171099. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrolizálható foszfidokból képződő foszforhidrogén óngyulladásának gátlására

3 171099 4 fok csekély, így e módszerek alkalmazása szigorú biztonsági intézkedésekhez kötött. Amennyiben a foszfidrészecskéket vagy agglomerátumokat hidrofóbizáló anyaggal vonják be csaknem teljes védettséget érnek el a nedvességgel 5 szemben, úgyhogy a foszfídok hidrolízisének megindításához úgynevezett bomlást elősegítő anyagok szükségesek. Ezek lehetnek például termikusan könnyen bomló vegyületek. A hidrofób bevonat hatékonysága és ezáltal a hidrolízis folyamán a 10 bomlási sebesség lassúbbodása csökken, ennek következtében a hidrolízis folyamán a foszforhidrogénből és vízből képződő öngyulladó elegy képződése nem küszöbölhető ki. A hő hatására könnyen bomló anyagok 15 alkalmazásával járó hátrányok annak tulajdoníthatók, hogy a foszfid hidrolízisének sebessége főként ezen anyagok nedvességtartalmának és disszociációsebességének, valamint a hőmérsékletnek függvénye, és ennélfogva a legritkább esetben 20 azonos a két anyag reakciósebessége. Ez az oka annak, hogy megfelelő nedvesség- és hőmérsékleti feltételek mellett sem kielégítő az öngyulladás gátlása. Könnyen illó szerves folyadékok alkalmazása 25 esetén e vegyületek párolgásánál fellépő hőveszteség következtében a levegő nedvességtartalma lecsapódik, és ily módon gyorsul a foszfid hidrolízise. Ha például könnyen gyulladó folyadékokat alkalmaznak, fennáll az a veszély, hogy e vegyületek a 30 levegővel robbanó elegyet képeznek. A találmány célja a fenti hiányosságok és hátrányok kiküszöbölése. Munkánk során feladatul tűztük ki eljárás kidolgozását hidrolizálható foszfidokból képződő 35 foszforhidrogén öngyulladásának gátlására, és ezzel összhangban a foszfídok veszélytelen alkalmazásának biztosítását. Meglepő módon azt találtuk, hogy a foszforhidrogén öngyulladását meggátolhatjuk, ha a teljes 40 keverék legalább 10 súly%-át kitevő mennyiségű foszfidőkhöz, amelyek szemcsemérete legföljebb 900/u lehet, 0,1-10 súly% mennyiségben valamely inhibitort, nevezetesen anilint, piridint, anilinsókat, borostyánkősavamidot, benzoesavat, benzofenont, 45 l-nitrozo-2-naftolt, metilkinolint, hexatriol( 1,2,4)-et, acetofenont, fenolt, malonsav-dietilésztert, metil-fenü-étert, szalicilaldehidet, furfurolt és/vagy etilénklórhidrinr keverünk, adott esetben valamely legföljebb 900 ß szemcseméretű hordozóanyaggal 50 együtt. Az inhibitorként felsorolt vegyületeket a foszfid kémiai tulajdonságainak megfelelően vízmentes alakban használjuk. Az inhibitorként felsorolt vegyületek közül különösen előnyösen alkalmaz- 55 hatók foszforhidrogén öngyulladásának gátlására azok az anyagok, amelyekben a nitrogén- vagy oxigénatomon levő szabad elektronpárok nagy relatív bázikussággal rendelkeznek. Miként a fenti felsorolásból kitűnik, a nagy bázicitású anilin 60 inhibitorként sói formájában is felhasználható, a sók azonban valamivel kisebb mértékben gátolják a foszforhidrogén öngyulladását, mint a szabad bázis vagy oxóniumsóik alakjában. A sók azonban valamivel kisebb mértékben inhibiálják a foszfor- 65 hidrogén öngyulladását. Ez a jelenség például az anilinhidroklorid és az anilin esetében figyelhető meg. A találmány szerinti előnyösen kondenzált fázisú nitrogén- vagy oxigéntartalmú anyagokat a bomlékony foszfidokkal elegyítve alkalmazzuk. Továbbá azt találtuk, hogy a találmány szerinti folyékony vegyületek adszorptív kötött alakban hordozóanyagon igen jó inhibiáló tulajdonsággal rendelkeznek. Hordozóanyagként célszerűen alkalmazható nagydiszperzitású kovasav, alumíniumoxid és molekulaszűrők is. A megfelelő folyadékkal telített hordozóanyag a foszfid hidrolízise során tulajdonképpen csupán mint a szabályozó anyagok vivőanyaga vesz részt. A foszfid hidrolízise történhet a nitrogén- vagy oxigén-tartalmú vegyületek egyikének vagy több inhibiáló vegyületből álló elegy jelenlétében. Azok a vegyületek, amelyek a szénvázon nitrogén- valamint oxigén-tartalmú funkcionális csoportokkal egyaránt rendelkeznek, mint például anizilid, ugyancsak jó inhibiáló tulajdonságúak. A nitrogén- és oxigén-tartalmú anyagok hatékonysága feltételezhetően azon alapul, hogy a szabad elektronpárral rendelkező heteroatomok a képződő foszforhidrogén öngyulladási reakciójában mint negatív katalizátorok vesznek részt és a foszforhidrogént részben vagy teljesen megkötik. Mival a foszhidrogén koncentráció és az öngyulladási hajlam a hidrolízis során a legnagyobb, célszerű ha az inhibitorok a foszfidrészecskékkel közeli kapcsolatban vannak. Ezért előnyös, ha a foszfidot az inhibitorral jól elkeverjük. Az elegyet azután direkt vagy közömbös telítőanyagok és/vagy hidrofóbizáló szerek hozzáadásával előnyösen formatestekké préselve alkalmazzuk. Meglepő módon azt találtuk, hogy a találmány szerinti inhibitorok a foszforhidrogén öngyulladását nagymértékben inhibiálják, így a megfelelő hatás eléréséhez a foszfid súlyára vonatkoztatva már 0,1-6% inhibitor elegendő. A találmány szerinti inhibiáló anyagok közül mindig a felhasználási célnak legmegfelelőbbet választjuk ki, szem előtt tartva az esetleges toxikusságot. A találmány szerinti adalékok lehetővé teszik a foszfídok szokásos előállítását, tárolását, kikészítését és kiszerelését. Mivel a foszf időkhöz a hidrolízist lassító anyagok hozzáadása fölöslegessé válik, a foszfid alkalmazási területe bővül és mindenek előtt ott alkalmazható, ahol követelmény a rövid gázosítási idő. A találmányt közelebbről az alábbi példák világosítják meg. Az 1. példában leírt módszer a találmány szerinti anyagok inhibitor hatását egy mintakísérlet keretén belül szemlélteti a foszforhidrogén öngyulladását elősegítő körülmények mellett. A kísérlet során nagyszámú foszfidtartalmú tablettára vizet öntünk. Ekkor a foszfid gyorsított exoterm bomlási reakciója hőtorlódást eredményez. Ilyen körülmények mellett a keletkező foszf in a reakcióedényben található levegővel minden koncentrációban elegyedik. 2