195976. lajstromszámú szabadalom • Környezetbarát súrolószer - főként rozsdás, vízköves, zsíros, kormos - felület tisztítására és penész lemosására
1 2 sítás valsótható meg - veszélyes hulladéknak környezetbarát anyaggá való átalakulása által — a termék energiatakarékos, egyszerű gyártástechnológiájú, gazdaságos előállításával egyetemben. A találmány alapja az a felismerés, hogy a szemcsés anyagból álló tisztítószer mesterségesen előállított anyagnak: speciális üvegnek — leginkább palack -és öblösüvegnek, valamint építészeti síküvegnek és üvegtéglának finom, száraz őrleményeként a 0,01 —0,30 mm — előnyösen 0,01-0,10 mm szemcsetartományú és lépcsős-folytonos szemmegoszlású víz hatására aktiválódó — frakcióban áll elő, szükség esetén legfeljebb i m% adalékanyagot tartalmazva. A találmány szerinti anyag bonyolult fém-, alkálifém-, alkáli-földfém szilikát komplexum, mononukleáris (diszkrét koordinációs egységekből álló) SiOA-4-, és polinukleáris (közös O-ligandumokkal egymáshoz kapcsolt egységek) Si032-, Si3084'- oxoanionokkal, tér -vagy síkrácsos, vagy láncszerkezetű óriásanionokkal, szuloxán láncokkal. A szilikát, kristályos kvarcot nem tartalmazó amorf anyagként, üveg végtermékként jön létre, és amelyet további fizikai (mechanikai) eljárással (őrléssel) poralakúvá kell tenni, ahhoz hogy tisztítószerként felhasználható legyen. A célanyag szempontjából nem közömbös, hogy az üveggyártás milyen alkotó vegyületeken alapul. Ezért találmányomhoz főként a palack -és öblösüveg gyártási reccptúrája megfelelő. Fő kritérium, hogy az alkáli fémoxidok (Na20 és K20) viszonylag magas (12 m% körüli) mennyisége legyen jelen az üvegben, továbbá, hogy egyáltalán ne legyen benne ólomoxid (PbO) vegyület, tekintve annak toxikus voltára. Ez okból nem alkalmasak pl. az ólomkristály, -és fél-kristály üveg-féleségek. Természetesen más típusú mérgező vegyülefek (pl. veszélyes vegyi hulladékok) jelenléte sem engedhető meg a találmány szerinti üvegőrleményben. Ennek elkerülése végett ajánlott csupán az élelmiszeriparban felhasznált palack-üveg hulladékok feldolgozása. Az üvegpalackok, üveg-cserepek megőrlésére a legkorszerűbb megoldás az ún. sugármalomban történő finom őrlési eljárás (a durva őrlést követően). E folyamat alatt nagy légnyomású erőbehatásra létrejövő felaprozódás az üveg anyagból termikus erőket szabadít fel, mely mágnesesen és vegyileg aktivált állapotba hozza az üvegport, továbbá a különféle mikroorganizmusokat is elpusztítja benne (Id. sterílizálódást). A mechanokémiai aktiválást jellemzi például az, hogy az egyébként vízben oldhatatlan szilícium-dioxid (Si02) ilyen aktiválás után vízben oldhatóvá válik. Az üveg esetében ez az oldhatóvá válás minden bizonnyal már az üveggyártás 1710 °C hőmérsékletén is szódával (Na2C03) való összeolvasztása során bekövetkezik. A találmány szerinti tisztító hatás egy teljesen új, általam felismert fizikai-kémiai törvényszerűségen alapszik, mely azáltal érvényesülhet, hogy az ismert üveg anyagot őrölt állapotba hozva, annak teljesen új, a kompakt üvegétől (és a kvarc-lisztétől is) merőben eltérő tulajdonságai lépnek fel. A lényeg az anyag szerkezetéből adódik, őrlés előtti állapotában az üveg háromdimenziós váza központi szilícium (Si), és csúcsokban lévő közös oxigén (O) atomokkal Si04, ill. SiOj szerkezeti egységekből, tetraédereik térhálózatából, térrácsából épül fel (ld. poliszilikát molekulák), melyeknek szabálytalan alakú és nagyságú térközeiben egy-egy fém- ill. alkálifém atom - főként nátrium (Na), kálium (K), kalcium (Ca), magnézium (Mg), alumínium (Al) és vas (Fe) - helyezkedik el. Hozzávetőleges elvi összetétel ( oxidjaik arányával kifejezve -) a következő, Si02 = 73%, Na20 = 12%, K20 = 0,5%, CaO = 8,5%, MgO = 3%, A1203 = 1,5%, Fe203 = 0,3%. Az üveg őrlése — mechanikai és termikus aktiválása - során a tetraéderváz-halmaznak tőrelékei jönnek létre. A törési felületek többnyire a tetaéder-közök mentén alakulnak ki (- hiszen itt a leggyengébbek a molekuláris kötési erők, valamint a van der Waals-féle intermolekuláris erők -), így az őremény-szemcsék határfelületein kötötten,zömmel az alkálifémek és alkáli-földfémek ionjai ülnek. Ezekről ismeretes, hogy nagy részük (- jelen esetben a Na és K —) nagyon reakcióképes elem. Vízzel érintkezve ezek a szemcsén rögzült, ill. részben levált nátrium és kálium ionok a vizet elbontják, miközben hidrogén (H) mellett nátrium-hidroxid (NaOH) és kálium-hidrc xid (KOH) képződik (— ezek a legerősebb típusú bázisok, lúgok -) persze parányi mennyiségben: egy-egy 1 vegpor-szemcsén néhány molekulányi mennyiségben jönnek létre, azonban - más aktív vegyületek és hatás >k mellett - éppen elégségesen ahhoz, hogy a szemcsével érintkező szennyeződést annak tárgyfelületéről I( szakítsák, még akkor is, ha túlnyomó részük a szemcséken kötötten marad, hiszen a szemcsés kötött lúg-molekulák ugyanúgy részt vesznek a tisztítási mechan zmusban, mint a szemcsékről leszakadt, oldatba n ént társaik. Reakció példa: 2 Na + 2 H20 = 2 NaOH ♦ H2 Hasonló folyamat játszódik le a kalcium (Ca) ionokkal ill. oxidjaikkal is: CaO + H20 = Ca(OH)a A képződött kalcium-hidroxid a levegő szén-dioxidjávrl (C02) vízvesztés közepette, lassú folyamatban (redves üvegpor kiszáradásakor) kalcium-karbonáttá (CaC03) alakul át: Ca(OH)2 + C02 = CaC03 ♦ H20 A találmány szerinti anyag esetén megállapítható, hegy a kalcium-karbonát vegyület általában megvan az üvegporral érintkező víz közegben is, továbbá pl. az egészségügyi berendezések felületein vízkövesedések formájában. Az üvegszemcse határfelületén lévő ill oldatba ment nátrium (Na) és kálium (K) ionok a ka bonátokban lévő kalcium (Ca) és magnézium (Mg) ionokkal kicserélődnek, így nátrium-karbonát (szóda Na2C03) és kálium-karbonát (hamuzsír: K2C03) képződése is lejátszódik. A nátrium -és kálium -karbonárok képződése a legnagyobb mennyiségben azonban a levegő szén-dioxidjának hatására megy végbe. E niatt nagy jelentősége van (- a felhasználást megelőzően -) az anyag teljes kiszárításának, ugyanis a nedvességet tartalmazó üveg őrlemény nem működőképes, tisztító hatásfoka meg sem közelíti a kiszár!tot anyagét. \z őrlési, száradási, és nedves-tisztítási műveleti stádiumokban az üveg anyagban általában végbemenő, a tisztító mechanizmus szempontjából meghatározó jelentőségű reakció folyamatok a következők: Na2O + H20 = 2 NaOH 2 NrOH + C02 = NajCOj ♦ H20 Na 2 O + C02 = Na2 C03 Na2Si03 +C02 ♦HjO^HjSiOs +NaaC03 Na2C03 + 2 H20 = 2 NaOH* HaC03 HjC03 + CaC03 =Ca(HCO?)a 2 NaOH + Si + Hj = Na2 Si03 *2 H: NaC H + Na2Si03 + H20 ♦ poliszilikát = Na-poliszil.-195.976 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
