CS228816B1 - Nízkopenivý proetriedok alebo komponent a dispergačným a sekvestračným účinkom - Google Patents

Description

2. 228 818

Vynález sa týká nízkopenivóho prostriedku s disper-gačným a sekvestračným účinkom pře vodné teplonosné pro-stredie, najmě pře cirkulačně chladiace okruhy· V súčasnej době je už samozřejmé· ž.e pri nedostatkuúžitkovej vody musí sa s ňou racionálna ěetriť a robiťtaké opatrenia, aby voda bola viackrát využitá najmě prechladiace účely· Rieši sa to najmě tým, že chladiaca vo-da v cirkulačnom systéme cirkuluje od chladiacich apará-tov, v ktorých naberá teplo na chladiace veže, kde prú-dom vzducnu a čiastočným odpařením sa ochladí a ochládanáide spět* do tepelných výmenníkov. Úžit ková chladiaca vodaobsahuje rózne rozpuštěné látky· najmě soli vápnika ahorčíka, ďalej rózne riasy· kaly, nerozpustné látky - a-norganického a organického póvodu, Tieto látky vytvárajúinkrusty najma na chladiacich trubkách tepelných výmenní-kov a tým spósobujú okrem zníženia účinnosti chladenianáslednú silnú koroziu.

Na zamedzenie korozie chladiacich systémov pridáva-jú sa do chladiacich véd inhibitory rózneho druhu· Nazabránenie rastu mikroorganizmov sú přidávané rózne typybiocidov, Na zamedzenie tvorby úsad a inkrustov v chla-diacich systémoch pridávajú sa do cirkulačnej vody pro-striedky s dispergačnými a sekvestračnými účinkami·

Sekvestračné činidlá tvorbou nestechiometrickýchkomplexov zabraňujú vzniku nerozpustných soli a tvorbuich vretiev na povrchu materiálov» Oispergačné činidlá 228 816 majú zase za úlohu udržovat už vytvořené pevné částice*ktoré mdžu pochádzať z hrdze, prachu* ilov* piesku* bio-masy a hlavně uhličitanu vápenatého vo vodě v podobě dis-perzie* aby nenastávalo ich usadzovanie a prilnievanie nasteny rúrok aparátov. Zloženie dispergátorov a sekvestrač-ných činidiel je rozmanité* Medzi typické dispergátorypatria anionové polyméry karboxylových zj.účenin v podoběich alkalických soli* Polyméry můžu mať mol* hmotnost o-kolo 50 000 a tak mdžu mať zabudované vo svojej molekulesty6ky funkčných -COOH skupin. Neionové tenzidy sa vovelkom použivajú ako dispergátory.t Patria sem napr.oxyetylovanó acyklické aminy Οθ až ktoré sa doporu- čujú na dispergovanie Si02 /kysličníka křemičitého/ vovodě /V. Brit* pat. 952 352/* podobné ako i oxyetylovanýnonylfenol /V. Brit. pat. 1 141 924/. Medzi sekvestračnéprostriedky patria například zlúčeniny na báze kyselinyetylóndiamíntetraoctovej a organofosfonovej kysálny* V poelednom období sa kombinujú tieto prostriedky vhod-nými inhibítormi korózie* potažné biocidnými přípravkami.Použivajú sa rdzne korabinácie a vo viacerých případech ipříměsí polymerných látok* najma na báze kyseliny akrylo-vej· Například dávkovanie do vody množstvo 5 ppm zmesikyseliny akrylovej a 2-hydroxyetylraetakrylát monofosfá-tu sodného zniži zanášanie vo výmenníkoch a chladiacichvežiach o 75 % /Ziap* pat, 79 * 29 * 315/. Fosfátovaná ky-selina polyakrylová má podobné vlastnosti /Braz. pat* 7 806 282/. Kanadský patent 1 081 694 uvádza prípravokna báze fosfátovaného esteru glycerínu alebo fosfátova-ného oxyetylovaného glycerínu. Z tenzidov sú uvádzanékopolyraéry etylénoxidu a propylónoxidu typu Tetronic/kopolymér etylénoxidu a propylénoxidu na etylóndiamín/.Prostriedok připravený fosfatáciou oxypropylovanýchamínov alebo fosfatáciou oxypropylovaných hydroxyuhlo-vodíkov uvádza USA pat* 3 965 003. NSR pat. 2 453 107udává zlepšený prostriedok používaný v chladiacich vo*dách připravený fosfatáciou aminoalkoholu s polyhydroxy- 228 818 zlúčeninami, Ako najpoužívanéjšie aminoalkoholy sú eta-nol^amíny, Typická polyhydroxyzlúčenina je glyceríns 1,5 až 2,5 molmi etylénoxidu, oxyetylovaný manit, oxyety-lovaný sorbit,·oxyetylovaný trimetylolpropan s 1,5 až 2,5molmi etylénoxidu, K fosforesterovej zmesi sa přidává vpvodě rozpustná zinočnatá sol napr. chlorid zinočnatý ale»bo síran zinočnatý v koncentráciách od 5 do 30 % hmot.vo vztahu k fosforesteru, Čsl, autorské osvedčenie č. 214 615 uvádza dispergačný·prostriedok znižujúci tvorbuúsad a inkrustov zo zmesi kopolyméru etylénoxidu s pro-pylénoxidom a alkylpolyglykóléterfosfátu.

Nedostatkom uvádzaných látok je to, že viaceré pří-pravky sú pěnivé, napr, oxyetylované acyklické aminy Cgaž Cg,*» oxyetylovaný nonylfenol, fosfátovaný ester oxy-etylovaného glycerínu a podobné, Pripravujú sa z ťažkodostupných surovin alebo na dosiahnutie dispergačno--sekvestračného efektu musí ss*kombinovať niekolko zlú-čenín.

Nedostatky známého stavu techniky v tejto oblastido značnej miery odstraňuje nízkopenivý prostriedokalebo komponent s dispergačným a sekvestračným účinkompodlá vynálezu, ktorý je tvořený polymérom etylénoxidus propylénoxidom na iniciátore s aktivnym vodíkom fos-fátovaným na obsah fosforu 1,5 až 12 % hmot,, pričommolekdová hmotnost polypropylénglykolovóho reťazca je200 až 2 000 a množstvo etylénoxidu v polymére je 10až 60 % hmot.

Iniciátor reakcie sú zlúčeniny s aktivnym vodíkomv molekule ako sú alkoholy, glykoly, glycerín, kyseliny,rastlinrié oleje,

Fosfatácia sa móže uskutočňovať běžnými fosfatač-nými činidlami ako sú P205, POC13 alebo kyselina póly·*fosforečná. Pri fosfatácii vzniká zmes esterov, pričompri použití P2®5 Prevláda monoester a diester. Získanýester sa móžs použit v kyslej formě alebo mdže byť ne- 228 816 utralizovaný hydroxidmi alkalických kovov, poťažne amí~noalkoholmi® Výhodou nizkopenivého prostriedku alebo komponentus dispergačným a sekvestračným účinkom podlá vynálezu jeto® že na dosiahnutie dispeřgačno-sekvestračného účinkunemusí sa kombinovat' viacero látok, ale účinnost sa dádosiahnuť jednou zlúčeninou. Na jeho výrobu nie sú po-třebné ťažkodostupné suroviny® Oxyetylácia, oxypropylá-cia a fosfatácia sú běžnými technologickými postupmi po-užívané pri výrobě tenzidov® Získaný produkt je dobré J» rozpustný vo vodě, takže netřeba používat iné rozpúéťad-lá® Výhodou je i to, že prostriedok alebo komponent pod-lá vynálezu nepení alebo má len nizku penivosť® Prostriedok možno kombinovat s inhibitormi korozie a biocidnýmilátkami® Ďalšie výhody sú zřejmé z prikladov prevedenia® Příklad 1 450 g polyméru etylénoxidu s propylénoxidom připra-veného za použitia iniciátora polymerizácie 1,2-propy-lénglykolu a obsahujúceho dížku polypropylénglykolové-ho reťazca mol® hmotnost 300 a množstvo naviazanéhoetylénoxidu 50 % hmot® je fosfátované pri teplote 60až 80 °C s P2°5· Celkové množstvo přidaného p2°5 3® 130 g. Vzniknutý produkt obsahuje 9,8 % hmot, fosforu®Produkt je skúšaný na dispeřgačno-sekvestračnú účinnostpodlá dalej námi popisanej metody a pri koncentrácii10 mg . Γ1 má účinnost 33,3 %% Penivosť produktu « 0.

Potřebné chemikálie, roztoky a pomócky: —1 - 0,007 M roztok KC1 /0,5219 g . 1 / - uhličitan vápenatý zrážaný čsl® 2 - Lachema, Brno - 0,1 M roztok Chelatonu III /37,224 g . 1*^/ - amoniakálny pufer: 54 g NH^Cl 350 cm3 NH40H konc. H2P do 1 000 cm3 - indikátor Eriochroraová čerň T s Na»Cl v posnere 1 : 10 - 6 - * HC1 /1 t 1/ « termostat - Stopky 228 818 * meracia nádoba s 3e to v podstata dvojplášťová kadinka a prívodom a odvodom temperovacej kva-paliny.

Rozměry nádoby sú: vnútorný priemer70 mm, výška 120 mm, Vo výške 60 mm jeumiestnený výtokový otvor s kohútikom - výkonné miešadlo zhotovené z koroziovzdornej oceli - výveva 3 - Erlenmayerova, poťažne titračná banka obsahu 250 cm * odmerný válec, odmerná banka 250 cm , byreta, pipety,Pracovný postup:

Oo meracej banky sa nameria 350 cm roztoku KC1, Za-sunieme miešadlo po naznačené výšku, ktorú u každého po-kusu třeba dodržať rovnakú, Roztok sa nechá premiešať prirýchlosti 910 otáčok/min a temperácia na 25 °C, Po vytém*pérovaní roztoku miešadlo na krátku dobu třeba vypnúť ado roztoku vpravlť 5,000 * 0,004 g CaCOg, Potom súčasnesa spustia stopky a miešadlo, K výtokovému otvoru sa při-pojí vyevakuovaná banka. Po uplynuti 5 min od začiatkumiešania sa toto vypne a sleduje sa sedimentácia CaCOga čas. Po 2,5 min otvorí sa kohút na pripojenej banke,Časť obsahu meracej nádoby sa tým přečerpá do Erlenmay-erovej banky, Počas sedimentácie sa s nádobkou nehýbe,

Do Erlenmayerovej banky sa dalej přidává cca 1 až 5 cm^

HC1 /1 : 1/ na rozpustenie CaC0«, Roztok sa kvantitativ-3 J ne prenesie do 250 cm odmernej banky a doplní sa poznačku destilovanou vodou, Z odmernej banky sa odpipetuje 50 cm^ vzorky aprostredie sa upraví cca 5 cm^ amoniakálného pufru napH » 10. Přidáním indikátora Eriochromovej černe T saroztok sfarbí do vínovočervana, Titruje sa 0,1 M rozto-kem Chelatonu III do sýtomodrej farby. Spotřeba titraČ-ného roztoku Chelatonu III na 50 cm roztoku obsahujú- 7 228 816 čeho Ca** sa pohybuje v priemere 1,4 ci? ·. čo je tzv,slepý pokus·

Rovnakým spdsobom sa postupuje za přídavku skúma·ného prostriedku, Roztok dispergátora sa připraví roz-puštěním vo vodě 1 g skúmaného prostriedku do 100 cm^odmernej banky, V takto pripravenom roztoku sa v 1 cmnachádza 10 mg skúmaného prostriedku, wl

Pri přepočítaní koncentrácie na mg,l sa použijenasledovný vztah: c » V . 28,571 28,571 · kde: c » koncentrácia skúmaného prostriedku v mg , l**^ 3 V = objem roztoku skúmaného prostriedku v cm přidaný do3 350 cm roztoku KC1 3 ďkúmaný prestriedok sa dávkuje do roztoku 1 cm pi-petou za stálého miešania· Po vytemperovaani na 25 °Cpřidá sa 5 g CaC0_, Sálej se potupuje rovnako ato u sle- w 3 pého pokusu· Spotřeba 0,1 M roztoku Chelatonu III v cmsa označí ako V^·

Stanovenie 100 %-nej dispergačnej účinnosti:

Stanoví sa podobné eko slepý pokus, lenže^s min,premieáania ihnaď sa vypustí část roztoku do Erlenmaye-rovej banky tak, aby nedošlo k žiadnej sedimentácii, 3

Spotřeba titračného toztoku Chelatonu III na 50 cm3 roztoku obsahujúceho Ca** je například 48 cm , čo odpo-vedá 100 %-nej dispergačno-sekvestračnej účinnosti aoznačí sa ako ν^θθ,

Oispergačno—sekvescračn< účinnost v percentách savypočítá zo vztahu 0. . -Xd.í-122u v,„„ - 8 - kde: » dispergačno-sekvestračná účinnost 228 818 VXOO " ob3ern θ·1 M Chelatonu III v cín3 odpovedajúci 100 %- nej dispergačno-sekvestračnej účinnostiVd * objem θ·1 M chelatonu III v cm za přídavku skúmané- ho přípravku Přiklad 2 1 000 g polyméru etylénoxidu s propylénoxidoip pri*praveného za použitia iniciátora polymerizácie glycerínua obsahujúasho dížku polypropylénglykolového reťazca mol·hmotnost 1 800 a množstvo naviazaného etylénoxidu 40 %hmot* je fosfátované při teplote 60 až 80 °C s PgOg·Celkové množstvo přidaného P20g 1® 47 9· Vzniknutý pro-dukt obsahuje 2,0 % hmot· fosforu· Účinnost produktustanovená metodikou podlá příkladu 1 pri koncentrácii10 mg , Γ1 je 21,3 %· Penivosť produktu = 7,0 %, Příklad 3 420 g polyméru etylénoxidu e propylénoxidom připra-veného za použitia iniciátora polymerizácie n - butylal-koholu a obeahujúca dížku polypropylénglykolového reťaz-ca mol· hmotnost 900 a množstvo naviazaného etylénoxidu10 % hmot· sa fosfátuje pri 60 až 80 °C s PgOg· Celkovémnožstvo přidaného P20g je 58 g« Vzniknutý produkt ob-sahuje 5,3 % hmot· fosforu· Účinnost produktu stanovenámetodikou podlá příkladu 1 pri koncentrácii 10 mg « 1*^je 22,7 %· Penivosť produktu je 30 %· Příklad 4 375 g polyméru etylénoxidu s propylénoxidom připra-veného za použitia iniciátora polymerizácie ricínovéhooleja a obsahujúceho dížku polypropylénglykolového reťaz·· - 9 - 228 818 ca mol«hmotnost 200 a množstvo naviazaného etylénoxidu40 % hmot, je fosfátované pri teplotě 60 až 80 °C sΡ2θ5* Celkové množstvo přidaného PgOg I® 24 9· VzniknutÝprodukt obsahuje 2,6 % fosforu. Účinnost stanovená meto*»dikou podlá příkladu 1 pri koncentrácii 10 mg .« l"^ je 30,2 %. Penivosť produktu je 102,0 %. Přiklad 5

Dispergačný prostriedok obsahuje ako komponent níz-kopenivú zložku podlá příkladu 1 v množstvo 75 % hmot, aďalšie komponenty a to 5 % hmot, izopropylalkoholu, 2 %hmot. trietanolamínu a 28 % hmot, vody.

Dispergačný prostriedok má pri koncentrácii13 mg . Γ1 účinnost 33,3 % a penivosť je nulová® 10 - 228 818

Stanoveni e. penivosti je založené na meraní- výšky pěny nad roztokom skúšanej látky po spenení roztoku v odmernom válci, a/ Skúšóbné pomocky

Odmerná banka 1 000 ml

Odmerný válec 500 ml so zábrusovou zátkouPravítko s milimetrovým delením b/ Chemikálie

Destilovaná voda c/ Postup skúšky Připraví sa roztok činidla v destilovanéj vodě o kon- . 3 3 centrácii 1,0 g/1, z ktorého sa 100 cm odleje do 500 cnr od-merného valca a uzavrie sa zábrusovou zátkou, Skúšaný roztoksa spevňuje prevracaním valca o 180° a spát po dobu 1 min,50-krát pri teplote 20Í2 °C, Meria sa výška pěny a výškanespeneného roztoku po uplynutí 1 min, po ukončení spevňovania, d/ Výpočet

Penivost činidla sa vypočítá zo vztahu: p _ — ,100 (%) b kde P je penivost a výška pěny v cmb výška .nespeneného roztoku v cm.

Claims (1)

1. - 11 VYNÁ LE Z U 228 P R E D Μ E T Nízkopenivý prostriedok alebo komponent s dispergačným a sekvestračným účinkom, vyznačujúci sa tým, že jetvořený polymérom etylénoxidu s propylénoxidom na iniciátore s aktívnym vodíkom fosfátovaným na obsah fosforu 1,5 až 12 % hmot·, pričom molekulová hmotnost polypropy-lénglykolového reťazca je 200 až 2 000 a množstvo ety-lénoxidu v polymére je 10 až 60 % hmot.