KR100725948B1 - Compound for prevention of corrosion and removal of scale and composition comprising the same - Google Patents
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Abstract
카르복실산-아인산 축합체 10 내지 30 중량부, 하이드록시 폴리카르복실산 10 내지 30 중량부, NaOH, KOH, K2CO3, KHCO3, Na2CO3, 및 NaHCO3 중에서 선택된 일종 이상의 알칼리성 중화제 5 내지 15 중량부를 80 내지 110℃의 온도에서 1 내지 2시간동안 교반, 반응시켜 제조하며, 1중량% 수용액의 pH가 6 내지 8인 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물 및 그것을 함유한 조성물에 의해 기존 방청제 또는 세관제보다 적은 량을 사용하여도 우수한 부식 방지 및 스케일 제거 효과가 우수하며 2차적 환경 오염 문제를 유발하지 않으며, 중성으로서 사용 및 취급이 용이함은 물론 사용 후에도 배관 등 금속 재질에 손상을 입히지 않음으로서 장비 수명을 연장시키며, 방출 조절 기능으로 인해 스케일 제거 및 부식 방지 작업 시 장치의 운전을 중단할 필요가 없으므로 운전 중단에 따른 경제적 손실을 막을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.10-30 parts by weight of carboxylic acid-phosphoric acid condensate, 10-30 parts by weight of hydroxy polycarboxylic acid, at least one alkaline selected from NaOH, KOH, K 2 CO 3 , KHCO 3 , Na 2 CO 3 , and NaHCO 3 5 to 15 parts by weight of a neutralizing agent is prepared by stirring and reacting at a temperature of 80 to 110 ° C. for 1 to 2 hours, and the compound for preventing and descaling the present invention having a pH of 1% by weight aqueous solution of 6 to 8 and containing the same The composition is excellent in corrosion prevention and descaling effect even when using less amount than conventional rust preventive agent or customs agent, does not cause secondary environmental pollution problem, and is neutral and easy to use and handle as well as metal materials such as piping after use No damage to the equipment extends the life of the equipment, and the emission control eliminates the need to shut down the unit during descaling and corrosion protection It is possible to obtain the effect of preventing the economic loss caused by the interruption of operation.
부식방지, 스케일 제거, 방청제, 세관제, 중성, 무독성 Anti-corrosion, descaling, antirust, customs, neutral, nontoxic
Description
도 1은 본 발명의 실시예 5에 따라 제조된 본 발명의 부식방지 및 스케일 제거용 고상 고농축 조성물의 사진이다.1 is a photograph of a solid, high concentration composition for preventing corrosion and removing scale of the present invention prepared according to Example 5 of the present invention.
도 2a 및 2b는 각각 본 발명의 조성물 0.05중량%를 첨가한 물속에 아연 합금강관(백관)을 1개월 동안 담가 둔 경우 부식 방지 효과를 본 발명의 조성물을 첨가하지 않은 경우와 대비하여 보여주는 사진이다.2a and 2b are photographs showing the anti-corrosion effect of the zinc alloy steel pipe (white tube) in water to which 0.05% by weight of the composition of the present invention was added for 1 month, compared with the case where the composition of the present invention was not added. .
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 조성물 1.0중량%를 첨가한 물속에 알루미늄 관 및 동관을 넣고 2일이 경과한 전후의 부식 방지 효과를 대비하여 보여주는 사진이다.Figure 3a and Figure 3b is a photograph showing the anti-corrosion effect before and after two days of putting an aluminum tube and a copper tube in water to which 1.0% by weight of the composition of the present invention is added, respectively.
도 4a 및 4b는 각각 본 발명의 조성물 5.0중량%를 첨가한 물속에 파이프 속에서 채취한 칼슘(Ca)-마그네슘(Mg) 스케일을 1개월 동안 담가 둔 경우 스케일 제거 효과를 본 발명의 조성물을 첨가하지 않은 경우와 대비하여 보여주는 사진이다.Figures 4a and 4b is the addition of the composition of the present invention to the effect of removing the scale when the calcium (Ca) -magnesium (Mg) scale collected in the pipe for 1 month soaked in water to which 5.0% by weight of the composition of the present invention is added The picture is shown in case it is not.
도 5a 내지 5d는 각각 본 발명의 조성물 5.0중량%를 첨가한 물속에 경질 실리카 스케일을 담가두고 3일이 경과하는 동안의 스케일 제거 효과를 본 발명의 조성물을 첨가하지 않은 경우와 대비하여 보여주는 사진이다.5a to 5d are photographs showing the descaling effect for three days after immersing the hard silica scale in water to which 5.0 wt% of the composition of the present invention was added, as compared with the case where no composition of the present invention was added. .
도 6a 내지 도 6c는 각각 아무런 부식 방지 및 스케일 제거제를 혼합하지 않은 물에 아연 합금강과 금붕어를 넣고 24시간, 48시간 및 72시간이 경과한 때에 금붕어는 죽지 않고 살아 있지만 아연 합금강은 부식되고 있는 상태를 보여주는 사진이다.6A to 6C show zinc alloy steel and goldfish in water without mixing any anti-corrosion and descaling agent, respectively, and after 24 hours, 48 hours and 72 hours, the goldfish are not dead and the zinc alloy steel is corroded. Is a picture showing.
도 7a 내지 도 7c는 각각 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거제를 0.01중량% 농도로 혼합한 물에 아연 합금강과 금붕어를 넣고 24시간, 48시간 및 72시간이 경과한 때에 아연 합금강이 부식되지 않는 것은 물론 금붕어도 죽지 않고 살아 있는 상태를 보여주는 사진이다.7A to 7C show that zinc alloy steel is not corroded when 24 hours, 48 hours, and 72 hours have been added to zinc alloy steel and goldfish in water mixed with a corrosion inhibitor and scale remover of the present invention at a concentration of 0.01% by weight. Of course, goldfish is a picture that shows the living state without dying.
도 8a 내지 도 8c는 각각 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거제를 0.05중량% 농도로 혼합한 물에 아연 합금강과 금붕어를 넣고 24시간, 48시간 및 72시간이 경과한 때에 아연 합금강이 부식되지 않는 것은 물론 금붕어도 죽지 않고 살아 있는 상태를 보여주는 사진이다.8A to 8C show that zinc alloy steel is not corroded when 24 hours, 48 hours, and 72 hours have elapsed after the zinc alloy steel and the goldfish are added to water mixed with the anti-corrosion and scale remover of the present invention at a concentration of 0.05% by weight. Of course, goldfish is a picture that shows the living state without dying.
도 9a 내지 도 9c는 각각 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거제를 0.1 중량% 농도로 혼합한 물에 아연 합금강과 금붕어를 넣고 24시간, 48시간 및 72시간이 경과한 때에 아연 합금강이 부식되지 않는 것은 물론 금붕어도 죽지 않고 살아 있는 상태를 보여주는 사진이다.9A to 9C show that zinc alloy steel is not corroded when 24 hours, 48 hours, and 72 hours have been added to zinc alloy steel and goldfish in water mixed with the anti-corrosion and scale remover of the present invention at a concentration of 0.1% by weight. Of course, goldfish is a picture that shows the living state without dying.
도 10a 내지 도 10c는 각각 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거제를 0.15중량% 농도로 혼합한 물에 아연 합금강과 금붕어를 넣고 24시간, 48시간 및 72시간이 경과한 때에 아연 합금강이 부식되지 않는 것은 물론 금붕어도 죽지 않고 살아 있는 상태를 보여주는 사진이다.10A to 10C show that zinc alloy steel is not corroded when 24 hours, 48 hours, and 72 hours have elapsed after the zinc alloy steel and the goldfish are added to water mixed with the corrosion inhibitor and the scale remover of the present invention at a concentration of 0.15% by weight. Of course, goldfish is a picture that shows the living state without dying.
본 발명은 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물 및 그것을 포함하는 부식 방지 및 스케일 제거용 조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 뛰어난 스케일 제거 및 부식방지 효과는 물론, 중성으로서 취급이 용이하며 수질오염을 유발하지 않는 스케일 제거 및 부식방지용 화합물 및 그것을 포함하는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a compound for anti-corrosion and descaling, and a composition for anti-corrosion and descaling, including the same. More particularly, excellent anti-scaling and anticorrosive effects, as well as neutral, easy to handle and do not cause water pollution. It relates to a compound for descaling and preventing corrosion and a composition comprising the same.
보일러, 냉동기, 열교환기, 기타 각종 배관 등 물을 사용하는 관 내부에 생성되는 스케일을 제거하고, 부식 및 스케일의 형성을 방지하기 위해 각종 세관제, 방청제 등의 화학 약제가 사용되고 있는데 스케일 및 부식 방지제로 pH 11 이상의 강 알카리성 약제, 예를 들어, NaOH, Na2SO4, NaNO2, Na3PO4가 사용되고 있는데 이러한 약제는 장치 내부에서 사용후 별도의 처리없이 배수함으로 과다한 인, 질소 성분에 의한 부영양화와 높은 알카리성에 의한 2차 수질 오염 문제를 유발하고, 스케일 제거제로서 사용되는 pH 2 이하의 강 산, 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 인산 등은 사용시 각종 유독 가스가 발생되며 취급 부주의로 인한 안전 사고와 사용후 중화처리를 별도로 해야 하는 이중적 번거로움과 처리 미흡으로 발생되는 잔류 산 성분에 의한 금속 재질 부식으로 장비 수명이 단축돼 막대한 경제적 손실이 발생하며, 이에 따라 산성 폐수를 별도로 추가처리하고 있는 실정이다.In order to remove scales generated inside pipes using water such as boilers, freezers, heat exchangers, and other various pipes, and to prevent corrosion and formation of scales, various chemicals such as customs and rust inhibitors are used. Strong alkaline agents with pH above 11 are used, for example, NaOH, Na 2 SO 4 , NaNO 2 , Na 3 PO 4 , and these agents are used inside the device and drained without any additional treatment. And high acidity cause secondary water pollution problems, and strong acids below pH 2 used as descaling agents, such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid, generate various toxic gases when used and Metallic corrosion caused by residual acid caused by double hassle that requires separate safety accident and neutralization treatment after use Due to the shortening of the equipment lifespan, enormous economic losses occur, and the acid wastewater is additionally treated accordingly.
또한, 현재 사용중인 세관 및 방청용 화학제는 다량 사용하여야 하고, 스케 일 제거 작업을 위해서는 운전 중인 기계 장치를 정지시켜야 하는 문제점을 가지고 있었다.In addition, customs and rust preventive chemicals currently in use should be used in large quantities, and the scale removal operation had a problem of stopping the mechanical device in operation.
그리고, 지금까지는 부식 방지 및 스케일 제거 기능을 동시에 갖는 방청 및 세관용 화학제는 개발되지 않았다.And, until now, no anti-corrosive and customs chemicals have been developed which have anti-corrosion and descaling functions.
본 발명은 상기와 같은 종래의 세관 및 방청용 화학제의 문제점을 해결하기 위하여, 중성(pH=6 내지 8)으로서 배관 기타 기계 장치의 금속 재질에 영향을 주지 않으며, 고성능으로서 소량을 기계 작동 중에 투입하여 사용할 수 있으며, 중금속이 없으며 중성으로서 외부 생태계에 영향을 미치지 않는 무독성의 방청 및 세관 기능을 동시에 갖는 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is neutral (pH = 6 to 8) in order to solve the problems of the conventional customs and rust preventive chemicals as described above, does not affect the metal material of the piping and other mechanical devices, and a small amount of high performance during machine operation It is an object of the present invention to provide a compound for corrosion prevention and descaling, which can be used by use, has no heavy metals and is neutral, and has non-toxic antirust and customs functions that do not affect the external ecosystem.
본 발명의 다른 목적은 상기 화합물을 함유하는 부식 방지 및 스케일 제거용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for preventing corrosion and removing scale containing the compound.
본 발명의 첫번째 목적에 따른 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물은 카르복실산-아인산 축합체 10 내지 30 중량부, 하이드록시 폴리카르복실산 10 내지 30 중량부, NaOH, KOH, K2CO3, KHCO3, Na2CO3, 및 NaHCO3 중에서 선택된 일종 이상의 알칼리성 중화제 5 내지 15 중량부를 80 내지 110℃의 온도에서 1 내지 2시간동안 교반, 반응시켜 제조하며, 1중량% 수용액의 pH가 6 내지 8인 것이다.Corrosion preventing and descaling compounds according to the first object of the present invention is 10 to 30 parts by weight of carboxylic acid-phosphoric acid condensate, 10 to 30 parts by weight of hydroxy polycarboxylic acid, NaOH, KOH, K 2 CO 3 , KHCO 5 to 15 parts by weight of at least one alkaline neutralizing agent selected from 3 , Na 2 CO 3 , and NaHCO 3 are prepared by stirring and reacting at a temperature of 80 to 110 ° C. for 1 to 2 hours, and the pH of the 1 wt% aqueous solution is 6 to 8 It is
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바람직하게는, 본 발명의 첫번째 목적에 따른 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물은 하기 화학식 2로 표시되며 1% 수용액의 pH가 6 내지 8인 것이다:Preferably, the anti-corrosion and descaling compound according to the first object of the present invention is represented by the following formula (2) and the pH of the 1% aqueous solution is 6 to 8:
상기 식에서, M1 내지 M4는 각각 하이드록시 기, 또는 K, Na 중에서 선택되는 1종의 금속, 바람직하게는 하이드록시 또는 Na이며,Wherein M 1 to M 4 are each a hydroxy group or one metal selected from K, Na, preferably hydroxy or Na,
M5 내지 M7은 각각 수소, 또는 K, Na 중에서 선택되는 1종의 금속, 바람직하게는 수소 또는 Na이다.M 5 to M 7 are each hydrogen or one metal selected from K and Na, preferably hydrogen or Na.
가장 바람직하게는, 본 발명의 첫번째 목적에 따른 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되며 1% 수용액의 pH가 6 내지 8인 것이다:Most preferably, the compound for preventing corrosion and descaling according to the first object of the present invention is represented by the following formula (3) and the pH of 1% aqueous solution is 6 to 8:
본 발명의 두번째 목적에 따른 부식 방지 및 스케일 제거용 조성물은 상기에서 설명한 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물 30 내지 72중량부 및 5 내지 20중량부의 구연산 소다, EDTA-2Na 및 글루코즈 중에서 선택된 1종 이상을 추가로 함유하는 것이다. 이들의 사용량은 스케일 제거 대상 배관 등의 부식 상태 및 스케일의 종류에 따라 가감될 수 있다.The anti-corrosion and descaling composition according to the second object of the present invention comprises at least one selected from 30 to 72 parts by weight and 5 to 20 parts by weight of sodium citrate, EDTA-2Na and glucose as described above. It is containing further. The amount of these can be added or subtracted depending on the type of scale and the corrosion state of the pipe to be descaled.
상기 조성물은 물 10 내지 50 중량부를 추가로 포함할 수 있으며, 구연산 소다, EDTA-2Na 및 글루코즈는 본 발명의 첫번째 목적에 따른 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물의 제조 후에 별도로 추가하거나 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물의 제조 단계에 물과 함께 투입될 수 있다.The composition may further comprise 10 to 50 parts by weight of water, soda citric acid, EDTA-2Na and glucose are added separately or after the preparation of the anti-corrosion and descaling compounds according to the first object of the present invention or corrosion and descaling It may be added with water in the preparation step of the compound.
상기 조성물은 추가로 비이온 계면활성제, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르 및 수크로오스지방산에스테르 중에서 선택된 1종 이상을 함유할 수 있으며, 이들 계면 활성제가 포함됨으로써 고상이 된다. 그리고, 상기 비이온 계면 활성제들은, 고상 또는 젤리상 변기 세정제의 용출 속도를 조절하기 위해 사용되는 것들과 동일한 것으로서, 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물의 용해 속도를 조절하여 방출 속도를 조절하는 역할을 하게 된다. 이러한 비이온 계면활성제는, 예를 들어, 동남합성(주)에서 'DO 3K'라는 상품명으로 구입할 수 있다.The composition is further contained in nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkyl phenol ethers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters and sucrose fatty acid esters. It may contain one or more selected ones, and by including these surfactants, it becomes a solid phase. In addition, the nonionic surfactants are the same as those used to control the dissolution rate of the solid or jelly toilet bowl detergent, and the release rate is controlled by controlling the dissolution rate of the anti-corrosion and descaling compound of the present invention. It will play a role. Such a nonionic surfactant can be purchased, for example, under the trade name of "DO 3K" from Southeast Synthetics.
본 발명에 따른 부식 방지 및 스케일 제거 화합물 및 그것을 포함하는 조성물은 중성으로서 취급의 위험성이 없으며, 스케일 제거 및 부식 방지 효과가 우수하고 방출 속도가 조절된 고상 조성물은 급수 탱크에 1회 다량 투입하더라도 방출 조절 기능에 의해 서서히 일정 속도로 용해되어 장기간 지속적으로 효과를 발휘하므로 1회 투입으로 보일러 기타 설비를 세관하기 위해 운전을 중단할 필요없이 장기간 운전할 수 있고 제품의 분해성이 우수하여 2차 수질 오염 문제를 야기하지 않는다.The anti-corrosion and descaling compound and the composition comprising the same according to the present invention are neutral and there is no risk of handling, and the solid phase composition having excellent descaling and anti-corrosion effect and controlled release rate is released even if a large amount is added to the feed tank once. It gradually dissolves at a constant speed by the adjustment function and exerts effect continuously for a long time, so it is possible to operate it for a long time without stopping operation for customizing boilers and other facilities with a single input. Does not cause
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 어떠한 경우에도 본 발명의 범위를 이에 한정시키는 것으로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의해서만 제한된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the examples are provided only to aid the understanding of the present invention, and in no case should be interpreted as limiting the scope of the present invention, the protection scope of the present invention is limited only by the appended claims. .
[실시예 1]Example 1
순수 50g에 하이드록시에틸렌 디포스폰산 15g과 하이드록시프로판 트리카복 실산 20g을 1시간 동안 교반하면서 용해시킨 후 EDTA-2Na 5g을 가하고 NaOH 5g과 글루코즈 5g을 투입한 후 1시간동안 교반하여 백색의 부식 방지 및 스케일 제거용 액상 조성물을 수득하였다.To 50 g of pure water, 15 g of hydroxyethylene diphosphonic acid and 20 g of hydroxypropane tricarboxylic acid were dissolved with stirring for 1 hour, 5 g of EDTA-2Na was added, 5 g of NaOH and 5 g of glucose were added, followed by stirring for 1 hour. A liquid composition for prevention and descaling was obtained.
[실시예 2]Example 2
순수 50g에 하이드록시에틸렌 디포스폰산 15g과 하이드록시프로판 트리카복실산 10g을 1시간 동안 교반하면서 용해시킨 후 구연산 소다 15g과 글루코즈 5g을 가하고 NaOH 5g을 투입한 후 1시간 동안 교반하여 담갈색의 부식 방지 및 스케일 제거용 액상 조성물을 수득하였다.15 g of hydroxyethylene diphosphonic acid and 10 g of hydroxypropane tricarboxylic acid were dissolved in 50 g of pure water for 1 hour, followed by dissolving 15 g of sodium citrate and 5 g of glucose, adding 5 g of NaOH, and stirring for 1 hour to prevent light brown corrosion and A liquid composition for descaling was obtained.
[실시예 3]Example 3
순수 50g에 하이드록시에틸렌 디포스폰산 10g과 하이드록시프로판 트리카복실산 20g에 EDTA-2Na 5g을 투입하고 1시간 동안 교반하여 용해시킨 후 Na2CO 3 10g을 투입하여 용해시킨 후 글루코즈 5g을 투입하고 1시간동안 교반하여 백색의 부식 방지 및 스케일 제거용 액상 조성물을 수득하였다.After the pure water 50g hydroxy ethylene diphosphonic acid 10g and hydroxy tri-carboxylic acid In a 20g EDTA-2Na 5g to and stirred for 1 hour to dissolve Na 2 CO 3 10 g was added to dissolve and 5 g of glucose was added and stirred for 1 hour to obtain a white liquid composition for preventing corrosion and descaling.
[실시예 4]Example 4
순수 50g에 하이드록시에틸렌 디포스폰산 10g과 하이드록시프로판 트리카복실산 10g 및 구연산 소다 15g을 투입하고 1시간동안 교반하여 용해시킨 후 글루코 즈 5g과 Na2CO3 10g을 투입한 후 1시간동안 교반하여 갈색의 부식 방지 및 스케일 제거용 액상 조성물을 수득하였다.To the pure 50g hydroxy ethylene diphosphonic acid 10g and hydroxy tri-carboxylic acid In the 10g and citric acid soda 15g, and stirred for 1 hour and then put into glucose 5g and Na 2 CO 3 10g was dissolved by stirring for 1 hour A brown anticorrosion and descaling liquid composition was obtained.
[실시예 5]Example 5
순수 10g에 하이드록시에틸렌 디포스폰산 30g과 하이드록시프로판 트리카복실산 20g을 80-90℃에서 1시간 동안 교반하면서 용해시킨 후 EDTA-2Na 10g을 가하고 NaOH 10g을 투입하면서 온도가 100-110℃에 도달하였을 때 폴리옥시 에틸렌 유도체 25g을 투입하고 글루코즈 5g을 투입한 후 30분간 교반하고 냉각시켜 백색의 부식 방지 및 스케일 제거용 고농축 고상 조성물을 수득하였다. 그 수득물의 사진을 도 1에 나타내었다.30 g of hydroxyethylene diphosphonic acid and 20 g of hydroxypropane tricarboxylic acid were dissolved in 10 g of pure water at 80-90 ° C. for 1 hour, and then dissolved. When 25g of polyoxyethylene derivative was added, 5g of glucose was added thereto, followed by stirring and cooling for 30 minutes to obtain a highly concentrated solid composition for preventing corrosion and descaling of white color. The photograph of the obtained product is shown in FIG.
[실시예 6]Example 6
순수 20g에 하이드록시에틸렌 디포스폰산 20g과 하이드록시프로판 트리카복실산 20g을 80-90℃에서 1시간 동안 교반하면서 용해시킨 후 구연산 소다 10g을 가하고 Na2CO3 15g을 투입하면서 온도가 100-110℃에 도달하였을 때 폴리옥시 에틸렌 유도체 20g을 투입한 후 30분간 교반하고 냉각시켜 백색의 부식 방지 및 스케일 제거용 고농축 고상 조성물을 수득하였다.20 g of pure water and 20 g of hydroxyethylene diphosphonic acid and 20 g of hydroxypropane tricarboxylic acid were dissolved with stirring at 80-90 ° C. for 1 hour, 10 g of sodium citrate was added thereto, and 15 g of Na 2 CO 3 was added thereto, at a temperature of 100-110 ° C. When reached to 20g of polyoxy ethylene derivative was added and stirred for 30 minutes and cooled to obtain a highly concentrated solid composition for preventing corrosion and descaling of white.
[실시예 7]Example 7
순수 30g에 하이드록시에틸렌 디포스폰산 25g과 하이드록시프로판 트리카복실산 25g을 80-90℃에서 1시간 동안 교반하면서 용해시킨 후 구연산 소다 10g을 가하고 NaOH 8g을 투입하면서 온도가 100-110℃에 도달하였을 때 글루코즈 10g을 투입한 후 30분간 교반하고 냉각시켜 백색의 부식 방지 및 스케일 제거용 고농축 고상 조성물을 수득하였다.To 30 g of pure water, 25 g of hydroxyethylene diphosphonic acid and 25 g of hydroxypropane tricarboxylic acid were dissolved with stirring at 80-90 ° C. for 1 hour. Then, 10 g of sodium citrate was added and 8 g of NaOH was added to reach a temperature of 100-110 ° C. When 10 g of glucose was added thereto, the mixture was stirred for 30 minutes and cooled to obtain a highly concentrated solid composition for preventing corrosion and descaling of white color.
[실시예 8]Example 8
순수 10g에 하이드록시에틸렌 디포스폰산 30g과 하이드록시프로판 트리카복실산 30g을 80-90℃에서 1시간 동안 교반하면서 용해시킨 후 EDTA-2Na 10g을 가하고 NaOH 12g을 투입하면서 100-110℃에서 글루코즈 10g을 투입하고 폴리옥시 에틸렌 유도체 15g을 투입한 후 30분간 교반하고 냉각시켜 백색의 부식 방지 및 스케일 제거용 고농축 고상 조성물을 수득하였다.To 10 g of pure water, 30 g of hydroxyethylene diphosphonic acid and 30 g of hydroxypropane tricarboxylic acid were dissolved with stirring at 80-90 ° C. for 1 hour, followed by adding 10 g of EDTA-2Na and adding 12 g of NaOH to 10 g of glucose at 100-110 ° C. Then, 15 g of polyoxyethylene derivative was added thereto, followed by stirring for 30 minutes and cooling to obtain a highly concentrated solid composition for preventing corrosion and descaling of white color.
본 발명에 따른 부식 방지 및 스케일 제거제 조성물의 중금속 함유 여부, 스케일 제거 및 부식 억제력을 기존의 상업적인 제품과 비교시험한 결과 및 어류(금붕어) 독성 실험 결과를 이하에 나타내었다.The results of comparing the anti-corrosion and descaling agent composition according to the present invention with heavy metals, descaling and anti-corrosion ability with conventional commercial products and fish (goldfish) toxicity test results are shown below.
[실험 예 1]Experimental Example 1
한국 화학 시험 연구원에 의뢰하여 중금속 및 독성 물질의 존부를 분석한 결 과를 아래 표 1에 나타내었다.The results of analyzing the presence of heavy metals and toxic substances by requesting from Korea Testing and Research Institute are shown in Table 1 below.
이상과 같이, 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거용 조성물은 중금속 기타 독성 물질을 포함하고 있지 아니하여 인체 및 생태계에 안전하고, pH도 중성으로서 취급에 어려움이 없다.As described above, the anti-corrosion and descaling composition of the present invention does not contain heavy metals and other toxic substances, so it is safe for the human body and the ecosystem, and the pH is neutral, and thus there is no difficulty in handling.
[실험 예 2]Experimental Example 2
스케일 제거력의 평가Evaluation of Scale Removal Force
* 시험방법 (총경도 적정분석법)* Test method (Total hardness titration method)
칼슘 이온(Ca2+) 농도 : CaCO3로서 500mg/l; 마그네슘 이온(Mg2+) 농도 : MgCO3로서 200mg/l; pH=8.0±0.5 인 물 시료 50ml를 삼각플라스크에 넣고 표 2에 열거된 각각의 스케일 제거제를 정해진 투입 농도별로 투입하고 30±5℃에서 60분동안 정치시킨 후 염화암모늄 완충액 1-2ml를 넣고 혼합하여 pH=10 ~ 10.8로 맞춘 후 EBT 지시약(Erichchrome black T indicator) 2-3 방울을 가한 다음 흔들어 준다. 이때, 용액은 적색 상태로 변한다. 이 용액에 0.01M EDTA(ethylene-diamine tetraacetic acid) 용액으로 시료 용액이 청색으로 변할 때까지 적정을 한다. 이때 소비된 0.01M EDTA 용액량(a; ml)으로부터 다음 식에 따라 총경도량(mg/l)을 구하고 각각 투입량별로 Ca+2 및 Mg+2 이온 제거력을 산출하여 스케일 제거력을 평가하였으며 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.Calcium ion (Ca 2+ ) concentration: 500 mg / l as CaCO 3 ; Magnesium ion (Mg 2+ ) concentration: 200 mg / l as MgCO 3 ; 50 ml of water sample with pH = 8.0 ± 0.5 was added to the Erlenmeyer flask, and each of the descaling agents listed in Table 2 was added at the prescribed concentration, and allowed to stand at 30 ± 5 ° C for 60 minutes, followed by mixing 1-2 ml of ammonium chloride buffer. PH = 10 ~ 10.8, add 2-3 drops of EBTchrome (Erichchrome black T indicator) and shake. At this time, the solution turns red. The solution is titrated with 0.01 M EDTA (ethylene-diamine tetraacetic acid) solution until the sample solution turns blue. At this time, the total hardness (mg / l) was calculated from the consumed amount of 0.01M EDTA solution (a; ml) according to the following equation, and the Ca +2 and Mg +2 ion removal powers were calculated for each dose, and the scale removal power was evaluated. It is shown in Table 2 below.
상기 식에서, a = 0.01M-EDTA 소비량(ml)이고, f = 1.0 이다.Wherein a = 0.01 M-EDTA consumption in ml and f = 1.0.
주 : 1) 일본 관동화학의 트리폴리인산소다 제품Note: 1) Tripolysodium phosphate product from Kanto Chemical, Japan
2) 한국 두진화학(주)의 소듐 폴리아크릴레이트 제품 2) Sodium polyacrylate product of Doojin Chemical Co., Ltd. in Korea
3) 한국 두진화학(주)의 폴리아크릴레이트/말레인산 공중합체 제품 3) Doojin Chemical Co., Ltd. polyacrylate / maleic acid copolymer product
이상의 표 1을 참조하면, 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물 함유 조성물의 스케일 제거 능력이 종래의 스케일 제거제에 비해 월등히 우수하며, 저농도에서도 스케일 제거 능력이 매우 우수함을 알 수 있다.Referring to Table 1 above, it can be seen that the descaling ability of the anticorrosion and descaling compound-containing composition of the present invention is much superior to the conventional descaling agent, and the descaling ability is excellent even at low concentration.
[실험예 3]Experimental Example 3
부식 억제 효과의 평가Evaluation of Corrosion Inhibition Effect
시험방법 ( O - 페난트롤린 흡광광도법)Test Method (O-Phenanthroline Absorbance Spectroscopy)
산화제2철 이온(Fe3+) 농도 : 100mg/l; 칼슘 이온(Ca2+) 농도 : CaCO3로서 100mg/l; HCO3 - 농도 : CaCO3로서 50mg/l; pH=8.0±0.5 인 물 시료 50ml를 삼각플라스크에 넣고 각각의 부식 억제제를 정해진 투입 농도별로 투입하고 30±5℃에서 60분동안 정치시킨 후 염산 2ml와 히드록실아민 1ml를 넣고 15-20 ml가 될 때까지 가열 농축시킨 다음 냉각 후 초산암모늄 완충액 10ml와 o-페난트롤린(o-Phenanthroline) 용액 2-3ml를 넣고 15분간 정치 발색시킨다, 이때 발색된 등적색용액을 510 nm파장에서 흡광도를 측정한 후 작성된 표준 검량선에 의해 총철 (Total-Fe)의 량을 구하고 각각 투입량별로 부식 억제력을 산출하여 아래의 표 2에 나타내었다.Ferric oxide ion (Fe 3+ ) concentration: 100 mg / l; Calcium ion (Ca 2+ ) concentration: 100 mg / l as CaCO 3 ; HCO 3 - Concentration: 50 mg / l as CaCO 3 ; 50 ml of water sample with pH = 8.0 ± 0.5 was added to the Erlenmeyer flask and each corrosion inhibitor was added at the prescribed concentration. After standing at 30 ± 5 ℃ for 60 minutes, 2 ml of hydrochloric acid and 1 ml of hydroxylamine were added. Heat and concentrate until it is cooled, and then, after cooling, 10 ml of ammonium acetate buffer and 2-3 ml of o-Phenanthroline solution are added and left to develop for 15 minutes. The total amount of iron (Total-Fe) was calculated by the standard calibration curve, and the corrosion inhibitory power was calculated for each input amount, and is shown in Table 2 below.
주 : 1) 일본 관동화학의 트리폴리인산소다 제품Note: 1) Tripolysodium phosphate product from Kanto Chemical, Japan
2) 한국 두진화학(주)의 소듐 폴리아크릴레이트 제품 2) Sodium polyacrylate product of Doojin Chemical Co., Ltd. in Korea
3) 한국 두진화학(주)의 폴리아크릴레이트/말레인산 공중합체 제품 3) Doojin Chemical Co., Ltd. polyacrylate / maleic acid copolymer product
이상의 표 2를 참조하면, 본원 발명의 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물 함유 조성물의 부식 억제 능력이 종래의 부식 억제제에 비해 월등히 우수하며, 저농도에서도 부식 억제 능력이 매우 우수함을 알 수 있다.Referring to Table 2 above, it can be seen that the corrosion inhibiting ability of the anticorrosive and descaling compound-containing composition of the present invention is much superior to conventional corrosion inhibitors, and the corrosion inhibiting ability is excellent even at low concentrations.
[실험 예 4]Experimental Example 4
부식 방지력의 평가Evaluation of corrosion protection
물에 실시예 1에서 제조한 화합물 0.05중량%를 첨가한 경우와 그렇지 않은 물에 각각 아연 합금강관(백관)을 1개월 동안 담가두고 부식 방지 효과 시험을 수행하고 그 결과를 도 2a 및 2b에 대비하여 사진으로 나타내었다. 본 발명의 화합물을 첨가한 경우 1개월이 경과하여도 전혀 부식이 일어나지 않은 것을 확인할 수 있다.When the 0.05 wt% of the compound prepared in Example 1 was added to water and the zinc alloy steel pipe (white tube) was immersed in water for 1 month, respectively, and the anticorrosion effect test was performed. The results are compared with those of FIGS. 2A and 2B. The photo is shown. When the compound of the present invention is added, it can be confirmed that no corrosion occurs even after one month.
본 발명의 실시예 6에서 제조한 조성물 1.0중량%를 첨가한 물속에 알루미늄 관 및 동관을 각각 넣고 2일이 경과한 전후의 부식 방지 효과를 대비한 사진을 도 3a 및 도 3b에 각각 나타내었다. 이를 통해 본 발명의 화합물을 포함하는 조성물이 알루미늄 및 구리에 대해서도 부식 방지 효과를 가짐을 확인할 수 있다.An aluminum tube and a copper tube were placed in water to which 1.0 wt% of the composition prepared in Example 6 was added, respectively. FIG. 3a and FIG. Through this, it can be seen that the composition containing the compound of the present invention has a corrosion protection effect on aluminum and copper.
[실험예 5]Experimental Example 5
스케일 제거 효과의 평가Evaluation of the Descaling Effect
본 발명의 실시예 3에서 제조한 화합물을 5% 첨가한 물과 그렇지 않은 물에 칼슘 및 마그네슘 스케일을 넣고 1개월 동안 정치시킨 경우 스케일 용해 시험을 실시하고 그 결과를 촬영한 사진을 도 4a 및 4b에 나타내었다.When the calcium and magnesium scales were added to water and 5% of the compound prepared in Example 3 of the present invention and left unwatered for 1 month, the scale dissolution test was performed and the pictures taken of the results are shown in FIGS. 4A and 4B. Shown in
본 발명의 실시예 7에서 제조한 조성물을 5중량% 첨가한 물과 그렇지 않은 물에 경질 실리카 스케일을 담가두고 3일 동안 스케일 용해 현상을 관찰하고 그 결과를 사진으로 촬영하여 5a 내지 5d에 나타내었다.5 wt% of the composition prepared in Example 7 of the present invention was added to the water and the water was added to the hard silica scale was not observed the scale dissolution phenomenon for 3 days and the results are shown in the photographs 5a to 5d .
상기 사진들에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 화합물이 함유된 물 속에서는 스케일이 용해되어 제거되지만, 그렇지 않은 물 속에서는 스케일이 전혀 용해되지 않는 것을 알 수 있다.As can be seen from the above pictures, the scale is dissolved and removed in the water containing the compound of the present invention, but it can be seen that the scale is not dissolved at all in the other water.
[실험예 6]Experimental Example 6
어류 독성 실험 결과Fish Toxicity Test Results
생수 500ml에 본 발명의 실시예 2에서 제조한 조성물을 아래 표 4에 나타낸 농도로 각각 투입(pH=7.2)한 후 금붕어를 1마리씩 넣고 20±0.5℃의 온도에서 경과 시간별로 부식 정도 및 금붕어의 생존 여부를 확인하였으며 그 결과 사진을 약품을 첨가하지 않은 경우인 도6a 내지 도 6c와 함께 도 7a 내지 도 10c에 나타내었으며, 아래의 표 3에 그 결과를 요약하여 나타내었다.In 500 ml of mineral water, the composition prepared in Example 2 of the present invention was added to each of the concentrations shown in Table 4 below (pH = 7.2), and then one goldfish was added. Survival was confirmed, and as a result, the photograph is shown in FIGS. 7A to 10C together with FIGS. 6A to 6C when no drug was added, and the results are summarized in Table 3 below.
이상의 표 4 및 도 6a 내지 도 10C에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거용 조성물은 0.01중량%의 저농도에서도 부식 방지 효과가 우수함은 물론, 0.15%의 고농도에서도 72시간 이상 금붕어가 죽지 않고 생존하는 점에 비추어, 세관 작업 후 별도의 폐수 처리 절차를 거치지 않고 방류하더라도 생태계에 영향을 미치지 않는 안전한 물질임을 알 수 있다.As can be seen in Table 4 and FIGS. 6A to 10C, the anti-corrosion and descaling composition of the present invention is excellent in anti-corrosion effect even at a low concentration of 0.01 wt%, as well as at least 72 hours at a high concentration of 0.15%. In view of the fact that it is not dead, it can be seen that it is a safe substance that does not affect the ecosystem even if it is discharged without any separate wastewater treatment procedure after customs work.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 부식 방지 및 스케일 제거용 화합물/조성물은 기존 화학제보다 적은 량을 사용하여도 우수한 부식 방지 및 스케일 제거 효과를 발휘하며 2차적 환경 오염 문제를 유발하지 않는 친환경 제제이며, 중성으로서 사용 및 취급이 용이함은 물론 사용 후에도 기계장치 및 배관 내부의 어떠한 금속 재질에도 손상을 입히지 않으므로 장비 수명을 연장시키며, 방출 조절 기능으로 인해 스케일 제거 및 부식 방지 작업 시 장치의 운전을 중단할 필요가 없으므로 운전 중단에 따른 경제적 손실을 막을 수 있다.As described above, the anti-corrosion and descaling compound / composition of the present invention is an environmentally friendly agent that exhibits excellent anti-corrosion and descaling effects even when using less than conventional chemicals and does not cause secondary environmental pollution problems. As it is neutral, it is easy to use and handle, and even after use, it does not damage any metal material inside the machinery and pipes, and thus prolongs the life of the equipment. There is no need to avoid the economic loss of an outage.
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