KR0182596B1 - 제설제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물에 대한 수화열이 높으면서, 철에 대한 부식 작용이 없는 새로운 제설제 조성물을 제공하려는 목적에서, 염화 칼슘의 중량에 대하여 1 내지 50중량%의 알칼리 금속의 인산염과 염화 칼슘의 혼합물 90 내지 95중량%; 및 염화 나트륨 5 내지 10중량%으로 구성되어지는 제설제 조성물을 제공한다.

Description

제설제 조성물

제1도는 통상적인 제설제 및 본 발명의 조성에의한 제설제 각각 5% 수용액에 못과 철편을 상온에서 100시간 침지시켰을 때의 표면 산화 상태를 나타낸 사진이다.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 제설제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수화열이 커서 제설 효과가 우수하면서 동시에 철의 부식이 적어 교량, 고가도로 등의 철구조물에 의하여 지탱되어 지는 도로 구조물의 재설 용도로서 적합한 특성을 갖는 제설제 조성물에 관한 것이다.

[종래 기술]

도로의 결빙 또는 강설시 자동차의 통행을 원활하게 하기 위하여 제설작업을 한다. 모래나 흙을 뿌려 자동차의 미그러짐을 막고 수화열이 높은 염화칼슘을 뿌려 눈과 얼음을 녹인다. 염화 칼슘에 의하여 녹은 물은 염화 칼슘이 높은 농도로 존재하므로 0℃이하의 온도에서도 얼지 않는다. 염화 칼슘은 g당 수화열이 -67.3 Cal/g 로 높고, 저렴한 비용으로 생산이 가능하여 겨울철 도로의 제설제로서 가장 많이 사용되고 있다. 그러나, 염화 칼슘은, 물요 용해되어 다음과 같은 반응식(1)과 같이,

칼슘 이온과 염소 이온으로 해리된 후, 칼슘이온의 일부는 (2)의 반응식으로,

수산화 칼슘으로 전환되어, 전체 반응식이(3)과 같이 되어,

결과적으로 산성의 액성을 나타내어 염소 이온에 의해 철을 쉽게 부식시키는 문제점이 있어, 교량, 또는 고가 도로의 제설 용도로는 좋지 않은 문제점이 있다.

이에, 철에 대한 부식의 염려가 적은 제설제의 개발이 절실하여 지고 있다.

[발명이 해결하려는 과제]

본 발명은, 상기와 같은 기술적 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 물에 대한 수화열이 높으면서, 철에 대한 부식 작용이 없는 새로운 제설제 조성물을 제공하려는 목적을 갖는다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 염화칼슘의 중량에 대하여 1 내지 50중량%의 알칼리 금속의 인산염과 염화 칼슘의 혼합물 ---- 90 내지 95중량%; 및 염화 나트륨 ---- 5 내지 10중량%으로 구성되어 지는 제설제 조성물을 제공한다.

상기한 본 발명에 따른 조성물에 있어서, 알칼리 금속의 인산염은 인산제1수소나트륨(NaH₂PO₄), 인산제2수소나트륨(Na₂HPO₄), 인산나트륨(Na₃PO₄), 인산제1수소칼륨(KH₂PO₄), 인산제2수소칼륨(K₂HPO₄), 인산칼륨(K₃PO₄) 등의 나트륨 또는 칼륨의 인산염이다. 특히, 바람직한 것으로는 인산제2수소나트륨 또는 인산제2수소칼륨이 좋다. 또한 본 발명에 사용되는 이들 인산염 사용량은 염화 칼슘의 중량에 대하여 1 내지 50중량%이며, 바람직하게는 1 내지 20중량%, 특히 바람직하게는 2 내지 10중량%로 하는 것이 좋다. 인삼염의 함량이 상기한 범위 이상이면, 조성물의 수화열이 저하되어 제설 능이 저하될 뿐만 아니라, 경제적으로 비용이 많이 드는 문제점이 발생하게 된다. 본 발명의 조성물 중에 포함되는 인산염은 염화 칼슘과 다음과 같은 반응식으로 발생되는 인산수소이온이 철의 표면에 부도챈의 피막을 형성하여 염소 이온에 의한 부식을 방지하는 작용을 한다.

상기에서 유리된 HPO₄ ^-2이온은 다음과 같은 반응에 의해 철의 표면에 부동태의 피막을 형성한다.

상기한 본 발명에 따른 제설제 조성물에서 염화 나트륨의 첨가는 본 발명에 다른 조성물이 얼음 또는 눈에 접촉되어 용해된 후 형성된 눈 녹은 물의 염농도를 높혀줌으로써 녹은 물이 영하의 온도가 되더라도 쉽게 얼지 않도록 하여 주는 역활을 하여 준다. 염화 나트륨의 함유량은 조성물의 전체 중량에 대하여 5 내지 10중량%의 범위로 하는 것으로 하여 준다. 염화 나트륨의 함량이 조성물의 전체 중량에 대하여 10중량% 이상이면 조성물의 수화열 함량이 저하되어 바람직하지 않다.

[실시예]

이하 본 발명의 바람직한 실시에를 기재한다. 그러나 하기한 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

제설제 조성물의 구성을 염화 칼슘의 중량에 대하여 5중량%의 인산제2수소나트륨과 염화 칼슘의 혼합물 95중량%과 염화 나트륨 5중량%으로 하였다.

[비교예 1]

제설제로 염화 칼슘 100중량%으로 구성하였다.

상기한 살시예 및 비교예의 조성물의 물에 용해될 때의 수화열을 열량 분석계를 사용하여 측정한 결과 각각 1g당 -65.3Cal/g 및 -67.3Cal/g였다. 또한 상기 조성물의 철에 대한 부식성을 평가하기 위하여, 5%수용액으로 한 후, 상온에서 철편을 100시간 동안 침지시킨 후 그 결과를 도면과 같이 사진으로 나타내었다. 본 부식성 실험의 대조군으로 염화칼슘 5%수용액 및 염화나트륨 5% 수용액을 사용하였다. 도면에서 ①은 미국산의 염화 칼슘 제설제의 5% 수용액, ②는 중국산 염화 칼슘 제설제의 5% 수용액, ③은 본 발명에 따른 실시예 1의 조성을 갖는 제설제의 5% 수용액, ④는 화학 실험용 염화 칼슘의 5% 수용액, ⑤는 염화 나트륨 5% 수용액, ⑥은 순수 물의 접촉 표면에 못과 문방구점에서 파는 커터 칼날을 각각 100시간 동안 침지시킨 후의 표면 부식상태이다. 도면의 결과에서 보듯이 염화 칼슘 제설제 ①, ② 및, 순수 화학 시약용 염화 칼슘 ④에서는 붉은 녹이 못 및 칼날의 전 표면에 걸쳐 형성되어 있으며, 염화 나트륨 ⑤, 물의 표면 ⑥에서도 많은 부분에 녹이 발생됨을 볼 수 있다. 반면, 본원 발명의 조성에 따른 실시예 1의 조성 ③에서는 녹의 발생을 관찰 할 수 없다.

또한, 일반적으로 금속의 부식 속도는 금속의 전기 저항에 반비례하며, 전류에 비례한다. 상기한 사진의 결과를 이의 원리에 따라 검증하기 위하여, 본원 발명에 따른 실시예 1의 조성물과 일반적인 제설제인 염화 칼슘의 5% 수용액에 못을 담그고 다음의 표와 같은 경과 시간에 다라 0.16 mV/sec의 전압을 가하여 저항 값과 전류를 측정하여 그 결과를 다음의 표에 나타내었다.

상기한 표의 결과에서 보듯이 본원 발명에 다른 실시예의 조성을 갖는 제설제의용액에 침적한 못의 저항이 통상적인 제설제에 침지한 것에 비하여 20 내지 32시간 경과 후부터 커지게 됨을 볼 수 있다. 이는 본원 발명에 따른 조성의 제설제에서 종래의 제설제의 경우에 비하여 철의 부식이 억제되는 도면의 결과와 일치된 결과이다.

Claims (8)

1. 염화칼슘의 중량에 대하여 1 내지 50중량%의 알칼리 금속의 인산염과 염화 칼슘의 혼합물 ---- 90 내지 95중량%; 및 염화 나트륨 ---- 5 내니 10중량%으로 구성되어 지는 제설제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 알칼리 금속의 인산염이 염화 칼슘의 중량에 대하여 1내지 20중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 제설제 조성물.
3. 제1항에 있어서, 알칼리 금속의 인산염은 인산제1수소나트륨(NaH₂PO₄), 인산제2수소나트륨(Na₂HPO₄), 또는 인산나트륨(Na₃PO₄)으로 이루어지는 군에서 선택되어 지는 최소한 1종의 인산나트륨 화합물인 것을 특징으로 하는 제설제 조성물.
4. 제3항에 있어서, 인산 나트륨 화합물은 인산제2수소나트륨인 것을 특징으로 하는 제설제 조성물.
5. 제1항에 있어서, 알칼리 금속의 인산염은 인산제1수소칼륨(KH₂PO₄), 인산제2수소칼륨(K₂HPO₄), 또는 인산칼륨(K₃PO₄)으로 이루어지는 군에서선택되어 지는 최소한 1종의 인산 칼륨 화합물인 것을 특징으로 하는 제설제 조성물.
6. 제5항에 있어서, 인산 칼륨 화합물은 인산제2수소칼륨인 것을 특징으로 하는 제설제 조성물.
7. 제1항에 있어서, 알칼리 금속의 인산염은 인산제1수소나트륨(NaH₂PO₄), 인산제2수소나트륨(Na₂HPO₄), 또는 인산나트륨(Na₃PO₄)으로 이루어지는 군에서 선택되어 지는 최소한 1종의 인산 나트륨 화합물과 인산제1수소칼륨(KH₂PO₄), 인산제2수소칼륨(K₂HPO₄), 또는 인산칼륨(K₃PO₄)으로 이루어지는 군에서 선택되어 지는 최소한 1종의 인산 칼륨 화합물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 제설제 조성물.
8. 제7항에 있어서, 인산 나트륨과 인산 칼륨의 혼합물은 인산제2수소나트륨과 인산제2수소칼륨의 혼합물인 것을 특징으로 하는 제설제 조성물.