comparación con las cantidades estequiométricas necesarias. La solución de dióxido de cloro producida, tras un tiempo de reposo de 77 días, no contiene ningún clorito; debido a su fotosensibilidad, se conserva en una recipiente de cristal marrón. A temperatura ambiente, o mejor en frigorífico, a aproximadamente 4ºC, estas soluciones de dióxido de cloro pueden mantenerse estables durante varias semanas, sin que en este sentido se produzcan cambios significativos en la composición de la solución. Por tanto, éstas son las medidas preventivas que se han de adoptar para mantener la estabilidad deseada.

La invención se basa en la tarea de la preparación de una solución de oxígeno-cloro, la cual cumple los requisitos necesarios para el tratamiento de aguas, principalmente aguas para el llenado de piscinas, es decir, que sea toxicológicamente inofensivo, ecológico, económicamente apropiado y, en vista de las técnicas de empleo, que resulte apropiado en gran medida.

De acuerdo a la invención, los objetivos arriba mencionados se consiguen por medio de un procedimiento para la producción de una solución acuosa, estable, de oxígeno-cloro esencialmente libre de cloritos, mediante las siguientes etapas:

(1) Se disuelve un compuesto de sulfato de hidrógeno en agua; (2) se añade un ácido a la solución acuosa de sulfato de hidrógeno en una cantidad tal que el valor de pH en el producto objetivo en forma de solución acuosa, estable, oxígeno-cloro, esencialmente libre de cloritos, se mantiene entre 3 y 5; (3) se añade un compuesto de peróxido; (4) se añade mediante goteo una solución acuosa de clorito en una cantidad de entre 60 a 90, en particular 70 a 80% molar de clorito, en relación a la concentración del compuesto de peróxido.

El compuesto de sulfato de hidrógeno utilizado en la etapa (1) es primero disuelto en agua. Con preferencia se utiliza sulfato de hidrógeno alcalino o alcalinotérreo. En una forma ventajosa de ejecución, se utiliza el compuesto de sulfato de hidrógeno en una cantidad de entre 5 a 20, en particular 5 a 10% molar en relación a la concentración de peróxido utilizado. Por medio de la acidificación de la solución acuosa con un ácido mineral en el paso (2), se establece un valor de pH determinado. Tras una forma ventajosa de ejecución, se utiliza ácido sulfúrico diluido, en particular se emplea un SO_{4}H_{2} entre 1,0 a 10 N.

A esta solución acuosa ácida se añade, en la etapa (3), un compuesto de peróxido en forma sólida o como solución acuosa. Con preferencia, se añade como compuesto de peróxido un peróxido de hidrógeno o un peróxido alcalino o de metal alcalinotérreo, y además un experto en la materia puede encontrar otros peróxidos apropiados. Evidentemente, pueden también utilizarse mezclas de peróxidos. El compuesto de peróxido utilizado en el procedimiento de acuerdo a la invención, sirve en primer lugar al objetivo de estabilizar el sistema obtenido.

Ventajosamente, en la etapa (4), se emplea clorito de sodio como clorito. Tras una configuración especialmente oportuna del procedimiento de acuerdo con la invención, la etapa (4) se realiza en el intervalo de ¼ a ½ h, es decir, el goteo de la solución acuosa de clorito se completa dentro de dicho margen de tiempo. Esto tiene la finalidad de permitir el desarrollo controlado de la reacción de manera lenta.

Durante el procedimiento de producción, cambia el color de la solución de marrón a verde amarillento. Se supone que la coloración marrón que presenta se debe a la formación del complejo de transferencia de carga Cl_{4}O_{10}^{2-}, después de lo cual se forma una coloración verde amarillenta, que se mantiene. A continuación se presenta un complejo que contiene oxígeno activo, donde la coloración verde amarilla clara característica del tetraclorodecaóxido de la solución es similar al color verde claro de la solución de oxígeno-cloro en términos de color.

La solución de oxígeno-cloro producida según la invención, puede ser almacenada meses sin perder sus propiedades oxidantes, y muestra en particular las siguientes ventajas: es fácil de dosificar y de manipular, completamente inofensiva desde el punto de vista toxicológico, no contaminante y económicamente utilizable, pues la producción en grandes cantidades es factible, por lo que desde el punto de vista de costes y desde el punto de vista de la técnica de empleo, es apropiada para el tratamiento de aguas a gran escala. Como ventajas adicionales presenta por ejemplo la aplicación para la desinfección de superficies, el empleo como materia prima para medicamentos para el tratamiento de la piel, pero también para cualesquiera otras aplicaciones.

También son objeto de la invención, junto con los procedimientos descritos en lo que antecede, esencialmente una solución estable, acuosa de oxígeno-cloro libre de cloritos, donde la coloración verde amarillento claro característica de la solución de tetraclorodecaóxido, se parece al color verde amarillento de la solución de oxígeno-cloro de acuerdo a la invención en términos de color.

Una ventaja particular permite que la solución de oxígeno-cloro de acuerdo a la invención, sea aplicada para el tratamiento de aguas, en especial para el tratamiento de aguas potables, aguas industriales o en desinfección como puede ser el caso de la preparación de piscinas y aguas de baño. Por medio de la correspondiente dilución de la disolución empleada sin más aditivos, se logra la dosificación deseada.

De acuerdo a la invención se procede con la solución de oxígeno-cloro en una cantidad para su utilización tal que se utiliza 0,1 a 0,3, preferentemente de 0,1 a 0,15 moles de clorito como sustancia resultante introducida en un litro de agua a ser tratada.

A continuación se describe la invención por medio de un ejemplo, en el que las particularidades de acuerdo a la invención no deben ser entendidas como limitadas al caso descrito. Los expertos en la materia, evidentemente, pueden encontrar ejemplos de ejecución adicionales.

Ejemplo

En 18 ml de agua, se disuelven 0.2 g de sulfato de hidrógeno de sodio, a continuación se añade 1,2 ml de ácido sulfúrico 10 N, y a continuación se añaden cuidadosamente 3,8 ml de una disolución de peróxido de hidrógeno al 30%. A esta disolución se le añaden, gota a gota, dentro de un período de 15 minutos, 15,7 ml de una solución de cloruro de sodio a un 25%. La solución se colorea desde marrón hasta verde amarillento y se mantiene entonces estable.

Claims (10)

1. Procedimiento para la producción de una solución acuosa estable, de oxígeno-cloro esencialmente libre de cloritos, que se caracteriza porque se lleva a cabo por medio de las siguientes etapas:

(1)

se diluye un compuesto de sulfato de hidrógeno en agua;

(2)

se añade un ácido a la solución acuosa de sulfato de hidrógeno en una cantidad tal que el valor de pH en el producto final, en forma de una solución acuosa de ácido clórico esencialmente libre de cloritos, se mantiene en un valor de entre 3 y 5;

(3)

se añade un compuesto de peróxido, y

(4)

se añade mediante goteo una solución acuosa de clorito en una cantidad de 60 a 90% molar de clorito en relación con la concentración del compuesto de peróxido.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que se caracteriza por el empleo en la etapa (1), como compuesto de sulfato de hidrógeno, un sulfato de hidrógeno alcalino o un sulfato de hidrógeno alcalinotérreo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza porque el compuesto de sulfato de hidrógeno de la etapa (1) se utiliza en una cantidad de 5 a 20% molar con relación a la concentración del compuesto de peróxido.

4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque en la etapa (2) se utiliza ácido sulfúrico como ácido, en particular un ácido sulfúrico de 1,0 a 10 N.

5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el compuesto de peróxido en la etapa (3) se elige en el grupo que comprende peróxido de hidrógeno o un peróxido de un metal alcalino o alcalino térreo.

6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque en la etapa (4) se emplea clorito de sodio como clorito.

7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque la etapa (4) se lleva a cabo en un intervalo de entre ¼ y ½ hora.

8. Solución estable acuosa de oxígeno-cloro, la cual está esencialmente libre de cloritos, obtenible en virtud del procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, y con un contenido de un complejo que contiene oxígeno activo, en la que la coloración amarillo verdosa clara característica del tetraclorodecaóxido de la disolución, es similar al color verde amarillento de la solución de oxígeno-cloro en términos de color.

9. Uso de la solución acuosa de oxígeno-cloro según la reivindicación 8 para el tratamiento de aguas, especialmente de aguas para consumo o para la desinfección de piscinas y aguas para el baño.

10. Uso de la solución de óxido de cloro según la reivindicación 9, en una cantidad tal que se aplican 0,1 a 0,3 moles de clorito como sustancia resultante por litro de agua tratada.