Suspensión de compuesto de boro.

Una suspensión de un compuesto que contiene boro en un disolvente polar,

preferentemente agua, caracterizada por el hecho de que la suspensión comprende un carbómero, preferentemente en una cantidad que es suficiente para mantener en suspensión el compuesto que contiene boro, y más preferentemente para mantener la suspensión estable durante un largo periodo, por el que el carbómero está reticulado.

Suspensión de compuesto de boro Campo de la invención

La presente invención se refiere a una suspensión de un compuesto que contiene boro, tal como una sal de ácido bórico o ácido bórico o sus sales, en la forma de cristales, un polvo o granular, en un disolvente o fluido. La invención se refiere adicionalmente al uso de la suspensión del compuesto que contiene boro en varias aplicaciones, tal como para la absorción de neutrones generados por reacciones de fisión nuclear, tal como en la generación comercial de energía eléctrica de energía nuclear, por ejemplo, para controlar o detener la reacción.

Antecedentes de la invención

Muchos compuestos que contienen boro son sales bóricas. Existen muchas clases diferentes de sales bóricas. Las sales bóricas típicamente usadas en la industria son aquellas basadas en sodio o potasio. El borato de sodio en sus muchas formas diferentes es un compuesto con muchas aplicaciones en varios campos de la industria. El tetraborato de sodio pentahidrato (Na2B47.5hÍ2) se usa, por ejemplo, en grandes cantidades en la producción de fibra de vidrio aislante y de blanqueante de perborato de sodio. El tetraborato de sodio decahidrato (Na2B4O7.1H2O) se encuentra como parte de adhesivos y sistemas anticorrosión. Los boratos de sodio se usan también como fundente cuando se suelda plata u oro, y en combinación con cloruro de amonio para la soldadura de metales que contienen hierro. También se usan como aditivos retardantes de la llama para muchos plásticos y materiales de caucho. En muchos detergentes, detergentes para la colada, agentes de limpieza y productos de blanqueo, el perborato de sodio sirve como fuente de oxígeno activo.

El ácido bórico (también conocido como borato ácido, ácido ortobórico o Acidum Boricum) H3BO3 se usa en la producción de fibra de vidrio textil y monitores de pantalla plana. También tiene propiedades antisépticas, antifúngicas y antivirales y se usa a menudo por estos motivos como desinfectante para agua de piscinas. El ácido bórico se usa también convencionalmente como insecticida, en particular contra hormigas, pulgas y cucarachas. En las plantas de energía nuclear, se usa para absorber neutrones, por lo que se puede reducir la velocidad a la que se efectúa la fisión nuclear. También se usa adicionalmente como retardante de la llama y como un precursor de otros compuestos químicos. El ácido bórico se ofrece en la forma de cristales incoloros o en forma de un polvo blanco, y se disuelve lentamente en agua. Cuando aparece como mineral, se puede denominar también sasolita.

El ácido bórico y boratos tales como bórax pentahidrato, pentaborato de sodio decahidrato, metaborato de sodio octahidrato, tetraborato de potasio tetrahidrato, pentaborato de potasio octahidrato y particularmente bórax decahidrato son compuestos que se usan comercialmente muy ampliamente, tal como materia prima para la producción de productos que contienen boro, o como ingredientes de composiciones de las cuales ellos mismos son el componente principal o parcial. Los productos que contienen boro pueden ser, por ejemplo, cosméticos, productos farmacéuticos, productos para tratar cuero y materiales textiles, detergentes y adhesivos, más específicamente adhesivos de almidón y caseína.

El uso de estos compuestos que contienen boro como materia prima o como un componente de una mezcla, a menudo comprende su adición en forma de sólido, y en muchos procedimientos esta adición se efectúa de una manera continua. Los métodos actuales para transportar ácido bórico o boratos en forma sólida comprenden sistemas de dosificación automática tales como alimentadores de tolva o tornillo. En la industria un problema común es que el compuesto que contiene boro sólido forma aglomerados, que pueden atascar el suministro o provocar una distribución desigual del compuesto. La formación de aglomerados está asociada a menudo a la naturaleza higroscópica de muchos compuestos que contienen boro, combinada a menudo con la humedad que puede estar presente en la composición a la que se añade el compuesto que contiene boro.

El borato de sodio, como la mayoría de los compuestos que contienen boro, se conoce lo más típicamente en forma de polvo. Hay sin embargo ciertos riesgos asociados al uso de compuestos que contiene boro, debido a que varios de estos compuestos están asociados a peligros particulares o posibles problemas de salud de los seres humanos. Cuando se transporta o maneja compuestos que contienen boro en forma sólida, aparece el riesgo de que el compuesto entre en contacto con la piel o entre en el tracto respiratorio. Las micropartículas que con el uso como polvo pueden volar pueden a continuación ser absorbidas en el sistema respiratorio. También pueden irritar los ojos y provocar reacciones alérgicas. Se necesita por lo tanto reducir el uso de compuestos que contienen boro en forma de polvo.

Los compuestos que contienen boro, tales como borato de sodio y ácido bórico, son materiales que se usan mucho en la industria, y hay por lo tanto una gran necesidad de una composición que comprende compuestos que contienen boro que sea segura para la gente que los maneja. Los líquidos son usualmente más fáciles de transportar, y más seguros que los polvos porque vuelan menos fácilmente. El borato de sodio es como el ácido bórico y otros compuestos que contienen boro solubles en agua y en otros disolventes, pero usualmente con una solubilidad bastante baja. Disolver una particular cantidad de compuestos que contiene boro en, por ejemplo, agua puede requerir por lo tanto grandes volúmenes de líquido, que a continuación se vuelven difíciles de transportar.

Es el objetivo de la presente invención ofrecer una composición en la que los compuestos que contienen boro se pueden transportar y manejar de una manera más segura y más eficiente.

La presente invención trata de obviar o por lo menos mitigar el problema anteriormente descrito y/o proporcionar mejoras generalmente.

Sumario de la invención

El inventor llegó a la ¡dea de suspender el compuesto o compuestos que contienen boro.

La invención por lo tanto proporciona una suspensión de un compuesto que contiene boro en un disolvente polar, preferentemente agua, caracterizada por el hecho de que la suspensión también comprende un carbómero, preferentemente en una cantidad que es suficiente para mantener el compuesto que contiene boro en suspensión, y preferentemente para mantener la suspensión estable durante un periodo prolongado.

Con una suspensión de un compuesto que contiene boro, sales de borato o ácido bórico, el compuesto mismo se disuelve solo muy parcialmente, y permanece presente en el líquido principalmente en la forma de partículas. Cuando se mezcla grandes cantidades de polvo o gránulos de compuestos que contienen boro en agua, el compuesto no se suspende rápidamente. El inventor sorprendentemente descubrió que se puede obtener ciertamente una suspensión estable de un compuesto que contiene boro en un fluido o disolvente cuando se añade un carbómero a la suspensión. De este modo se pueden suspender grandes cantidades de compuestos que contienen boro en relativamente pequeños volúmenes de líquido.

Tal suspensión aporta la ventaja de que se pueden transportar grandes cantidades de compuestos que contienen boro de una manera compacta y segura.

Una ventaja adicional es que las partículas de compuesto que contiene boro no forman aglomerados, lo que ocurre cuando el compuesto se transporta en forma de polvo. De esa manera se evita el bloqueo de las tuberías por las que se transportan los compuestos que contienen boro.

Los Inventores encontraron adicionalmente que el carbómero Influye en la viscosidad de la suspensión, y la convierte en un fluido no newtoniano, es decir, un fluido que exhibe viscosidad no newtoniana y/o comportamiento de flujo. Por otra parte, la viscosidad de la suspensión se vuelve relativamente alta con bajas fuerzas de cizalladura, que en reposo dificulta el movimiento de las partículas y mejora la estabilidad de la suspensión ventajosamente. Por otra parte la viscosidad de la suspensión se vuelve baja con altas fuerzas de cizalladura, lo que mejora la bombeabilidad de la suspensión ventajosamente porque requiere poca energía, que entonces mejora principalmente el manejo de la suspensión ventajosamente.

Este comportamiento de flujo permite una transferencia más fácil de la suspensión usando bombas comunes, que es muy práctico para preparar suspensiones diluidas. La concentración del compuesto que contiene boro en la suspensión se puede ajustar por lo tanto muy fácilmente a las necesidades, y esto en un Intervalo muy amplio, por ejemplo de 4. a 5. ppm en peso del compuesto que contiene... [Seguir leyendo]

1. Una suspensión de un compuesto que contiene boro en un disolvente polar, preferentemente agua, caracterizada por el hecho de que la suspensión comprende un carbómero, preferentemente en una cantidad que es suficiente para mantener en suspensión el compuesto que contiene boro, y más preferentemente para mantener la suspensión estable durante un largo periodo, por el que el carbómero está reticulado.

2. La suspensión según la reivindicación 1 caracterizada por el hecho de que el compuesto que contiene boro se selecciona del grupo que consiste en ácido bórico, un poliborato de sodio o de potasio, en su forma de hidrato o de no-hidrato, anhídrido de ácido bórico, metaborato de sodio o de potasio, preferentemente un tetraborato, pentaborato u octaborato de sodio, más preferentemente tetraborato de sodio decahidrato o bórax (Na2B4O7.1H2O), kernita (Na2B4C>7.4H2), colemanita (Ca2B6n.1H2) y sus mezclas.

3. La suspensión según la reivindicación 1 o 2, en la que el carbómero es un polímero soluble en agua que se deriva de un ácido insaturado, preferentemente de ácido acrílico o ácido metacríllco o una de sus mezclas, y en la que el polímero está preferentemente reticulado.

4. La suspensión según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende adicionalmente un dispersante adicional que se selecciona del grupo que consiste en carboximetilcelulosa (CMC), goma de celulosa y goma de xantano.

5. La suspensión según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en la que el carbómero está presente en una concentración de por lo menos 5 ppm en peso, preferentemente por lo menos 5 ppm en peso, más preferentemente por lo menos 5 ppm en peso, incluso más preferentemente por lo menos 75 ppm en peso, aún más preferentemente por lo menos 9 ppm en peso, más preferentemente por lo menos ,1% en peso, preferentemente por lo menos ,2% en peso, más preferentemente por lo menos ,5% en peso, incluso más preferentemente por lo menos 1,% en peso, preferentemente por lo menos 2,% en peso, y opcionalmente como mucho 6,% en peso, preferentemente no más de 5,% en peso, más preferentemente como mucho 4,% en peso, en la que la concentración se expresa con relación al peso de la suspensión sin la cantidad del compuesto que contiene boro que está en suspensión.

6. La suspensión según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes de la que el pH es como mucho 13,, preferentemente como mucho 12,, más preferentemente como mucho 11,, incluso más preferentemente como mucho 1,, preferentemente como mucho 9,, y más preferentemente como mucho 8,.

7. La suspensión según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende adicionalmente por lo menos un ingrediente seleccionado del grupo que consiste en un agente de tensión superficial, un agente antiespumante, un inhibidor de corrosión, un agente desincrustante, un agente de clarificación óptica, un fungicida, un bactericida o agente antibacteriano, un colorante, un agente humectante, un modificador de la viscosidad, un modificador de la reología, un anticongelante, un disolvente, una carga y sus mezclas.

8. El uso de la suspensión según cualquier reivindicación precedente para la absorción de neutrones.

9. El uso según la reivindicación 8 en el que la suspensión contiene por lo menos 1% de boro-1, más

preferentemente por lo menos 12% de boro-1, incluso más preferentemente por lo menos 14% de boro-1, preferentemente por lo menos 16% de boro-1, más preferentemente por lo menos 18% de boro-1 y aún más preferentemente por lo menos 19% de boro-1, en el que el resto del boro está principalmente presente en forma de boro-11.

1. El uso según la reivindicación 8 o 9 en la generación de energía eléctrica de energía nuclear, preferentemente en un reactor nuclear provisto de un ciclo de agua a presión o reactor de agua a presión (PWR).

11. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 1 para un objetivo o función seleccionada para ser

un veneno para una reacción nuclear, el control o el dominio de una reacción nuclear y la detención de una reacción

nuclear, para mantener bajo control las barras de uranio utilizado, en el que la reacción nuclear es preferentemente una reacción de fisión nuclear.

12. El uso de la suspensión según una cualquiera de las conclusiones 1-7 para la producción de vidrio, por ejemplo, fibra de vidrio, preferentemente de vidrio de borosilicato.

13. El uso de la suspensión según una cualquiera de las conclusiones 1-7, en la producción de un fertilizante.

14. El uso de la suspensión según una cualquiera de las conclusiones 1-7, para la producción de un producto cosmético o un producto farmacéutico, por ejemplo, como agente antiséptico, como regulador de la viscosidad o regulador del pH, o como estabilizante.

15. El uso según una cualquiera de las conclusiones 1-7 como un biocida, un insecticida o un agente retardante de la llama en el procesado de productos naturales tales como madera, caucho de látex y/o cuero.