Стабилизированный водный раствор пероксида водорода и способ его стабилизации

 

Использование: получение отбеливателей для текстильных изделий и бумаги. Сущность изобретения: готовят стабилизированный водный раствор пероксида водорода, содержащий 0,5-95 мас.% Н2O2, 0,5-1500 мг стабилизатора на 1 кг раствора. Стабилизатор-смесь пирофосфата щелочного или щелочноземельного металла и аминополикарбоновой кислоты или ее соли в массовом отношении 0,2-0,4. Кислота имеет общую формулу где х = 0; 1 или 2, y = 0;1 или 2, х + y = 3, или х = y. В качестве кислоты можно использовать 1,3-диамино-2-гидроксипропан-N, N,N,N-тетрауксусную кислоту. Потери раствора через 1 мес. составляют 0-1,4 мас.%, 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к водным растворам пероксида водорода, стабилизированным против разложения кислородом и в воде при помощи составов, содержащих органические стабилизаторы, принадлежащие к классу аминополикарбоновых кислот.

Способ стабилизации водных растворов пероксида водорода при помощи таких стабилизаторов включается в объем изобретения.

Известен стабилизированный раствор пероксида водорода и способ его стабилизации [1] содержащий в качестве стабилизатора смесь полифосфата натрия и органического соединения.

Недостатком известного раствора и способа его стабилизации являются большие потери раствора при его длительном хранении.

Изобретение решает задачу повышения эффективности стабилизации пероксида водорода, выражающегося в уменьшении потерь растворов при их длительном хранении. Это достигается тем, что стабилизированный раствор содержит в качестве стабилизатора смесь пирофосфата щелочного или щелочноземельного металла с аминополикарбоновой кислотой или ее солью при массовом отношении указанных компонентов 0,2-0,4, а кислота соответствует следующей общей формуле: где х 0; 1 или 2; y 0; 1 или 2.

Раствор содержит указанный стабилизатор в количестве 0,5-1500 мг на 1 кг раствора.

Водным раствором пероксида водорода принято называть любой его водный раствор, в котором массовая концентрация H2O2 составляет 0,1-99 г H2O2/100 г раствора, а преимущественно 0,5-95% Преимущественно этот раствор представляет собой коммерческий раствор пероксида водорода с массовой концентрацией между 25-70 г H2O2/100 г раствора.

Предпочтительно, чтобы в общей формуле аминополикарбоновой кислоты числа х и y были такими, чтобы их сумма не превышала 3, а преимущественно не превышала 2.

По другому предпочтительному варианту используют аминополикарбоновую кислоту, в которой числа х и y были равны.

Аминополикарбоновой кислотой, которая давала наиболее интересные результаты, представляется 1,3-диамино-2-гидроксипропан-N, N,N',N'-тетрауксусная кислота.

Числа х и y у общей формулы аминополикарбоновой кислоты могут быть таковы, чтобы одно из них было 0. В случае необходимости желательно, чтобы другое число отличалось от 0, например, было равно 1.

Соли аминополикарбоновой кислоты включают соли, получающиеся замещением атома водорода одной или нескольких из четырех карбоксильных групп аминополикарбоновой кислоты катионом металла или аммонием. Катион металла представляет предпочтительно катион щелочного или щелочноземельного металла. Особенно рекомендуют щелочные металлы и аммоний.

Термин "аминополикарбоксилат" будет обозначать ниже аминополикарбоновые кислоты и их соли в соответствии с изобретением, В составах стабилизаторов по изобретению массовое отношение пирофосфата и аминополикарбоксилата может изменяться между 0,2 и 4,0, а преимущественно между 0,7 и 1,3. Отличные результаты были получены для массового отношения пирофосфата (аминополикарбоксилата, равного 1,0).

Оптимальное содержание состава пирофосфата-аминополикарбоксилата в водных растворах пероксида водорода зависит от различных параметров, а именно, от концентрации раствора пероксида водорода, от его рН, а также от выбранного аминополикарбоксилата. Предпочтительное содержание стабилизатора в растворе составляет 1-300 мг на 1 кг раствора.

Изобретение применяется к растворам пероксида водорода, которые являются кислыми, нейтральными или основными. Особенно выгодно применять его для кислых растворов, у которых рН составляет между 2 и 5.

Примерами подобных растворов являются растворы пероксида водорода, используемые для очистки оптических стекол, особенно контактных линз, растворы Н2O2 для гидрометаллургии, особенно при экстракции металлов выщелачиванием руд, растворы Н2O2 для гравирования, для декапирования и полировки металлов (например, ванны для химической полировки меди), растворы Н2O2, используемые для защиты окружающей среды, например, растворы, используемые для детоксикации жидких или газообразных эфлюентов, и растворы, используемые для очистки вод, растворы Н2O2, используемые в пищевой промышленности, и особенно, растворы, которые служат для дезинфекции тары и резервуаров.

По выгодному варианту осуществления изобретения водный раствор пероксида водорода может представлять водный отбеливающий раствор, содержащий пероксид водорода в количестве 0,5-50 г Н2O2/100 г раствора. Подобными примерами отбеливающих растворов являются промывочные или отбеливающие растворы для текстильных материалов и для бумажной массы.

В способах для отбелки бумажной массы при помощи водных растворов пероксида водорода иногда оказывается выгодным предварительно обрабатывать отбеливаемую бумажную массу составом пирофосфата аминополикарбоксилата, используемым по изобретению, перед осуществлением обработки отбелкой пероксида водорода. Этот последний способ особенно интересен, когда отбеливаемая масса принадлежит к классу масс с высоким выходом.

Изобретение относится также к способу стабилизации водного раствора пероксида водорода, по которому в качестве стабилизатора используют смесь пирофосфата щелочного или щелочноземельного металла с аминополикарбоновой кислотой или ее солью в массовом отношении 0,2-0,4, соответствующей следующей общей формуле: где х 0; 1 или 2 и y 0; 1 или 2.

Изобретение позволяет получить водные растворы пероксида водорода, стойкость которых к разложению выше по сравнению с известными органическими и неорганическими стабилизаторами.

Примеры 1-7.

Пассивирование аппаратуры.

Аппаратура, используемая во всех примерах, предварительно была подвергнута обработке пассивированием с целью исключения отрицательного воздействия посторонних примесей, адсорбированных на поверхности при контакте с применяемыми стабилизирующими растворами перекиси водорода.

С этой целью погружают все стекло, способное контактировать с Н2O2, в водный раствор, содержащий 65 мас. HNO3 и поддерживают систему при 75oС в течение 24 часов.

Тесты по стабильности на длительный срок.

В колбе Эрленмейера емкостью 1 л, пассивированной, как описано выше, перемешивают 85-процентный водный раствор пероксида водорода дважды дистиллированную воду, стабилизатор и раствор ионов металлов, содержащий FeCl3 и CuCl2 в отношении 5 мол FeCl3 на 1 мол CuCl2. Количества различных применяемых компонентов были таковы, чтобы получить два типа конечной смеси, содержащей соответственно 35 г H2O2/100 г раствора и 70 г H2O2/100 г раствора и также 5 мг металлов (выраженных в Fe + Cu) на 1 кг раствора и 250 мг стабилизатора (со 100% активного вещества) на 1 кг раствора.

Полученные результаты даны в таблицах 1 (содержание H2O2 35 мас.) и 2 (содержание H2O2 70 мас.), которые приведены ниже.

В примерах 1 и 8 использованы растворы H2O2 без стабилизатора.

В опытах 5, 7, 12 и 14, где применяли смесь двух стабилизаторов, вводили 125 мг каждого из двух стабилизаторов на 1 кг раствора.

В качестве стабилизаторов применяют 1,3-диамино-2-гидроксипропан-N,N,N', N'-тетрауксусную кислоту (называемую ниже ДПТК), известные стабилизаторы, принадлежащие к двум различным группам, а именно, полифосфонат, изготовляемый фирмой Монсато и продаваемый под фабричной маркой ДЕКВЕСТ, и два стабилизатора неорганического типа. Эти стабилизаторы применяют одни или в смеси и обозначают аббревиатурами, которые указаны ниже:
PYRO Na2H2P2O7 (пирофосфат натрия),
STAN Na2SnO3 (станнат натрия),
Д2066 диэтилентриаминпента (метиленфосфофонат Na),
где аббревиатура Д2066 символизирует продукт ДЕКВЕСТ фирмы Монсато.

Потери раствора, содержащего 70 мас. H2O2 через 1 месяц хранения представлены в табл.1
Потери раствора, содержащего 35 мас. H2O2 в табл.2
Из представленных в таблицах данных следует, что изобретение позволяет стабилизировать раствор пероксида водорода с потерями, составляющими через один месяц хранения 0-1,4 мас.


Формула изобретения

1. Стабилизированный водный раствор пероксида водорода, включающий стабилизатор смесь полифосфата металла с органическим соединением, отличающийся тем, что указанный раствор содержит 0,5 1500,0 мг стабилизатора на 1 кг раствора, при этом стабилизатор содержит в качестве полифосфата металла пирофосфат щелочного или щелочноземельного металла и в качестве органического соединения аминополикарбоновую кислоту или ее соль при массовом отношении указанных компонентов 0,2 0,4, причем аминополикарбоновая кислота имеет следующую общую формулу:

где x 0, 1 или 2;
y 0, 1 или 2.

2. Раствор по п.1, отличающийся тем, что x+y 3 или x y.

3. Раствор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве аминополикарбоновой кислоты он содержит 1,3-диамино-2-гидроксипропан-N,N,N',N'-тетрауксусную кислоту.

4. Раствор по пп.1 3, отличающийся тем, что он содержит 0,5 95,0 мас. пероксида водорода.

5. Способ стабилизации водного раствора пероксида водорода с использованием стабилизатора на основе смеси полифосфата металла с органическим соединением, отличающийся тем, что стабилизатор используют в количестве 0,5 1500,0 мг на 1 кг раствора, в качестве полифосфата металла - пирофосфат щелочного или щелочноземельного металла, а в качестве органического соединения аминополикарбоновую кислоту или ее соль при массовом отношении указанных компонентов 0,2 0,4, причем аминополикарбоновую кислоту используют общей формулы

где x 0, 1 или 2;
y 0, 1 или 2.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что выбирают аминополикарбоновую кислоту с x+y 3 или x y.

7. Способ по пп.5 и 6, отличающийся тем, что в качестве аминополикарбоновой кислоты используют 1,3-диамино-2-гидроксипропан-N,N,N',N'-тетрауксусную кислоту.

8. Способ по пп.5 7, отличающийся тем, что используют раствор, содержащий 0,5 95,0 мас. пероксида водорода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической технологии и касается способов стабилизации окислителей на основе высококонцентрированной перекиси водорода, содержащих стабилизирующие и ингибирующие добавки пирофосфата и станната натрия и нитрата аммония, причем в них дополнительно вводят уксусную кислоту и алкилфосфоновую кислоту в количестве, г/л: уксусная кислота 0,75 - 1,5; алкилфосфоновая кислота 0,03 0,05

Изобретение относится к стабилизацииводных растворов перекиси водорода

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способам стабилизации перекиси водорода
Изобретение относится к способам, обеспечивающим стабильность (неизменность химического состава) щелочных растворов пероксида водорода при синтезе из пероксида водорода и соответствующих гидроксидов перекисных соединений щелочных металлов или их композитных смесей, используемых как основа продуктов для регенерации воздуха как в коллективных, так и в индивидуальных средствах защиты органов дыхания человека

Изобретение относится к стабилизирующей композиции, применяемой в качестве средства при перекисной отбелке волокнистого материала, а также при очистке от краски волокнистого материала из вторичного сырья

Изобретение относится к способам стабилизации щелочного раствора пероксида водорода, используемого для синтеза пероксидных соединений щелочных металлов или их композитных смесей. Способ стабилизации щелочного раствора пероксида водорода заключается в последовательном добавлении в раствор пероксида водорода стабилизаторов. В качестве стабилизаторов используют перхлорат магния и силикаты натрия или калия, при этом перхлорат магния и силикаты натрия или калия вводят в раствор пероксида водорода перед добавлением гидроксида в следующих количествах, моль вещества/моль пероксида водорода: перхлорат магния (Mg(ClO4)2) 0,0001-0,017 силикаты натрия или калия (Me2SiO3) 0,0001-0,028 а добавление гидроксида в стабилизированный раствор пероксида водорода осуществляют двумя порциями, при этом вторую порцию гидроксида добавляют после образования коллоида. Технический результат - упрощение технологического процесса и обеспечение стабильности щелочного раствора пероксида водорода в течение длительного времени. 1 табл., 7 пр.
Изобретение относится к способам стабилизации щелочного раствора пероксида водорода, используемого для синтеза пероксидных соединений щелочных металлов или их композитных смесей. Способ стабилизации щелочного раствора пероксида водорода заключается в добавлении в исходный раствор пероксида водорода в качестве стабилизаторов тетрабората натрия и сульфата магния. После этого в полученный раствор вводят необходимое количество соответствующего гидроксида щелочного металла. Стабилизаторы вводят в раствор пероксида водорода перед добавлением гидроксида щелочного металла в следующих количествах (моль вещества/моль пероксида водорода): тетраборат натрия - 0,001-0,004; сульфат магния - 0,001-0,004. Причем сульфат магния вводят в раствор пероксида водорода после полного растворения тетрабората натрия. Такой прием упрощает технологический процесс и обеспечивает стабильность щелочного раствора пероксида водорода в течение длительного времени. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области стабилизации пероксида водорода и касается применения ацетофенона и его производных в качестве стабилизатора водного раствора пероксида водорода. Предложено применение ацетофенона и его производных общей формулы: , где при R=СН3 R1 и R2=Н, R3=Н, СН3, С(О)СН3, Cl или Br, либо R2 и R3=Н, R1=Cl или СООН, либо R1 и R3=Н, R2=Br, либо R2=Н, R, и R3=Cl; при R=СН2СН3 R1 и R2=Н, R3=С(СН3)3, в качестве стабилизатора водного раствора пероксида водорода. Предлагаемый стабилизатор применяется для стабилизации 30-37%-ного водного раствора пероксида водорода в количестве 0,005-10 мас.%. Технический результат - использование эффективных, недорогих и нетоксичных стабилизаторов пероксида водорода, позволяющее в течение продолжительного времени (12-16 месяцев) использовать и хранить пероксид водорода в виде водных растворов без существенных потерь H2O2. 4 табл., 33 пр.

Изобретение относится к химической промышленности. Способ заключается в том, что в растворы высококонцентрированного пероксида водорода, содержащие в качестве стабилизатора пирофосфорно-кислый натрий и оловянно-кислый натрий, в качестве ингибитора коррозии - азотнокислый аммоний, вводят в качестве дополнительного стабилизатора нитрилотриметилфосфоновую кислоту в количестве 0,01-0,05%. Для уменьшения шероховатости внутреннюю поверхность емкостей из нержавеющих сталей марки 12Х18Н10Т предварительно полируют. Качество обработки оценивают визуально по образованию зеркальной поверхности емкости. После этого внутреннюю поверхность емкости пассивируют путем обезжиривания поверхности, кислотного травления с дальнейшей промывкой горячей и холодной водой и выдержки в течение 24 ч в растворе высококонцентрированного пероксида водорода, содержащего нитролотриметилфосфоновую кислоту в количестве, в два раза большем, чем требуется для дополнительной стабилизации. Изобретение позволяет длительно хранить высококонцентрированный пероксид водорода и транспортировать в емкостях из нержавеющей стали. 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к неорганической химии. В водный раствор пероксида водорода последовательно добавляют компоненты в следующих количествах (моль вещества/моль пероксида водорода): сульфат магния (MgSO4) - 0,0008÷0,0035; ортоборная кислота (H3BO3) - 0,0008÷0,0035. Ортоборную кислоту вводят в раствор пероксида водорода после полного растворения сульфата магния. Затем в полученный раствор двумя порциями с интервалом не менее 20 минут вводят гидроксид щелочного металла. Обеспечивается увеличение времени стабильности щелочного раствора пероксида водорода до 1921 минуты при использовании меньших количеств стабилизаторов, а также снижение потерь активного кислорода. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.
Наверх