ES2616024T3 - Utilización de melanoidinas como agente anticorrosión - Google Patents
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Abstract
La utilización de las melanoidinas como agentes anticorrosivos que tienen un peso molecular mayor que o igual a 10.000.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
- mg/100 ml)
- 3% de Cl Na (3.000mg/100ml)
- 1,0% Retenida de peso molecular más alto (105,9 mg/100 ml) 12,0 75,7
- 3% de Cl2 Mg (3.000mg/100ml)
- Nada 17,27 Nada
- 3% de Cl2 Mg (3.000mg/100ml)
- 0,6% Retenida de peso molecular más alto (65 mg/100 ml) 7,06 59,1
- 3% de Cl2 Ca (3.000mg/100ml)
- Nada 38,10 Nada
- 3% de Cl2 Ca (3.000mg/100ml)
- 0,6% Retenida de peso molecular más alto (62,2 mg/100 ml) 6,54 82,8
Estos resultados demuestran que a medida que la concentración de la fracción de peso molecular más alto (retenida) se incrementa, también incrementa la inhibición de la corrosión. Resultados similares cuando se combinan con otras sales de cloruro (por ejemplo, cloruro de potasio) cabrían esperarse. Las melanoidinas presentes en la fracción de peso molecular más alto (retenida) inhiben la corrosión por ambas, la inhibición anódica y la catódica.
En otro experimento, la fracción A de las melazas de 79,5 brix se obtuvo utilizando el procedimiento de precipitación de alcohol descrito antes en este documento. Recordar que la figura 4 ilustra el perfil de cromatografía por permeación de gel (GPC) para una fracción A, que muestra la inclusión de componentes de peso molecular más alto con tiempos de retención cerca de o más cortos que el tiempo de retención para un peso molecular = 12.400 (tiempo de retención = 12,993 minutos), pero todavía teniendo una cantidad significante de componentes de peso molecular más bajo con tiempos de retención cerca de o más largos que el tiempo de retención para la sacarosa (peso molecular = 342) (tiempo de retención = 15,371 minutos). La fracción A fue sometida entonces al mismo proceso de diálisis descrito antes para las melazas utilizando una membrana de celulosa con un corte del peso molecular definido de 12.400.
Después de la diálisis, la fracción de peso molecular más alto (retenida) de la fracción A tenía un color marrón (similar pero menos intenso que el color de la fracción A) y contenía los componentes de peso molecular más alto con pesos moleculares mayores que el corte de la membrana de celulosa (12.400) así como componentes de peso molecular más bajo que están próximamente asociados con los componentes de peso molecular más alto detenidos
o retenidos por la membrana. La figura 5 ilustra un perfil de cromatografía por permeación de gel (GPC) para la fracción de peso molecular más alto (retenida) de la fracción A, que indica un pico unimodal mayor a un tiempo de retención de aproximadamente 12 minutos, el cual está cerca de y es más corto que el tiempo de retención para un peso molecular = 12.400 (tiempo de retención = 12,993 minutos). Esto ilustra la concentración incrementada de componentes de peso molecular más alto en la fracción de peso molecular más alto (retenida) de la fracción A (figura 5) comparada con la fracción A (figura 4). Los datos del color marrón y el peso molecular indican la presencia de melanoidinas en la fracción de peso molecular más alto (retenida) de la fracción A.
La fracción de peso molecular más bajo (impregnada) de la fracción A tenía un color amarillo brillante y contenía los componentes de peso molecular más bajo con pesos moleculares inferiores que el corte de la membrana (12.400) que pasaban a través o impregnaban la membrana. La figura 6 ilustra un perfil de cromatografía por permeación de gel (GPC) para la fracción de peso molecular más bajo (impregnada) de la fracción A, que muestra cinco picos, todos con tiempos de retención más largos el tiempo el de retención para el peso molecular = 12.400 (tiempo de retención = 12,993 minutos). Esto ilustra la ausencia teórica de todos los componentes de peso molecular más alto en la fracción de peso molecular más bajo (impregnada) de la fracción A que fueron detenidos o retenidos por la membrana de celulosa. Los datos del color amarillo y el peso molecular tienden a indicar la ausencia o la presencia limitada de melanoidinas en la fracción de peso molecular más bajo (impregnada) de la fracción A.
La fracción A de melazas fue sometida a hidrólisis utilizando 2M de ácido trifluroacético calentado a 120 °C durante 2 horas. No se observó incremento en los picos de carbohidratos. El ácido causó que se formara un precipitado relacionado con el material de peso molecular más alto. La adición de hidróxido de sodio para neutralizar el ácido causó que el material de peso molecular más elevado se disolviera y otra vez fuera detectado por cromatografía por permeación de gel (GPC).
En otro experimento, se utilizó el ultra filtrado para identificar los componentes de peso molecular más alto en las melazas de 79,5 brix que eran ampliamente responsables de la inhibición de la corrosión. El ultra filtrado es un proceso accionado por presión en donde una corriente de fluido es bombeada a baja presión y a un caudal elevado a través de la superficie de membranas poliméricas semi-permeables delgadas con un corte de peso molecular definido. Al igual que con la diálisis anteriormente descrita, el ultra filtrado utiliza una membrana que tiene un corte
7
Tabla 5
- Solución de cloruro
- Inhibidor de la corrosión (m/100 ml) Inhibidor de la corrosión (ppm) Pérdida de metal de acero (mg) Reducción de la corrosión (%)
- 3% de Cl Na (3.000mg/100ml)
- Nada Nada 74,81 Nada
- 3% de Cl Na (3.000mg/100ml)
- Melazas (904,5 mg/100 ml) 8.870 43,65 41,65
- 3% de Cl Na (3.000mg/100ml)
- Melazas (219,2 mg/100 ml) 2.150 46,15 38,31
- 3% de Cl Na (3.000mg/100ml)
- Retenida de peso molecular más alto (248,8 mg/100 ml) 2.440 26,90 64,04
- 3% de Cl2 Mg (3.000mg/100ml)
- Retenida de peso molecular más alto (59,7 mg/100 ml) 585 39,36 47,39
Estos resultados demostraron una vez más la superior inhibición de la corrosión de la fracción de peso molecular
5 más alto (retenida) comparada con las melazas. Por ejemplo, aunque la concentración de melazas (904,5 mg/100 ml) sobre una base del peso es aproximadamente quince veces mayor que la concentración de la fracción de peso molecular más alto (retenida) (59,7 mg/100 ml) en un ejemplo, la retenida resultó en aproximadamente una reducción de la corrosión un 6% mayor (una mejora relativa de aproximadamente el 14%).
10 Sobre la base de esos datos, sobre la base del peso, la fracción de peso molecular más alto (retenida) es aproximadamente 17 veces más eficaz como un inhibidor de la corrosión que las melazas (esto es, el 14% de mejora sobre una diferencia en peso de 15 veces). Los experimentos anteriormente descritos han mostrado que son los componentes de peso molecular más alto en la retenida de las melazas (esto es, aquellos componentes con pesos moleculares mayores que 10.000 o 12.400) los que proporcionan la inhibición de la corrosión mayor y menos
15 inesperada. Estos componentes únicamente constituyen del 6% al 10% del peso de la retenida. Proporcionados estos datos, aquellos componentes de peso molecular más alto son aproximadamente de 170 a 280 veces más eficaces como un inhibidor de la corrosión que las melazas sobre la base del peso. Las melanoidinas presentes en la fracción un peso molecular más alto (retenida) inhiben la corrosión por ambas, la inhibición anódica y la catódica.
20 Existe una serie de aplicaciones e industrias en donde la corrosión es un problema en las que los aditivos que incluyen melanoidinas (o fracciones de peso molecular más alto de productos que contienen melanoidina) pueden ser utilizados (por ejemplo, aditivos a salmueras industriales, formulaciones descongelantes para carreteras y puentes, taladrado de pozos de petróleo y en otras aplicaciones industriales y marinas en donde la corrosión es un problema). Cualquier concentración adecuada de la fracción de peso molecular más alto del producto que contiene
25 melanoidina que reduce eficazmente la corrosión en una sal de cloruro, salmuera o una formulación descongelante se puede utilizar. Una concentración típica puede variar desde aproximadamente 0,03 hasta el 10,0% en peso. Por ejemplo, una forma de realización de una formulación descongelante que utiliza las melanoidinas es un aditivo a una formulación conocida descongelante y anticongelante:
- % En peso
- Carbohidrato de peso molecular bajo
- 3 a 60
- Depresivo del punto de congelación inorgánico
- 5 a 35
- Fracción de peso molecular más alto del producto que contiene melanoidina
- 0,03 a 10,0
- Espesante
- 0,15 hasta 10 (opcional)
30 La composición básica de la formulación descongelante conocida consta de por lo menos los dos primeros de los tres componentes siguientes en solución acuosa dependiendo de las condiciones climatológicas ambientales, terreno, naturaleza y cantidad de precipitación congelación/nieve y preocupaciones medioambientales:
35 (1) Depresivos del punto de congelación inorgánico preferiblemente en forma de sales de cloruro las cuales incluyen cloruro de magnesio, cloruro de calcio y cloruro de sodio. También pueden ser utilizados acetatos de metal, por ejemplo, acetato de magnesio calcio.
(2) Carbohidratos de peso molecular bajo en la gama de 180 a 1.500 (180 -1.000 preferido) en donde el
40 carbohidrato es por lo menos uno seleccionado del grupo que consta de glucosa, fructosa y sacáridos más altos a base de glucosa y/o fructosa y mezclas de las mismas. Estos carbohidratos se pueden obtener a partir de una amplia gama de productos agrícolas tales como aquellos derivados a partir del maíz, trigo, cebada, avena, caña de azúcar, remolacha azucarera etc. y productos tales como jarabe de maíz y melazas.
45 (3) Espesantes se utilizan en ciertas aplicaciones como el tercer componente clave para incrementar la viscosidad
9
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