Una mezcla formadora de dióxido de cloro usada para producir una mezcla líquida de dióxido de cloro que comprende:

(a) un clorito metálico; (b) una fuente de ácido, reaccionando dicho clorito metálico y dicha fuente de ácido para formar dióxido de cloro en agua y formar dicha mezcla de di- óxido de cloro; y (c) una cantidad eficaz de fosfato para reducir la corrosividad de dicha mezcla líquida de dióxido de cloro, en donde si la fuente de ácido es un fosfato ácido, el fosfato ácido debe estar presente en cantidades suficientes para reaccionar con dicho clorito metálico para formar dióxido de cloro y proporcionar dicha cantidad eficaz, en donde la mezcla comprende además un tensioactivo

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a composiciones de dióxido de cloro. En particular, la invención se refiere a una nueva mezcla líquida de dióxido de cloro para limpieza 5 y depuración.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se sabe desde hace mucho tiempo que el dióxido de cloro en bajas concentra-ciones (es decir, hasta 1.000 ppm) es útil para el tratamiento de olores y microbios, véase la Pat. de EE. UU. Nº 6.238.643. Su uso es particularmente ventajoso cuando 10 se busca controlar microbios y/o odorantes orgánicos sobre y alrededor de alimentos, ya que el dióxido de cloro funciona sin la formación de productos secundarios no deseables tales como cloraminas o compuestos orgánicos clorados que pueden pro-ducirse cuando se utiliza cloro elemental con los mismos propósitos o similares.

Desgraciadamente, el dióxido de cloro puede ser explosivo a concentraciones 15 por encima de aproximadamente 0,1 atmósferas. Por lo tanto, el dióxido de cloro gaseoso no se fabrica ni transporta bajo presión como otros gases industriales, y los métodos convencionales de fabricación in situ requieren no solo un costoso equipo de generación sino también altos niveles de experiencia de los operarios para evitar generar concentraciones peligrosamente altas. Estos problemas han limitado sustan-20 cialmente el uso de dióxido de cloro a grandes aplicaciones comerciales, tales como blanqueo de pasta papelera y papel, tratamiento de aguas y procesamiento de aves de corral, en las que el consumo de dióxido de cloro es suficientemente grande para justificar los costes de capital y operación del gravoso equipo y los operarios exper-tos para la fabricación in situ. 25

Comercialmente, el dióxido de cloro se produce a partir de una variedad de soluciones acuosas de ciertas sales que contienen cloro, según se divulga, por ejem-plo, en la Pat. de EE. UU. Nº 5.009.875.

Se han realizado intentos de producir dióxido de cloro usando mezclas de reactivos sólidos. Generalmente, la técnica anterior se ha centrado en tres sistemas 30 para la producción de dióxido de cloro usando reactivos sólidos. Un sistema emplea una mezcla sólida de un clorito metálico y un ácido en un ambiente acuoso líquido.

Un segundo sistema combina un clorito metálico y un ácido sólido en el que se libera dióxido de cloro gaseoso bajo condiciones secas. Un tercer sistema emplea la combi-nación de un clorito metálico y un anhídrido orgánico sólido para generar un flujo altamente concentrado de dióxido de cloro que debe diluirse con una corriente de gas inerte que fluye constantemente. 5

También se conocen en la técnica soluciones acuosas de dióxido de cloro. Dos tipos de procedimientos de síntesis se usan generalmente para proporcionar so-luciones de dióxido de cloro para usos comerciales, tales como purificación de agua de refrigeración para aves de corral, purificación de aguas de lavado, tratamiento de agua potable y como un baño para el pezón para el control de la mastitis en mamífe-10 ros no humanos.

El primer tipo de procedimiento de síntesis se basa en la combinación manual de dos soluciones acuosas; una que contiene una fuente de aniones clorito y otra que es ácida. La solución que contiene aniones clorito es habitualmente una solución de clorito sódico que tiene una concentración de entre aproximadamente 100 ppm y 15 aproximadamente 5% en peso y que tiene un pH de aproximadamente 13. La solu-ción ácida puede contener cualquier ácido capaz de proporcionar un pH por debajo de aproximadamente 8,5 después de que se mezclen las soluciones. Tales ácidos in-cluyen ácido cítrico, ácido láctico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico y dióxido de carbono disuelto (es decir, bicarbonato sódico). El comportamiento antimicrobiano 20 de las soluciones resultantes depende del grado hasta el que los aniones clorito de la solución fuente de clorito se convierten en dióxido de cloro molecular libre (“Dióxi-do de Cloro”) en la solución, ya que el dióxido de cloro es el agente eficaz para la actividad tanto antimicrobiana como desodorante.

En una variación de este procedimiento de síntesis, el pH de la solución de 25 clorito sódico se reduce desde aproximadamente 13 hasta aproximadamente 8 usando la solución ácida. El anión clorito se convierte así en dióxido de cloro a través de la reacción siguiente.

5ClO2- +5H+↔4ClO2 +HCl+2H2O

Tales soluciones que tienen un pH de aproximadamente 8 se denominan ge-30 neralmente en la industria soluciones de dióxido de cloro “estabilizadas”, y habi-tualmente contienen entre aproximadamente 100 ppm y 5% de una solución mixta de

dióxido de cloro y anión clorito no convertido. Debido a que la concentración de ácido es relativamente baja a un pH de 8, la relación típica de dióxido de cloro a anión clorito en una solución de dióxido de cloro estabilizada es menor de 0,01. Por lo tanto, para una concentración inicial dada de anión clorito, las soluciones de di-óxido de cloro estabilizadas son agentes antimicrobianos relativamente débiles debi-5 do a su baja conversión de anión clorito en dióxido de cloro. Además, puesto que las soluciones de dióxido de cloro estabilizadas se suministran típicamente a una concentración de menos de aproximadamente 5% en peso de clorito sódico, el transporte y el almacenamiento de la solución es relativamente costoso debido al alto peso de agua que debe transportarse con el clorito sódico. 10

El anión clorito es generalmente estable en soluciones estabilizadas (pH 8) y así tiene una vida útil ventajosamente prolongada. Sin embargo, los aniones clorito se activan típicamente justo antes del uso para mejorar la eficacia. Esto se logra me-diante la adición de un ácido fuerte para disminuir el pH hasta por debajo de aproxi-madamente 3,5 y convertir más anión clorito en dióxido de cloro a través de la reacción mostrada anteriormente. Puesto que el procedimiento de activación implica la adición de un ácido fuerte para disminuir el pH, se requiere un alto nivel de expe-riencia de los operarios para manejar, medir y mezclar el ácido con la solución de dióxido de cloro estabilizada. Además, puesto que el procedimiento de activación da como resultado una solución que tiene un pH de menos de aproximadamente 3,5, 20 tales soluciones activadas no son muy adecuadas para trabajar en combinación con, por ejemplo, detergentes que trabajan mejor bajo condiciones de pH alcalinas o neu-tras. El contacto de estas soluciones con metales portados por el hombre también debe estar limitado debido a la posible corrosión metálica por la solución ácida.

Tales soluciones activadas tienen típicamente una relación de dióxido de clo-25 ro a anión clorito por debajo de aproximadamente 0,05 cuando la solución se acidifi-ca hasta un pH de aproximadamente 3. Puede alcanzarse una relación superior de dióxido de cloro a anión cloro en tales soluciones activadas, pero hacer esto es peli-groso y requiere una excepcional experiencia de los operarios. Lograr una relación de dióxido de cloro a anión clorito por encima de aproximadamente 0,05 requiere una 30 acidificación adicional hasta un pH muy inferior a 3 (típicamente menor de 2) y a menudo requiere que la acidificación adicional se realice a concentraciones de anión

clorito por encima de aproximadamente 5000 ppm. Bajo tales condiciones de pH extremadamente bajo y alta concentración de ion clorito, puede generarse una concentración de dióxido de cloro suficiente en tales soluciones, de modo que la presión de vapor de dióxido de cloro gaseoso en equilibrio con la solución se aproxime al intervalo explosivo. Por lo tanto, la acidificación manual (es decir, sin equipo de ge-5 neración de dióxido de cloro según se analiza anteriormente) no se emplea común-mente para producir soluciones que tienen una alta relación de dióxido de cloro a anión clorito.

En el segundo tipo de procedimiento de síntesis de soluciones de dióxido de cloro, la solución de dióxido de cloro se genera a partir bien de una solución de clori-10 to sódico o bien una solución de dióxido de cloro estabilizada usando un equipo de generación de dióxido de cloro en el punto de uso. La solución generada tiene típi-camente una relación de dióxido de cloro a anión clorito de entre aproximadamente 10 y 25, y, como resultado, tales soluciones son agentes antimicrobianos altamente eficaces. Puesto que la solución de dióxido de cloro generada se usa típicamente po-15 co después...

1. Una mezcla formadora de dióxido de cloro usada para producir una mezcla líquida de dióxido de cloro que comprende:

(a) un clorito metálico;

(b) una fuente de ácido, reaccionando dicho clorito metálico y dicha fuente 5 de ácido para formar dióxido de cloro en agua y formar dicha mezcla de di-óxido de cloro; y

(c) una cantidad eficaz de fosfato para reducir la corrosividad de dicha mez-cla líquida de dióxido de cloro, en donde si la fuente de ácido es un fosfato ácido, el fosfato ácido debe estar presente en cantidades suficientes para re-10 accionar con dicho clorito metálico para formar dióxido de cloro y propor-cionar dicha cantidad eficaz,

en donde la mezcla comprende además un tensioactivo.

2. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha fuente de ácido es distinta de ácido fosfórico o sales del mismo. 15

3. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la fuente de ácido es NaHSO4.

4. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el fosfato se selec-ciona del grupo que consiste en aniones fosfato, aniones fosfato complejos y ésteres orgánicos que contienen fosfato. 20

5. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el fosfato es un anión fosfato.

6. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el fosfato es dihi-drogenofosfato sódico.

7. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, en la que una relación en 25 peso de fosfato a cloro en dicha mezcla líquida de dióxido de cloro está por encima de 0,4.

8. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una fuente de halógeno libre.

9. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la mezcla formado-30 ra de dióxido de cloro está en la forma de un cuerpo sólido, estando el fosfato presen-te en dicho cuerpo sólido en una cantidad de aproximadamente 10-60% en peso.

10. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la mezcla forma-dora de dióxido de cloro está contenida dentro de una envuelta que está comprendida al menos en parte por una membrana.

11. Un método para limpiar y depurar objetos metálicos que comprende la etapa de poner en contacto dicho objeto metálico con una mezcla líquida que com-5 prende dióxido de cloro en agua y una cantidad eficaz de fosfato para reducir la co-rrosividad de la mezcla líquida, opcionalmente una fuente de halógeno libre y opcio-nalmente un tensioactivo.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la mezcla líqui-da se forma a partir de un cuerpo sólido que contiene componentes generadores de 10 dióxido de cloro, conteniendo dicho cuerpo sólido opcionalmente dicho fosfato.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dicho fosfato se proporciona en dicha mezcla líquida como una solución acuosa separada de dicho cuerpo sólido.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la mezcla líqui-15 da está formada por componentes generadores de dióxido de cloro que están dispues-tos dentro de una envuelta que está comprendida al menos en parte por una membra-na, produciéndose la mezcla líquida al disponer la envuelta que contiene los compo-nentes generadores de dióxido de cloro en una solución acuosa, dicho fosfato propor-cionado en dicha envuelta o como una solución acuosa de fosfato separada. 20