PL154991B1

PL154991B1 - Agent for chemically softening water in circulatory heating systems

Info

Publication number: PL154991B1
Application number: PL26807287A
Authority: PL
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1991-10-31
Also published as: PL268072A1

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 154 991RZECZPOSPOLITA PATENT DESCRIPTION 154 991

POLSKAPOLAND

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 87 10 05 (P. 268072)Additional patent to patent no. - Pending: 87 10 05 (P. 268072)

Pierwsszństwo-Int. Cl.⁵ C02F 5/14 C23F 14,/02Precedence-Int. Cl. ⁵ C02F 5/14 C23F 14/02

01103 001103 0

URZĄDOFFICE

PATENTOWYPATENT

RPRP

Zgłoszenie ogłoszono: 89 04 17Application announced: 89 04 17

Opis patentowy opublikowano: 1992 03 31Patent description published: 1992 03 31

Toórcy wynalazku: Alojzy Kłopotek, Beata B. Kłopotek, Danuta Własiuk, Andrzej Brambor, Roman Murawski, Jan Marcisiak, Jadwiga WersockaAuthors of the invention: Alojzy Kłopotek, Beata B. Kłopotek, Danuta Wlasiuk, Andrzej Brambor, Roman Murawski, Jan Marcisiak, Jadwiga Wersocka

Uprawniony z patentu: Instytut Chemii Przemysłowej,The holder of the patent: Industrial Chemistry Research Institute,

Warszawa (Polska) rWarsaw (Poland)

Środek do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnychAgent for chemical water softening in heating circulation systems

Przedmiotem wynalazku jest środek do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych.The present invention relates to a chemical water softening agent in heating circulation systems.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 108 422 sposób zapobiegania osadzaniu się kamienia kotłowego przy odparowywaniu zasolonej wody polega na tym, że do zasolonej wody dodaje się kwas mineralny — siarkowy lub solny — w takiej ilości, aby zobojętnić częściowo, ale nie całkowicie, alkaliczność wodorowęglanową i aby wartość pH zasolonej wody przepływającej przez urządzenia do odparowywania nie uległa zmniejszeniu poniżej 7,5, przy czym do wody dodaje się również dodatek inhibitujący osadzanie się kamienia kotłowego. Inhibitorami osadzania się kamienia są polifosforan, poliakrylan, polimetakrylan, fosforan, aminofosfonian, kwas wielokarboksylowy albo kopolimer lub terpolimer nienasyconego kwasu z jednym lub kilkoma monomerami. Do wody dodaje się tyle kwasu, aby zobojętnić 30-80%, korzystnie 50-70% alkaliczności pochodzącej od wodorowęglanów oraz inhibitor 0,5-10, korzystnie 0,5-5 części na milion zasolonej wody.A method known from Polish patent specification No. 108,422 to prevent limescale deposits in the evaporation of salty water consists in adding a mineral acid - sulfuric or hydrochloric - to the salty water in such an amount to neutralize partially, but not completely, the bicarbonate alkalinity and so that the pH of the saline water flowing through the evaporation devices is not reduced to below 7.5, a limescale inhibitor additive is also added to the water. Scaling inhibitors are polyphosphate, polyacrylate, polymethacrylate, phosphate, aminophosphonate, polycarboxylic acid, or a copolymer or terpolymer of an unsaturated acid with one or more monomers. Sufficient acid is added to the water to neutralize 30-80%, preferably 50-70%, of the alkalinity derived from bicarbonate, and an inhibitor of 0.5-10, preferably 0.5-5 parts per million of salted water.

Znany jest również z brytyjskiego opisu patentowego nr 1414918 sposób zapobiegania osadzaniu się kamienia kotłowego, który polega na dodawaniu do wody zhydrolizowanego kopolimeru bezwodnika maleinowego z nienasyconym monomerem lub mieszaniną monomerów, w którym stosunek molowy bezwodnika maleinowego do ogólnej ilości pozostałych monomerów wynosi od 2,5:1 do 100:1, a masa molekularna kopolimeru wynosi do 1000. Ilość dodawanego kopolimeru wynosi od 1 do 100 części na milion części wagowych wody. Proces kopolimeryzacji prowadzono w reaktywnych rozpuszczalnikach — w toluenie lub ksylenie. Jako komonomery do otrzymania kopolimerów bezwodnika maleinowego użyto: kwas akrylowy, kwas metakrylowy, kwas krotonowy, akrylonitryl, akryloamid, octan winylu, styren, alfa-metylostyren, keton metylowinylowy lub akroleinę, względnie ich mieszaniny, a ponadto akrylan metylu lub metakrylan metylu, kwas itakonowy, bezwodnik itakonowy, estry kwasów akrylowego, metakrylowego, itakonowego lub krotonowego,, etylen, propylen lub ich mieszaniny. Otrzymany kopolimer hydrolizuje się za pomocą wody, alkaliów lub kwasu mineralnego.There is also known from British patent specification No. 1 414 918 a method of preventing limescale deposition, which consists in adding to water a hydrolyzed copolymer of maleic anhydride with an unsaturated monomer or a mixture of monomers in which the molar ratio of maleic anhydride to the total amount of remaining monomers is from 2.5: 1 to 100: 1 and the molecular weight of the copolymer is up to 1000. The amount of copolymer to be added is 1 to 100 parts per million parts by weight of water. The copolymerization process was carried out in reactive solvents - toluene or xylene. The following comonomers for the preparation of maleic anhydride copolymers were used: acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, acrylonitrile, acrylamide, vinyl acetate, styrene, alpha-methylstyrene, methyl vinyl ketone or acrolein, or mixtures thereof, and also methyl acrylate or methyl methacrylate, itaconic acid , itaconic anhydride, esters of acrylic, methacrylic, itaconic or crotonic acids, ethylene, propylene or mixtures thereof. The obtained copolymer is hydrolyzed with water, alkali or mineral acid.

154 991154 991

Podane w polskim i brytyjskim opisie sposoby zapobiegania przed wytwarzaniem się kamienia kotłowego nie zapewniają ochrony antykorozyjnej instalacji grzewczych oraz właściwego odczynu wody, który ma istotny wpływ na zdolność kompleksonów do wiązania jonów wywołujących twardość wody, a przede wszystkim jonów wapnia i magnezu.The methods of preventing the formation of limescale, provided in the Polish and British descriptions, do not provide corrosion protection for heating systems and the proper pH of the water, which has a significant impact on the ability of complexones to bind hardness-inducing ions, especially calcium and magnesium ions.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad znanych środków i sposobów zapobiegania wytrącaniu się kamienia wodnego przez odpowiedni dobór jakościowy i ilościowy składu chemicznego nowego środka do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych — w postaci cieczy, pasty lub proszku. Środek do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych zawiera: od 2,0 do 30 procent wagowych soli alkalicznej kwasu etylenodiaminotetraoctowego, od 1,5 do 85 procent wagowych soli alkalicznej kwasu polifosforowego lub kwasów polifosforowych, od 0,001 do 15 procent wagowych metakrzemianu sodowego, od 0,001 do 10 procent wagowych soli alkalicznej kwasu azotawego, od 0,01 do 90 procent wagowych wody, przy czym stosunek wagowy soli alkalicznej kwasu etylenodiaminotetraoctowego do soli alkalicznej kwasu polifosforowego lub kwasów polifosforowych wynosi od 10:1 do 1:30, a jako regulatory odczynu do pH = 8-12 stosuje się kwas ortofosforowy lub wodorotlenki metali alkalicznych. Jako sole alkaliczne kwasu etylenodiaminotetraoctowego i kwasu polifosforowego lub kwasów polifosforowych stosuje się sole metali alkalicznych lub amonowe lub monoetanoloaminowe lub dietanoloaminowe lub trietanoloaminowe, względnie ich mieszaniny.The aim of the invention is to eliminate the disadvantages of known means and methods for preventing the precipitation of water scale by appropriate qualitative and quantitative selection of the chemical composition of the new chemical water softening agent in heating circulation systems - in the form of a liquid, paste or powder. The chemical water softener for heating circulation systems contains: 2.0 to 30 weight percent alkali salt of ethylenediaminetetraacetic acid 1.5 to 85 weight percent alkali salt of polyphosphoric acid or polyphosphoric acids 0.001 to 15 weight percent sodium metasilicate, 0.001 to 10 percent by weight alkali salt of nitrous acid, 0.01 to 90 percent by weight water, the weight ratio of ethylenediaminetetraacetic acid alkali salt to the alkali salt of polyphosphoric acid or polyphosphoric acids is from 10: 1 to 1:30, and as pH adjusters up to pH = 8-12, orthophosphoric acid or alkali metal hydroxides are used. The alkali metal or ammonium or monoethanolamine or diethanolamine or triethanolamine salts or mixtures thereof are used as the alkali salts of ethylenediaminetetraacetic acid and polyphosphoric acid or polyphosphoric acids.

Środek według wynalazku wykazuje bardzo dobre własności zmiękczające wodę, brak zdolności pianotwórczej i wysoką zdolność zapobiegania tworzeniu się kamienia na elementach grzewczych układów cyrkulacyjnych w temperaturach 70-100°C. Nieoczekiwanie okazało się, że środek według wynalazku w postaci wodnych roztworów o stężeniu wyższym od 0,001 procenta wagowego posiada niższy wagowy wskaźnik korozji i niższą szybkość korozji względem stali węglowej od wody o twardości 10°n, otrzymanej z wody destylowanej. Tak więc środek według wynalazku jest jednocześnie inhibitorem korozji względem stali węglowej w temperaturach od 20 do 100°C.The agent according to the invention shows very good water softening properties, no foaming capacity and a high ability to prevent scale formation on the heating elements of the circulation systems at temperatures of 70-100 ° C. Surprisingly, it was found that the agent according to the invention in the form of aqueous solutions with a concentration of more than 0.001 percent by weight has a lower corrosion index by weight and a lower corrosion rate compared to carbon steel than water with a hardness of 10 n obtained from distilled water. Thus, the agent according to the invention is also a corrosion inhibitor against carbon steel at temperatures from 20 to 100 ° C.

Środek według wynalazku stosuje się jako chemiczny zmiękczacz wody i inhibitor korozji w grzewczych układach cyrkulacyjnych w obiektach mieszkalnych i przemysłowych, zapobiegający tworzeniu się i odkładaniu kamienia wodnego i kotłowego na powierzchniach elementów grzewczo-cyrkulacyj nych.The agent according to the invention is used as a chemical water softener and corrosion inhibitor in heating circulation systems in residential and industrial facilities, preventing the formation and deposition of water and boiler scale on the surfaces of heating and circulation elements.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w poniższych przykładach wykonania.The subject of the invention is presented in the following examples.

Przykład I. Przykładowe składy chemiczne środka do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych podaje tabela 1.Example I. Examples of chemical compositions of a chemical water softening agent in heating circulation systems are given in Table 1.

Tabela 1Table 1

Przykładowe składy chemiczne środka do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych.Examples of chemical compositions of a chemical water softener in heating circulation systems.

Nazwa składnika środka do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych Ingredient name of the chemical water softener in heating circulation systems Zawartość składnika w procentach wagowych w recepturze nr The content of the ingredient in percent by weight in the formula no 1 2 1 2 3 3 4 4 5 5 Sól alkaliczna kwasu etylenodiamino- Ethylenediamine acid, alkali salt tetraoctowego tetraacetic 30 thirty 21,6 21.6 3,5 3.5 2,88 2.88 2,83 2.83 Sól alkaliczna kwasu polifosforowe- Alkaline salt of polyphosphoric acid go lub kwasów polifosforowych it or polyphosphoric acids 3 3 3 3 72 72 82 82 85 85 Metakrzemian sodowy Sodium metasilicate 0,001 0.001 0,001 0.001 15 15 10 10 6 6 Sól alkaliczna kwasu azotawego Alkaline salt of nitrous acid 10 10 4 4 0,1 0.1 0,01 0.01 0,001 0.001 Regulatory odczynu kwas ortofosforo- PH regulators orthophosphorus acid wy lub wodorotlenki metali alkalicz- or alkali metal hydroxides Regulacja odczynu PH adjustment do pH 8—12 to a pH of 8-12 nych all Woda Water 56,9 56.9 71,3 71.3 9,4 9.4 5,11 5.11 6,169 6.169

Przykład II. Sposób wytwarzania środka do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych w postaci cieczy według receptury 2 przedstawia się następująco: do reaktora ługoodpornego zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne, element grzewczy, termometr, lej zasypowy oraz połączonego ze zbiornikiem namiarowym wody i ze zbiornikiem namiarowym soli sodowej kwasu etylenodiaminotetraoctowego w postaci 36% wodnego roztworu wprowadzaExample II. The method of producing a chemical water softener in heating circulation systems in the form of a liquid according to recipe 2 is as follows: for a leach-proof reactor equipped with a mechanical agitator, a heating element, a thermometer, a hopper and connected to a water reservoir and a sodium salt reservoir of ethylenediaminetetraacetic acid as a 36% aqueous solution is introduced

154 991 się grawitacyjnie 32 kg wody o twardości mniejszej od 4°n. Następnie uruchamia się mieszadło mechaniczne i mieszając podgrzewa wodę do temperatury 40-50°C. Przez lej zasypowy wprowadza się stopniowo do reaktora przy ciągłym mieszaniu jego zawartości 3 kg heksametafosforanu sodowego i po jego rozpuszczeniu 4 kg azotynu sodowego.154,991 by gravity, 32 kg of water with a hardness less than 4 ° n. Then the mechanical stirrer is started and the water is heated with stirring to 40-50 ° C. Through the hopper, 3 kg of sodium hexametaphosphate and, after dissolving it, 4 kg of sodium nitrite, are gradually introduced into the reactor with continuous stirring.

Przy ciągłym mieszaniu ze zbiornika namiarowego dozuje się stopniowo 60 kg 36% (wagowo) wodnego roztworu soli sodowej kwasu etylenodiaminotetraoctowego. Z kolei miesza się zawartość reaktora jeszcze przez 15 minut. Następnie pobiera się próbkę, oznacza w niej pH i reguluje się odczyn zawartości reaktora do wymaganego pH za pomocą 40% roztworu wodorotlenku sodowego, którego dodatek przy prawidłowym standarcie surowców powinien wynosić nie więcej niż 1 kg. Mieszając zawartość reaktora schładza się do temperatury niższej od 35°C. Otrzymane w ten sposób około 100 kg ciekłego środka do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych konfekcjonuje się do opakowań jednostkowych.With continuous stirring, 60 kg of a 36% (by weight) aqueous solution of the sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid are dosed in steps from the reservoir. The reactor contents are then stirred for an additional 15 minutes. Then a sample is taken, the pH in it is determined and the reaction of the reactor contents is adjusted to the required pH by means of 40% sodium hydroxide solution, the addition of which should not exceed 1 kg with the correct standard of raw materials. While stirring, the reactor contents are cooled to a temperature lower than 35 ° C. About 100 kg of a liquid chemical water softener obtained in this way in heating circulation systems are packed into unit packages.

Przykład III. Sposób wytwarzania środka do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych w postaci proszku według receptury 4 przedstawia się następująco: do mieszalnika stożkowego zaopatrzonego w mieszadło ślimakowe o ruchu planetarnym, dozownik ślimakowy dla dozowania surowców sypkich, dyszę rozpyłową lub inne urządzenie natryskowe do zraszania surowców sypkich 36% wodnym roztworem soli sodowej kwasu etylenodiaminotetraoctowego, zasilaną pompą dozuje się z leja zasypowego poprzez dozownik ślimakowy 82 kg soli alkalicznej kwasów polifosforanowych w postaci 72 kg trójpolifosforanu sodowego i 10 kg heksametafosforanu sodowego, a następnie 10 kg metakrzemianu sodowego. Zawartość mieszalnika miesza się przez 20—30 minut aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Mieszając zawartość mieszalnika zrasza się ją 36% wodnym roztworem soli sodowej kwasu etylenodiaminotetraoctowego w ilości 8 kg, który podaje się ze zbiornika namiarowego pompą do urządzenia zraszającego w postaci dyszy rozpyłowej lub natrysku zainstalowanego pod pokrywą mieszalnika. Tworzące się podczas procesu technologicznego pyły z surowców sypkich wychwytywane są przez filtr workowy i zawracane do mieszalnika. Po zakończeniu wprowadzania surowców zawartość mieszalnika miesza się jeszcze przez 10 — 15 minut. Otrzymane w ten sposób około 100 kg środka do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych w postaci proszku konfekcjonuje się do opakowań jednostkowych.Example III. The method of producing a chemical water softener in powder heating circulation systems according to recipe 4 is as follows: for a conical mixer equipped with a planetary worm agitator, a screw feeder for dosing loose materials, a spray nozzle or other spraying device for sprinkling loose materials 36 % aqueous solution of sodium ethylenediaminetetraacetic acid, powered by a pump, is dosed from the hopper through a screw feeder 82 kg of alkali salt of polyphosphate acids in the form of 72 kg of sodium tripolyphosphate and 10 kg of sodium hexametaphosphate, and then 10 kg of sodium metasilicate. The contents of the mixer are mixed for 20-30 minutes until a homogeneous mixture is obtained. While stirring the contents of the mixer, it is sprinkled with 36% aqueous solution of sodium ethylenediaminetetraacetic acid in the amount of 8 kg, which is fed from the measuring tank by a pump to the spraying device in the form of a spray nozzle or a spray installed under the mixer cover. The dust from loose materials formed during the technological process is captured by a bag filter and returned to the mixer. After the feed has been completed, the contents of the mixer are mixed for another 10-15 minutes. About 100 kg of the chemical water softening agent obtained in this way in the heating circulation systems in the form of a powder are packed into unit packages.

Przykład IV. Środek otrzymany według receptur 2 i 4 z przykładu I poddano badaniom zdolności kompleksującej w stosunku do jonów wapnia przy pH= 10 i jonów magnezu przy pH=ll w porównaniu do znanego kompleksonu, jakim jest cytrynian sodowy. Badania zdolności kompleksującej przy pH = 10 wykonano metodą wersenianową, natomiast przy pH = 11 metodą zmętnieniową. Badania metodą zmętnieniową wykonano w sposób następujący: do zlewki odważono 2 g środka z dokładnością 0,001 g, następnie rozpuszczono w wodzie destylowanej i przeniesiono ilościowo do kolby miarowej 100 cm³ i dopełniono wodą do kreski. Pobrano pipetą 10 cm³roztworu i przeniesiono do zlewki. Roztwór rozcieńczono 50 cm³ wody i dodano 5 cm³ 2% roztworu szczawianu sodowego. Następnie określono temperaturę mieszaniny za pomocą termometru i doprowadzono ją do 20°C przez ogrzanie lub schłodzenie próbki. Do zlewki wprowadzono elektrodę kalomełową i szklaną, podłączono je do pH — metru, określono wartość pH roztworu i skorygowano je do wartości zadanej przez dodanie roztworu wodorotlenku sodowego lub roztworu kwasu solnego. Następnie uruchomiono mieszadło magnetyczne i mieszając zawartość zlewki powoli miareczkowano zawarty w niej roztwór przy użyciu 5% (wagowo) chlorku magnezowego, aż do chwili uzyskania trwałego zmętnienia roztworu. Miareczkowanie prowadzono w temperaturze 20°C i przy stałej, zadanej wartości pH, posługując się w miarę potrzeb roztworami wodorotlenku sodowego lub kwasu solnego. Zdolność kompleksowania jonów magnezuExample IV. The agent obtained according to recipes 2 and 4 of Example 1 was tested for its complexing capacity with respect to calcium ions at pH = 10 and magnesium ions at pH = 11 in comparison to the known complexone, sodium citrate. The complexing capacity tests at pH = 10 were performed by the edetate method, and at pH = 11 by the turbidity method. The tests with the turbidity method were performed as follows: 2 g of the agent were weighed into a beaker with an accuracy of 0.001 g, then dissolved in distilled water and quantitatively transferred to a 100 cm ³ volumetric flask and made up to the mark with water. 10 cm ^{3 of the} solution was pipetted and transferred to a beaker. The solution was diluted with 50 cm ^{3 of} water and 5 cm ^{3 of a} 2% sodium oxalate solution was added. The temperature of the mixture was then determined with a thermometer and brought to 20 ° C by heating or cooling the sample. A carbon and glass electrode were introduced into the beaker, connected to a pH-meter, the pH of the solution was determined and adjusted to the preset value by adding sodium hydroxide solution or hydrochloric acid solution. Then the magnetic stirrer was turned on and, while stirring the contents of the beaker, the solution was slowly titrated with 5% (by weight) magnesium chloride until the solution was permanently turbid. Titration was carried out at a temperature of 20 ° C and a constant, set pH value, with the use of solutions of sodium hydroxide or hydrochloric acid as needed. The ability to complex magnesium ions

Mg²⁺(X j^jg2+ ), wyrażoną w mg Mg²⁺/1 g środka obliczono ze wzoru:Mg ²⁺ (X j ^ jg2 +), expressed in mg Mg ²⁺ / 1 g of the agent was calculated from the formula:

^XMg2* ^XMg 2 *

V-AV-A

0,1 · m gdzie:0.1 m where:

Vilość roztworu soli kompleksowanego metalu zużyta do miareczkowania, cm³ m — naważka środka użyta do sporządzenia 100 cm 0,1 — współczynnik przeliczeniowy, ok. 2% wodnego roztworu, g,Quantity of the complex metal salt solution used for titration, cm ³ m - the quantity of agent used for the preparation of 100 cm 0.1 - conversion factor, approx. 2% of the aqueous solution, g,

154 991154 991

A — ilość jonu Mg²⁺ odpowiadająca ściśle 1 cm³ roztworu soli kompleksowanego metalu, mg Mg²⁺/1 cm3, obliczono według wzoru:A - the amount of Mg ²⁺ ion corresponding strictly to 1 cm ³ of the salt solution of the complexed metal, mg Mg ²⁺ / 1 cm3, calculated according to the formula:

mi-Mwg2⁺ · 1000mi-Mwg2 ⁺ · 1000

1O0-M przy czym:1O0-M where:

mi — naważka soli kompleksowanego metalu użyta do sporządzenia 100 ml wodnego roztworu, g,mi - mass of complex metal salt used to make 100 ml of aqueous solution, g,

Mm_b ²⁺ — masa atomowa kompleksowanego metalu, g/mol,Mm _b ²⁺ - atomic mass of complex metal, g / mol,

M — masa cząsteczkowa soli kompleksowanego metalu, g/mol,M - molecular weight of the complex metal salt, g / mol,

10X0 — współczynnik przeliczeniowy, mg/g,10X0 - conversion factor, mg / g,

1X0 — objętość wodnego roztworu soli kompleksowanego metalu, cm31X0 - volume of the aqueous salt solution of complexed metal, cm3

Zdolność kompleksującą środka metodą wersenianową oznaczano następująco: w zlewce odważono 1 g środka z dokładnością 0,0001 g. Następnie rozpuszczono ją w wodzie destylowanej i przeniesiono ilościowo do kolby miarowej 100 ml i dopełniono ją wodą do kreski. Następnie pobrano pipetą 5 ml roztworu do kolby stożkowej, dodano 40 ml wody destylowanej, 10 ml roztworu chlorku wapnia, 2 ml buforu przy pH = 10 i czerń eriochromową. Miareczkowano całość roztworem wersenianu sodowego do zmiany zabarwienia roztworu miareczkowanego z różowofiołkowego na niebieskie, (bez odcienia fioletowego). Zdolność kompleksującą Xc«²+ w mg Ca2+/1 g obliczono ze wzoru:The complexing capacity of the agent by the edetate method was determined as follows: 1 g of the agent was weighed with an accuracy of 0.0001 g in a beaker. Then it was dissolved in distilled water and quantitatively transferred to a 100 ml volumetric flask and made up to the mark with water. Then 5 ml of the solution were pipetted into a conical flask, 40 ml of distilled water, 10 ml of calcium chloride solution, 2 ml of buffer at pH = 10 and Eriochrome Black were added. The whole was titrated with sodium edetate solution until the color of the titration solution changed from pink to violet to blue (no violet tint). The complexing capacity of Xc < ² + in mg Ca2 + / 1 g was calculated from the formula:

V (10-Ncac.2 -V-Nw)· 801,6V (10-Ncac.2 -V-Nw) 801.6

Ca mCa m

gdzie:where:

— objętość roztworu chlorku wapniowego, cm3,- volume of calcium chloride solution, cm3,

Nęaci2 — miano roztworu chlorku wapnia, mol/dm3,Nęaci2 - the titre of calcium chloride solution, mol / dm3,

V — objętość wersenianu sodowego zużyta do miareczkowania, cm3 Nw — miano roztworu wersenianu sodowego, mol/dm3,V - volume of sodium edetate used for titration, cm3 Nw - titre of sodium edetate solution, mol / dm3,

801,6 — współczynnik przeliczeniowy, g/mol, m — masa substancji użyta do sporządzenia 100 cm3 roztworu, g.801.6 - conversion factor, g / mol, m - mass of the substance used to prepare 100 cm3 of the solution, g.

Uzyskane wyniki badań ilustruje tabela 2.The obtained test results are presented in Table 2.

Tabela 2Table 2

Zdolność kompleksującą środka według wynalazku oraz cytrynianu sodowego w temperaturze 20° w odniesieniu do jonów wapnia i magnezu.Complexing capacity of the agent according to the invention and sodium citrate at 20 ° with respect to calcium and magnesium ions.

Nazwa środka Name of the measure pH pomiaru pH measurement Kompleksowany jon Complex ion Zdolność kompleksującą w mg/g środka Complexing capacity in mg / g of agent 2 2 3 3 4 4 5 5 Cytrynian sodowy Sodium citrate 10 10 Ca2* Ca2 * 2 2 11 11 Mg2* Mg2 * 3 3 Środek według receptury 2 Measure according to recipe 2 10 10 Ca2* Ca2 * 28 28 z przykładu I wynalazku from Example 1 of the invention 11 11 Mg2* Mg2 * 43 43 Środek według receptury 4 Measure according to recipe 4 10 10 Ca2* Ca2 * 97 97 z przykładu I wynalazku from Example 1 of the invention 11 11 Mg²⁺ Mg ²⁺ 160 160

Podane w tabeli 2 wyniki badań wskazują, że środek według wynalazku posiada dobrą zdolność do kompleksowania jonów wywołujących twardość wody, które w postaci soli tworzą kamień kotłowy. Zdolność kompleksującą środka według wynalazku jest wielokrotnie większa od znanego kompleksonu, jakim jest cytrynian sodowy.The test results given in Table 2 show that the compositions according to the invention have a good ability to complex the hardness ions which form a scale in the form of a salt. The complexing ability of the agent according to the invention is many times greater than that of the known complexone, which is sodium citrate.

Przykład V. Otrzymany według receptur 2 i 4 z przykładu I środek do chemicznego zmiękczania wody w grzewczych układach cyrkulacyjnych poddano badaniom działania korozyjnego w stosunku do stali węglowej St3S odpowiadającej normie przedmiotowej PN-75/H-84019.EXAMPLE 5 The chemical water softening agent obtained according to recipes 2 and 4 of Example 1 in heating circulation systems was tested for corrosive activity against St3S carbon steel corresponding to the subject standard PN-75 / H-84019.

Badania wykonano metodą grawimetryczną w oparciu o normę czynnościową ΡΝ-78ΖΗ-04610. Badania przeprowadzono metodą przyśpieszoną, polegającą na tym, że oczyszczone, odtłuszczone i zważone płytki ze stali węglowej zanurzono w wodzie o twardości 10°n oraz w wodnych roztworach środka według wynalazku. Temperatura medium korozyjnego wynosiła 20±2°C i 70±2°C, a czas jego działania 72 h. Po wyjęciu z medium korozyjnego płytki ze stali węglowej czyszczono mechanicznie, odtłuszczono i ważono. Na podstawie ubytków masy określono wagowy wskaźnik korozji K i szybkość korozji A. Uzyskane wyniki badań przedstawia tabela 3.The tests were performed using the gravimetric method based on the functional standard ΡΝ-78ΖΗ-04610. The tests were carried out using the accelerated method, in which the cleaned, degreased and weighed carbon steel plates were immersed in water with a hardness of 10 ° N and in water solutions of the agent according to the invention. The temperature of the corrosive medium was 20 ± 2 ° C and 70 ± 2 ° C, and the time of its operation was 72 h. After removing from the corrosive medium, the carbon steel plates were mechanically cleaned, degreased and weighed. On the basis of the mass losses, the corrosion index K and corrosion rate A were determined. The obtained test results are presented in Table 3.

Tabela 3Table 3

Wagowy wskaźnik korozji i szybkość korozji wody o twardości 10°n oraz wodnych roztworów środka według wynalazku w zależności od temperatury i stężenia w stosunku do stali węglowej St3S.Weight corrosion index and corrosion rate of water with a hardness of 10 [deg.] N and aqueous solutions of the agent according to the invention depending on the temperature and concentration in relation to the St3S carbon steel.

Medium korozyjne Corrosive medium Temp. (°C) Temp. (° C) Stężenie środka zmiękczającego (% wagowy) Softener concentration (wt%) Wagowy wskaźnik korozji (g/m^J - h)Corrosion by weight (g / m ^J - h) Szybkość korozji (mm/rok) Speed corrosion (mm / year) 20 twenty 0 0 0,0573 0.0573 0,0643 0.0643 Woda Water 70 70 0 0 0,1826 0.1826 0,2051 0.2051 Środek według receptury 2 Measure according to recipe 2 0,1 0.1 0,0439 0.0439 0,0493 0.0493 20 _ twenty _ z przykładu I wynalazku from Example 1 of the invention 1,0 1.0 0,0066 0.0066 0,0075 0.0075 0,1 0.1 0,0683 0.0683 0,0767 0.0767 70 _ 70 _ 1,0 1.0 0,0103 0.0103 0,0117 0.0117 Środek według receptury 4 Measure according to recipe 4 0,1 0.1 0,0352 0.0352 0,0396 0.0396 20 _ twenty _ z przykładu 1 wynalazku from example 1 of the invention 1,0 1.0 0,0047 0.0047 0,0052 0.0052 0,1 0.1 0,0548 0.0548 0,0616 0.0616 70 — 70 - 1,0 1.0 0,0073 0.0073 0,0081 0.0081

Zawarte w tabeli 3 wyniki badań wskazują, że działanie korodujące środka według wynalazku jest znacznie niższe od wody o twardości 10°n, przygotowanej zgodnie z punktem 2. 1.3. normy czynnościowej PN-74/ C-04801.The test results presented in Table 3 show that the corrosive effect of the agent according to the invention is much lower than that of water with a hardness of 10 ° n, prepared according to point 2. 1.3. of the functional standard PN-74 / C-04801.

Środek według wynalazku wykazuje bardzo dobre wtesnoto antykorozyjne ⁱ jest dobrym inhibitorem korozji.The agent according to the invention shows very good anti-corrosion properties ^and is a good corrosion inhibitor.

Claims

Patent claims

A chemical water softening agent for heating circulation systems containing hardness-inducing metal ion complexing compounds, characterized in that it contains from 2.0 to 30 percent by weight of an alkali salt of ethylenediaminetetraacetic acid, from 1.5 to 85 percent by weight of alkali polyphosphoric acid or polyphosphoric acids, 0.001 to 15 weight percent sodium metasilicate, 0.001 to 10 weight percent nitrous acid alkali salt, 0.01 to 90 weight percent water, the weight ratio of ethylenediaminetetraacetic acid alkali salt to alkali salt of polyphosphoric acid or polyphosphoric acids ranges from 10: 1 to 1:30, and orthophosphoric acid or alkali metal hydroxides are used as pH adjusters to pH = 8-12.

2. The agent according to claim A process as claimed in claim 1, characterized in that alkali metal or ammonium or monoethanolamine or diethanolamine or triethanolamine salts or mixtures thereof are used as the alkali salts of ethylenediaminetetraacetic acid and polyphosphoric acid or acids.

Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies

Price: PLN 3,000