MXPA03000862A - Concentrados acuosos espumables y metodos.. - Google Patents

Abstract

En la presente invencion se describen novedosos concentrados acuosos espumables. Cuando se mezclan con un liquido acuoso de pH no neutro y se espuman, la espuma resultante es apropiada para cubrir y neutralizar derrames de materiales peligrosos de pH no neutro.

Description

CONCENTRADOS ACUOSOS ESFUMABLES Y MÉTODOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a materiales y métodos para el tratamiento de derrames de desechos peligrosos, especialmente derrames de materiales peligrosos líquidos en sitios de trabajo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Es conocido usar una capa de espuma como un cobertor o cubierta temporal para cubrir derrames de materiales peligrosos. Espumas persistentes se describen, por ejemplo, en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,434,192 para suprimir el desprendimiento de vapores de hidrocarburos y de compuestos orgánicos polares, durante la carga de buques petroleros, asi como durante el transporte, transferencia, almacenamiento y almacenamiento accidental, y derrame accidental de petróleo crudo y similares. Composiciones acuosas espumables para combatir incendios en líquidos hidrofóbicos o hidrofilicos , se describen en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,060,489. Cada una de las dos Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica, precedentes, se incorpora en la presente como REF.: 144939 referencia en su totalidad. Composiciones acuosas de espuma formadora de película (AFFF) y otras composiciones de espuma para combatir incendios (tales como detergentes proteinicos, fluoroproteínicos y sintéticos), a las que se hace referencia en la presente, en algunos casos, como concentrados acuosos espumables , son conocidas para estas y otras aplicaciones. Sin embargo se requieren composiciones mejoradas para el tratamiento de derrames de desechos peligrosos líquidos, especialmente derrames de materiales peligrosos líquidos de pH no neutro, es decir, derrames de líquidos ácidos o cáusticos, y especialmente derrames en sitios de trabajo. La industria del papel está siendo presionada para que substituya el dióxido de cloro para el cloro en solución acuosa en procesos de producción de papel. El dióxido de cloro es ligeramente soluble (típicamente hasta aproximadamente 13 %) en el agua, para producir un líquido muy ácido que se descompone violentamente, liberando calor, gas cloro y oxígeno naciente. Cuando la solución acuosa de dióxido de cloro se derrama, rápidamente se libera a la atmósfera un vapor nocivo de dióxido de cloro. La agitación de la solución de dióxido de cloro, derramada, puede causar el desprendimiento incrementado de vapores a la atmósfera. El rociado con agua puede causar una agitación no deseable y, además, puede causar un incremento no deseado de la temperatura en el material derramado, con el desprendimiento incrementado de vapores, consecuente, debido al calor de reacción liberado durante el rápido mezclado del agua rociada con la solución ácida de dióxido de cloro. De igual manera, ciertas espumas acuosas se rompen demasiado rápido encima de los derrames de dióxido de cloro o de otros líquidos de pH no neutro, causando entonces el rápido calentamiento y desprendimiento de vapor. Espumas más persistentes, aunque evitan ese calentamiento no deseado del liquido de pH no neutro, derramado, puede simplemente cubrir el derrame y, quizá, inhibir inclusive el acceso efectivo para el tratamiento y limpieza. En vista a las dificultades precedentes, los líquidos fuertemente ácidos, tales como los derrames de soluciones de dióxido de cloro, no pueden siempre tratarse en una forma efectiva con los métodos actuales. Agentes tales como espumas acuosas formadoras de película, conocidas, tienden a romperse demasiado rápido en la aplicación a esos derrames, causando potencialmente el calentamiento excesivo y el desprendimiento incrementado de vapores y requieren de la aplicación de un número no deseable de capas adicionales para mantener un cobertor de espuma no rota, sobre el derrame. Además, el tratamiento que emplea ciertas AFFF conocidas no es satisfactorio, ya que se ha reportado que el dióxido de cloro tiene reacciones violentas con materiales frecuentemente empleados en esas formulaciones, tales como el azúcar, azufre, flúor y difluoroamina . Como se mencionó anteriormente, la estabilidad de la espuma puede ser una consideración importante para el tratamiento de derrames ácidos o cáusticos. El calentamiento del líquido peligroso, debido a la reacción exotérmica de neutralización, puede ser lo suficientemente alto para elevar la temperatura del líquido derramado, lo suficiente para causar un incremento substancial en el desprendimiento de vapor y el deterioro del cobertor de espuma. Se han sugerido tres factores para controlar la estabilidad de la espuma. En la primera etapa de la vida de la espuma, el drenado de agua puede controlar principalmente la estabilidad de la espuma. A medida que el agua drena de las películas o lámelas de espuma, las películas se adelgazan rápidamente hasta un espesor pequeño. En una etapa subsecuente de desintegración de la espuma, las burbujas empiezan lentamente a desintegrarse o juntarse formando menos burbujas pero de mayor tamaño. La difusión de gases y, en forma más importante, la evaporación del agua de las lámelas de espuma puede ser la causa primaria de que la espuma se desintegre durante esta etapa. En una etapa final o casi final, las lámelas de la espuma se vuelven tan delgadas que inclusive las perturbaciones pequeñas, tales como vibraciones, choques o cambios súbitos en la presión o en la temperatura, pueden causar que las columnas de espuma remanentes se desintegren catastróficamente, dando por resultado rupturas o brechas en el cobertor de espuma. Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar métodos de tratamiento y materiales para abordar los problemas presentados anteriormente. Un objeto particular de la invención es proporcionar métodos y materiales para el tratamiento de derrames de materiales peligrosos, especialmente líquidos de pH no neutro, por ejemplo soluciones de dióxido de cloro y otros ácidos y bases fumantes. Estos y otros objetos y características de la invención serán fácilmente evidentes a partir de la siguiente exposición y descripción detallada de ciertas modalidades preferidas .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con un primer aspecto, se proporcionan concentrados acuosos espumables, que comprenden un agente formador de espuma, un polímero estabilizador de la espuma y un solvente no acuoso, es decir, un solvente adicional al agua usada en el concentrado, efectivo para solubilizar los otros ingredientes del concentrado acuoso espumable. Los concentrados acuosos espumables, descritos aquí, son tolerantes al pH y de drenado lento. Más específicamente, las espumas formadas mediante la espumación del concentrado acuoso espumable, con agua u otra solución acuosa, son convenientes para el despliegue sobre líquidos peligrosos de pH no neutro, incluyendo líquidos muy ácidos y muy cáusticos. Las espumas son tolerantes al pH porque las lámelas de la espuma, cuando se despliegan sobre esos derrames de pH no neutro, permanecen con un drenado lento. Es decir, el agua drena de la espuma lo suficientemente lento a fin de evitar el calentamiento excesivo del derrame ácido o cáustico, subyacente, con la ruptura rápida consecuente del cobertor de espuma. De conformidad con otro aspecto, se proporcionan métodos para el tratamiento de derrames de materiales peligrosos, en los que espumas tolerantes al pH y de drenado lento, preparadas a partir de los concentrados acuosos espumables descritos aquí, se despliegan encima de derrames de líquidos de pH no neutro. De conformidad con un aspecto preferido y especialmente ventajoso, las espumas se forman con soluciones acuosas de pH no neutro. Para el tratamiento de un derrame ácido, se emplearía una solución acuosa cáustica para producir la espuma a partir del concentrado acuoso espumable. Similarmente , se usaría una solución acuosa cáustica para producir una espuma correspondientemente cáustica para el tratamiento de un derrame ácido. En el caso específico de un derrame de líquido de dióxido de cloro, se emplearía una solución acuosa cáustica con los concentrados acuosos espumables descritos aqui, para producir una espuma cáustica, tolerante al pH, de drenado lento, desplegada sobre el derrame del líquido de dióxido de cloro. La solución acuosa cáustica drena de la espuma hacia el líquido de dióxido de cloro que se encuentra abajo, a una velocidad suficientemente lenta para evitar el sobrecalentamiento del líquido de dióxido de cloro y una liberación de vapor incrementada, más que solamente contener el líquido y vapores de dióxido de cloro. La espuma cáustica sirve entonces para neutralizar o neutralizar parcialmente el líquido de dióxido de cloro, a medida que se rompe, y la naturaleza de drenado lento de la película conserva la integridad del cobertor de espuma y sus características de contención de vapores durante el proceso de neutralización. De conformidad con modalidades especialmente preferidas, las espumas de pH no neutro descritas aquí, desplegadas encima de un derrame de pH no neutro opuesto (es decir, espuma cáustica desplegada encima de un derrame de C102 u otro derrame ácido, c espuma ácida desplegada encima de un derrame cáustico) en cantidad suficiente (es decir, con una densidad y espesor de la espuma suficientes para neutralizar el derrame hasta un pH de 7 ± 1, son lo suficientemente tolerantes al pH y de drenado lento para permanecer como un cobertor substancialmente continuo encima del derrame, al menos durante aproximadamente 15 minutos, más pre erentemente al menos aproximadamente de 30 a 60 minutos, inclusive cuando la diferencia de pH entre la espuma y el derrame original sea de 8 unidades de pH o más, preferentemente inclusive de 12 unidades de pH o más. Una ventaja particular de los concentrados acuosos espumables de conformidad con estas modalidades preferidas, es que son convenientes para mezclarse ya sea con soluciones acuosas acidas o cáusticas, en el proceso de espumación, y las espumas resultantes son convenientes para el tratamiento de numerosos derrames de líquidos ácidos y cáusticos, diferentes, incluyendo derrames de líquido de dióxido de cloro que son conocidos por reaccionar adversamente con los componentes de muchos concentrados espumables conocidos. Aspectos y ventajas adicionales de la presente invención se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada de ciertas modalidades preferidas .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE CIERTAS MODALIDADES PREFERIDAS Como se describió ante iormente, los métodos y materiales de la presente invención son convenientes para el tratamiento de una amplia variedad de materiales peligrosos, y tienen ventaja especial en el tratamiento de líquidos ácidos y cáusticos. Para propósitos de ilustración, y no de limitación, a continuación se analizarán de forma adicional modalidades preferidas de la invención con referencia particular al tratamiento de derrames de dióxido de cloro, que podrían encontrarse en una instalación de producción de papel. Deberá observarse que todos los porcentajes o medidas de partes a las que se hace referencia aquí, se refieren a porcentajes o partes en peso, en base al peso del concentrando acuoso espumable totalmente formulado. Los concentrados acuosos espumables descritos en la presente comprenden una solución acuosa de uno o más agentes formadores de espuma, tales como agentes tensioactivos , un solvente soluble en agua o un solvente no acuoso iscible, y un polímero estabilizador de la espuma. La espuma de drenado lento, tolerante al pH, de pH no neutro, preparada a partir de concentrados acuosos espumables de conformidad con ciertas modalidades preferidas, proporcionan una ventaja significativa en el tratamiento de derrames de dióxido de cloro y otros derrames de materiales peligrosos de pH no neutro, tales como ácidos y bases fumantes. Sin desear confinarlo a ninguna teoría, se cree que estas espumas de pH no neutro neutralizan lentamente el derrame por la desintegración o ruptura estabilizada de la espuma desplegada encima del derrame, y también por depurar en forma efectiva cualesquiera vapores del derrame que viajen a través del cobertor de espuma. Una ventaja adicional en el tratamiento del derrame de materiales peligrosos es la supresión de vapores proporcionada por el cobertor de espuma, substancialmente continuo, desplegado encima del derrame. Dado que la desintegración estabilizada de la espuma no incrementa excesivamente la temperatura del derrame, por el calor liberado de la reacción de neutralización, se mantiene un cobertor de espuma más continuo junto con la reducción consecuente de brechas o rupturas en el cobertor de espuma, a través de las cuales puede escapar el vapor. Una ventaja adicional de los métodos y materiales descritos en la presente, es que los concentrados acuosos espumables pueden espumarse usando líquido acuoso de pH no neutro, barato, que pueda encontrarse fácilmente en la planta o instalación en la cual haya ocurrido el derrame. Como se indicó anteriormente, las espumas ácidas, es decir espumas formadas mediante la mezcla del concentrado acuoso espumable, con un líquido acuoso ácido, se despliegan ventajosamente encima de derrames cáusticos, mientras que las espumas cáusticas preparadas mediante la mezcla de concentrados acuosos espumables, con un líquido acuoso cáustico o alcalino, se despliegan vent josamente encima de derrames ácidos, tales como derrames de líquido de dióxido de cloro. El líquido acuoso cáustico típicamente puede estar fácilmente a disposición para el uso en una planta procesadora de papel, en donde se emplee dióxido de cloro.

Líquidos acuosos alcalinos, apropiados para ese uso, son por ejemplo una solución cáustica con una concentración de 2 a 3 por ciento. Como se indicó anteriormente, los concentrados acuosos espumables descritos aquí comprenden uno o más agentes formadores de espuma. De conformidad con modalidades preferidas, esos agentes formadores de espuma son agentes tensioactivos de hidrocarburos, que incluyen, por ejemplo, alquilsulfatos de sodio en el intervalo de 8 a 16 átomos de carbono, sulfonatos sódicos de alf olefinas , y poliglicósidos alquilicos. En general, tal como se usa en la presente, el agente tensioactivo que forma la espuma es un agente tensioactivo espumable cuando se usa en combinación con los otros componentes del concentrado acuoso espumable. Los agentes tensioactivos de hidrocarburos, apropiados, se encuentran disponibles comercialmente o se producen fácilmente para el uso en concentrados acuosos espumables descritos aquí, para producir espumas de drenado lento, tolerantes al pH, cuando se mezclan con agua o, más preferentemente, con líquido acuoso de pH no neutro. Los agentes tensioactivos apropiados, ejemplares, incluyen el APG325S disponible de Henkel Corporation, Cincinnati, OH, el Sulfotex 110 disponible de Henkel Coporation, Cincinnati, OH, y el Bio-Terge AS-40 disponible de Stepan Company, Northfield, IL. De conformidad con ciertas modalidades preferidas, los concentrados acuosos espumables comprenden desde aproximadamente 2 hasta a 12 % en peso de decilsulfato sódico, en forma preferente, aproximadamente de 4 a 12 % en peso, y en la forma más preferente, aproximadamente 8 %. De conformidad con ciertas modalidades especialmente preferidas, el poliglicósido alquílico se usa en una cantidad de 2 a 14 % en peso junto con el decilsulfato sódico, en forma más preferente, aproximadamente de 4 a 12 % en peso, y en la forma más preferente aproximadamente 8 % en peso. Agentes formadores de espuma, apropiados, adicionales y alternativos, serán evidentes para los experimentados en la técnica, en vista a la presente descripción. Los concentrados acuosos espumables descritos aquí, comprenden polímero estabilizador, como se mencionó anteriormente. En general, tal como se usa en la presente, los polímeros estabilizadores apropiados son aquellos que ayudan a controlar la velocidad de drenado y/o desintegración de la espuma cuando se despliega encima de un derrame. Los polímeros estabilizadores incluyen aquellos que en composición con los otros ingredientes del concentrado espumable, producen una espuma con una estabilidad de acuerdo con las características de funcionamiento preferidas descritas en la presente. Los polímeros estabilizadores de la espuma, apropiados, se encuentran disponibles comercialmente o pueden ser producidos fácilmente para el uso en concentrados acuosos espumables de conformidad con las modalidades preferidas, incluyendo muchas de las gomas biológicas o gomas de plantas, por ejemplo, la goma de xantana y gomas de guar modificadas, tales como el éter carboximetil-2-hidroxipropil-propílico de goma de guar y el cloruro de éter 2-hidroxi-3- (trimetilamonio) -propilico de goma de guar. Especialmente preferidas para el uso como el polímero estabilizador de espuma, en los concentrados acuosos espumables descritos en la presente, son las gomas de xantana, resinas polisacáridas que tengan un peso molecular promedio de aproximadamente 2 millones a 7 millones, más preferentemente de aproximadamente de 3 millones a 5 millones, por ejemplo aproximadamente 4 millones. Los estabilizadores de espuma disponibles comercialmente, apropiados, incluyen, por ejemplo, las gomas de xantana disponibles de Keltrol Biopolymers, San Diego, CA, en varias calidades, por ejemplo, como Kelco B . Las gomas de xantana que tienen un peso molecular menor que aproximadamente 1 millón producen típicamente espumas acuosas que tienden a ser menos estables. Como polímero estabilizador de la espuma, para ciertas modalidades preferidas, se usa la goma de xantana en una cantidad desde aproximadamente 0.2 hasta 2.0 % en peso, en forma más preferente, aproximadamente de 0.6 a 1.8 % en peso, en la forma más preferente, aproximadamente 1.2 % en peso. Otros polímeros estabilizadores de la espuma, apropiados, serán evidentes para los experimentados en la técnica, dado el beneficio de la presente descripción. Como se indicó anteriormente, los concentrados acuosos espumables descritos aquí, comprenden en forma adicional solvente además del contenido de agua del concentrado. En general, como se usa aquí, el solvente será uno que solvate apropiadamente los otros componentes del concentrado acuoso espumable. Para evitar confusión, a esos solventes adicionales se hace referencia a veces en la presente como solvente no acuoso, aunque puede cosolvatar al menos ciertos componentes del concentrado, con el contenido de agua del mismo. De conformidad con modalidades preferidas, se seleccionan solventes solubles en agua o miscibles en agua, que actúen como hidrótropos para mantener a los agentes tensiosactivos en solución y aplanar la curva de temperatura versus viscosidad, para el concentrado acuoso espumable. También mejoran la calidad de la espuma incrementando la relación de expansión de la espuma y disminuyendo la velocidad de drenado de la espuma desplegada como un cobertor encima de un derrame de dióxido de cloro u otro líquido peligroso. Los solventes apropiados incluyen, por ejemplo, el propilenglicol , etilenglicol , glicerol, éter naonobutílico de dietilenglicol (Butyl CarbitolMR) , éter mono-n-propílico de dipropilenglicol , éter monometílico de dipropilenglicol , y hexilenglicol . Este solvente es efectivo, junto con el contenido de agua del concentrado acuoso espumable, para solubilizar los ingredientes del concentrado y volver espumable el concentrado. En la forma más preferente, el concentrado se solvata lo suficiente para ser fácilmente espumable usando equipo y métodos conocidos . En ciertas modalidades preferidas que emplean un solvente de glicol, ese solvente se puede usar ventajosamente en una cantidad desde aproximadamente 5 % en peso hasta 10 % en peso. Como se analiza posteriormente, estas concentraciones producen aproximadamente de 0.3 % en peso hasta 1.0 % en peso cuando se diluyen y espuman, es decir, cuando el concentrado acuoso espumable se espuma con agua o, más preferentemente, con líquidos acuosos de pH no neutro, para el despliegue encima de un derrame de dióxido de cloro u otro material peligroso. En otras modalidades preferidas, los concentrados acuosos espumables emplean sulfonato sódico de alfaolefinas como el agente tensioactivo espumable, en una cantidad desde aproximadamente 4 hasta 20 % en peso, más preferentemente desde aproximadamente 8 hasta 16 % en peso, en la forma más preferente desde aproximadamente 12 hasta 13 % en peso. De conformidad con estas modalidades preferidas, el butilcarbitol se emplea como solvente, preferentemente en una cantidad desde aproximadamente 2 hasta 18 % en peso, más preferentemente desde aproximadamente 8 hasta 12 % en peso, en la forma más preferente, aproximadamente 10 % en peso. De conformidad con otras modalidades preferidas, el propilenglicol se emplea como solvente, preferentemente en los mismos porcentajes en peso descritos anteriormente para el solvente de butilcarbitol . Numerosos solventes apropiados, adicionales, para los concentrados acuosos espumables descritos aquí, se encuentran disponibles comercialmente o se preparan fácilmente, y serán evidentes para los experimentados en la técnica dado el beneficio de la presente descripció . En los concentrados acuosos espumables descritos aquí, se pueden incluir varios ingredientes o componentes adicionales. Los componentes adicionales, opcionales, incluyen, por ejemplo, inhibidores de la corrosión, soluciones tampón y agentes antimicrobianos u otros conservadores, tales como el formaldehído, glutaraldehido, o un agente tensioactivo catiónico. Preferentemente se adiciona un bactericida como un conservador para prevenir la descomposición del concentrado acuoso espumable, por parte de bacterias, durante el almacenamiento a largo plazo. El almacenamiento a largo plazo (por ejemplo de varias semanas o más) del concentrado acuoso espumable, puede mejorarse además mediante la inclusión de un biocida para prevenir la biodegradación, aunque los agentes tensioactivos en el concentrado típicamente eliminarán la biodegradación por cierto número de semanas. Los materiales apropiados para cada uno de esos ingredientes opcionales o adicionales, se encuentran disponibles comercialmente o se preparan fácilmente, y serán evidentes para los experimentados en la técnica, en vista a la presente descripción. Se encontrará dentro de la capacidad de los experimentados en la técnica, dado el beneficio de la presente descripción, preparar concentrados acuosos espumables tal como se describió, usando métodos y equipo conocidos y convencionales. Similarmente, se encontrará dentro de la capacidad de los experimentados en la técnica, dado el beneficio de la presente descripción, usar esos concentrados acuosos espumables, para preparar espuma y desplegar esa espuma encima de un derrame de material peligroso, tal como liquido de dióxido de cloro y otros materiales peligrosos. En ese respecto, los concentrados acuosos espumables típicamente se diluyen hasta aproximadamente de 5.5 a 6.5 % en peso, en agua o liquido acuoso de pH no neutro, antes de la provocación de turbulencia para producir una espuma. Aunque una dilución típica es de aproximadamente 6 % en peso, un intervalo substancialmente más amplio será funcional, dependiendo de la formulación específica de un concentrado acuoso espumable, particular. En general, estará dentro de la capacidad de los experimentados en la técnica, preparar espumas que tengan una dilución y pH apropiados para una aplicación pretendida particular . Como se indicó anteriormente, un aspecto especialmente ventajoso de ciertas modalidades preferidas para espumar los concentrados acuosos espumables, usando un liquido acuoso de pH no neutro. Como se usa aquí, una solución o liquido acuoso "de pH no neutro" tiene un pH mayor que 8.5 o menor que 4.5. Especialmente preferido es un liquido acuoso que tiene un pH mayor que 9.5 o menor que 3.5, en la forma más preferente menor que 2.5, por ejemplo, aproximadamente 10.0 o mayor, en el lado cáustico, y de aproximadamente 2.0 o menor, en el lado ácido. Los concentrados acuosos espumables de conformidad con modalidades muy preferidas, son tolerantes al pH, son apropiados para la formación de espuma con líquidos acuosos ya sea ácidos o cáusticos, para producir espuma apropiada para el tratamiento de un derrame de material cáustico o ácido, respectivamente, tal como un ácido o base fumante, especialmente derrames de líquido de dióxido de cloro. En este respecto, el término "material peligroso" y términos similares, se usan aquí en su sentido más amplio para referirse a materiales que representan un peligro real, inminente o potencial para una persona o propiedad, por contacto u otro tipo de exposición. Los usos ejemplares de las espuma de pH no neutro, estable, tolerantes al pH, preparada a partir de concentrados acuosos espumables, de conformidad con modalidades preferidas, incluyen el tratamiento y/o contención de derrames o fugas de líquidos peligrosos, de tuberías o recipientes, tales como tanques o vehículos, especialmente derrames o fugas que ocurran en un edificio u otro espacio confinado. Los materiales peligrosos también se pueden tratar in situ con la espuma. Como se indicó arriba, es especialmente ventajoso emplear una solución acuosa ácida para formar una espuma a partir del concentrado acuoso espumable, especialmente una solución acuosa ácida que tenga un pH de 2 o menor, para el tratamiento de un derrame cáustico o alcalino. Soluciones acuosas ácidas, apropiadas, serán evidentes para los experimentados en la técnica, en vista a la presente descripción e incluyen, por ejemplo, soluciones acuosas de ácidos orgánicos o minerales tales como el ácido acético, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido sulfúrico, o ácido fosfórico. Correspondientemente, para el tratamiento de derrames ácidos, se pueden emplear soluciones acuosas cáusticas que tengan un pH de 9.5 o mayor, para espumar el concentrado acuoso espumable. Las soluciones acuosas cáusticas apropiadas serán evidentes para los experimentados en la técnica, en vista a la presente descripción e incluyen, por ejemplo, soluciones acuosas de hidróxidos de metales alcalinos, hidróxido de amonio, aminas y alcanolaminas . Las aminas apropiadas incluyen las aminas primarias, secundarias y terciarias en las que los grupos alquilo tengan preferentemente de 1 a 3 átomos de carbono, y las mono-, di-, y tri-alcalonaminas que tienen preferentemente de 2 a 3 átomos de carbono en cada grupo alcanol. Como hidróxidos de metales alcalinos se prefieren el hidróxido de sodio o potasio . A partir de la descripción precedente y descripción detallada de ciertas modalidades preferidas, se reconocerá que los concentrados acuosos espumables descritos en la presente, pueden producir espumas tolerantes al pH, de drenado lento, altamente apropiadas para cubrir y neutralizar derrames de materiales peligrosos de pH no neutro y, como tales, se puede hacer referencia a los mismos como un agente universal para el tratamiento de materiales peligrosos. El concentrado acuoso espumable puede espumarse hasta varias veces su volumen original, con una solución acuosa de pH no neutro o agua, de manera tal que el almacenamiento y uso del concentrado pueda ser tanto conveniente como efectivo desde el punto de vista de los costos. Típicamente, el concentrado acuoso espumable se mezcla con el agua o solución acuosa de pH no neutro, justo antes de su uso. Preferentemente, el concentrado se diluye con suficiente agua o solución acuosa de pH no neutro, para producir una composición que contenga deseablemente aproximadamente de 90 a 96 % en peso de diluyente y aproximadamente de 4 a 10 % en peso del concentrado acuoso espumable. El mezclado se puede llevar a cabo, por ejemplo, combinando el concentrado y el liquido acuoso en un sistema de circulación y forzando la mezcla a una velocidad lineal alta a través de un conducto que tenga un área de sección transversal pequeña. Varios aspectos de ciertas modalidades preferidas se ilustran en los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1 A 72.8 g de agua a una temperatura de 25 a 30 °C se adicionaron 8 g de APG325S y 8 g de Sulfotex 110. Con agitación continua, se formó una pasta aguada de 10 g de butilcarbitol con 1.2 g de Keltrol BT y se adicionaron a la mezcla para formar un concentrado acuoso espumable, tolerante al pH. Para formar la solución de espuma tolerante al pH, de drenado lento, 94 partes en volumen de solución acuosa cáustica, específicamente 3 % en peso de NaOH, se adicionaron lentamente a 6 partes en volumen del concentrado acuoso espumable, con agitación continua hasta que se volviera homogénea. La espuma se generó después a partir de la solución anterior, usando un generador de espuma, neumático, de laboratorio. La espuma se aplicó a razón de 100 mi de solución a un derrame de 100 mi de solución de dióxido de cloro de 10 a 12 %, que tenia un pH de 1.8. La espuma se aplicó como un cobertor substancialmente continuo, de 5.08 cm (2 pulgadas) de espesor, encima del derrame. El pH del derrame de dióxido de cloro se midió cada 2 minutos durante una hora. El pH de la solución subyacente se neutralizó hasta un pH mayor que 8 después de 14 minutos. El cobertor de espuma permaneció intacto durante la reacción de neutralización, sin rupturas o brechas substanciales en la espuma que permitiesen el desprendimiento substancial de vapor de dióxido de cloro.

Ejemplo 2 A 72.8 g de agua a una temperatura de 25 a 30 °C, se adicionaron 8 g de APG325S y 8 g de Sulfotex 110. Con agitación continua se formó una pasta aguada de 10 g de propilenglicol con 1.2 g de Keltrol BT y se adicionaron a la mezcla para formar un concentrado acuoso espumable, tolerante al pH . Para formar la solución de espuma tolerante al pH, de drenado lento, 94 partes en volumen de una solución acuosa de NaOH al 3 % en peso, se adicionaron lentamente a 6 partes en volumen del concentrado acuoso espumable, con agitación, hasta que se volviese homogéneo. La espuma se generó a partir de la solución anterior usando un generador de espuma neumático, de laboratorio. La espuma se aplicó a razón de 100 mi de solución a un derrame de 100 mi de solución de dióxido de cloro de 10 a 12 %. La espuma se aplicó como un cobertor substancialmente continuo de 5.08 cm (2 pulgadas) de espesor, encima del derrame. El pH del derrame de dióxido de cloro, subyacente, se midió cada dos minutos durante una hora. El pH de la solución subyacente se neutralizó hasta un pH mayor que 8, después de 12 minutos. El cobertor de espuma permaneció intacto durante la reacción de neutralización, sin rupturas o brechas substanciales en la espuma, que permitiesen el desprendimiento substancial de vapor de dióxido de cloro.

Ejemplo 3 A 76.3 g de agua a una temperatura de 25 a 30 °C se adicionaron 12.5 g de Bio-Terge ??-40. Con agitación continua se formó una pasta aguada de 10 g de propilenglicol con 1.2 g de Keltrol BT y se adicionaron a la mezcla para formar un concentrado acuoso espumable tolerante al pH. Para formar la solución de espuma de drenado lento, tolerante al pH, 94 partes en volumen de una solución acuosa de NaOH al 3 % en peso, se adicionaron lentamente a 6 partes en volumen del concentrado acuoso espumable con agitación. La espuma se generó a partir de la solución anterior, usando un generador de espuma neumático, de laboratorio. La espuma se aplicó a razón de 100 mi a un derrame de 100 mi de solución de dióxido de cloro de 10 a 12 % . La espuma se aplicó como un cobertor substancialmente continuo de 2.54 cm (1 pulgada) de espesor, encima del derrame. El pH del derrame de dióxido de cloro subyacente se midió cada 2 minutos durante una hora. El pH de la solución subyacente se neutralizó hasta un pH mayor que 8, después de 8 minutos. El cobertor de espuma permaneció intacto durante la reacción de neutralización, sin rupturas o brechas substanciales en la espuma, que permitiesen el desprendimiento substancial de vapor de dióxido de cloro. Se contemplan variaciones de las modalidades anteriores. Por ejemplo, se pueden incluir otros componentes en el concentrado de espuma y el concentrado de espuma puede usarse para aplicaciones diferentes a las de neutralizar derrames de dióxido de cloro. El alcance de la invención se encuentra limitado únicamente por la esencia de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (18)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un concentrado acuoso espumable, caracterizado porque comprende: 1) desde aproximadamente 2 hasta 14 % en peso de decilsulfato de sodio, 2) desde aproximadamente 2 hasta 14 % en peso de poliglicósido alquilico, 3) desde aproximadamente 2 hasta 18 % en peso de butilcarbitol, y 4) desde aproximadamente 0.2 hasta 2 % en peso de goma de xantana. 2. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración del decilsulfato de sodio es de aproximadamente 8 % en peso y la concentración del poliglicósido alquilico es de aproximadamente 8 % en peso.
3. 3. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración de butilcarbitol es de aproximadamente 10 % en peso .
4. 4. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración de goma de xantana es de aproximadamente 1.2 % en peso y la goma de xantana tiene un peso molecular promedio de aproximadamente 2 millones a 7 millones.
5. 5. Un concentrado acuoso espumable caracterizado porque comprende: 1) desde aproximadamente 2 hasta 14 % en peso de decilsulfato de sodio, 2) desde aproximadamente 2 hasta 14 % en peso de poliglicósido alquilico, 3) desde aproximadamente 2 hasta 18 % en peso de propilenglicol , y 4) desde aproximadamente 0.2 hasta 2 % en peso de goma de xantana.
6. 6. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la concentración del decilsulfato de sodio es de aproximadamente 8 % en peso y la concentración del poliglicósido alquilico es de aproximadamente 8 % en peso.
7. 7. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la concentración del propilenglicol es de aproximadamente 8 % en peso .
8. 8. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la concentración de la goma de xantana es de aproximadamente 1.2 % en peso y la goma de xantana tiene un peso molecular promedio de 2 a 7 millones.
9. 9. Un concentrado acuoso espumable caracterizado porque comprende: 1) desde aproximadamente 4 hasta 20 % en peso de sulfonato sódico de alfaolefinas , 2) desde aproximadamente 2 hasta 18 % en peso de propilenglicol , y 3) desde aproximadamente 0.2 hasta 2 ¾ en peso de goma de xantana.
10. 10. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la concentración del sulfonato sódico de alfaolefinas es de aproximadamente 12.5 % en peso.
11. 11. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la concentración del propilenglicol es de aproximadamente 10 % en peso.
12. 12. El concentrado acuoso espumable de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la concentración de la goma de xantana es de aproximadamente 1.2 % en peso y la goma de xantana tiene un peso molecular promedio de 2 millones a 7 millones.
13. 13. Un método para el tratamiento de un derrame de material peligroso de pH no neutro, caracterizado porque comprende : 1) proporcionar un concentrado acuoso espumable que comprenda un agente formador de espuma, un polímero para la estabilización de la espuma y un solvente no acuoso; 2) espumar el concentrado acuoso espumable, con líquido acuoso de pH no neutro, para producir una espuma de pH no neutro; y 3) desplegar la espuma de pH no neutro encima de un material peligroso de pH no neutro.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el solvente no acuoso del concentrado de espuma, se selecciona del butilcarbitol, propilenglicol y mezclas de los mismos; el agente formador de espuma se selecciona del poliglicósido alquílico, sulfonato sódico de alfaolefinas y decilsulfato de sodio, y el polímero estabilizador es una goma de xantana .
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el paso de espumación emplea un líquido acuoso de pH no neutro que tenga un pH menor que aproximadamente pH de 4.5, para formar una espuma ácida, y el paso de despliegue de la espuma comprende desplegar la espuma ácida encima de un derrame de material peligroso cáustico.
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el paso de espumación emplea un liquido acuso de pH no neutro, que tiene un pH mayor que aproximadamente un pH de 9.5, para formar una espuma cáustica, y el paso de despliegue de la espuma comprende desplegar la espuma cáustica encima de un derrame de material peligroso ácido.
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el material peligroso comprende dióxido de cloro.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el material peligroso comprende de 10 a 12 % en peso de dióxido de cloro.