183214. lajstromszámú szabadalom • Kompozíció halogénezett szénhidrogének sztabilizálására, illetve stabilitásuk fokozására
1 183 214 2 álló halogénezett szénhidrogénekben levő stabilizátorrendszerek összetételét általában nem ismeri, az újrastabilizálásra alkalmas stabilizátor-rendszer kiválasztásához hosszadalmas előkísérleteket kell végeznie, és a beálló eredő stabilizáló hatás még ekkor sem határozható meg előre a kellő biztonsággal. Ugyanez a magyarázata annak, hogy miért nem ajánlatos a különböző eredetű (tehát esetenként más és más stabilizáló rendszert tartalmazó) halogénezett szénhidrogéneket összetölteni. Munkánk során a fenti hátrányok kiküszöbölését tűztük ki célul. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy az alkálifém-karbonátok és az ammóníum-karbonát — amelyek önmagukban csak csekély stabilizáló hatással rendlkeznek -szinergetikusan fokozzák az ismert stabilizáló rendszerekkel elérhető stabilizáló hatást. Azt tapasztaltuk továbbá, hogy az ismert, egymással inkompatibilis stabilizáló rendszerek összekeverésekor fellépő stabilitáscsökkenés alkálifém- és/vagy ammónium-karbonát jelenlétében biztonsággá) kiküszöbölhető. Végül azt tapasztaltuk, hogy a halogénezett szénhidrogének stabilizálására önmagukban eddig még nem alkalmazott tetrahidrofurfuril-alkohol és furfuril-alkohol szinergetikusan fokozza a fenti karbonátok stabilizáló hatását. A találmány tehát halogénezett szénhidrogének stabilizálására alkalmas kompozíciókra vonatkozik. A találmány szerinti kompozíciók 0,05-90 súly% alkálifém és/ vagy ammónium-karbonátot, továbbá összesen 99,95— 10 súly% tetrahidrofurfuril-alkoholt és/vagy fyrfurilalkoholt és/vagy egy vagy több ismert, halogénezett szénhdrogének stabilizálására már alkalmazott szerves vegyületet tartalmaznak. A találmány szerinti kompozíciók előnyösen 0,05- 30 súly%, célszerűen 0,05—20 súly%, különösen előnyösen 0,05—5 súly% alkálifém- és/vagy ammónium-karbonátot tartalmazhatnak. A találmány szerinti kompozíciók alkálifém-karbonátként előnyösen nátrium-karbonátot tartalmazhatnak. A kompozíciók karbonát-tartalmának felső határát az oldékonysági viszonyok szabják meg. A halogénezett szénhidrogének szállítása, tárolása és felhasználása szempontjából alapvető követelmény az, hogy a stabilizátorkompozíció a felhasznált mennyiségben tökéletesen elegyedjen a stabilizálandó folyadékkal. A karbonát mennyiségének felső határát e követelmény szem előtt tartásával kell megválasztanunk. Minthogy a tetrahidrofurfuril-alkohol és a furfuril-alkohol a találmány szerinti kompozíciókban felhasználható karbonátokat jól oldja, a stabilizálandó halogénezett szénhidrogénekkel pedig jól elegyedik, a találmány szerinti kompozíciókban levő karbonátok mennyisége 3—4 nagyságrenddel is meghaladhatja a karbonátoknak a stabilizálandó halogénezett szénhidrogénben mért oldhatósági határértékét. Tájékoztatásul közöljük, hogy míg 100 g triklóretilén csak 0,002 g, 100 g perklóretilén pedig csak 0,0013 g nátrium-karbonátot képes oldani, a találmány szerinti kompozíciók nátrium-karbonát tartalma a 30 %-ot is meghaladhatja. A halogénezett szénhidrogének stabilizálására már felhasznált szerves folyadékok hasonlóan jól oldják a karbonátokat. A találmány szerinti kompozíciókkal stabilizált halogénezett szénhidrogének az egyébként azonos összetételű, azonban alkálifém- és/vagy ammónium-karbonátot nem tartalmazó kompozíciókkal stabilizált anyagoknál lényegesen hosszabb ideig őrzik meg stabilitásukat. Minthogy a találmány szerinti kompozíciókban szereplő karbonátok kiküszöbölik az egymással egyébként inkompatibilis stabilizátor-rendszerek összekeverésekor fellépő stabilitáscsökkenést, a találmány szerinti kompozíciókkal stabilizált halogénezett szénhidrogének a hosszú használat után szükséges újrastabilizálás során tetszés szerint stabilizátor-rendszerrel elegyíthetők. Természetesen ebben az esetben is célszerű, ha az újrastabilizálást alkálifém- és/vagy ammónium-karbonátot tartalmazó stabilizáló kompozícióval végezzük. A találmány szerinti kompozíciókat oly módon alkalmazhatjuk, hogy a halogénezett szénhidrogénhez a halogénezett szénhidrogén tömegére vonatkoztatva 0,0005- 0,15 % alkálifém- és/vagy ammónium-karbonátot adunk szilárd anyag vagy a halogénezett szénhidrogénnel az alkalmazott mennyiségben tökéletesen elegyedő oldószerrel képezett oldat formájában. Ha a karbonát a felhasználandó koncentrációban már nem oldódik a stabilizálandó halogénezett szénhidrogénben, a karbonátot minden esetben olyan oldat formájában kell beadagolnunk, amely tökéletesen elegyedik a halogénezett szénhidrogénnel. Oldószerként ebben az eseben is igen előnyesen használhatunk fel tetrahidrofurfuril-alkoholt és/vagy furfuril-alkoholt. Figyelembe véve, hogy a halogénezett szénhidrogének csekély mennyiségű (kb. 0,005 %) vízzel még tökéletesen képesek elegyedni, a karbonátot adott esetben tömény vizes oldat formájában is beadagolhatjuk; ez a megoldás azonban a szerves oldószerek felhasználásánál kevésbé előnyös. A találmány szerinti kompozíciókat az egyedi komponensek elegyítésével állítjuk elő, célszerűen úgy, hogy először a folyékony komponenseket mérjük be a keverőberendezésbe, majd ezek homogenizálása után adagoljuk be a szilárd komponenseket. Hasonlóan járunk el a találmány szerinti készítmények alkalmazásánál is; azaz a kezelendő halogénezett szénhidrogént keverőberendezésbe töltjük, és állandó keverés közben beadagoljuk az alkálifém- és/vagy ammónium-karbonátot, illetve ezek oldatát. A találmány szerinti kompozíciók stabilizáló hatását a következő kísérlettel vizsgáltuk és értékeltük: A stabilizálószer-mentes, illetve ismert mennyiségű és összetételű stabilizálószert tartalmazó halogénezett szénhidrogént vízzel telített oxigén-áramban, UV fénnyel végzett besugárzás és visszafolyatás közben forraltuk 8 órán át, majd a halogénezett szénhidrogént 16—40 órán át szobahőmérsékleten állni hagytuk, és ezután ezt a ciklust ismételtük. A bomlás meggyorsítására a gőz- és a folyadékfázisba egyaránt vas-, alumínium- vagy saválló acél-lemezt helyeztünk. A halogénezett szénhidrogénből időről időre mintát vettünk, és megvizsgáltuk a minta sósav-tartalmát. A triklóretilénnel végzett kísérletek eredményeit a 2. táblázatban közöljük. A 2. táblázatban alkalmazott rövidítések jelentése a következő: összetétel, %: a stabilizáló kompozíció összetétele; adagolás. %: a beadagolt stabilizáló kompozíció mennyisége a halogénezett szénhidrogén tömegére vonatkoztatva; Rj: forralás ideje összesen, óra; I: összes kísérleti idő (forralás+állás), óra; HCl %: I idő eltelte után mért sósavtartalom, %. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
