147769. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízkőkiválást nem okozó, erősen lúgos, korróziómentes, poralakú ipari zsírtalanító és tisztítószerek előállítására
2 174.769' hetőleg kevéssé korrodálja a könnyűfémeket. A kellő mértékben lúgos oldatokat adó zsírtalanító és tisztító hatású vegyületek közül ezt a követelményt leginkább az alkáliszilikátok elégítik ki, ezért kívánatos az is, hogy a fentebb említett kívánalmaknak megfelelő por alakú tisztítószer anyaga lehetőleg túlnyomórészt kristályos alkáliszilikát legyen. Az alkáliszilikátok közül a szilárd forma biztosítása és megfelelő magasabb pH-értékek elérési lehetősége céljából az 1 Na2 0 : 1,3 SÍO2 • 7—9H2 0 képletben levőnél magasabb SÍO2 tartalmúak jöhetnek tekintetbe, ezek azonban általában igen erősen hajlamosak vízkőkiválás előidézésére. Az ilyen nátriumszilikátok forró oldataiban az esetek nagy többségében még nagy mennyiségű nátriumtripolifoszfát hozzáadásával sem lehet a vízkőkiválást meggátolni, néhány esetben viszont már a kalcium- és magnéziumsók komplex-megkötésére éppen szükséges csekély mennyiségű polifoszfát is gátolja a vízkő képződését. Ezt az eléggé feltűnő jelenséget közelebbről megvizsgálva azt tapasztaltuk, hogy az olyan, Na2 0-ban viszonylag szegény ná + 'iumszilikátok esetében, amelyek Na02-tartalma az 1 Na2 0-•1,17 Sr02 -7—9 H 2 0 képlet szerinti Na 2 0:Si0 2 arányának megfelelőnél kisebb, az oldatok eléggé széles koncentráció-tartományában (0,3% és 6— 7% között) még viszonylag kevés, a kristályos nátriumszilikát súlyára számítva 1—10% menynyiségű nátriumtripolifoszfát is elegendő a vízkőkiválás hatásos meggátlására; az olyan, Na2 0-ban viszonylag dúsabb nátriumszilikátok esetében, amelyek összetétele megközelítőleg az 1 Na2 0-•1,06 Si02 -7—9 H 2 0 képletnek felel meg, már csupán szűkebb koncentráció-határok (0,5—4%) között és viszonylag igen nagy mennyiségű, 20— 170% nátriumtripolifoszfáttal sikerül ezt gátolni, a Na2 0-ban gazdag, 1 Na 2 O-0,7 Si0 2 -7—9 H 2 0 képlet szerintinél nagyobb Na2 0-tartalmú nát'riumszilikátok oldatai esetében pedig még szűk koncentráció-tartományon belül és igen nagy mennyiségű nátriumtripolifoszfát hozzáadásával sem sikerül a vízkő kiválásának meggátlása. A fentiekben leírt. felismerés alapján végzett részletesebb vizsgálataink során nemcsak azt tudtuk megállapítani és igazolni, hogy a 12-nél nagyobb pfI-értékű oldatokat adó nátrium szil ikátnátriumtrípolifoszfát keverékek esetében a vízkőképző hatás szempontjából a várakozástól eltérőleg nem a nátriumtripolifoszfát mennyisége, hanem a nátriumszilikát összetétele (Na20 : SÍO2 aránya) a döntő tényező, hanem ezen túlmenően arra a meglepő és a gyakorlati alkalmazás szempontjából nagyfontosságú megállapításra jutottunk, hogy szoros összefüggés áll fenn a nátriumszilikátok Na2 0 és Si0 2 tartalmának aránya, az e nátriumszilikátokból készített oldatok töménysége és a vízkőkiválás meggátlásához szükséges nátriumtripolifoszfát mennyisége között. Ezt a bonyolult, de szabályos, és grafikusan könnyen ábrázolható összefüggést a csatolt ábrán mutatjuk be. Az ábrán a „gramm x-Na2 0:y • Si02 • 7—9 H2 0" jelölésű vízszintes tengelyen az adott esetekben alkalmazásra kerülő, a görbéken feltüntetett összetételű (Na2 0 : SÍO9 arányú) technikai kristályos nátriumszilikátok 1 . liter vízben oldott mennyisége van megadva, a „%• NasPaOio" jelölésű függőleges tengelyen pedig az a nátriumtripolifoszfát-mennyiség van feltüntetve (a jelenlevő kristályos nátriumszilikát súlyszázalékában kifejezve), amely a görbe szerinti Na2 0 : Si0 2 arányú kristályos nátriumszilikát 40 német keménységi fokot meg nem haladó, egyébként tetszőleges összkeménységű vízzel készített, megadott töménységű, 65—70 C° hőmérsékletű vizes oldatában a darabos vízkőleválás gyakorlati meggátlására szükséges. Az ábrából látható, hogy a kalcium- és magnéziumsók teljes megkötéséhez szükséges nátriumtripolifoszfátnak a náxtriumszilikáthoz viszonyított mennyisége a nátriumszilikát Na2 0-arányának növelésével szabályosan növekszik egy minimális értéktől igen nagy értékek felé; ezzel együtt azonban egyre szűkebbé válik az az eredetileg eléggé széles nátriumszilikát koncentráció-tartomány is, amelyen belül a kalcium- és magnéziurnsók nátriumtripolifoszfáttal való komplex-megkötése, tehát a vízkőkiválás hatásos meggátlása még biztosítható. Az ábra a gyakorlat számára azt mutatja meg, hogy a görbéken feltüntetett összetételű szilárd kristályos nátriumszilikátokból — adott töménységű oldatban szándékolt felhasználás esetén — milyen mennyiségű nátriumtripolifoszfát hozzákeverésével készíthetünk olyan szilárd tisztítószer alapanyagot, amely 0,5%-ot meghaladó koncentrációban 12-nél nagyobb plí-értékű oldatot ad ás amely 40 német fokig terjedő összkeménységű vizekben még forrón sem okoz gyakorlatilag számottevő mennyiségű és dús állományú vízkőkiválást. Az is megállapítható az ábrából hogy valamely összetételű nátriumszilikát-nátriumtripolifoszfát keveréket lehet-e kemény vízben vízkőmentesen oldani, és ha igen, úgy milyen koncentráció-határok között. A jelen találmány a fenti felismerések gyakorlati hasznosításán alapul. Lényeges vízkőkiválást forró, kemény vízben sem okozó, száraz, por alakú, erősen lúgos tisztítószerek alapanyagainak az előállítása a találmány értelmében lényegileg úgy történik, hogy 1 : 0,09 és 1 : 1,3 közötti Na2 0 : Si0 2 mól-arányú (a feltüntetett görbék esetében 7—9 mól kristályvizet tartalmazó) nátriumszilikáthoz az előírandó használati töménységnek megfelelően a vonatkozó görbe szerinti mennyiségű nátriumtripolifoszfátot keverünk, mimellett az előírandó használati töménység megállapításánál is figyelembe vesszük a megfelelő görbéből megállapítható korlátozásokat. Az ábrán csak a gyakorlati célokra elégséges öt meghatározott Na2 0 : Si0 2 mól-arányú nátriumszilikát esetére adtuk meg az alkotórészek mennyiségi arányának és az alkalmazható koncentráció-tartománynak megállapítására szolgáló görbéket; az ezek közé eső Na2 0 : Sí0 2 mól-arányoknak megfelelő görbék menete interpolációval könnyen megállapítható. Az ábrán grafikusan ábrázolt törvényszerűség alapján a találmány szerinti eljárás termékeit jellemző összetétel- és koncentráció-értékeket az alábbi táblázatban foglalhatjuk össze:
