Soluciones de ácido hipobromoso estabilizadas.
Un método para preparar una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada que incluye las siguientesetapas:
1. preparar una solución de ácido hipocloroso con un pH de menos de 7,5;
2. preparar una solución de bromuro con un pH de menos de 7,0;
3. mezclar la solución de ácido hipocloroso con la solución de bromuro para formar una solución de ácidohipobromoso; y
4. añadir inmediatamente un estabilizador a la solución para proporcionar una solución madre de ácidohipobromoso estabilizada con un pH de 8 a 9.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2002/000613.
Solicitante: MILBRIDGE INVESTMENTS (PTY) LTD.
Nacionalidad solicitante: Sudáfrica.
Dirección: C/O ZENWILL LACOB ATTORNEYS, 31 ST JOHN ROAD, HOUGHTON 2198 JOHANNESBURG SUDAFRICA.
Inventor/es: CILLIERS,JAN BASTIAAN, CILLIERS,MARTHA SOPHIA.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- A01N25/22 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA. › A01N CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES O DE PARTES DE ELLOS (conservación de alimentos o productos alimenticios A23 ); BIOCIDAS, p. ej. EN TANTO QUE SEAN DESINFECTANTES, PESTICIDAS O HERBICIDAS (preparaciones de uso médico, dental o para el aseo que eliminan o previenen el crecimiento o la proliferación de organismos no deseados A61K ); PRODUCTOS QUE ATRAEN O REPELEN A LOS ANIMALES; REGULADORES DEL CRECIMIENTO DE LOS VEGETALES. › A01N 25/00 Biocidas, productos que repelen o atraen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales, caracterizados por su forma, ingredientes inactivos o modos de aplicación; Sustancias que reducen los efectos nocivos de los ingredientes activos en organismos distintos a los perjudiciales. › que contienen ingredientes estabilizadores de los ingredientes activos.
- A01N43/64 A01N […] › A01N 43/00 Biocidas, productos que atraen o repelen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen compuestos heterocíclicos (que contienen anhídridos cíclicos, imidas cíclicas A01N 37/00; que contienen compuestos de fórmula , que no tienen más que un heterociclo en los que m≥1 y n≥0 y es una pirrolidina, una piperidina, una morfolina, una tiomorfolina, una piperazina o una polimetilenoimina, no sustituida o sustituida por un alcoilo, que tiene al menos cuatro grupos CH 2 A01N 33/00 - A01N 41/12; que contienen ácidos ciclopropanocarbhoxílicos o sus derivados, p. ej. ésteres con heterociclos, A01N 53/00). › que contienen ciclos con tres átomos de nitrógeno como únicos heteroátomos del ciclo.
- A01N59/08 A01N […] › A01N 59/00 Biocidas, productos que repelen o atraen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen elementos o compuestos inorgánicos. › Cloruros de metales alcalinos; Cloruros de metales alcalino-térreos.
- C01B11/00 QUIMICA; METALURGIA. › C01 QUIMICA INORGANICA. › C01B ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de elementos o de compuestos inorgánicos excepto anhídrido carbónico C12P 3/00; producción de elementos no metálicos o de compuestos inorgánicos por electrólisis o electroforesis C25B). › Oxidos u oxácidos de halógenos; Sus sales.
- C01B11/20 C01B […] › C01B 11/00 Oxidos u oxácidos de halógenos; Sus sales. › Compuestos oxigenados del bromo.
- C02F1/50 C […] › C02 TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS. › C02F TRATAMIENTO DEL AGUA, AGUA RESIDUAL, DE ALCANTARILLA O FANGOS (procedimientos para transformar las sustancias químicas nocivas en inocuas o menos perjudiciales, efectuando un cambio químico en las sustancias A62D 3/00; separación, tanques de sedimentación o dispositivos de filtro B01D; disposiciones relativas a las instalaciones para el tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla en los buques, p. ej. para producir agua dulce, B63J; adición al agua de sustancias para impedir la corrosión C23F; tratamiento de líquidos contaminados por radiactividad G21F 9/04). › C02F 1/00 Tratamiento del agua, agua residual o de alcantarilla (C02F 3/00 - C02F 9/00 tienen prioridad). › por adición o empleo de un germicida, o por tratamiento oligodinámico (C02F 1/467 tiene prioridad).
- C02F1/76 C02F 1/00 […] › por medio de halógenos o compuestos halogenados.
PDF original: ES-2449492_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Soluciones de ácido hipobromoso estabilizadas
Antecedentes de la invención Esta invención se refiere a soluciones de ácido hipobromoso estabilizadas para el tratamiento de agua.
El uso de soluciones de ácido hipobromoso en el tratamiento de aguas industriales y aguas recreativas es bien conocido. Aunque el ácido hipobromoso es un biocida general muy eficaz, también es muy inestable. En algunas aplicaciones, el ácido hipobromoso se prepara in situ haciendo reaccionar una sal de bromuro con un hipoclorito soluble en agua, tal como hipoclorito sódico. La solución producida de esta manera se añade directamente al agua que se va a tratar, antes de que el ácido hipobromoso ya no sea activo nunca más.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.942.126, en nombre de Nalco Chemical Company, divulga una solución de hiprobromito sódico que es estable en las condiciones de almacenamiento típicas. La solución de hipobromito se estabiliza con altas concentraciones de un estabilizador que, entre otros, puede seleccionarse entre el grupo que consiste en urea, tiourea, creatinina, ácido cianúrico, alquil hidantoínas, mono-o dietanolamina, sulfonamidas orgánicas, biuret, ácido sulfámico, sulfamatos orgánicos y melamina. Esta patente enseña el uso de esta solución de hipobromito estabilizada en el tratamiento de sistemas de agua industrial.
Un objeto de esta invención es proporcionar una solución de ácido hipobromoso estabilizada para el tratamiento/desinfección de agua, especialmente de agua potable y para riego.
Sumario de la invención De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un método para preparar una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada, para tratar de agua, incluyendo el método las siguientes etapas:
1. preparar una solución de ácido hipocloroso con un pH de menos de 7, 5, preferentemente de 7, 4;
2. preparar una solución de bromuro con un pH de menos de 7, 0, preferentemente de 6, 4;
3. mezclar la solución de ácido hipocloroso con la solución de bromuro para formar una solución de ácido hipobromoso; y
4. añadir inmediatamente un estabilizador a la solución para proporcionar una solución de ácido hipobromoso 35 estabilizada, con un pH de 8 a 9, preferentemente un pH de 8, 8.
La solución de ácido hipocloroso de la etapa 1 puede prepararse mezclando una solución de hipoclorito con un pH de aproximadamente 14 con una solución de ácido clorhídrico.
Típicamente, el estabilizador es ácido cianúrico que, preferentemente, se añade en una cantidad que no supera 1 ppm, ventajosamente no supera 0, 5 ppm, en la solución de ácido hipobromoso.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención se proporciona una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada para tratar agua, teniendo la solución una concentración de ácido hipobromoso de menos del 30 %
(m/m) , típicamente menor del 20 % (m/m) , y que contiene una cantidad de ácido cianúrico como un estabilizador que no supera 1 ppm.
Ventajosamente, la solución tiene una concentración de ácido cianúrico de menos de 0, 5 ppm.
La solución tiene un pH de 8 a 9, preferentemente un pH de 8, 5 a 8, 9, más preferentemente un pH de 8, 8.
Ventajosamente, las soluciones estabilizadas para agua potable tienen una concentración de ácido hipobromoso de menos del 10 % (m/m) .
Las soluciones estabilizadas preferidas de acuerdo con la invención para tratar agua potable contienen las siguientes cantidades de ácido hipobromoso y ácido cianúrico:
1. Una concentración de ácido hipobromoso del 9 % (m/m) y 0, 2 ppm de ácido cianúrico;
2. Una concentración de ácido hipobromoso del 6 % (m/m) y 0, 3 ppm de ácido cianúrico; y
3. Una concentración de ácido hipobromoso del 3, 5 % (m/m) y 0, 4 ppm de ácido cianúrico.
Una solución estabilizada preferida para tratar el de agua de riego tendrá una concentración de ácido hipobromoso del 10 % al 20 % (m/m) .
La solución puede ser una solución de ácido hipobromoso basada en sodio o potasio, pero para los fines de agua potable y agua de riego, la solución preferentemente es una solución de ácido hipobromoso basada en potasio.
Típicamente, una solución de ácido hipobromoso basada en potasio tiene una concentración de potasio de menos del 20 % (m/m) , preferentemente menos del 10 % (m/m) .
Las soluciones hipobromosas basadas en potasio estabilizadas preferidas de acuerdo con la invención para tratar 5 agua potable contienen las siguientes cantidades de ácido hipobromoso, potasio y ácido cianúrico:
1. una concentración de ácido hipobromoso del 9 % (m/m) , una concentración de potasio del 3, 7 % (m/m) y 0, 2 ppm de ácido cianúrico;
2. una concentración de ácido hipobromoso del 6 % (m/m) , una concentración de potasio del 2, 1 % (m/m) y 0, 3 ppm de ácido cianúrico; y
3. una concentración de ácido hipobromoso del 3, 5 % (m/m) , una concentración de potasio del 1, 1 % (m/m) y 0, 4 ppm de ácido cianúrico;
Las soluciones de ácido hipobromoso basadas en potasio estabilizadas preferidas de acuerdo con la invención para 15 el tratamiento de agua de riego contienen las siguientes cantidades de ácido hipobromoso, potasio y ácido cianúrico:
1. una concentración de ácido hipobromoso del 13 % (m/m) , una concentración de potasio del 7 % (m/m) y 0, 4 ppm de ácido cianúrico;
2. una concentración de ácido hipobromoso del 16 % (m/m) , una concentración de potasio del 8 % (m/m) y 0, 3 ppm de ácido cianúrico; y
3. una concentración de ácido hipobromoso del 18 % (m/m) , una concentración de potasio del 9 % (m/m) y 0, 2 ppm de ácido cianúrico;
De acuerdo con un tercer aspecto de la invención se proporciona un método de tratamiento de agua, típicamente agua potable o de riego, añadiendo una solución estabilizada de ácido hipobromoso al agua, como se ha descrito anteriormente.
Ventajosamente, se añade una cantidad suficiente de solución de ácido hipobromoso al agua para proporcionar un contenido de bromo total de 0, 5 a 0, 001 mg/l en el agua.
Típicamente, la solución estabilizada de ácido hipobromoso se añade al agua potable en las bandejas del filtro de una planta de tratamiento de agua.
Preferentemente, el residuo de bromo libre del agua tratada se monitoriza aguas debajo de los filtros de agua de la planta de tratamiento de agua y la solución estabilizada de ácido hipobromoso se añade a una velocidad de dosificación para mantener un residuo de bromo libre de 0, 001 a 0, 2 mg/l, preferentemente 0, 025 mg/l.
Cuando se usa para tratar agua de riego, la solución estabilizada de ácido hipobromoso puede añadirse directamente a las tuberías de riego, preferentemente al comienzo de una red de agua de riego.
Ventajosamente, el residuo de bromo libre del agua tratada en la red de riego se monitoriza aguas abajo en la red y la solución estabilizada de ácido hipobromoso se añade a una velocidad de dosificación para mantener un residuo de bromo libre de 0, 001 a 0, 2 mg/l, preferentemente 0, 05 mg/l.
Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un gráfico que muestra la tasa de destrucción de una solución de ácido hipobromoso estabilizada de la invención; y
La Figura 2 es un gráfico que muestra la tasa de desintegración de una solución estabilizada de ácido hipobromoso al 6 % (m/m) de la invención en comparación con una solución de ácido hipocloroso al 15 % (m/m) después de que la solución se haya añadido al agua en una cantidad de 6 mg/l.
Descripción de las realizaciones 55 Esta invención se refiere a una solución estabilizada de ácido hipobromoso para tratar agua, en particular para tratar agua potable o agua de riego. La solución estabilizada también es adecuada para tratar otros tipos de agua tales como aguas en torres de refrigeración o efluentes del alcantarillado.
Como se ha analizado en los antecedentes de la invención, aunque se sabe que las soluciones de ácido hipobromoso son útiles para destruir microorganismos, el ácido hipobromoso es inestable y es necesario estabilizarlo, para convertirlo en un producto comercialmente viable.
Los inventores han previsto un nuevo método para preparar una solución madre de ácido hipobromoso y han 65 encontrado, sorprendentemente, que la solución de ácido hipobromoso preparada de esta manera puede estabilizarse con bajas concentraciones, es decir, menos de 1 ppm, preferentemente menos de 0, 5 ppm de ácido cianúrico. Se ha encontrado que concentraciones mayores de ácido cianúrico inhiben la acción del bromo para destruir microorganismo y, por lo tanto, concentraciones... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un método para preparar una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada que incluye las siguientes etapas: 5
1. preparar una solución de ácido hipocloroso con un pH de menos de 7, 5;
2. preparar una solución de bromuro con un pH de menos de 7, 0;
3. mezclar la solución de ácido hipocloroso con la solución de bromuro para formar una solución de ácido hipobromoso; y
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 donde la solución de ácido hipocloroso tiene un pH de 7, 4.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3 donde la solución de ácido hipobromoso estabilizada tiene un pH de 8, 8.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5 donde el ácido cianúrico se añade en una cantidad que no supera 1 ppm en la solución de ácido hipobromoso.
8. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con la reivindicación 7 que tiene una 30 concentración de ácido hipobromoso de menos del 20 % (m/m) .
9. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con la reivindicación 7 u 8 que contiene menos de 0, 5 ppm de ácido cianúrico.
10. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con la reivindicación 7 que tiene un pH de 8, 5 a 8, 9.
11. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con la reivindicación 10 que tiene un pH de 8, 8. 40
12. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11 para agua potable, que tiene una concentración de ácido hipobromoso de menos del 10 % (m/m) .
13. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con la reivindicación 12 que tiene una 45 concentración de ácido hipobromoso del 9 % (m/m) que contiene 0, 2 ppm de ácido cianúrico.
14. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con la reivindicación 12 que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 6 % (m/m) que contiene 0, 3 ppm de ácido cianúrico.
15. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con la reivindicación 12 que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 3, 5% (m/m) que contiene 0, 4 ppm de ácido cianúrico.
16. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7
a 11 para tratar el agua de riego que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 10 al 20 % (m/m) . 55
17. Una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11 que está basada en potasio, que tiene una concentración de potasio de menos del 20 % (m/m) .
18. Una solución madre de ácido hipobromoso basada en potasio estabilizada de acuerdo con la reivindicación 17, 60 para tratar agua potable, que tiene una concentración de potasio de menos del 10 % (m/m) .
19. Una solución madre de ácido hipobromoso basada en potasio estabilizada de acuerdo con la reivindicación 18 que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 9 % (m/m) , una concentración de potasio del 3, 7 % (m/m) y que contiene 0, 2 ppm de ácido cianúrico.
20. Una solución madre de ácido hipobromoso basada en potasio estabilizada de acuerdo con la reivindicación 18 que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 6 % (m/m) , una concentración de potasio del 2, 1 % (m/m) y que contiene 0, 3 ppm de ácido cianúrico.
21. Una solución madre de ácido hipobromoso basada en potasio estabilizada de acuerdo con la reivindicación 18 que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 3, 5 % (m/m) , una concentración de potasio del 1, 1 % (m/m) y que contiene 0, 4 ppm de ácido cianúrico.
22. Una solución madre de ácido hipobromoso basada en potasio estabilizada de acuerdo con la reivindicación 17,
para tratar el agua de riego, que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 13 % (m/m) , una concentración de potasio del 7 % (m/m) que contiene 0, 4 ppm de ácido cianúrico.
23. Una solución madre de ácido hipobromoso basada en potasio estabilizada de acuerdo con la reivindicación 17,
para tratar agua de riego, que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 16 % (m/m) , una concentración de 15 potasio del 8 % (m/m) y que contiene 0, 3 ppm de ácido cianúrico.
24. Una solución madre de ácido hipobromoso basada en potasio estabilizada de acuerdo con la reivindicación 17, para tratar agua de riego, que tiene una concentración de ácido hipobromoso del 18 % (m/m) , una concentración de potasio del 9 % (m/m) y que contiene 0, 2 ppm de ácido cianúrico.
25. Un método para tratar agua añadiendo una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 24 al agua.
26. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, donde el agua es agua potable, comprendiendo dicho método
añadir una solución madre de ácido hipobromoso estabilizada como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 15 o 17 a 21 al agua.
27. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, donde el agua es agua de riego, comprendiendo dicho método añadir una solución madre estabilizada de ácido hipobromoso como se ha definido en una cualquiera de las 30 reivindicaciones 7 a 11, 16 a 18 o 22 a 24 al agua.
28. Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 27, donde se añade una cantidad suficiente de la solución madre estabilizada de ácido hipobromoso al agua para proporcionar un contenido de bromo total de 0, 5 a 0, 001 mg/l en el agua.
29. Un método de acuerdo con la reivindicación 26 donde la solución madre estabilizada de ácido hipobromoso se añade al agua potable en las bandejas de filtro de una planta de tratamiento de agua.
30. Un método de acuerdo con la reivindicación 29 donde el residuo de bromo libre del agua tratada se monitoriza
aguas abajo de los filtros de agua de la planta de tratamiento de agua y la solución madre estabilizada de ácido hipobromoso se añade a una velocidad de dosificación para mantener el residuo de bromo libre de 0, 001 a 0, 2 mg/l.
31. Un método de acuerdo con la reivindicación 30 donde el residuo de bromo libre del agua tratada se monitoriza aguas abajo de los filtros de agua de la planta de tratamiento de agua y la solución madre estabilizada de ácido 45 hipobromoso se añade a una velocidad de dosificación para mantener un residuo de bromo libre de 0, 025 mg/l.
32. Un método de acuerdo con la reivindicación 27 donde la solución madre estabilizada de ácido hipobromoso se añade directamente en las tuberías de riego de una red de agua de riego.
33. Un método de acuerdo con la reivindicación 32 donde la solución madre estabilizada de ácido hipobromoso se añade al comienzo de la red de agua de riego.
34. Un método de acuerdo con la reivindicación 33 donde el residuo de bromo libre del agua tratada en la red de riego se monitoriza aguas abajo en la red y la solución estabilizada de ácido hipobromoso se añade a una velocidad 55 de dosificación para mantener un residuo de bromo libre de 0, 001 a 0, 2 mg/l.
35. Un método de acuerdo con la reivindicación 34 donde el residuo de bromo libre del agua tratada en la red de riego se monitoriza aguas abajo en la red y la solución estabilizada de ácido hipobromoso se añade a una velocidad de dosificación para mantener un residuo de bromo libre de 0, 05 mg/l.
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