RU2256728C1 - Compound for cleaning surfaces from deposits of salts, oxides and hydroxides of metals (versions) - Google Patents
Compound for cleaning surfaces from deposits of salts, oxides and hydroxides of metals (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2256728C1 RU2256728C1 RU2004116050/02A RU2004116050A RU2256728C1 RU 2256728 C1 RU2256728 C1 RU 2256728C1 RU 2004116050/02 A RU2004116050/02 A RU 2004116050/02A RU 2004116050 A RU2004116050 A RU 2004116050A RU 2256728 C1 RU2256728 C1 RU 2256728C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- urea
- salts
- carbamide
- composition
- Prior art date
Links
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title abstract 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 5
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 title description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 56
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 23
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 19
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 9
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 8
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 8
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- CSGLCWIAEFNDIL-UHFFFAOYSA-O azanium;urea;nitrate Chemical compound [NH4+].NC(N)=O.[O-][N+]([O-])=O CSGLCWIAEFNDIL-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004119 disulfanediyl group Chemical group *SS* 0.000 claims description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 3
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 claims 2
- -1 or muriate Chemical compound 0.000 abstract description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 abstract 6
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- QHDUJTCUPWHNPK-UHFFFAOYSA-N methyl 7-methoxy-2h-indazole-3-carboxylate Chemical compound COC1=CC=CC2=C(C(=O)OC)NN=C21 QHDUJTCUPWHNPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 5
- VYWQTJWGWLKBQA-UHFFFAOYSA-N [amino(hydroxy)methylidene]azanium;chloride Chemical compound Cl.NC(N)=O VYWQTJWGWLKBQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- DZHMRSPXDUUJER-UHFFFAOYSA-N [amino(hydroxy)methylidene]azanium;dihydrogen phosphate Chemical compound NC(N)=O.OP(O)(O)=O DZHMRSPXDUUJER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000006253 efflorescence Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M hydrogensulfate Chemical compound OS([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 206010037844 rash Diseases 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- AYTGUZPQPXGYFS-UHFFFAOYSA-N urea nitrate Chemical compound NC(N)=O.O[N+]([O-])=O AYTGUZPQPXGYFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- MJBPUQUGJNAPAZ-UHFFFAOYSA-N Butine Natural products O1C2=CC(O)=CC=C2C(=O)CC1C1=CC=C(O)C(O)=C1 MJBPUQUGJNAPAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002913 oxalic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам, используемым для химического удаления с поверхностей накипи, продуктов коррозии, высолов различного типа, а именно к разработке нового состава для очистки различных поверхностей от отложений солей, оксидов и гидрооксидов металлов.The invention relates to means used for chemical removal from scale surfaces, corrosion products, efflorescences of various types, namely, the development of a new composition for cleaning various surfaces from deposits of salts, oxides and metal hydroxides.
Существует множество химических средств, используемых для очистки поверхностей от образующихся в ходе эксплуатации или хранения накипи, продуктов коррозии, высолов различного типа. Как правило, это либо растворы кислот, либо многокомпонентные составы, включающие кислоту и ряд вспомогательных компонентов.There are many chemicals that are used to clean surfaces from scale formed during operation or storage, corrosion products, various types of efflorescence. As a rule, these are either acid solutions or multicomponent compositions, including acid and a number of auxiliary components.
Наиболее эффективными и доступными средствами для очистки поверхностей являются слабые растворы минеральных кислот (соляной, серной, азотной, фосфорной), которые готовятся из концентрированных кислот на месте применения. Однако наряду с высокой активностью такие средства обладают повышенной коррозионной активностью, а из-за высокой агрессивности и жидкого агрегатного состояния действующего вещества (кислоты) представляют опасность и неудобство при транспортировке, хранении и приготовлении средства.The most effective and affordable means for cleaning surfaces are weak solutions of mineral acids (hydrochloric, sulfuric, nitric, phosphoric), which are prepared from concentrated acids at the place of use. However, along with high activity, such agents have increased corrosion activity, and due to the high aggressiveness and liquid state of aggregation of the active substance (acid), they present a danger and inconvenience during transportation, storage and preparation of the agent.
Для снижения коррозионной активности, как правило, используют два подхода - замена сильных кислот на слабые (уксусную, щавелевую, адипиновую, сульфаминовую) или введение в рецептуру пакета добавок различного назначения, в том числе ингибиторов коррозии (А.с.СССР 1074897)). А для удобной и безопасной транспортировки, хранения и приготовления на месте рабочего раствора используют очищающие средства на базе твердых ингредиентов (адипиновой, сульфаминовой, щавелевой кислот), в том числе твердых инертных наполнителей (патент РФ 2183593), Однако в этом случае, наряду с положительным эффектом (твердым агрегатным состоянием и снижением коррозионной активности очищающего средства), возникает существенный недостаток, препятствующий широкому практическому применению таких средств, а именно снижется их доступность. При этом снижение доступности может происходить как вследствие использования более дорогостоящих компонентов (патент РФ 2114215), так и вследствие увеличения числа компонентов и усложнения процесса изготовления такого средства (патент РФ 2149219).As a rule, two approaches are used to reduce corrosion activity - replacing strong acids with weak ones (acetic, oxalic, adipic, sulfamic) or introducing additives for various purposes, including corrosion inhibitors (A.c.SSSR 1074897) into the formulation. And for convenient and safe transportation, storage and on-site preparation of the working solution, cleaning products based on solid ingredients (adipic, sulfamic, oxalic acids), including solid inert fillers (RF patent 2183593) are used, however, in this case, along with the positive effect (solid state of aggregation and a decrease in the corrosivity of the cleaning agent), there is a significant drawback that impedes the wide practical use of such funds, namely, their availability is reduced. At the same time, a decrease in availability can occur both due to the use of more expensive components (RF patent 2114215), and due to an increase in the number of components and the complexity of the manufacturing process of such a tool (RF patent 2149219).
Наиболее близким, по нашему мнению, является решение, изложенное в патенте РФ 2160307, где в качестве основного компонента использован нитрат мочевины. В этом случае, с одной стороны, вследствие низкой основности мочевины активность азотной кислоты снижается меньше, чем при использовании других солей азотной кислоты. А с другой стороны, средство получается доступным и более удобным и безопасным при транспортировке, хранении и приготовлении рабочего раствора. Это обусловлено тем, что средство изготавливается из доступного недорогого сырья (мочевины и азотной кислоты), а активный кислотный компонент средства - нитрат мочевины, является твердым веществом.The closest, in our opinion, is the solution set forth in RF patent 2160307, where urea nitrate is used as the main component. In this case, on the one hand, due to the low basicity of urea, the activity of nitric acid decreases less than when using other salts of nitric acid. And on the other hand, the tool is available and more convenient and safe during transportation, storage and preparation of the working solution. This is due to the fact that the product is made from affordable, inexpensive raw materials (urea and nitric acid), and the active acid component of the product, urea nitrate, is a solid.
Состав средства, описываемого в патенте РФ 2160307, таков, мас.%:The composition of the tool described in the patent of the Russian Federation 2160307, such, wt.%:
вода 5-10water 5-10
стабилизирующая влагосодержание добавка 1-5moisture stabilizing additive 1-5
нитрат мочевины (азотная кислота в смеси сurea nitrate (nitric acid mixed with
мочевиной в молярном соотношении 1:1) остальноеurea in a molar ratio of 1: 1) the rest
Указанное средство использовано нами в качестве прототипа. Основные недостатки прототипа:The specified tool was used by us as a prototype. The main disadvantages of the prototype:
- узость сырьевой базы по активному кислотному компоненту (используется только нитрат мочевины);- the narrowness of the raw material base for the active acid component (only urea nitrate is used);
- повышенная коррозионная активность, препятствующая использованию средства для очистки поверхностей из черного металла и, наоборот, недостаточно высокая активность при использовании средства для очистки поверхностей, мало подверженных коррозии.- increased corrosion activity, preventing the use of funds for cleaning surfaces of ferrous metal and, conversely, insufficiently high activity when using funds for cleaning surfaces that are little susceptible to corrosion.
Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала средств, используемых для очистки поверхностей от отложений солей, оксидов и гидрооксидов металлов, путем разработки состава для очистки различных поверхностей от отложений солей, оксидов и гидрооксидов металлов, обладающего доступностью, большей удобностью и безопасностью при транспортировке, хранении и приготовлении, чем жидкие средства, обладающего расширенной сырьевой базой, сниженной коррозионной активностью при использовании для очистки подверженных коррозии поверхностей и, наоборот, обладающего более высокой активностью, чем прототип, при использовании для очистки поверхностей, мало подверженных коррозии.The objective of the present invention is to expand the arsenal of tools used to clean surfaces from deposits of salts, oxides and metal hydroxides, by developing a composition for cleaning various surfaces from deposits of salts, oxides and metal hydroxides, which has accessibility, greater convenience and safety during transportation, storage and preparation than liquid products with an expanded raw material base, reduced corrosion activity when used for cleaning susceptible to corrosion NOSTA the other hand, having a higher activity, than the prototype, when used for cleaning surfaces, there is little risk from corrosion.
В части расширения сырьевой базы поставленная задача решается использованием помимо азотнокислой других солей мочевины, например, солянокислой, сернокислой, фосфорнокислой, фтороводородной, щавелевокислой, нитратоаммонийной или смеси названных солей мочевины.In terms of expanding the raw material base, the problem is solved using, in addition to nitric acid, other urea salts, for example, hydrochloric acid, sulfate, phosphoric acid, hydrogen fluoride, oxalic acid, nitrate ammonium, or a mixture of these urea salts.
Кстати, об использовании гидрохлорида мочевины в качестве средства для очистки поверхностей, мало подверженных коррозии, известно из уровня техники (патент США 6340660). Но в этом случае речь идет о многокомпонентной композиции, состоящей из гидрохлорида мочевины (от 15% до 70% по объему), поверхностно-активного вещества (от 3% до 15%), основанной на бутине антикоррозийной добавки (0,2% до 2%), моноэтаноламина (от 1% до 5%), воды (остальное). А главное речь идет о жидком средстве (водном растворе), как и в случае, описываемом в патенте США 5672279, что не соответствует задаче настоящего изобретения.By the way, the use of urea hydrochloride as a means for cleaning surfaces that are not very susceptible to corrosion is known from the prior art (US Pat. No. 6,340,660). But in this case we are talking about a multicomponent composition consisting of urea hydrochloride (from 15% to 70% by volume), a surfactant (from 3% to 15%), based on butine anticorrosive additives (0.2% to 2 %), monoethanolamine (from 1% to 5%), water (the rest). And most importantly, we are talking about a liquid agent (aqueous solution), as in the case described in US patent 5672279, which does not meet the objective of the present invention.
Об использовании нитратоаммонийной соли мочевины в качестве очищающего средства информации найти не удалось. Известно, что нитратоммонийную соль мочевины, как и фосфат мочевины, используют в качестве удобрения (патент США 3930832).The use of urea nitrate salt as a cleansing agent was not found. Urea nitrate, like urea phosphate, is known to be used as fertilizer (US Pat. No. 3,930,832).
Сами смеси указанных солей мочевины могут быть приготовлены при получении состава как целенаправленным их смешиванием (получением), так и попутно вследствие особенностей сырья, используемого для приготовления состава. Например, общеизвестно, что концентрированную азотную кислоту пассивируют добавками серной кислоты, получая тем самым меланж, который более удобен в транспортировке и используется вместо чистой концентрированной азотной кислоты. А в нитратоаммонийную соль мочевины с этой же целью вводят фосфорную кислоту или фосфат аммония (Справочник азотчика. - М.: Химия, 1987, с.245). Не менее общеизвестно, что экстракционная фосфорная кислота, получаемая по обменной реакции фосфата кальция с серной кислотой, содержит примеси серной кислоты и фосфата кальция. Поэтому следует отметить, что в составе также могут присутствовать примеси солей кальция (от фосфата кальция), а, кроме того, солей аммония (вследствие возможного частичного разложения мочевины при производстве и хранении состава, за исключением случая, когда соль аммония целенаправленно вводится в состав в виде нитратоаммония мочевины). В то же время присутствие (или возможность присутствия) в составе примесей, не имеющих значения для заявленного технического результата, характеризующих лишь частный случай выполнения рассматриваемого изобретения (например, присутствие солей кальция), является несущественным признаком, поэтому решено этот признак не включать в формулу изобретения, ограничившись упоминанием о его существовании в описании изобретения.Mixtures of these urea salts themselves can be prepared upon receipt of the composition, both by their purposeful mixing (production), and incidentally due to the characteristics of the raw materials used to prepare the composition. For example, it is well known that concentrated nitric acid is passivated with sulfuric acid additives, thereby obtaining melange, which is more convenient to transport and is used instead of pure concentrated nitric acid. And phosphoric acid or ammonium phosphate is introduced into the nitrate-ammonium salt of urea for the same purpose (Reference book of nitrogen nitrogen. - M .: Chemistry, 1987, p. 245). It is equally well known that extraction phosphoric acid obtained by the exchange reaction of calcium phosphate with sulfuric acid contains impurities of sulfuric acid and calcium phosphate. Therefore, it should be noted that the composition may also contain impurities of calcium salts (from calcium phosphate), and, in addition, ammonium salts (due to the possible partial decomposition of urea during production and storage of the composition, except when the ammonium salt is purposefully introduced into the composition in urea nitrate ammonium). At the same time, the presence (or the possibility of presence) in the composition of impurities that are not relevant for the claimed technical result, characterizing only a particular case of the invention under consideration (for example, the presence of calcium salts), is an insignificant sign, therefore, it was decided not to include this sign in the claims , limited to mention of its existence in the description of the invention.
Настоящее изобретение включает два варианта состава.The present invention includes two compositional options.
Поставленная задача в первом варианте изобретения достигается за счет того, что состав для очистки поверхностей от отложений солей, оксидов и гидрооксидов металлов на основе твердого активного кислотного компонента представляет собой соль мочевины, при этом согласно изобретению в качестве активного кислотного компонента используют азотнокислую, или солянокислую, или сернокислую, или фосфорнокислую, или фтороводородную, или щавелевокислую, или нитратоаммонийную соль мочевины, или смесь указанных солей, при использовании мочевины в количестве, более чем 1:1 по стехиометрии в сравнении с кислотой, но не превышающем более чем на 50% по массе количество мочевины, необходимое для полной нейтрализации используемой кислоты. Для усиления эффекта снижения коррозионной активности состава, вызываемого применением мочевины, используют добавки серо- и/или азотсодержащих ингибиторов коррозии, таких как твердые тио- и дитиосоединения, амины.The task in the first embodiment of the invention is achieved due to the fact that the composition for cleaning surfaces from deposits of salts, oxides and hydroxides of metals based on a solid active acid component is a urea salt, while according to the invention, nitric acid or hydrochloric acid is used as the active acid component, or sulfate, or phosphoric acid, or hydrogen fluoride, or oxalic, or nitrate ammonium salt of urea, or a mixture of these salts, when using urea in amount, more than 1: 1 in stoichiometry in comparison with acid, but not exceeding more than 50% by weight of the amount of urea required to completely neutralize the acid used. To enhance the effect of reducing the corrosion activity of the composition caused by the use of urea, additives of sulfur and / or nitrogen-containing corrosion inhibitors, such as solid thio and dithio compounds, amines, are used.
Поставленная задача во втором варианте изобретения достигается за счет того, что состав для очистки поверхностей от отложений солей, оксидов и гидрооксидов металлов на основе твердого активного кислотного компонента, представляет собой соль мочевины, при этом согласно изобретению в качестве активного кислотного компонента используют азотнокислую, или солянокислую, или сернокислую, или фосфорнокислую, или фтороводородную, или щавелевокислую, или нитратоаммонийную соль мочевины, или смесь указанных солей, при использовании кислоты, связывающую мочевину в количестве, более чем 1:1 по стехиометрии в сравнении с мочевиной, но не превышающем количество, необходимое для сохранения твердого агрегатного состояния активного кислотного компонента.The task in the second embodiment of the invention is achieved due to the fact that the composition for cleaning surfaces from deposits of salts, oxides and hydroxides of metals based on a solid active acid component is a urea salt, while according to the invention, nitric acid or hydrochloric acid is used as the active acid component or sulphate, or phosphoric, or hydrogen fluoride, or oxalic, or nitrate ammonium salt of urea, or a mixture of these salts, using acid, sv -binding urea in an amount more than 1: 1 stoichiometry in comparison with urea, but not exceeding the amount needed to maintain the solid state of aggregation of the active acidic component.
При этом (вопреки ожиданиям, что при добавке минеральной кислоты более чем 1:1 по стехиометрии в сравнении с мочевиной будет получаться суспензия или раствор соли мочевины в кислоте) оказалось, что каждая из кислот способна насыщать свою соль мочевины в количестве более чем 1:1 по стехиометрии в сравнении с мочевиной при сохранении твердого агрегатного состояния такой смеси, но до некоторого предела, разного для каждой из кислот. Например, для азотной кислоты максимальное количество, превышающее 1:1 по стехиометрии, но при котором твердое агрегатное состояние активного кислотного компонента еще сохраняется, составляет 12% по массе от смеси мочевина - азотная кислота 1: 1 по стехиометрии.At the same time (contrary to the expectations that with the addition of mineral acid more than 1: 1 by stoichiometry, a suspension or solution of urea salt in acid will be obtained in comparison with urea), it turns out that each of the acids is able to saturate its urea salt in an amount of more than 1: 1 by stoichiometry compared with urea while maintaining the solid state of aggregation of such a mixture, but up to a certain limit, different for each of the acids. For example, for nitric acid, the maximum amount exceeding 1: 1 by stoichiometry, but at which the solid state of aggregation of the active acid component is still preserved, is 12% by weight of the urea-nitric acid 1: 1 mixture by stoichiometry.
Для усиления вызываемого мочевиной эффекта снижения коррозионной активности состава допускается использование антикоррозионных добавок, например, органических соединений азота и (или) серы, таких как тио- и дитиосоединения, амины. При этом используемые добавки должны быть в твердом агрегатном состоянии, чтобы не противоречить задаче настоящего изобретения.To enhance the effect of reducing the corrosive activity of the composition caused by urea, it is allowed to use anti-corrosion additives, for example, organic nitrogen and (or) sulfur compounds, such as thio and dithio compounds, amines. Moreover, the additives used must be in a solid state of aggregation, so as not to contradict the objective of the present invention.
Отличительными характеристиками предлагаемого состава являются:Distinctive characteristics of the proposed composition are:
- применение в качестве активного кислотного компонента помимо азотнокислой соли других солей мочевины, например, солянокислой, сернокислой, фосфорнокислой, фтороводородной, щавелевокислой, нитратоаммонийной либо смеси указанных солей;- the use as an active acid component in addition to the nitric acid salt of other salts of urea, for example, hydrochloric acid, sulfate, phosphoric acid, hydrogen fluoride, oxalic acid, nitrate ammonium or a mixture of these salts;
- применение большего количества мочевины, чем 1:1 по стехиометрии по сравнению с используемой кислотой в варианте состава, используемого для очистки подверженных коррозии поверхностей;- the use of more urea than 1: 1 in stoichiometry compared with the acid used in the composition used to clean surfaces subject to corrosion;
- применение используемой кислоты в количестве большем, чем 1:1 по стехиометрии по сравнению с мочевиной в варианте состава, используемого для очистки поверхностей, мало подверженных коррозии.- the use of the acid used in an amount greater than 1: 1 in stoichiometry compared to urea in the embodiment of the composition used to clean surfaces that are less susceptible to corrosion.
При этом состав может изготавливаться как из мочевины и используемой кислоты (кислот), так и из готовой соли мочевины, например, из нитрата мочевины (CAS No 124-47-0), фосфата мочевины (CAS No 4861-19-2), гидрохлорида мочевины (CAS No 506-89-8), аммония нитрата мочевины (CAS No 15978-77-5), путем насыщения соли мочевины используемой кислотой (кислотами) или добавлением в нее мочевины в зависимости от направления использования состава.In this case, the composition can be made both from urea and the acid (s) used, and from the finished urea salt, for example, from urea nitrate (CAS No. 124-47-0), urea phosphate (CAS No. 4861-19-2), hydrochloride urea (CAS No. 506-89-8), ammonium urea nitrate (CAS No. 15978-77-5), by saturating the urea salt with the used acid (s) or adding urea to it, depending on the direction of use of the composition.
Практическое использование предлагаемого состава иллюстрируется следующими примерами.The practical use of the proposed structure is illustrated by the following examples.
1. Состав для очистки поверхностей, подверженных коррозии1. Composition for cleaning surfaces susceptible to corrosion
Растворяют 10 г состава, состоящего из нитрата мочевины с избытком мочевины в количестве 50% по массе от смеси мочевина - азотная кислота 1: 1 по стехиометрии, в 90 мл воды и полученным раствором в стеклянном стакане при перемешивании и температуре 20-22° С обрабатывают пластину (20х50 мм) из черного металла (сталь 3), содержащую на поверхности слой ржавчины 0,3-0,5 мм. Параллельно обрабатывают такую же пластину и в тех же условиях раствором сравнения из 10 г смеси мочевина - азотная кислота 1 : 1 по стехиометрии, в 90 мл воды. Через каждый час пластины вынимают из раствора, ополаскивают водой, высушивают, осматривают визуально на наличие ржавчины, взвешивают и определяют убыль массы за каждый прошедший час. Результаты эксперимента приведены в таблице 1.Dissolve 10 g of a composition consisting of urea nitrate with an excess of urea in an amount of 50% by weight of the urea-nitric acid 1: 1 mixture by stoichiometry in 90 ml of water and the resulting solution is treated in a glass beaker with stirring and a temperature of 20-22 ° C. a plate (20x50 mm) of ferrous metal (steel 3), containing a rust layer of 0.3-0.5 mm on the surface. In parallel, the same plate is treated under the same conditions with a comparison solution of 10 g of a urea-nitric acid 1: 1 mixture according to stoichiometry in 90 ml of water. After each hour, the plates are removed from the solution, rinsed with water, dried, visually inspected for rust, weighed, and the weight loss is determined for each past hour. The experimental results are shown in table 1.
Результаты обработки пластин составомTABLE 1
The results of processing the plates composition
При этом продукты коррозии были практически полностью растворены в обоих составах в течение первых 2 часов. А после этого произошел спад скорости убыли массы, но убыль массы продолжалась. Причем убыль массы в рабочем растворе была более чем в 2 раза меньше, чем в растворе сравнения, что не может объясниться только снижением концентрации кислоты в рабочем растворе, а является следствием участия в процессе мочевины.In this case, the corrosion products were almost completely dissolved in both compositions during the first 2 hours. And after that there was a decline in the rate of mass loss, but the mass decrease continued. Moreover, the decrease in mass in the working solution was more than 2 times less than in the comparison solution, which cannot be explained only by a decrease in the acid concentration in the working solution, but is a consequence of participation in the urea process.
Аналогичная картина наблюдалась и при использовании других солей мочевины: солянокислой, фосфорнокислой, сернокислой, фтороводородной, щавелевокислой, нитратоаммонийной и смесей рассматриваемых солей мочевины.A similar picture was observed when using other urea salts: hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfate, hydrogen fluoride, oxalic acid, nitrate ammonium, and mixtures of the urea salts under consideration.
2. Состав для очистки поверхностей, мало подверженных коррозии2. Composition for cleaning surfaces, slightly susceptible to corrosion
Растворяют 2 г состава, состоящего из нитрата мочевины, насыщенного азотной кислотой (использовался состав в твердом агрегатном состоянии, содержащий нитрат мочевины с 10% избытком азотной кислоты по массе от смеси мочевина - азотная кислота 1 : 1 по стехиометрии), в 98 мл воды и полученным раствором в стеклянном стакане при температуре 20-22° С обрабатывают эмалированную пластину (20· 50 мм), содержащую на поверхности слой солей жесткости (накипи) 0,4-0,6 мм. Параллельно обрабатывают такую же пластину и в тех же условиях раствором сравнения из 2 г смеси мочевина - азотная кислота 1 : 1 по стехиометрии в 98 мл воды. Через каждые 20 мин пластины вынимают из раствора, ополаскивают водой, высушивают, осматривают визуально на наличие солей жесткости, взвешивают и определяют убыль массы за каждые прошедшие 20 мин. Результаты эксперимента приведены в таблице 2.2 g of a composition consisting of urea nitrate saturated with nitric acid are dissolved (a composition in the solid state of aggregation containing urea nitrate with 10% excess nitric acid by weight from a urea-nitric acid 1: 1 mixture by stoichiometry was used) in 98 ml of water and the resulting solution in a glass beaker at a temperature of 20-22 ° C is treated with an enameled plate (20 · 50 mm) containing on the surface a layer of hardness salts (scale) of 0.4-0.6 mm In parallel, the same plate is treated and under the same conditions, a comparison solution of 2 g of a urea-nitric acid 1: 1 mixture by stoichiometry in 98 ml of water. After every 20 minutes, the plates are removed from the solution, rinsed with water, dried, visually inspected for the presence of hardness salts, weighed, and the weight loss is determined for each past 20 minutes. The experimental results are shown in table 2.
Результаты обработки пластин составомTABLE 2
The results of processing the plates composition
При этом соли жесткости в рабочем растворе растворялись быстрее и были практически полностью растворены за 1 час, а в растворе сравнения растворение длилось больше на 20 минут.In this case, the hardness salts in the working solution dissolved faster and were almost completely dissolved in 1 hour, while in the comparison solution the dissolution lasted more than 20 minutes.
Также протекало растворение солей жесткости и при использовании других солей мочевины: солянокислой, фосфорнокислой, сернокислой, фтороводородной, щавелевокислой, нитратоаммонийной и смесей рассматриваемых солеи мочевины.The dissolution of hardness salts also proceeded with the use of other urea salts: hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfate, hydrogen fluoride, oxalic acid, nitrate ammonium, and mixtures of the urea salts under consideration.
При использовании антикоррозионных добавок из ряда органических соединений азота и (или) серы, таких как тио- и дитио-соединения, амины получено дополнительное снижение коррозийных свойств состава наряду с эффектом от использования мочевины. Например, добавка тиосульфата натрия в количестве 0,3% от активного кислотного компонента в указанных примерах вызвала дополнительное снижение скорости коррозии стали 3, которая в этом случае составила 0,8-2· 10-5 г/(мм· ч).When using anti-corrosion additives from a number of organic compounds of nitrogen and (or) sulfur, such as thio- and dithio-compounds, amines, an additional decrease in the corrosion properties of the composition was obtained along with the effect of the use of urea. For example, the addition of sodium thiosulfate in an amount of 0.3% of the active acid component in these examples caused an additional decrease in the corrosion rate of steel 3, which in this case was 0.8-2 · 10 -5 g / (mm · h).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004116050/02A RU2256728C1 (en) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | Compound for cleaning surfaces from deposits of salts, oxides and hydroxides of metals (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004116050/02A RU2256728C1 (en) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | Compound for cleaning surfaces from deposits of salts, oxides and hydroxides of metals (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2256728C1 true RU2256728C1 (en) | 2005-07-20 |
Family
ID=35842583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004116050/02A RU2256728C1 (en) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | Compound for cleaning surfaces from deposits of salts, oxides and hydroxides of metals (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2256728C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160307C1 (en) * | 1999-05-11 | 2000-12-10 | Закрытое акционерное общество "Алтехнохим" | Chemical agent for cleaning surfaces from mineral deposits of various nature |
| RU2002116231A (en) * | 2000-01-19 | 2004-02-27 | АвестаПоларит Актиеболаг (публ) (SE) | Urea-containing etching agent and method for preparing it |
-
2004
- 2004-05-25 RU RU2004116050/02A patent/RU2256728C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2160307C1 (en) * | 1999-05-11 | 2000-12-10 | Закрытое акционерное общество "Алтехнохим" | Chemical agent for cleaning surfaces from mineral deposits of various nature |
| RU2002116231A (en) * | 2000-01-19 | 2004-02-27 | АвестаПоларит Актиеболаг (публ) (SE) | Urea-containing etching agent and method for preparing it |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5672279A (en) | Method for using urea hydrochloride | |
| AU2020203479B2 (en) | Synthetic acid and associated methods | |
| US9803134B2 (en) | Acidic aqueous solution containing a chelating agent and the use thereof | |
| RU2627377C1 (en) | Composition for dissoluting corrosive deposits | |
| US3676354A (en) | Corrosion inhibitor for hydrochloric acid pickling of steel | |
| US3607781A (en) | Corrosion inhibitor for hydrochloric acid pickling of steel | |
| JPH0119958B2 (en) | ||
| RU2256728C1 (en) | Compound for cleaning surfaces from deposits of salts, oxides and hydroxides of metals (versions) | |
| CZ280639B6 (en) | Baths for chemical polishing of stainless steel surfaces | |
| KR930003606B1 (en) | Chemical Polishing Method and Bed on Stainless Steel Surface | |
| JPH0373359B2 (en) | ||
| RU2499084C1 (en) | Acid detergent | |
| KR100366281B1 (en) | A Silicade And Pipe Cleaner Manufacturing Method Thereof | |
| RU2427604C1 (en) | COMPOSITION FOR PREPARATION OF PROCESS LIQUIDS WITHOUT SOLID PHASE OF DENSITY TO 1,60 g/m3 | |
| RU2299275C2 (en) | Method of production of the composition for cleaning the surfaces from the sediment of metals salts, oxides and hydroxides (versions) | |
| RU2497941C2 (en) | Carbamide nitrate-based composition and method for production thereof | |
| SU697558A1 (en) | Substance for removing boiler scale | |
| RU2237747C2 (en) | Nitrate salt corrosion inhibitor for carbon steel | |
| HU214367B (en) | Baths and a procedure for the chemical polishing of stainless steel surfaces | |
| RU2255053C1 (en) | Composition for treatment of cooling water | |
| RU2468074C1 (en) | High-solubility urea nitrate-based composition and method of increasing solubility of urea nitrate | |
| JP2556656B2 (en) | Method for preventing corrosion of ferrous metal in cooling water system and corrosion inhibitor for ferrous metal in cooling water system | |
| JPH0140108B2 (en) | ||
| WO1987004143A1 (en) | Scale removal composition comprising alpha-hydroxy carboxylic acid and thickener | |
| PT92858A (en) | METHOD FOR THE PREPARATION OF A STRENGTHENING COMPOSITION FOR ACTIVATED CARBON BASED ON SULFAMIC ACID AND A METHOD OF DISCHARGING USING SUCH COMPOSITION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20061115 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140526 |