ES2272191B1 - USE OF FITATE FOR WATER TREATMENT. - Google Patents
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Abstract
Utilización del fitato para el tratamiento del agua. Utilización del fitato para inhibir la nucleación y crecimiento de sales de un catión divalente seleccionado de entre Ca2+ y Mg2+ en el agua. De esta manera se consigue evitar la cristalización de sales cálcicas y magnésicas, utilizando cantidades muy reducidas de producto, sin que se vea disminuida la concentración de otros elementos minerales esenciales presentes en dicha agua.Use of phytate for water treatment. Use of phytate to inhibit the nucleation and growth of salts of a divalent cation selected from Ca2 + and Mg2 + in water. In this way it is possible to avoid the crystallization of calcium and magnesium salts, using very small amounts of product, without reducing the concentration of other essential mineral elements present in said water.
Description
Utilización del fitato para el tratamiento del agua.Use of phytate for the treatment of Water.
La presente invención está relacionada con los métodos de tratamiento del agua para evitar la formación de precipitados.The present invention is related to water treatment methods to prevent the formation of precipitates
En particular, la presente invención se refiere a la utilización del fitato para inhibir la nucleación y crecimiento del carbonato cálcico y de otras sales de un catión divalente seleccionado de entre Ca^{2+} y Mg^{2+} en agua.In particular, the present invention relates to the use of phytate to inhibit nucleation and growth of calcium carbonate and other salts of a cation divalent selected from Ca 2+ and Mg 2+ in water.
Cuando un sistema contiene cantidades de soluto superiores a la cantidad permitida por su solubilidad, se encuentra en una situación inestable desde el punto de vista termodinámico (sistema sobresaturado) y más tarde o más temprano cristaliza para alcanzar el equilibrio. El tiempo que un sistema sobresaturado tarda en precipitar puede durar desde segundos a años y depende de factores cinéticos.When a system contains solute amounts exceeding the amount allowed for its solubility, it is found in an unstable situation from the thermodynamic point of view (supersaturated system) and sooner or later crystallizes to reach balance. The time it takes for a supersaturated system in precipitating it can last from seconds to years and depends on kinetic factors
Se dice que un agua es dura cuando su contenido en iones disueltos Ca^{2+} y Mg^{2+} excede lo tolerado para el uso al que se destina dicha agua. En el caso de aguas potables, la dureza se expresa como mg/L de CaCO_{3} y su valor máximo permisible es de 300 mg/L de CaCO_{3}. Gran parte de los suministros de agua potable tienen una dureza del orden de 250 mg/L. En la siguiente tabla se establece una clasificación del agua según su dureza:It is said that a water is hard when its content in dissolved ions Ca 2+ and Mg 2+ exceeds what is tolerated for use to which this water is intended. In the case of drinking water, the hardness is expressed as mg / L of CaCO 3 and its maximum value Permissible is 300 mg / L of CaCO 3. Much of the Drinking water supplies have a hardness of the order of 250 mg / L. The following table establishes a water classification according to its hardness:
El agua dura presenta el problema de formación de precipitados (principalmente de carbonato cálcico pero también otras sales que coprecipitan) en las paredes de las tuberías y sistemas por donde circula, reduciendo el tiempo de vida de los electrodomésticos si no se eliminan periódicamente dichos depósitos precipitados y pudiendo llegar a obturar las tuberías. Este problema se acentúa cuando el agua se calienta, en cuyo caso se pueden llegar a producir roturas o explosiones por un sobrecalentamiento de las tuberías o calderas. Precisamente por este motivo el agua dura no puede utilizarse en las calderas de vapor.Hard water presents the formation problem of precipitates (mainly calcium carbonate but also other salts that coprecipitate) in the walls of the pipes and systems through which it circulates, reducing the lifetime of appliances if such deposits are not periodically removed precipitates and being able to seal the pipes. This problem it is accentuated when the water is heated, in which case they can be reached to cause breakage or explosion due to overheating of pipes or boilers. Precisely for this reason the hard water does not It can be used in steam boilers.
Por otra parte, las aguas duras disminuyen la eficacia de los detergentes. Los detergentes son sales de sodio o potasio de un ácido graso de cadena larga formados por la reacción de grasas y aceites con un compuesto alcalino. Estos detergentes son solubles en agua o al menos pueden dispersarse en ella para formar un coloide. Sin embargo, las sales cálcicas y magnésicas de los ácidos grasos de cadena larga son insolubles en agua, por lo que precipitan y no forman espuma.On the other hand, hard waters decrease the effectiveness of detergents. Detergents are sodium salts or potassium of a long chain fatty acid formed by the reaction of fats and oils with an alkaline compound. These detergents they are soluble in water or at least they can be dispersed in it to form a colloid However, the calcium and magnesium salts of long chain fatty acids are insoluble in water, so that precipitate and do not foam.
Existen diversos métodos para el tratamiento de aguas duras que consisten, principalmente, en una disminución de la concentración de iones (también denominados métodos de ablandamiento del agua), como son los intercambiadores iónicos, los sistemas de ósmosis inversa, la formación de complejos estables o la precipitación.There are various methods for the treatment of hard waters that consist mainly of a decrease in ion concentration (also called methods of water softening), such as ion exchangers, reverse osmosis systems, the formation of stable complexes or the precipitation.
Los intercambiadores fónicos son generalmente zeolitas y resinas de intercambio iónico. Las zeolitas son aluminosilicatos naturales o artificiales insolubles en agua y químicamente constituyen macroaniones fijos neutralizados eléctricamente con cationes. El intercambio se realiza haciendo que el agua atraviese un lecho de un cierto espesor, encontrándose poco a poco con zeolita sódica pura. Cuando la zeolita está agotada se regenera con cloruro sódico.Phonic exchangers are generally Zeolites and ion exchange resins. The zeolites are water-insoluble natural or artificial aluminosilicates and chemically constitute neutralized fixed macroanions electrically with cations. The exchange is done by making the water crosses a bed of a certain thickness, finding little little by little with pure sodium zeolite. When the zeolite is depleted it regenerates with sodium chloride.
También existen intercambiadores artificiales como las permutitas y resinas de intercambio. Las resinas actúan de una forma similar a las zeolitas.There are also artificial exchangers such as swap and exchange resins. The resins act in a similar way to zeolites.
Los equipos de ósmosis inversa reducen el contenido de sales disueltas en el agua mediante la aplicación de una alta presión a través de una membrana semipermeable. Cuando una membrana semipermeable separa dos disoluciones de diferente concentración salina, el agua circula desde el medio más diluido al más concentrado, estableciéndose una diferencia de presiones entre cada uno de los dos lados de la membrana, llamada presión osmótica. La aplicación de una presión superior a esta presión osmótica revierte el flujo obteniéndose una disolución cada vez menos concentrada y otra cada vez más concentrada.Reverse osmosis equipment reduces the content of salts dissolved in water by applying high pressure through a semipermeable membrane. When a semipermeable membrane separates two different solutions saline concentration, water circulates from the most diluted medium to more concentrated, establishing a pressure difference between each of the two sides of the membrane, called osmotic pressure. The application of a pressure higher than this osmotic pressure reverses the flow obtaining a solution less and less concentrated and another increasingly concentrated.
En algunas ocasiones se usan varios poliaminoácidos (ácido poliaspártico, poliarginina, policisteina) unidos directamente sobre la superficie de los poros de la membrana de sistemas híbridos de ósmosis inversa y nanofiltración para eliminar más eficazmente ciertos iones de la disolución. Además se ha descrito el uso del ácido poliacrílico de forma sinérgica con el ácido fítico para inhibir la formación de incrustaciones de calcio, magnesio y hierro en las membranas de los sistemas de ósmosis inversa (Véase, p.e., la patente española nº 520.904/8).Sometimes several are used polyamino acids (polyaspartic acid, polyarginine, polycysteine) joined directly on the surface of the membrane pores of hybrid reverse osmosis and nanofiltration systems for remove more effectively certain ions from the solution. Also I know has described the use of polyacrylic acid synergistically with the phytic acid to inhibit the formation of scale calcium, magnesium and iron in the membranes of the systems reverse osmosis (See, e.g., Spanish patent no. 520,904 / 8).
Para tratar la dureza del agua, también se usan ampliamente los agentes quelantes o secuestrantes. Estos agentes se combinan con los iones metálicos (preferentemente se usan quelantes del calcio) en el agua. El ión metálico es rodeado por el secuestrante y se forma un complejo de carga aniónica. Este hecho, disminuye la concentración efectiva del ión, por lo que se reduce la sobresaturación respecto a ciertas sales; así, se evita la formación de depósitos sólidos y la disminución de eficacia de los detergentes. Algunos quelantes usados son los fosfatos. Tradicionalmente se ha utilizado el tripolifosfato en los detergentes, que se combina con el calcio y el magnesio por formación de complejos solubles, aunque también secuestra el hierro y el manganeso disuelto (que interfieren en la detergencia). Ciertos aspectos medioambientales han hecho que se usen otros agentes secuestrantes alternativos como el ácido etilendiamino tetraacético (EDTA).To treat water hardness, they are also used widely chelating agents or sequestrants. These agents are combined with metal ions (chelants are preferably used of calcium) in the water. The metal ion is surrounded by the sequestrant and an anionic charge complex is formed. This fact, the effective concentration of the ion decreases, so it is reduced supersaturation with respect to certain salts; thus, the formation of solid deposits and the decrease in effectiveness of detergents Some chelants used are phosphates. Traditionally, tripolyphosphate has been used in detergents, which is combined with calcium and magnesium by formation of soluble complexes, although it also sequesters iron and dissolved manganese (which interfere with detergency). Certain environmental aspects have caused others to be used alternative sequestering agents such as ethylenediamine acid tetraacetic (EDTA).
Las técnicas y métodos anteriores se basan en disminuir la concentración de los iones responsables de la dureza del agua. En el caso de los intercambiadores iónicos, ósmosis inversa y precipitación estos se eliminan directamente provocando, además, la precipitación de otros iones que son beneficiosos para la salud humana. En el caso de los agentes quelantes generalmente se recurre a sustancias que perjudican al medioambiente o bien son tóxicas para el consumo humano.The techniques and methods above are based on decrease the concentration of ions responsible for hardness of the water. In the case of ion exchangers, osmosis Inverse and precipitation these are eliminated directly causing, in addition, the precipitation of other ions that are beneficial for human health In the case of chelating agents generally we resort to substances that harm the environment or are toxic for human consumption.
Es un objetivo de la presente invención proporcionar un método alternativo a los ya existentes, que permita evitar la formación de precipitados en el agua sin modificar la composición fónica de la misma.It is an objective of the present invention provide an alternative method to existing ones, which allows avoid the formation of precipitates in the water without modifying the phonic composition of it.
En particular, la presente invención se refiere a la utilización del myo-inositol hexafosfato para inhibir la nucleación y crecimiento de la sal de carbonato cálcico y de otras sales de un catión divalente seleccionado de entre calcio y magnesio en el agua.In particular, the present invention relates to the use of myo-inositol hexaphosphate for inhibit the nucleation and growth of calcium carbonate salt and from other salts of a divalent cation selected from calcium and magnesium in the water.
Antes de entrar a discutir los detalles de la presente invención, se proporciona una definición de los términos específicos relacionados con los aspectos principales de la invención.Before entering to discuss the details of the present invention, a definition of the terms is provided specific related to the main aspects of the invention.
En la presente invención, por "fitato" o "myo-inositol hexafosfato" se entiende la molécula que corresponde a la fórmulaIn the present invention, "phytate" or " myo -inositol hexaphosphate" means the molecule corresponding to the formula
y sus sales correspondientes, las cuales incluyen, pero no se limitan a sales de sodio, potasio, calcio, magnesio o cálcico-magnésica.and their corresponding salts, the which include, but are not limited to sodium, potassium salts, calcium, magnesium or calcium-magnesium
El myo-inositol hexafosfato (fitato) es un producto natural que se acumula en las semillas de cereales, legumbres y frutos secos y que presenta numerosos efectos beneficiosos para la salud tales como un efecto antioxidante o preventivo de ciertos tipos de cánceres. Myo - inositol hexaphosphate the (phytate) is a natural product that accumulates in the seeds of cereals, legumes and nuts and has numerous beneficial health effects such as an antioxidant or preventive effect of certain types of cancers.
En la presente invención por "inhibidor de la cristalización" se entiende una sustancia que es capaz de disminuir o evitar la formación de un núcleo o el desarrollo de dicho núcleo a cristal. Este efecto inhibidor se debe al hecho de que el fitato se adsorbe sobre el núcleo en formación o el cristal en crecimiento e inhiben su desarrollo. Se trata, como se explicará con detalle más abajo, de un factor puramente cinético que no cambia la sobresaturación del compuesto y por tanto, no elimina los iones del agua.In the present invention by "inhibitor of crystallization "means a substance that is capable of decrease or prevent the formation of a nucleus or the development of said crystal core. This inhibitory effect is due to the fact that phytate adsorbs on the forming nucleus or crystal growing and inhibit its development. It is, as will be explained in detail below, of a purely kinetic factor that does not change the supersaturation of the compound and therefore does not eliminate water ions
En la presente invención por "turbidez" se entiende la presencia de partículas precipitadas de sales de calcio o magnesio en suspensión en un líquido, no estando adheridas a ninguna superficie.In the present invention by "turbidity" is understands the presence of precipitated particles of calcium salts or magnesium in suspension in a liquid, not being adhered to no surface
En la presente invención por "dosificador" se entiende cualquier sistema que permita introducir una sustancia al agua en dosis conocidas.In the present invention by "doser" Any system that allows the introduction of a substance is understood to water in known doses.
En la presente invención por "dispositivos e instalaciones para la administración del agua" se entiende cualquier sistema utilizado para el abastecimiento doméstico o industrial de agua, que incluyen pero no se limitan a conductos, tuberías, pozos, cisternas, electrodomésticos o depósitos donde se almacena temporalmente el agua.In the present invention by "devices e water management facilities "is understood any system used for domestic supply or industrial water, which include but are not limited to ducts, pipes, wells, cisterns, appliances or warehouses where temporarily stores water.
Figura 1: muestra el efecto inhibidor del fitato sobre la cristalización de sales en una muestra de agua sintética que tiene una concentración de calcio inferior a 300 mg/L y a una concentración de carbonato de 350 mg/L. Las concentraciones de fitato utilizadas fueron: 0 mg/L (\sqbullet), 1 mg/L (\blacktriangle) y 2 mg/L (\bullet).Figure 1: shows the phytate inhibitory effect on the crystallization of salts in a sample of synthetic water which has a calcium concentration of less than 300 mg / L and at a carbonate concentration of 350 mg / L. The concentrations of Phytate used were: 0 mg / L (bul), 1 mg / L (?) and 2 mg / L (?).
Figuras 2 y 3: corresponde a un análisis químico del agua tratada con fitato, revelando que a concentraciones crecientes de fitato la concentración de calcio y carbonato en disolución era mayor, por lo que se demuestra que el fitato añadido al agua evita la cristalización de la sal cálcica.Figures 2 and 3: corresponds to a chemical analysis of phytate treated water, revealing that at concentrations increasing phytate the concentration of calcium and carbonate in dissolution was greater, so it is shown that the added phytate Water prevents crystallization of calcium salt.
El objetivo general de la presente invención es evitar la formación de sales de carbonato cálcico y otras sales que puedan coprecipitar en las cisternas, pozos, tuberías, conductos, electrodomésticos y grifos, y otros puntos que con frecuencia sufren depósitos de precipitados de carbonato cálcico y otras sales por donde circula esta agua y que dan lugar al deterioro y mal funcionamiento de dichas instalaciones y dispositivos, con el gasto que supone para el consumidor la reparación y/o reemplazo de éstos.The general objective of the present invention is avoid the formation of calcium carbonate salts and other salts that can coprecipitate in cisterns, wells, pipes, ducts, appliances and faucets, and other points that frequently suffer deposits of calcium carbonate precipitates and other salts where this water circulates and which lead to deterioration and poor operation of said facilities and devices, with the expense which involves the repair and / or replacement of the consumer these.
En particular, el objeto de la presente invención es la utilización de fitato para inhibir la nucleación y el crecimiento de sales de un catión divalente seleccionado de entre calcio y magnesio, en el agua.In particular, the purpose of this invention is the use of phytate to inhibit nucleation and the growth of salts of a divalent cation selected from between calcium and magnesium, in the water.
En una realización preferida, dicha sal de un catión divalente es carbonato de calcio.In a preferred embodiment, said salt of a Divalent cation is calcium carbonate.
La incorporación de fitato tiene por objetivo evitar la formación de precipitados de carbonato cálcico y de otras sales de calcio y magnesio gracias a la acción inhibidora de la cristalización que presenta el fitato.The incorporation of phytate is aimed at avoid the formation of precipitates of calcium carbonate and others calcium and magnesium salts thanks to the inhibitory action of the crystallization presented by phytate.
Es bien conocido por los expertos en la materia, que la cristalización de sólidos es el resultado de la acción de tres factores: la sobresaturación (fuerza impulsora de la cristalización, factor termodinámico), la presencia de sustancias promotoras (factor cinético) y la presencia de sustancias inhibidoras de la cristalización (factor cinético).He is well known to those skilled in the art, that the crystallization of solids is the result of the action of three factors: supersaturation (driving force of the crystallization, thermodynamic factor), the presence of substances promoters (kinetic factor) and the presence of substances crystallization inhibitors (kinetic factor).
Existe numerosa bibliografía que describe las etapas de un proceso de cristalización (véase, p.e. Söhnel O., Garside J. [1992] Precipitation: basic principies and industrial applications, Butterworth, Oxford; Grases F., Costa-Bauzá A., Sóhnel O. [2000] Cristalización en disolución. Conceptos básicos, Editorial Reverté SA, Barcelona). Brevemente, el proceso de cristalización en el seno de una disolución consiste en las siguientes etapas:There is numerous literature describing the stages of a crystallization process (see, eg Söhnel O., Garside J. [1992] Precipitation: basic principies and industrial applications , Butterworth, Oxford; Frases F., Costa-Bauzá A., Sóhnel O [2000] Crystallization in dissolution Basic concepts , Editorial Reverté SA, Barcelona). Briefly, the crystallization process within a solution consists of the following stages:
a) Nucleación: es la primera de las etapas de la cristalización y consiste en la formación de agrupaciones de átomos, moléculas o iones que constituyen una nueva fase sólida. Hasta que estas agrupaciones no tienen un cierto tamaño crítico (10-100 unidades estructurales) no son estables y se disocian, nuevamente, quedando en disolución los iones libres. Cuando, con la incorporación sucesiva de átomos, moléculas o iones se llega a ese tamaño crítico, se dice que se ha formado un germen mínimo estable (núcleo). Existen dos tipos de nucleación:a) Nucleation: it is the first of the stages of the crystallization and involves the formation of clusters of atoms, molecules or ions that constitute a new solid phase. Until these groupings do not have a certain critical size (10-100 structural units) are not stable and are they dissociate, again, the free ions being dissolved. When, with the successive incorporation of atoms, molecules or ions it reaches that critical size, it is said that a germ has formed stable minimum (core). There are two types of nucleation:
a.1. Nucleación homogénea: es la formación de un sólido en el seno de una disolución como consecuencia de su sobresaturación, es decir, que la sustancia se encuentre en disolución en cantidades superiores a las permitidas por su producto de solubilidad, y es consecuencia del choque secuencial de varias partículas del futuro sólido hasta formar lo que se conoce como germen mínimo estable;a.1. Homogeneous nucleation: it is the formation of a solid within a solution as a result of its supersaturation, that is, that the substance is in dissolution in amounts greater than those allowed by its solubility product, and is a consequence of the sequential shock of several particles of the solid future to form what is known as a minimum stable germ;
a.2. Nucleación heterogénea: corresponde a la formación de un sólido en el seno de una disolución sobre la superficie de una partícula sólida preexistente de composición química diferente a la del sólido en formación;a.2. Heterogeneous nucleation: corresponds to the formation of a solid within a solution on the surface of a preexisting solid particle composition chemistry different from that of the solid in formation;
b) Crecimiento cristalino: una vez ha tenido lugar la nucleación, el núcleo formado crece por incorporación sucesiva de átomos, moléculas o iones. Es una etapa más sencilla que la anterior porque el crecimiento se realiza sobre una partícula preexistente que ya es estable (mientras que en la etapa de nucleación el núcleo se puede escindir antes de llegar al tamaño crítico); yb) Crystal growth: once you have had place the nucleation, the formed nucleus grows by incorporation successive of atoms, molecules or ions. It is a simpler stage than the previous one because the growth is carried out on a pre-existing particle that is already stable (while at the stage nucleation nucleus can be excised before reaching size critical); Y
c) Procesos secundarios: una vez se ha formado el cristal se dan varios procesos como la recristalización, envejecimiento o agregación secundaria. Este último consiste en la agrupación de las partículas sólidas (cristales) ya formadas, dando lugar a otras de mayor tamaño.c) Secondary processes: once it has been formed the crystal is given several processes such as recrystallization, Aging or secondary aggregation. The latter consists of the grouping of solid particles (crystals) already formed, giving Place to larger ones.
De acuerdo con la presente invención, el fitato actúa a nivel cinético, evitando la nucleación y crecimiento (primeras etapas de la cristalización). En particular, el fitato, debido a su afinidad por los cationes divalentes, entre ellos el calcio, se adsorbe sobre el núcleo cristalino en formación o sobre el cristal en crecimiento evitando o retrasando su formación (etapas iniciales (a) y (b)). La adición de fitato no modifica la composición mineral del agua y además, ventajosamente, se incorpora en cantidades muy reducidas un producto natural (el fitato) que presenta numerosas propiedades beneficiosas para la salud.In accordance with the present invention, phytate acts at the kinetic level, avoiding nucleation and growth (early stages of crystallization). In particular, phytate, due to its affinity for divalent cations, including the calcium, is adsorbed on the crystalline nucleus in formation or on the growing crystal avoiding or delaying its formation (initial stages (a) and (b)). The addition of phytate does not modify the mineral composition of water and also, advantageously, is incorporated in very small quantities a natural product (phytate) that It has numerous beneficial properties for health.
En los procedimientos y dispositivos del estado de la técnica, tales como los sistemas de intercambio iónico (resinas de intercambio o zeolitas) y sistemas de ósmosis inversa, el objetivo es efectuar lo que se conoce como "ablandamiento del agua" (es decir, actuar sobre la sobresaturación). En estos casos, el objetivo es eliminar los iones responsables de la formación de precipitados en el agua (carbonato, sulfato, calcio, magnesio, etc). La eliminación de dichos iones conlleva a la pérdida de otros elementos minerales esenciales para el organismo. Este aspecto es de especial relevancia en el caso que el agua esté destinada al consumo humano.In state procedures and devices of the art, such as ion exchange systems (exchange resins or zeolites) and reverse osmosis systems, the objective is to carry out what is known as "softening of the water "(that is, act on supersaturation). In these cases, the objective is to eliminate the ions responsible for the formation of precipitates in water (carbonate, sulfate, calcium, magnesium, etc.) The elimination of these ions leads to loss of other essential mineral elements for the organism. This aspect is of special relevance in the event that the water is intended for human consumption.
Por otro lado, los procesos de tratamiento del agua del estado de la técnica actúan a nivel de sobresaturación, de manera que se eliminan los iones responsables de la formación de un sólido o bien son secuestrados (como ocurre en el caso del uso de complejantes como el EDTA), y los que actúan a nivel cinético evitan la agregación secundaria (última etapa del proceso de formación de cristales). En cambio, con el método de la presente invención se consigue evitar la cristalización de sales cálcicas inhibiendo la nucleación (homogénea o heterogénea) utilizando cantidades muy reducidas de producto y no viéndose disminuida la concentración de otros elementos minerales esenciales presentes en el agua. Ventajosamente, por tanto, con el objeto de la presente invención, se evita la formación de precipitados de carbonato de calcio y otras sales.On the other hand, the treatment processes of state of the art water act at supersaturation level, of so that the ions responsible for the formation of a solid or are kidnapped (as in the case of the use of complexing agents such as EDTA), and those that act at the kinetic level avoid secondary aggregation (last stage of the process of crystal formation). Instead, with the method of this invention is achieved to avoid the crystallization of calcium salts inhibiting nucleation (homogeneous or heterogeneous) using very small quantities of product and not being diminished the concentration of other essential mineral elements present in Water. Advantageously, therefore, for the purpose of this invention, the formation of carbonate precipitates of calcium and other salts
En una realización de la presente invención, la cantidad de fitato es inferior a 10 mg por litro de agua a ser tratada.In an embodiment of the present invention, the amount of phytate is less than 10 mg per liter of water to be treated.
En otra realización preferida, la cantidad de fitato oscila entre 0,1 y 5 mg por litro de agua a ser tratada.In another preferred embodiment, the amount of Phytate ranges between 0.1 and 5 mg per liter of water to be treated.
Preferiblemente, dicho fitato se usa en una cantidad que oscila entre 0,1 y 2 mg de fitato por litro de agua a ser tratada.Preferably, said phytate is used in a amount ranging from 0.1 to 2 mg of phytate per liter of water to be treated.
En una realización de la presente invención, utilizando un cristalizador de laboratorio, se ha observado que con agua sintética de composición totalmente controlada, 1 mg/L de fitato evita completamente la cristalización del carbonato cálcico cuando las concentraciones de calcio eran inferiores a 300 mg/L (ver Figura 1) y la concentración de carbonato eran de 350 mg/L. Debe tenerse en cuenta que un agua dura potable contiene unos rangos de calcio de 100-120 mg/L y de carbonato de 200-500 mg/L. Los rangos de pH recomendados son 6,5-8,5, pero el valor máximo permitido es de 9,5.In an embodiment of the present invention, using a laboratory crystallizer, it has been observed that with fully controlled synthetic water, 1 mg / L of phytate completely prevents the crystallization of calcium carbonate when calcium concentrations were below 300 mg / L (see Figure 1) and carbonate concentration were 350 mg / L. It should be noted that a hard drinking water contains some 100-120 mg / L calcium and carbonate ranges 200-500 mg / L. The recommended pH ranges are 6.5-8.5, but the maximum allowed value is 9.5.
En otra realización de la presente invención, mediante un modelo que simula la circulación de agua por el interior de una tubería, se ha podido comprobar que la presencia de 2 mg/L de fitato en el agua circulante que contenía 136 mg/L de calcio y 350 mg/L de carbonato a un pH = 8,00, daba lugar a una disminución del 95% del desarrollo de precipitados de carbonato cálcico y del 92% de sales magnésicas a 30ºC, mientras que 5 mg/L de fitato en las mismas condiciones de concentración y pH, pero trabajando a 65ºC, daban lugar a una disminución del 98% del desarrollo de precipitados de carbonato cálcico.In another embodiment of the present invention, through a model that simulates the circulation of water through the inside a pipe, it has been found that the presence of 2 mg / L phytate in circulating water containing 136 mg / L of calcium and 350 mg / L carbonate at a pH = 8.00, resulted in a 95% decrease in carbonate precipitate development calcium and 92% magnesium salts at 30 ° C, while 5 mg / L of phytate under the same concentration and pH conditions, but working at 65 ° C, resulted in a 98% decrease in development of calcium carbonate precipitates.
En aún otra realización de la presente invención, se comprobó que la adición de 1 mg/L de fitato al agua de una cisterna de 10000 l de capacidad recientemente llenada con agua de un pozo de vena ([Ca^{2+}] = 107,7 mg/L, [carbonato] = 311,1 mg/L, pH = 7,92), eliminó totalmente el desarrollo de turbidez/micropartículas en suspensión y precipitados en las instalaciones del baño y la cocina (grifos, bañeras, etc) durante la semana que se tardó en consumir dicha agua. Además, el análisis químico del agua con el tratamiento de fitato reveló que a concentraciones crecientes de fitato la concentración de calcio y carbonato en disolución era mayor, por lo que se demuestra que el fitato añadido al agua evita la cristalización de dicha sal debido a su capacidad inhibidora.In yet another embodiment of the present invention, it was found that the addition of 1 mg / L phytate to water of a 10,000 liter tank recently filled with water from a vein well ([Ca 2+] = 107.7 mg / L, [carbonate] = 311.1 mg / L, pH = 7.92), completely eliminated the development of turbidity / suspended microparticles and precipitates in the bathroom and kitchen facilities (faucets, bathtubs, etc.) during the week it took to consume that water. In addition, the analysis Water chemist with phytate treatment revealed that to increasing concentrations of phytate the concentration of calcium and carbonate in solution was higher, so it is shown that the phytate added to water prevents crystallization of said salt due at its inhibitory capacity.
En todavía aún otra realización, el fitato se suministra al agua a tratar en un dosificador tanto de uso doméstico o particular.In still another embodiment, the phytate is supplies the water to be treated in a dispenser for both use domestic or private
En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un dosificador que contiene myo-inositol hexafosfato para evitar la formación de precipitados de carbonato cálcico y de otras sales cálcicas o magnésicas en el interior de dispositivos e instalaciones para la administración de agua.In a second aspect, the present invention is refers to a dispenser that contains myo-inositol hexaphosphate to prevent the formation of carbonate precipitates calcium and other calcium or magnesium salts inside devices and facilities for water management.
Ejemplo 1Example one
Se introdujeron 10 ml de agua sintética en cristalizadores de laboratorio preparada según la tabla siguiente:10 ml of synthetic water was introduced into laboratory crystallizers prepared according to the table next:
(Continuación)(Continuation)
Cada una de las disoluciones se preparó de forma que contuviera 0, 1 o 2 mg/L de fitato. A los 15 segundos de la preparación del agua se realizaron medidas de turbidimetría utilizando un fotómetro (Metrohm 662) equipado con una célula de fibra óptica de paso óptico reflector de 2 x 10 mm y utilizando luz monocromática (550 nm). Los procesos de cristalización se llevaron a cabo a 25ºC y el pH de todas las disoluciones se ajustó a 9,8.Each of the solutions was prepared in a way containing 0, 1 or 2 mg / L of phytate. 15 seconds after water preparation turbidimetry measurements were performed using a photometer (Metrohm 662) equipped with a cell 2 x 10 mm reflector optical pitch optical fiber and using light monochromatic (550 nm). The crystallization processes took carried out at 25 ° C and the pH of all solutions was adjusted to 9.8.
En la figura 1 se muestran los resultados obtenidos. Como se puede observar, con una concentración 1 mg/L de fitato se evitaba completamente la cristalización del carbonato cálcico cuando la concentración de calcio era inferior a 300 mg/L y la concentración de carbonato era de 350 mg/L.The results are shown in figure 1 obtained. As can be seen, with a concentration of 1 mg / L of phytate completely prevented the crystallization of carbonate calcium when the calcium concentration was less than 300 mg / L and the carbonate concentration was 350 mg / L.
Ejemplo 2Example 2
Se hizo recircular agua sintética (ver la tabla del ejemplo 1) (a) durante 48 h (30ºC) y (b) durante 24 h (65ºC) a través de una tubería de cobre de 20 cm de longitud, 4 mm de diámetro interno y 6 mm de diámetro externo. Se trabajó con concentraciones de calcio de 100 y 200 mg/L. El pH de todas las disoluciones se ajustó a 8.00 y cada 24 h se renovó el agua sintética.Synthetic water was recirculated (see table from example 1) (a) for 48 h (30 ° C) and (b) for 24 h (65 ° C) at through a copper pipe 20 cm long, 4 mm internal diameter and 6 mm external diameter. It worked with calcium concentrations of 100 and 200 mg / L. The pH of all solutions were adjusted to 8.00 and every 24 h the water was renewed synthetic
Después de las 24 o 48 horas se disolvió el precipitado formado en las paredes de la tubería con HCl 1 M y se determinó el calcio por espectroscopia de emisión atómica utilizando un plasma acoplado inductivamente (ICP-AES).After 24 or 48 hours, the precipitate formed in the walls of the pipe with 1 M HCl and it determined calcium by atomic emission spectroscopy using an inductively coupled plasma (ICP-AES).
De esta manera se comprobó que la presencia de 2 mg/L de fitato en el agua circulante contenía que contenía 136 mg/L de calcio y 350 mg/L de carbonato a un pH= 8,00, tenía lugar una disminución del 95% del desarrollo de precipitados de de carbonato cálcico a 30ºC, mientras que 5 mg/L de fitato en las mismas condiciones de concentración y pH, pero trabajando a 65ºC, daban lugar a una disminución del 98% del desarrollo de precipitados de carbonato cálcico.In this way it was found that the presence of 2 mg / L phytate in the circulating water contained containing 136 mg / L calcium and 350 mg / L carbonate at a pH = 8.00, took place a 95% decrease in the development of precipitates of calcium carbonate at 30 ° C, while 5 mg / L phytate in the same concentration and pH conditions, but working at 65 ° C, resulted in a 98% decrease in the development of precipitates of calcium carbonate.
Como es bien conocido, cuanto mayor sea la temperatura del agua, mayor será la precipitación y deposición de las sales de calcio y magnesio en las conducciones, electrodomésticos, etc con los inconvenientes que ello comporta al consumidor.As is well known, the higher the water temperature, the higher the precipitation and deposition of the calcium and magnesium salts in the pipes, appliances, etc. with the disadvantages that this entails consumer.
Tal y como se demuestra en el presente ejemplo, el fitato es igualmente eficaz a temperaturas moderadas (30ºC) que a temperaturas elevadas (65ºC). Este aspecto es de especial relevancia en el caso de electrodomésticos (p.e. lavadoras), tuberías, etc, por donde circula agua caliente.As demonstrated in the present example, phytate is equally effective at moderate temperatures (30ºC) that at elevated temperatures (65 ° C). This aspect is special relevance in the case of household appliances (e.g. washing machines), pipes, etc., where hot water circulates.
Ejemplo 3Example 3
Se trabajó con una cisterna de 10000 l de capacidad revestida interiormente por una capa de cemento. Dicha cisterna se utiliza para el abastecimiento de tres familias y en condiciones normales se rellena semanalmente. Se llenó periódicamente la cisterna con agua de un pozo de vena y se añadió fitato para que la concentración en el interior de la cisterna estuviera en el intervalo 0-1 mg/L. Durante la semana de uso de cada concentración de fitato se evaluaron cualitativamente los restos de precipitados de carbonato cálcico en los grifos de la casa y accesorios del baño. Además, después de 48 horas de llenar la cisterna se recogió una muestra de agua de un grifo de una de las tres familias y se efectuó la determinación cuantitativa del pH, calcio y bicarbonatos.We worked with a 10,000 l tank capacity coated internally by a layer of cement. Bliss cistern is used to supply three families and in Normal conditions are filled weekly. It filled periodically the cistern with water from a vein well and was added phytate so that the concentration inside the tank was in the range 0-1 mg / L. During the week of use of each concentration of phytate were evaluated qualitatively the remains of calcium carbonate precipitates in House faucets and bathroom accessories. Also, after 48 hours of filling the cistern a water sample was collected from a tap of one of the three families and the determination was made Quantitative pH, calcium and bicarbonates.
De esta manera se pudo comprobar que la adición
de 1 mg/L de fitato eliminaba el desarrollo de la
turbidez/micro-
partículas en suspensión y precipitados
cálcicos en las instalaciones de agua (grifos, bañeras, etc).
Además el análisis químico reveló que a concentraciones crecientes
de fitato, la concentración de calcio y carbonato en disolución era
mayor, por lo que se demuestra que el fitato añadido al agua evita
la precipitación de dicha sal debido a su capacidad
inhibidora.In this way it was found that the addition of 1 mg / L phytate eliminated the development of turbidity / micro-
suspended particles and calcium precipitates in water installations (faucets, bathtubs, etc). In addition, the chemical analysis revealed that at increasing concentrations of phytate, the concentration of calcium and carbonate in solution was higher, so it is shown that phytate added to water prevents the precipitation of said salt due to its inhibitory capacity.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842773A (en) * | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Water supply method |
| US4668293A (en) * | 1986-02-24 | 1987-05-26 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Phytate corrosion inhibitor system |
| ES2031584T3 (en) * | 1987-10-23 | 1992-12-16 | Calgon Corporation | IMPROVED PROCEDURE FOR CONTROLLING CALCIUM OXALATE INCRUSTATIONS WITHIN WIDE PH LIMITS. |
| CN1141964A (en) * | 1995-02-10 | 1997-02-05 | 冯广新 | Anti-rust agent for treatment of metal surface and using method of same |
| ES2232302B1 (en) * | 2003-11-07 | 2006-08-01 | Universitat De Les Illes Balears | MYO-INOSITOL HEXAFOSFATO FOR TOPICAL USE. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2626238A (en) * | 1947-03-17 | 1953-01-20 | Corn Prod Refining Co | Conditioning water |
| US4386005A (en) * | 1981-01-06 | 1983-05-31 | Chemical Sciences, Inc. | Scale inhibitor for reverse osmosis water purification system |
| US5853034A (en) * | 1995-08-04 | 1998-12-29 | Ecolab Inc. | Dispensing system and method for dispensing a concentrated product and container for use therewith |
| US20030213503A1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-20 | The Procter & Gamble Company | Signal-based electrochemical methods for automatic dishwashing |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842773A (en) * | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Water supply method |
| US4668293A (en) * | 1986-02-24 | 1987-05-26 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Phytate corrosion inhibitor system |
| ES2031584T3 (en) * | 1987-10-23 | 1992-12-16 | Calgon Corporation | IMPROVED PROCEDURE FOR CONTROLLING CALCIUM OXALATE INCRUSTATIONS WITHIN WIDE PH LIMITS. |
| CN1141964A (en) * | 1995-02-10 | 1997-02-05 | 冯广新 | Anti-rust agent for treatment of metal surface and using method of same |
| ES2232302B1 (en) * | 2003-11-07 | 2006-08-01 | Universitat De Les Illes Balears | MYO-INOSITOL HEXAFOSFATO FOR TOPICAL USE. |
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