MXPA06003037A - Uso de sales de cerio para inhibir deposicion de maganeso en sistemas de agua. - Google Patents

Abstract

Se describen metodos para controlar la deposicion de manganeso en un sistema acuoso, que incluye introducir una composicion que contiene cerio y opcionalmente otro agente de control de deposito al sistema acuoso. Tambien se describen composiciones que contienen cerio que promueven el desempeno de estabilizacion de manganeso de dispersantes polimericos y acidos fosfonicos usados comunmente en aplicaciones de tratamiento de aguas. Tambien se describen composiciones que contienen cerio que pueden inhibir la degradacion oxidante de agentes de control de deposito.

Description

USO DE SALES DE CERIO PARA INHIBIR DEPOSICIÓN DE MANGANESO EN SISTEMAS DE AGUA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con ciertas composiciones y procesos útiles para minimizar el ensuciamiento por deposición de manganeso en sistemas acuosos. Más en particular, la invención es concerniente con agentes de control de depósitos y tratamiento de agua químicos adaptados para estabilizar el manganeso contra la oxidación. El ensuciamiento medianté deposición de manganeso en líneas de tubería y fuentes de abastecimiento de agua ha sido una preocupación por un tiempo y sigue impactando los suministros de agua hoy en día. La deposición de manganeso en circuitos de agua de enfriamiento degrada la resistencia a la corrosión, disminuye la eficiencia del intercambiador de calor y reduce el desempeño del biocida. Los efectos perjudiciales de la deposición de manganeso infringen costos significativos a la industria de suministro eléctrico por medio de combustible de incrementado, limpiezas más frecuentes y extensas, costos de tratamiento químico más alto y en algunos casos, costo de capital significativo por el reemplazo de componentes. Además de circuitos de agua de enfriamiento, la deposición de manganeso puede ocurrir en una variedad de otros sistemas acuosos en los que se incluyen sistemas de distribución de agua potable, plantas de tratamiento de aguas residuales, albercas, lavanderías, plantas embotelladoras, lavadores de aire y lavados de coches. Los problemas fluctúan de corrosión y bloqueo de tuberías y boquillas a teñido, decoloración y gusto inferior. Los depósitos adherentes y frecuentemente burdos que se forman de la deposición de manganeso pueden afectar adversamente la transferencia de calor, inducir desgaste abrasivo y reducir la eficiencia de bombeo. La remoción de depósitos de manganeso requiere frecuentemente técnicas de remedio agresivas, tales como lixiviación por ácido y limpieza mecánica. En los sistemas de agua, el manganeso promueve las picaduras y corrosión de huecos por medio de una combinación de efectos electroquímicos provocados por acoplamiento galvánico entre depósitos de manganeso y la superficie metálica subyacente. El efecto de la acción galvánica es desplazar el potencial de corrosión de metal en la dirección positiva o dirección noble que impulsa el rompimiento de película pasiva y corrosión localizada. El efecto es más severo para aceros inoxidables pero también ocurre en latón y otras aleaciones de cobre. Regiones en los Estados Unidos de América en donde la corrosión de acero inoxidable o aleación de cobre ha estado enlazado a la deposición de manganeso incluyen Virginia del Norte, el River Valley de Ohio, Maine central, este de Nebraska, Sur de Carolina y región de Costa del Golfo. Las preocupaciones con respecto al ensuciamiento por manganeso son comúnmente menos que las preocupaciones relacionadas con calcio, sílice o hierro debido a los niveles frecuentemente bajos o indetectables de manganeso en la mayoría de los suministros de agua comerciales y residenciales. Muchas aguas superficiales y subterráneas no obstante tienen niveles de manganeso que poseen una amenaza de ensuciamiento significativo. La corrosión y otros efectos adversos de la deposición de manganeso en los sistemas a los que se da servicio por tal agua pueden conducir a gastos de reparación y reemplazo de equipo que exceden por mucho los costos asociados con los incrustantes minerales prevalecientes. La deposición de manganeso en agua óxicas, neutras a alcalinas es provocada por la oxidación de manganeso divalente soluble a óxidos y oxihidróxidos de manganeso insolubles en agua. Los compuestos de manganeso de valencia más alta insoluble son agrupados holgadamente y denominados simplemente como dióxido de manganeso o MnO?. El Mn02 se puede formar cuando el agua que contiene manganeso es expuesta a halógenos, ozono u otros oxidantes químicos que son usados comúnmente por propósitos de desinfección en sistemas de agua. Alternativamente, el Mn02 puede ser producido mediante un amplio intervalo de microorganismos que crecen naturalmente en la superficie y en aguas subterráneas mundialmente . Las reacciones microbianas depuran el manganeso de una manera altamente eficiente, permitiendo que aguas que contienen tan poco como 20 ppb de manganeso disuelto depositen depósitos de Mn02 visibles en poco tiempo como unos pocos días. Los métodos para controlar la deposición de manganeso pueden ser clasificados ya sea como 1) remoción de manganeso ó 2) estabilización de manganeso. El manganeso disuelto es separado comúnmente de los suministros de agua mediante oxidación química seguida por filtración. El procedimiento de oxidación/filtración usa permanganato, dióxido de cloro, cloro, ozono u otros oxidantes para convertir el manganeso soluble a Mn02 insoluble, seguido por asentamiento o filtración del material sólido. La oxidación química es altamente efectiva para superior tanto el hierro como manganeso como también disminuir los niveles de carbono orgánico y reducir la demanda de halógeno en el sistema de agua. Sin embargo, los altos costos de capital y de operación acoplados con el riesgo de transportación de oxidante agresivo hacen a estos procedimientos no prácticos para muchas aplicaciones. Estanques de atomización y cámaras de aeración usadas comúnmente para separar hierro no son efectivos para separar manganeso debido a la cinética mucho más baja de la oxidación por aire del manganeso. La . estabilización del manganeso, por otra parte, se obtiene al usar químicos para interferir con la formación y crecimiento de partículas de Mn02. El uso de polifosfato en sistemas de agua potable para este propósito está bien establecido. La formación de un completo de polifosfato de manganeso inhibe la deposición. Inhibidores de umbral tales como derivados de ácido fosfónico son usados para mantener el Mn02 en partículas en un estado coloidal más fácilmente dispersado, al acoplar e impedir el crecimiento en sitios activos sobre la superficie de partícula. En combinación, dispersantes poliméricos (en los que se incluyen poliacrilatos y copolímeros multifuncionales) , son usados para dispersar el Mn02 coloidal e impedir su agregación y asentamiento . La halogenación y pH alcalino degradan la efectividad de la técnica de estabilización de inhibidor de umbral/polimérico al incrementar la velocidad de oxidación del manganeso y en el caso del halógeno, al romper directamente el inhibidor y moléculas dispersantes. La efectividad de los tratamientos también es disminuida por la presencia de altos niveles de dureza, cieno, hierro u otros sólidos suspendidos que compiten tanto por el inhibidor de umbral como el dispersantes. Además, el nivel de control de deposición de manganeso proporcionado por los tratamientos de fosfonato/poliméricos solos tiene un limite superior, más allá del cual, dosis incrementadas o concentraciones de fosfonato/polímero no dan como resultado un · control de manganeso incrementado. El límite superior de efectividad es particularmente problemático en sistemas de agua que contienen manganeso en una cantidad total relativamente alta y/o que operan a altos ciclos de concentración. La reacción de Mn(II) con cloro puede ser acelerada mediante absorción de Mn(II) sobre la superficie de Mn02 creciente, que actúa como- catalizador para la oxidación adicional. Este efecto "autocatalítico" mejora la eficiencia de los sistemas de separación de manganeso; sin embargo, afecta adversamente los esfuerzos por estabilizar ' el manganeso disuelto contra la oxidación por halógenos. El Mn02 que se forma sobre la superficie mediante oxidación microbiana de niveles de trazas de manganeso disuelto sirve como material activo que "siembra" deposición de Mn02 química adicional. La siembra puede conducir a deposición de MnC>2 bajo condiciones que podrían de otra manera no soportar la oxidación química de manganeso. Así, es un objetivo del tratamiento de agua química estabilizar el manganeso contra la oxidación mediante halógenos, de tal manera que el oxidante pueda ser usado para inhibir el crecimiento microbiano sin el riesgo de deposición química de manganeso. Puede existir una correlación entre el compartimiento de manganeso y el comportamiento de cerio. Por ejemplo, la oxidación de manganeso en aguas marinas puede ser inhibida por la presencia de cerio. Las observaciones son concernientes con la formación de dióxido de manganeso mediante procesos de oxidación naturales. El cerio se ha convertido en el foco de investigación de corrosión significativa como un inhibidor de corrosión preferido posible para reemplazar los compuestos de cromo tóxicos. Ningún se relaciona con la inhibición de deposición de manganeso provocada por oxidación química. Derivados de ácido fosfónico con iones de metal, en los que se incluyen iones céricos (esto.es, cerio en estado de oxidación +4), pueden ser usados para inhibición de corrosión y control de incrustación en sistemas acuosos, sin especificar el control de manganeso y además, sin enseñar el uso de cerio para protección contra la oxidación de manganeso mediante químicos oxidantes . Así, existe la necesidad de controlar la oxidación química de manganeso mediante compuestos de halógeno que son aplicados comúnmente para control microbiano e higiene en sistemas acuosos. También existe la necesidad de mejorar el nivel de control de deposición de manganeso hasta ahora proporcionado por los agentes de control de depósitos ampliamente usados. Existe ¦ la necesidad adicional de controlar la degradación de aditivos orgánicos, tales como polímeros y aditivos de fosfonato, de la exposición a cloro y otros compuestos de halógeno.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, es un aspecto de la presente invención proporcionar una composición que comprende cerio adaptada para estabilizar el manganeso contra la oxidación química . Otro aspecto de la presente invención es proporcionar una composición que contiene cerio adaptada para incrementar la efectividad de agentes de control de depósito en el control de la deposición de manganeso. Un aspecto adicional de la presente invención es proporcionar una composición que contiene cerio adaptada para proporcionar estabilización de cloro. Aspectos y ventajas adicionales de la presente invención serán resumidos en parte en la descripción que sigue y en parte serán evidentes de la descripción o se pueden aprender por la práctica de la presente invención. Los objetivos y otras ventajas de la presente invención serán realizados y obtenidos por medio de los elementos y combinaciones señalados particularmente en la descripción y reivindicaciones adjuntas. Para obtener estas y otras ventajas y de acuerdo con los propósitos de la presente invención, como se describe e implementa ampliamente en la presente, la presente invención es concerniente con un método para controlar la deposición de manganeso en un sistema acuoso que contiene manganeso, que incluye en general introducir una cantidad efectiva de por lo menos una formulación que contiene cerio al sistema acuoso. El método incluye opcionalmente utilizar por lo menos un agente de control de depósito en el sistema acuoso además de la formulación que contiene cerio. La presente invención es concerniente además con una composición que contiene cerio que incluye cerio (III) . Se comprenderá que la descripción general anterior y la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicativas solamente y se proponen proporcionar una explicación adicional de la presente invención tal como se reivindica . Las figuras adjuntas, que son incorporadas en y constituyen parte de esta solicitud, ilustran algunas de las modalidades de la presente invención y junto con la descripción sirven para explicar los principios de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una gráfica que representa pruebas de estabilización de manganeso que muestran concentraciones de manganeso y cloro después de la adición inicial de cerio a un sistema acuoso como función del tiempo. La Figura 2 es una gráfica que representa pruebas de estabilización de manganeso que muestran la inhibición de manganeso como función del nivel del cerio en un sistema acuoso . La Figura 3 es una gráfica que representa pruebas de estabilización de manganeso en una prueba de agua de enfriamiento de utilidad que muestra porcentajes de manganeso incrementados como función del tiempo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA PRESENTE INVENCIÓN Un método para controlar la deposición de manganeso en un sistema acuoso que contiene manganeso de acuerdo con la presente invención incluye introducir una cantidad efectiva de por lo menos una composición que contiene cerio al sistema acuoso. El método incluye opcionalmente utilizar por lo menos un agente de control de depósito en el sistema acuoso además de la composición que contiene cerio. Se comprenderá que al "controlar" (esto es, impedir o retardar o minimizar o reducir) la deposición de manganeso, el manganeso es estabilizado contra el crecimiento de partículas de manganeso insolubles. En otras palabras, la formación y/o crecimiento de partículas de dióxido de manganeso (Mn02) es inhibida o disminuida. El control del crecimiento de Mn02 puede incluir impedir la oxidación química y/o microbiológica del manganeso divalente soluble a óxidos de manganeso y oxihidróxidos insolubles en agua. La oxidación química puede ocurrir cuando el agua que contiene manganeso es expuesta a compuestos químicos, tales como halógenos, ozono u otros agentes oxidantes que son usados comúnmente para la desinfección de agua; mientras que la oxidación microbiológica puede resultar de la presencia de un amplio intervalo de microorgánicos que se presentan de manera estable en la naturaleza en el agua superficial y agua subterránea. También, se comprenderá que el control de la deposición de manganeso puede incluir mejorar la capacidad de desempeño de estabilización de manganeso de agentes de control de depósito conocidos, tales como dispersantes poliméricos e inhibidores de ácido fosfónico. Además, también se comprenderá que el control de la deposición de manganeso puede incluir inhibir la degradación oxidante de dispersantes poliméricos y compuestos de ácido fosfónico que son usados ampliamente en aplicaciones de tratamientos de aguas. Así, el control de la deposición de manganeso en los sistemas acuosos en los cuales las composiciones de la presente invención son usadas, puede denotar en general la mitigación de cualesquier efectos indeseables provocados ' por la deposición de manganeso . La composición que contiene cerio puede ser aplicada como sales de cerio (III) o cerosos,' formadas con aniones inorgánicos u orgánicos. Ejemplos de compuestos de cerio inorgánicos incluyen pero no están limitados a, nitrato ceroso, cloruro ceroso, bromuro ceroso, yoduro ceroso, sulfato ceroso, carbonato ceroso, nitrato ceroso amonio y fosfato ceroso. Ejemplos de compuestos de cerio orgánicos incluyen pero no están limitados a, acetato cerosos, citrato ceroso, oxalato ceroso, benzoato ceroso, octoato ceroso, fosfonatos cerosos y sales de ácido carboxilico de cerio, en las que se incluyen ácidos carboxilicos poliméricos, tales como poliacrilato ceroso, polimaleato ceroso, polisulfonatos cerosos, fosfinocarboxilatos cerosos y polímeros mezclados, en los que se incluyen copolímeros y terpolímeros de ácido carboxilico, ácido fosfónico y funcionales de ácido sulfónico. Ejemplos de tales copolimeros incluyen pero no están limitados a copolímeros de ácido acrílico/ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico ácido acrílico/sodio-3-aliloxi-2-hidroxipropan sulfonato. Ejemplos de terpolímeros incluyen, pero no están limitados a, anhídrido maleico, acrilato de etilo, acrilato de vinilo, ácido acrílico, ácido sulfónico, acrilamida y ácidos fosfonocarboxílicos sulfonados . Se puede usar cualquier cantidad efectiva para inhibir, controlar o minimizar la deposición de manganeso. Un ejemplo de una cantidad efectiva de por lo menos una composición que contiene cerio es de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 100 ppm y preferiblemente de alrededor de 0.1 a aproximadamente 10 ppm, y más preferiblemente de alrededor de 0.1 a aproximadamente 2 ppm, en el sistema que es tratado. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la composición que contiene cerio puede ser generada in situ o extra situ mediante reducción química o electroquímica de compuestos de cerio (IV) o céricos; tales compuestos pueden incluir pero no están limitados a aniones inorgánicos u orgánicos y compuestos poliméricos de los tipos descritos anteriormente para sales cerosas. La composición que contiene cerio de la presente invención puede ser usada sola o junto con polímeros dispersantes, desfloculantes o secuestrantes y/o con agentes modificadores de cristal, inhibidores de umbral o agentes de quelación, los cuales comprenden- colectivamente una clase de compuestos conocidos en la técnica como "agentes de control de depósito" (DCA) . La Tabla 1 proporciona una lista representativa de DCA que pueden ser usados para llevar a la práctica la presente invención. Se reconoce que los monómeros de diferentes clases pueden ser combinados para formar copolímeros, terpolímeros y compuestos poliméricos de orden superior y como tal, los ejemplos de la Tabla 1 son ilustrativos y no pretenden limitar la variedad de DCA que pueden ser usados en combinación con la composición que contiene cerio de la presente invención.

Tabla 1 Con respecto al uso de la composición que contiene cerio de la presente invención junto con por lo menos un DCA, la composición que contiene cerio y el DCA pueden estar presentes en el sistema acuoso en un intervalo de proporción en peso de 100:1 a 0.01:1000, y preferiblemente de alrededor de 0.01:10, y más preferiblemente 0.1:1. Más de un DCA puede ser usado junto con la composición que contiene cerio, en donde la composición que contiene cerio, DCAi y DCAn pueden presentes en el siguiente acuoso en un intervalo de proporción en peso de 100:1:1 a 0.01:1000:1000 y preferiblemente de alrededor de 0.01:10:10 y más preferiblemente 0.1:1:1. De acuerdo con una modalidad, la composición que contiene cerio y un agente de control de depósito a base de polímero están presentes en el sistema acuoso en un intervalo de proporción en peso de 100:1 a 0.01:1000. Dé acuerdo con otra modalidad, la composición que contiene cerio y un agente de control de depósito a base de fosfonato están presentes en el sistema acuoso en un intervalo de proporción en peso de 100:01 a 0.01:1000. En una modalidad preferida, la composición que contiene cerio, el agente de control de' depósito a bas de fosfonato y el agente de control de depósito a base de polímero están presentes en el sistema acuoso en una proporción en peso de aproximadamente 1:4:10. Las Tablas 2-4 describen formulaciones ejemplares que comprenden por lo menos un DCA y una composición que contiene cerio de la presente invención. Otras cantidades y otras combinaciones pueden ser usadas.

TABLA 2 Componente Gramos Polímero de fosfinocarboxilato, 50% en peso de sólidos activos, 10 peso molecular 4000, contenido de fósforo menos de 1 % en peso 2-fosfonobutano. ácido 1 ,2,4-tricarboxílico, 50% en peso 6 Solución de cloruro de cerio, 20% en peso Ce(Hl) 2.5 Agua 81.5 TABLA 3 TABLA 4 Las formulaciones en las Tablas 2-4 están preferiblemente presentes en el sistema acuoso en una cantidad de aproximadamente 1 a aproximadamente 1000 ppm y más preferiblemente de alrededor de 10 a aproximadamente 1000 ppm, y más preferiblemente de alrededor de 10 a aproximadamente 100 ppm. Se pueden usar otras concentraciones . La composición que contiene cero puede ser usada para controlar la deposición de manganeso en cualquier sistema acuoso en el cual las superficies expuestas pueden sufrir corrosión, flujo reducido, pérdida de flujo, obturación, taponamiento, desgaste abrasivo, degradación de detector o teñido debido al ensuciamiento por manganeso. El sistema acuoso puede ser cualquier sistema que contiene agua en los que se incluyen, pero no limitados a, un sistema de agua de enfriamiento, un humidificador, un sistema de agua potable, un sistema de tratamiento de agua de desperdicio, un sistema de agua de fabricación de papel, una instalación de piscina, un sistema de irrigación, una instalación de abastecimiento de agua para ganado, una fuente, un lavador de aire, una alberca, un lavado de coches, una instalación de embotellado, un sistema de lavandería, sistemas de agua recreacionales, un sistema de filtración, un sistema de osmosis inversa o una instalación de desalinizació . Los sistemas acuosos pueden también ser cualquier sistema que comprenda boquillas para la distribución de agua en niebla fina, en las que se incluyen Humectadores, por ejemplo cuchillas eliminadoras para impedir la niebla de aerosol y para impedir el transporte en sistemas de lavado por aire. Las boquillas, tamices, filtros, válvulas y humectadores de sistema son particularmente sujetos a ensuciamiento por depósitos minerales. Tales sistemas descargan comúnmente el agua o capturan el agua para filtración y reutilización. La aplicación de la composición que contiene cerio a tales sistemas puede frenar la velocidad de oxidación de manganeso, de tal manera que la deposición de manganeso es reducida o eliminada en las boquillas y/u otras áreas de flujo de agua reducido/restringido . La composición que . contiene cerio puede ser introducida al sistema de agua . como cualquier otro químico de tratamiento de aguas, en los que se incluyen como un sólido, líquido o gas utilizando alimentadores , vertido, inyección, disolución, agitación, aspiración, educción y los semejantes. La introducción se puede hacer por lotes, continuo, semicontinua o combinaciones de las mismas. Con respecto al uso de la composición que contiene cerio de la presente invención junto con por lo menos otro DCA, la composición que contiene cerio puede ser introducida al sistema acuoso en conjunción con uno o más DCA, secuencialmente, como una mezcla y/o además de un sistema acuoso en el cual uno o más DCA ya están presentes. Se reconoce además que el sistema acuoso puede tener otras composiciones o agentes en los que se incluyen pero no están limitados a, colorantes, tintes, rellenos, productos de adición, secuestrantes, perfumes, soluciones reguladoras del pH, antioxidantes, surfactantes y quelantes, también como los componentes conocidos de detergentes de lavandería y auxiliares de lavandería. Por propósitos de ilustración solamente, la introducción de la composición que contiene cerio a un sistema de agua de enfriamiento es discutido en detalle. La aplicación de la composición que contiene cerio a otros sistemas acuosos se puede obtener mediante técnicas similares o disimilares de administración de tratamiento de agua conocido en la técnica. Un sistema de agua de enfriamiento puede introducir agua de compensación que contiene manganeso a un sistema de" circulación en donde al manganeso puede precipitar y ensuciar la superficie del sistema, dando como resultado un riesgo incrementado de corrosión, pérdida de eficiencia de intercambiador de calor, velocidad de flujo reducida, obturación, taponamiento, teñido, daño a la bomba, desempeño degradado del detector, desempeño reducido del tratamiento químico y otros efectos adversos, ün sistema de agua de enfriamiento circulante puede comprender tuberías, tubos, vasijas, bombas, intercambiadores de calor, válvulas, múltiples, detectores y otros componentes hidráulicos que pueden experimentar daños o desempeño reducido como resultado del ensuciamiento por manganeso. Además de los componentes hidráulicos, los sistemas de agua de enfriamiento recirculantes abiertos pueden utilizar torres de enfriamiento, albercas de atomización, albercas de enfriamiento u otros depósitos abiertos para extraer calor mediante la evaporación de agua. Los sistemas de recirculación abiertos pueden emplear ventiladores, boquillas de atomización, canales de distribución, eliminadores de arrastre, tablillas, material de relleno, alambre, malla, rebosadero, elementos de soporte estructurales y otros componentes que son sujetos a baños o deterioro por la •deposición de manganeso. Para reducir o eliminar los efectos adversos de ensuciamiento por manganeso en sistemas de enfriamiento, la composición que contiene cerio sola o en conjunción con otros DCA puede ser agregada a la corriente de agua de compensación y/o al sistema de agua circulante. Un punto preferido de adición de la composición que contiene cerio es la corriente de agua de compensación en un punto suficientemente bastante corriente arriba que el aditivo y agua de compensación son mezcladas suficientemente antes de que el agua entre al sistema de circulación.. Por ejemplo, el agua de pozo es una fuente común de manganeso en sistemas de enfriamiento. El bajo pH y bajos niveles de oxigeno disuelto en el agua de pozo sostienen niveles elevados de manganeso disuelto. Cuando tales aguas entran a un sistema de agua de enfriamiento abierto, los niveles de oxigeno se pueden incrementar y el pH se puede elevar debido en parte a la desgasificación del dióxido de carbono disuelto, dando como resultado condiciones favorables a la oxidación de manganeso disuelto en dióxido de manganeso insoluble. Además, el cloro usado para el control microbiológico dentro del sistema de enfriamiento de circulación acelera la oxidación del manganeso. La introducción de la composición que contiene cerio y opcionalmente otros DCA (colectivamente "aditivos" o "inhibidores") al agua de compensación antes de entrar al sistema de circulación puede asegurar que los aditivos y agua de compensación sean mezclados completamente para optimizar el efecto inhibidor de los aditivos sobre la oxidación de manganeso y su deposición. Sin embargo, la composición puede ser introducida en cualquier punto o múltiples puntos y todavía ser efectiva. Los sistemas de agua de enfriamiento usan comúnmente cloro u otros microbiocidas oxidantes intermitentemente a dosificaciones más concentradas para obtener un nivel de umbral de oxidante para el control microbiano. Este método de alimentación denominado como tratamiento de "choque", expone periódicamente en manganeso a condiciones oxidantes más agresivas. Para maximizar el efecto inhibidor de la composición que contiene cerio o combinaciones de composición que contiene cerio/DCA, es preferible sincronizar la composición que contiene cerio o los aditivos con la sincronización del tratamiento de choque para proporcionar concentraciones máximas de inhibidor durante los periodos de oxidación de manganeso más agresivas. La sincronización puede ser obtenida al introducir los aditivos al sistema de agua circulante inmediatamente antes de que el oxidante sea agregado para permitir un tiempo suficiente para que el agua circulante sea mezclada suficientemente con los aditivos antes de que la corriente sea expuesta al oxidante. Un punto de adición preferible es la línea de retorno de la torre de enfriamiento, de tal manera que los aditivos y agua de enfriamiento sean mezclados suficientemente mediante procesos de advección, difusión y/o agitación física que ocurren dentro de la torre de enfriamiento. La pérdida de aditivos por medio de degradación o por medio del soplado del sistema, desplaza la dosificación del inhibidor periódicamente elevada de tal manera que se puede mantener una dosificación diaria promedio deseada del tratamiento de la presente invención. La composición que contiene cerio o aditivos alimentados pueden ser sincronizados con la adición de oxidante por medio de cualesquier medios de sincronización en los que se incluyen temporizadores o cronómetros electrónicos, control de proceso automático o adición manual. Las versiones previamente descritas de la presente invención tienen muchas ventajas, en las que se incluyen problemas reducidos asociados con la deposición de manganeso en sistemas de agua. Las composiciones que contienen cerio de la presente invención inhiben específicamente la oxidación de manganeso por cloro. Además, el uso de composiciones que contienen cerio con tratamiento de polímero y con tratamiento de fosfonato más polímero proporciona una inhibición de deposición de manganeso superior a aquella proporcionada por los tratamientos de DCñ sin las composiciones que contienen cerio. El incremento en inhibición de composición de manganeso total es significativo dado el hecho de que el límite superior de control no han sido previamente apto de impedir la deposición de manganeso en sistemas de agua de enfriamiento que contienen altos niveles de manganeso que operan a altos ciclos de concentración. La degradación de aditivos orgánicos mediante exposición a cloro y otros halógenos introduce un costo significativo al tratamiento de agua industrial. Las composiciones que contienen cerio protegen al polímero y aditivos de fosfonato contra la degradación mediante cloro ("estabilización de cloro") . El tratamiento es efectivo a una dosificación de cerio sub-ppm y es competitivo con procedimientos alternativos que requieren el uso de aditivos estables de halógeno específicos para proporcionar la inhibición. Además, la estabilización del cloro permite el uso de aditivos de fosfonato y polímero estándar comprobados, evitando la necesidad de depender de una selección limitada de alternativas estables de halógeno menos bien establecidas. Las composiciones y tratamientos de la presente invención pueden proporcionar además estabilización de cloro de auxiliares de lavandería orgánicos en los que se incluyen tintes, colorantes, productos de adición, secuestrantes, perfumes, soluciones reguladoras del pH, antioxidantes o surfactantes en un sistema acuoso cuando son introducidas en una cantidad efectiva al sistema acuoso. La presente invención será aclarada adicionalmente por los siguientes ejemplos que se proponen ser ejemplares de la presente invención.

EJEMPLOS El desempeño de un tratamiento de acuerdo con la presente invención para controlar la deposición de manganeso en un sistema acuoso puede ser evaluado al exponer soluciones que contienen Mn(I) a condiciones que provocan que se forme MnC>2 y luego determinar la cantidad de manganeso disuelto remanente después que el Mn02 insoluble ha sido separado de la soluciones, mediante filtración a través de un filtro sub-microscópico . El manganeso en el filtrado está ya sea disuelto o en un estado finamente dividido, fácilmente dispersado de tal manera que no requiere precipitar tan fácilmente como el material más grueso. Los niveles de manganeso más altos en el filtrado corresponden a una inhibición mejorada de la deposición de manganeso.

Inhibición de Cerio de Oxidación de Manganeso mediante Cloro Para determinar la capacidad del cerio para inhibir la oxidación de manganeso mediante cloro, se permite que una solución acuosa que contiene manganeso divalente soluble e hipoclorito de sodio se incuben por periodos de hasta 24 horas. Luego la solución acuosa se hace pasar a través de un filtro de 0.2 mieras y se mide el manganeso en el filtrado. Soluciones que contienen cerio se pusieron en operación bajo condiciones idénticas con la sal cerosa agregada antes de la adición del hipoclorito. La inhibición fue calculada en base al manganeso residual en las soluciones tratadas y de control de acuerdo con la Ecuación 1: % de inhibición = (Mntratado = Mncontroi) / (Mniniciai - Mncontroi) x 100 (Ec. 1) En donde Mniniciai = manganeso disuelto presente al inicio de la exposición. La inhibición de cloro es calculad de manera similar en base a concentraciones de cloro iniciales y residuales. Condiciones Experimentales - El agua para las pruebas fue preparada para disolver 1.76 g CaCl2~2H20, 0.74 g MgS04-7H20, 1.34 g NaHC03, y 0.71 g Na2Si03-5H20 en 4 litros de agua desmineralizada que contiene 3.3 mi de H2SO4 6 N seguida por aereación al equilibrio con la atmósfera, para producir una solución acuosa a pH 7.5-8 que contiene 300 ppm Ca (como CaC03), 75 ppm Mg (como CaC03) , y 50 ppm Si02. Soluciones concentradas de aditivos químicos fueron preparadas como sigue: 1) Solución de Mn(II) concentrada, 1 mg/ml: Se agregan 0.308 g de MnS04-H20 a agua desmineralizada para hacer 100 mi. 2) Solución concentrada de hipoclorito, 1 mg/ml; Se agregan 2.0 mi de blanqueador comercial al 5% a agua desmineralizada y se compensa a 100 mi. 3) Solución de hipobromito concentrada: 4.5 mg/ml: Se agregan 2.0 mL de blanqueador comercial al 5% más 0.36 g de solución de NaBr al 40% en peso a agua desmineralizada para hacer 100 mi. 4) ' Solución de cerio (III) concentrada, 1.0 mg/ml: Se agregan 0.25 g de Ce2 (SC ) 3-8H20 a agua desmineralizada, se disuelve y se compensa a 100 mi. 5) Polímero 2000 concentrado: 10 mg/ml: Se agregan 2.5 g de poli ácido (2-acrilamido-2-metilpropansulfónico) comercial 42% activo a aproximadamente 80 mi de agua desmineralizada, se ajusta el pH a 8.0 utilizando solución de hidróxido de sodio y se compensa a 100 mi. 6) Polímero 3100 concentrado, 10 mg/ml: Se agregan 2.5 g de ácido acrílico/ácido sulfónico/terpolímero no iónico al 42% de activos a aproximadamente 80 mi de agua desmineralizada, se ajusta el pH a 8.0 utilizando solución de hidróxido de sodio y se compensa a 100 mi. 7) Polímero 400 concentrado, 10 mg/ml: Se agregan 2.5 g de polímero de fosfino-acrilato sulfonado al 42% de activos a aproximadamente 80 mi de agua desmineralizada, se ajusta el pH a 8.0 utilizando solución de hidróxido de sodio y se compensa a 100 mi. 8) Solución concentrada de 1-hidroxietiliden-l, 1-difosfónico (HEDP) , 10 mg/ml: Se agregan 1.67 g de HEDP comercial al 60% de activos a . aproximadamente 80 mi de agua desmineralizada, se ajusta el pH a 8.0 utilizando solución de hidróxido de sodio y se compensa a 100 mi. 9) Solución concentrada de ácido 2-fosfonobutan- 1, 2, 4-tricarboxilico (PBTC) , 10 mg/ml: Se agregan 2.00 g de PBTC comercial al 50% de activos a aproximadamente 80 mi de agua desmineralizada, se ajusta el pH a 8.0 utilizando solución de hidróxido de sodio y se compensa a 100 mi. Dependencia del Tiempo de Inhibición de Cerio - Una prueba inicial para medir la extensión y persistencia de estabilización de manganeso proporcionada por 1 ppm de Ce (III) se llevó a cabo al agregar, en orden 500 mi de agua de prueba, 0.5 mi de . solución concentrada de cerio 1 mg/ml, 2 mi de solución concentrada de 1 mg/ml de Mn(II) y 1 mi de solución concentrada de hipoclorito de 1 mg/ml a un vaso ++++ de precipitados de vidrio. Un control sin tratar fue preparado de manera idéntica sin el inhibidor de cerio. Ambas soluciones fueron calentadas a 37 °C y agitadas a 300 rpm utilizando una placa caliente-agitador regulado. En tiempos especificados, en un periodo de 24 horas, se retiraron muestras de las soluciones, se · filtraron y analizaron en cuanto a n(II) y en cuanto a cloro disponible libre utilizando procedimientos de prueba colorimétricos comerciales. La inhibición dependiente del tiempo de la oxidación de manganeso por cerió es mostrada en la Figura 1 con los datos enlistados en la -tabla a continuación.

Resultados de Pruebas de Inhibición Dependiente del Tiempo de Manganeso y Cloro. tratamiento con cerio 1 ppm Agua de prueba agitada 500 mi, 37 °C, pH 7.6 Condiciones iniciales: Mn = 4.1 ppm, CI2 = 1.8 ppm Los resultados para el tratamiento con Ce (III) a 1 ppm indican que 100% del manganeso inicial siguió siendo soluble después de 17 horas. Una estabilización significativa de cloro libre durante el mismo periodo fue también obtenida. En comparación, el manganeso disuelto en la muestra sin tratar disminuyó a 85% y a 65% de la cantidad inicial después de 7 y 17 horas, respectivamente, como se muestra en la Figura 1. La proporción molar de pérdida de manganeso a pérdida de cloro para la solución de control después de 17 horas fue de entre 0.9 y 1, consistente con la estequiométrica establecida para la reacción de Mn(II) con cloro : 2H20+Cl2+Mn+2 ? Mn02 ( s ) +2CT+4H+ (Ec. 2) A 17 horas, la solución de control contenia partículas café oscuro suspendidas de MnO?, mientras que la solución tratada con 1 ppm de cerio era clara e incolora, indicando que no se formó Mn02 en la solución tratada. Después de 17 horas, el Mn(II) y cloro comenzaron a disminuir en la solución tratada, sin embargo, la inhibición permaneció por encima de 50% hasta 24 horas. Efecto de Dosificación de Cerio - Para determinar el efecto de dosificaciones de cerio variables en la oxidación de manganeso mediante cloro, se llevaron a cabo pruebas a concentraciones de cerio que fluctúan de 0 a 2 ppm en vasos de precipitado agitados como se describe para las pruebas dependiente del tiempo descritas anteriormente. El manganeso filtrado fue medido después de 17 horas. Los datos para las pruebas de respuesta a la dosis, mostradas en la Figura 2 y en la tabla a continuación, indican que el cerio proporciona inhibición a concentraciones tan bajas como 0.2 ppm, y proporciona un efecto máximo cerca de aproximadamente 1 ppm. La inhibición sustancial es mantenida en todo el intervalo de dosificación más alto.

Resultados de Prueba de Inhibición Dependiente de la Dosis de Manganeso y Cloro Concentraciones Iniciales: Mn(II) = 4.07 ppm; cloro = 2.0 ppm Mecanismo de Inhibición de Manganeso mediante Cerio: El dióxido de manganeso es un material altamente tensioactivo usado en un amplio intervalo de aplicaciones industriales. Las aplicaciones industriales incluyen uso como depurador para enlazar cationes metálicos y como catalizador de superficie para moderar reacciones tales como la oxidación de As (III) y Se (IV) que tiene utilidad en la remediación ambiental. El Ce (III) muestra alta afinidad por superficies y se puede esperar que el Ce (III) disuelto se adsorba rápidamente sobre MnC>2 hidroso. El cerio exhibe una química redox que involucra el estado de oxidación +3 y +4 que pueden permitir potencialmente que Ce (III) tome parte en reacciones redox tanto con dióxido de manganeso como con cloro. En tanto que el análisis termodinámico estricto indica que Ce (III) es estable con respecto a la oxidación mediante Mn02 y cloro bajo la concentración y condiciones de pH utilizadas en la prueba presente, los energéticos superficiales de Ce (III) adsorbido sobre óxidos de manganeso hidrosos recién formados puede provocar que el comportamiento redox se desvie significativamente del teórico. La oxidación de Ce (III) mediante cloro constituye una reacción competitiva que disminuiría la cantidad de cloro disponible para reaccionar con Mn(II). Alternativamente, la oxidación de Ce (III) mediante Mn(¾ podría parecer proporcionar inhibición al regenerar directamente Mn(II-). El consumo directo de cloro mediante reacción con Ce (III) fue investigado al comparar la pérdida de cloro en recipientes de vidrio sellados que contienen inicialmente 1.7 ppm de cloro, con y sin 0.5 ppm de Ce (III). Después de exposición de 18 horas, las concentraciones de cloro final en las dos soluciones fue idéntica a 1.2 ppm. Este hallazgo indica que la inhibición de oxidación de manganeso no resulta del consumo directo de cloro mediante cerio en solución. El análisis estequiométrico a base de Mn(II) remanente después de 17 horas para tratamiento con Ce de 1 ppm en comparación con el control sin tratar indica que menos de 15% de la diferente de Mn(II) entre las dos soluciones podría haber resultado de la reducción de Mn02 mediante Ce(III). Así, parece improbable que Ce (III) inhiba la oxidación de Mn(II) mediante consumo directo o regeneración de reactivos. En lugar de esto, es posible que el Ce (III) retarde la formación de MnÜ2 al interferir con el crecimiento de las partículas de Mn02. Este efecto puede resultar de la competencia entre Ce (III) y Mn(II) por sitios en la nucleacion de partícula de MnC>2 que interfiere con la oxidación "autocatalítica" . Alternativamente o quizás adicionalmente, la adsorción de Ce (III) puede interferir con el crecimiento de partículas al distorsionar el reticulado de ???2· Este modo de inhibición, en el cual cantidades sub-estequíométricas del material adsorbido retarda el crecimiento de partículas, es un fenómeno ampliamente reconocido denominado como efecto de umbral en el tratamiento de agua de enfriamiento. El Cerio Mejora el Desempeño de Dispersantes en la Inhibición de Manganeso mediante Cloro - La deposición de material en partículas de fase a granel en sistemas acuosos es frecuentemente controlada al utilizar polímeros altamente cargados para acoplarse electrostáticamente al material suspendido finalmente dividido; incrementando mediante esto la carga de partículas e impidiendo la agregación. Los polímeros que incorporan grupos ácidos sulfónicos sobre la cadena ++++ de polímero son especialmente efectivos en la inhibición de la formación de partículas de hierro y manganeso. Los grupos ácido carboxílico y sulfónico en estas moléculas secuestran el hierro y manganeso disuelto también como proporcionan una carga altamente polarizable que mejora la dispersión. Los agentes inhibidores de umbral tales como sales de ácido fosfónico son aplicadas comúnmente junto con polímeros dispersantes para proporcionar inhibición que excede las capacidades ya sea de uno u otro inhibidor utilizado solo. La química de fosfonato/polímero combinados es un soporte principal para control de manganeso en la industria de tratamientos de aguas. Procedimiento de Prueba de Recipiente Sellado - Una serie de pruebas se llevaron a cabo para evaluar 1) el efecto de cerio sobre la inhibición de manganeso proporcionada por la química de polímero/fosfonato y 2) para evaluar el efecto se cerio sobre la degradación de la química de polímero/fosfonato mediante compuestos de halógeno. Estas pruebas se llevaron a cabo en recipientes de vidrio sellados que contienen varias combinaciones de solución de prueba, polímero, fosfonato, manganeso, hípoclorito, hipobromito y cerio. Para las determinaciones de recipiente sellado, 100 mi de agua de prueba fueron agregados a recipientes de vidrio de 4 onzas, seguido por la adición de volúmenes apropiados de soluciones concentradas de polímero, fosfonato, Ce (III), Mn(II), hipoclorito de sodio y/o hipobromito de sodio para dar concentraciones iniciales objetivo. Los recipientes fueron tapados fuertemente y colocados en un horno calentado a una temperatura de 53°C. Después de 17 horas, las soluciones fueron retiradas del horno, filtradas a través de un filtro de ?.2 µ?? y analizadas en cuanto a Mn(II) y/o halógeno disponible libre como se indica en las siguientes pruebas. Pruebas de Cerio/Polimero - El uso de cerio en combinación con polímeros dispersantes fue examinado para determinar si las dos químicas distintas proporcionarían inhibición de manganeso mayor que el polímero solo. Las pruebas se llevaron a cabo utilizando el método de recipiente sellado descrito anteriormente. Tres polímeros comerciales fueron probados solos y en .combinación con 0.5 ppm Ce (III). El producto 2000 es un copolímero de ácido acrílico/ácido 2-acrilamido-metilpropan sulfónico; el Producto 3100 es un terpolimero de ácido acrílico/ácido sulfónico/terpolímero no iónico; y el Producto 400 es un copolímero de ácido acrílico/ácido acrílamido sulfónico que contiene grupos fosfino a lo largo de la cadena fundamental del polímero. Soluciones concentradas de Mn e hipoclorito de sodio fueron agregadas para dar inicialmente 4 ppm de Mn(II) y 1.8 ppm de cloro libre a pH 7.8. Cada prueba fue corrida por duplicado y los resultados de los valores duplicados fueron promediados. La tabla a continuación muestra la inhibición de manganeso mejorada que resulta cuando 0.5 ppm de Ce (III) son agregados a los tres tipos de inhibidores poliméricos sulfónico funcionales .

Polímero Dosis (ppm Ce(IIl) (ppm) (%) de activo) Inhibición de Mn 2000 6 Ninguna 68.3 2000 6 0.5 92.6 3100 6 Ninguna 66.8 3100 6 0.5 78.1 400 6 Ninguna 52.9 400 6 0.5 85.6 Desempeño de Prueba de Campo - El desempeño del cerio en la estabilización de manganeso fue evaluado adicionalmente en una prueba de campo en una estación generadora de energía eléctrica de los Estados Unidos del 'medio oeste. La planta emplea un programa de polímero/fosfonato para el control de depósito inorgánico en el sistema de agua de enfriamiento. Se agrega cerio a una disposición física al programa de tratamiento químico existente para determinar el efecto sobre las concentraciones de manganeso del agua global. Detalles del sitio de campo y protocolo de pruebas se dan a continuación. La estación generadora de energía eléctrica genera energía por medio de un solo generador de turbina de vapor caldeado con carbón de 235 MW. Bajo cargas eléctricas promedio, el sistema de enfriamiento opera a 135,000 galones por minuto (gpm) de recirculación: 2,500 gpm de evaporación y 1140 gpm de soplado dando como resultado una velocidad de flujo de 8 pies/segundo y una elevación de temperatura de 20 °F a través de los tubos de condensador de superficie. Agua de compensación suministrada de pozos locales es usada para enfriar el condensador de superficie de coraza de tubo y otros intercambiadores de calor en el sistema de agua de enfriamiento. El agua de pozo contiene comúnmente alrededor de 1 ppm de manganeso y 3 ppm de hierro, también como calcio, magnesio, sílice y otros sólidos disueltos. La evaporación en la torre de enfriamiento de la planta generadora de energía eléctrica incrementa la concentración de sólidos disueltos 3 a 4 veces, dando como resultado condiciones de ensuciamiento inorgánico severo. La extensión de este efecto evaporativo conocido en la industria de tratamiento de aguas como ciclos de concentración (COC) puede variar debido á variaciones en temperatura, humedad, velocidad de descarga de agua global y otros factores. Los sólidos disueltos totales o conductividad son usados comúnmente para controlar las velocidades de compensación y descarga para mantener una COC deseada en el sistema. Para controlar la deposición inorgánica en el sistema de agua de enfriamiento, se usa un programa de tratamiento químico que consiste de 5 ppm de polímero activo 3100 y 4 ppm de HEDP activo. ? pesar del tratamiento, la concentración de manganeso en el agua global raramente excede de 1.1 ppm, indicando que el manganeso fue separado mediante deposición .dentro del sistema de enfriamiento. Para reducir la pérdida de manganeso en la planta generadora de energía eléctrica, se ejecutó una prueba en la cual se introduce cerio como un sobretendido al programa de agua de enfriamiento existente. El cerio fue agregado en base al volumen del sistema de enfriamiento de 2.5 millones de galones para cargar inicialmente .el sistema a 0.6 ppm de cerio. Luego el cerio fue alimentado continuamente durante 3 días para mantener la dosificación objetivo de 0.6 ppm. Después de 3 días, se introduce cerio adicional para incrementar la dosificación a 0.8 ppm y se agrega 1 ppm de HEDP adicional. El manganeso y la conductividad en el agua de compensación y agua global fueron medidos dos veces al dia en toda la prueba. Los datos de prueba fueron usados para corregir el manganeso medido en cuanto a variaciones en COC al comparar la COC del manganeso con la COC para la conductividad. La siguiente fórmula incorpora la corrección para calcular el por ciento de incremento en manganeso de agua global en varios tiempos enseguida de la adición de cerio . t ( nglobal/MnCOmpensación ) /Co dgiobal/Condcompensación) ~ / (Condgxo En donde: Mnglobal = concentración de manganeso en el agua global; Mncon,pensación = concentración de manganeso en el agua de compensación; Mngaobai,t=o = concentración de manganeso en el agua global antes de la adición de cerio; ncompensaci6n, t=o = concentración de manganeso en el agua de compensación antes de la adición de cerio; Condgiobai = conductividad en el agua global; Condcompensación = conductividad en el agua de compensación; conductividad en el agua global antes de la adición de cerio; Condcompensaci6n/ t=o = conductividad en la compensación antes de la adición de cerio; El manganeso fue medido tanto en muestra sin filtrar y en muestras que se hablan hecho pasar a través de un filtro de 0.22 mieras. Los resultados de las mediciones de Mn sin filtrar indican que la concentración de Mn en el agua global total, que incluye el Mn(II) disuelto también como MnC>2 suspendido. Los resultados de las mediciones filtradas indican que el Mn(II) disuelto más Mn½ coloidal que era apto de pasar a través del filtro. La figura 3 muestra el incremento en manganeso que se desarrolló en el agua de enfriamiento recirculante en respuesta a la adición de cerio. El manganeso de agua global total (sin filtrar) se incrementó ligeramente más de 10% en el transcurso de 18 horas de adición de producto y se estabilizó a aproximadamente 20% de incremento en los siguientes dos días. El incremento de la dosificación de cerio a 0.8 ppm combinado con el fosfonato adicional incrementa adicionalmente el manganeso a aproximadamente 25% por encima del valor de pre-prueba. Las tendencias para al manganeso disuelto (filtrado) fueron similares. En general, los resultados indican que el cerio mejora significativamente la estabilidad de manganeso en el agua de enfriamiento industrial. El Cerio Inhibe de la Degradación de Compuestos de Polímero Y Fosfonato Mediante Cloro - Un factor crítico en la selección de polímeros y fosfonatos para aplicaciones de enfriamiento de agua es la estabilidad de los compuestos para degradación mediante compuestos de halógeno, particularmente cloro y bromo, que son usados sistemáticamente para desinfección y control microbiológico en sistemas de agua. La reacción de halógenos con polímeros orgánicos y fosfonatos degrada el desempeño de los polímeros y reduce la eficacia de los tratamientos antimicrobianos por halógeno. Se ha descubierto que el cerio reduce la degradación de halógeno de compuestos de fosfonato y polímero. Estabilización de Cerio contra Degradación de Halógeno - El uso de cerio para inhibir la degradación de polímero y compuestos de fosfonato mediante halógeno fue investigado las pruebas de recipiente de vidrio sellado descritas anteriormente. Las soluciones en las pruebas no contenían manganeso. En la primera de las pruebas, se evaluó la "demanda de bromo" de los compuestos de fosfonato HEDP y PBTC a tres concentraciones en presencia y ausencia de cerio. Se agrega bromo como hipobromito de sodio a una concentración inicial de 4.5 ppm como Br2 libre. Cada solución también contenia 5 ppm de polímero activo 2000. El Br2 fue medido después de exposición para determinar el bromo residual en cada solución. El por ciento de incremento en bromo residual fue calculado de acuerdo con la fórmula: % de incremento de Br2 = ( (Br2 final con Ce - Br2 final sin (Ce)/Br2 final sin Ce)*100 Los resultados reportados en la tabla a continuación son el promedio de mediciones por duplicado e incluyen soluciones de control preparadas idénticamente que no contenían fosfonato.

Fosfonato Dosis (ppm Ce(IIl) (ppm) Br2 final Incremento activo) (ppm) en Br2 (%) Control Ninguna Ninguna 3.21 Control Ninguna 0.5 3.10 -3.4 PBTC 2 Ninguna 2.38 PBTC 2 0.5 2.66 1 1.8 PBTC ' 4 Ninguna 1 .93 PBTC 4 0.5 2.29 18.7 PBTC 6 Ninguna 1.54 PBTC 6 0.5 1.89 22.7 HEDP 2 Ninguna 0.69 HEDP 2 0.5 0.92 33.3 HEDP 4 Ninguna 0.01 HEDP 4 0.5 0.02 HEDP 6 Ninguna 0.02 HEDP 6 0.5 0.02 Los resultados de prueba anteriores indican que 0.5 ppm de Ce (III) incrementan · la concentración de bromo final por 10% a más de 30% en comparación con soluciones libres de cerio y es particularmente efectiva para estabilizar HEDP. La degradación de HEDP mediante bromo es una desventaja conocida del uso de este fosfonato en sistemas de agua que seria por lo menos parcialmente superada por el uso concurrente de cerio. La demanda de bromo para concentraciones de HEDP de 4 y 6 ppm fue tan grande gue bromo residual despreciable fue medido aún en presencia de cerio. Pruebas de recipiente de vidrio sellado idénticas que combinan inicialmente 6 ppm de HEDP, 5 ppm de polímero activo 3100 y 4.5 ppm de Brz, indican que la concentración de HEDP disminuye por 40-50% y el bromo disminuye a cero durante la exposición. El resultado afirma la degradación tanto de fosfonato como de bromo cuando estos dos compuestos se permite que reaccionen. El efecto de cerio sobre la degradación de una solución combinada de polímero 2000 y PBTC mediante cloro fue también probada utilizando las mismas condiciones de recipiente de vidrio sellada. En la prueba, 2 ppm de PBTC activo y 5 ppra de polímero 200 activo fueron expuestos a 1.6 ppm de cloro libre inicial en presencia y ausencia de 0.5 ppm de cerio. Los resultados promediados de corridas por triplicado muestran otra vez el efecto de cerio en la reducción de la demanda de halógeno ejercida por los tratamientos de fosfonato/polímero : Otras modalidades de la presente invención serán evidentes para aquellos experimentados en la técnica a partir de la consideración de la presente especificación y de la práctica de la presente invención revelada en la presente. Se pretende que la presente especificación y ejemplos sean considerados como ejemplares solamente, el verdadero alcance y espíritu de la invención es indicado por las siguientes reivindicaciones y equivalentes de las mismas.

Claims (37)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para controlar la deposición de manganeso en un sistema acuoso que contiene manganeso, caracterizado porque comprende introducir una cantidad efectiva de por lo menos una composición que contiene cerio al sistema acuoso.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición que contiene cerio es una, sal de cerio.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición que contiene cerio es una sal de cerio (III) .
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado perqué la composición que contiene cerio comprende cerio (III) .
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la deposición de manganeso es resultado de por lo menos oxidación química.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la deposición de manganeso es resultado de por lo menos oxidación de halógeno.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema acuoso es un sistema de agua de enfriamiento, un sistema de agua potable, un sistema de tratamiento de agua de desperdicio, un sistema de agua de fabricación de papel, una instalación de piscina, un sistema de irrigación, una instalación de abastecimiento de agua de ganado, un humidificador , una fuente, un lavador de aire, un lavado de coches, una instalación de embotellado, un sistema de lavandería, un sistema de filtración, un sistema de osmosis inversa o una instalación de desalinización.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición que contiene cerio es un compuesto de cerio inorgánico.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición que contiene cerio es un compuesto de cerio orgánico.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la introducción de la composición que contiene cerio comprende generar la composición que contiene cerio in situ, extra situ o ambos en el sistema acuoso mediante reducción química, reducción electrolítica o ambas de un compuesto de cerio (IV) .
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad efectiva de la composición que contiene cerio es de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 100 ppm.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además introducir por lo menos un agente de control de depósito al sistema acuoso.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además, introducir por lo menos un agente de control de depósito a base de polímero al sistema acuoso.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la composición que contiene cerio y el agente de control de depósito a base de polimero están presentes en el sistema acuoso en un intervalo de proporción en peso de 100:1 a 0.01:1000.
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además introducir por lo menos un agente de control de depósito a base de fosfonato al sistema acuoso.
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la composición que contiene cerio y el agente de control de depósito a base de fosfonato están presentes en el sistema acuoso en un intervalo de proporción en peso de 100:1 a 0.01:1000.
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además introducir por lo menos un agente de control de depósito a base de polímero' y por lo menos un agente de control de depósito a base de fosfonato al sistema acuoso.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la composición que contiene cerio, el agente de control de depósito a base de fosfonato y el agente de control de depósito a base de polímero están presentes en el sistema acuoso en una proporción de aproximadamente 1:4:10.
19. 19. Una composición para controlar la deposición de manganeso en un sistema acuoso, caracterizado porque comprende una composición que contiene cerio.
20. 20. La composición de conformidad con la reivindicación 19,- caracterizada porque la composición que contiene cerio es una sal de. cerio.
21. 21. La composición de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la composición que contiene cerio es una sal de cerio (III) .
22. 22. La composición de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la composición que contiene cerio comprende cerio (III) .
23. 23. La composición de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la composición que contiene cerio es un compuesto de cerio inorgánico.
24. 24. La composición ' de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la composición que contiene cerio es un compuesto de cerio orgánico.
25. 25. La composición de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque comprende además un agente de control de depósito.
26. 26. La composición de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque por lo menos un agente de control de depósito es un agente de control de depósito a base de polímero.
27. 27. La composición de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque el por lo menos un agente de control de depósito es un agente de control de depósito a base de fosfonato.
28. 28. La composición de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque la composición que contiene cerio y el por lo menos un agente de control de depósito están presentes en la composición en una proporción de 0.01:1.
29. 29. La composición de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque el por lo menos un agente de control de depósito comprende un agente de control de depósito a base de polímero y un agente de control de depósito a base de fosfonato.
30. 30. La composición de conformidad con la reivindicación 29, caracterizada porque la composición que contiene cerio, el agente de control de depósito a base de fosfonato y el agente de control de depósito a base de polímero están presentes en -el sistema acuoso en una proporción de aproximadamente 1:4:10.
31. 31. Un método de estabilización de cloro de agentes de control de depósito en un sistema acuoso, caracterizado porque comprende introducir una cantidad efectiva de por lo menos una composición que contiene cerio al sistema acuoso.
32. 32. Un método de estabilización de cloro de auxiliares de lavandería orgánicos en un sistema acuoso, caracterizado porque comprende introducir una cantidad efectiva de por lo menos una composición que contiene cerio
33. 33. Un método para reducir la degradación de por lo menos un agente de control de depósito, caracterizado porque comprende introducir una cantidad efectiva de por lo menos una composición que contiene cerio al sistema acuoso.
34. 34. Un método para reducir la degradación de por lo menos un auxiliar orgánico de lavandería, caracterizado porque comprende introducir una cantidad efectiva de por lo menos una composición que contiene cerio al sistema acuoso.
35. 35. El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque el auxiliar orgánico de lavandería es un tinte, colorante, producto de adición, secuestrante, perfume, solución reguladora del pH, antioxidante o surfactante o cualquier combinación de los mismos.
36. 36. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la degradación es provocada por al menos un halógeno o material que contiene halógeno.
37. 37. El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque la degradación es provocada por al menos un halógeno o material que contiene halógeno.