Trilon® хелатирующие агенты

®
Trilon
хелатирующие
агенты
Применение
Performance Chemicals for Detergents & Formulators
Основные представления о химии
комплексонов Trilon®
Комплексы Trilon® прекрасно растворимы в воде
Trilon образуют очень прочные комплексы со всеми
катионами металлов,, заряд которых +2 и выше
Trilon образуют с металлами в основном комплексы
состава 1:1 (стехиометрическое
связывание))
(
На 1 моль металла требуется 1 моль Trilon
Сила связывания выражается с помощью “константы
устойчивости” K комплекса
Разница в log K 10 или 6 означает:
увеличение силы связывания на 4 порядка
20 January 2009
2
Trilon® A
NTA
Trilon® A - нитрилотриуксусная кислота (NTA)
COOH
N
HOOC
COOH
Сильное связывание с ионами кальция и магния
Высокая удельная связывающая способность (в реакции участвует
много молекул!)
Всегда высокое качество – благодаря патентованному процессу
производства БАСФ
Легко подвергается биоразложению
Экономически эффективен
20 January 2009
3
Trilon® B
EDTA
Trilon® B - этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA)
HOOC
N
HOOC
Mw = 292 г//моль (кислота))
Mw = 380 г//моль (Na4-соль))
N
COOH
COOH
Свойства
Очень сильное связывание с ионами щелочноземельных и
тяжелых металлов
Практически не токсична
Медленное биоразложение – в некоторых странах
использование ограничено
Благоприятная оценка рисков со стороны ЕС
20 January 2009
4
Зависимость комплексообразования от рН::
условные константы устойчивости
Условные константы устойчивости для EDTA
log Kcond
20
18
16
14
Cu2+
Fe3+
12
8
Mn2+
Ca2+
6
Mg2+
10
4
2
0
0
20 January 2009
1
2
3
4
5
6
7
8
9
значение pH
10
11
12
13
14
5
Trilon® C
DTPA
Trilon® C - диэтилентриаминпентауксусная кислота (DTPA)
COOH
COOH
N
HOOC
N
N
COOH
HOOC
Свойства::
Исключительно сильное связывание ионов переходных (тяжелых) металлов
Очень хорошая стабилизация пероксидных отбеливающих систем
Не подвергается биоразложению
20 January 2009
6
Сила связывания
DTPA обладает высокой селективностью по отношению к Fe(III)
30
log K
25
20
Fe(III)
Ca
15
10
5
0
20 January 2009
EDTA
DTPA
MGDA
NTA
7
Trilon® D
HEDTA
Trilon D – N-(гидроксиэтил))этилендиаминтриуксусная
кислота (HEDTA)
HOOC
N
OH
N
COOH
COOH
Свойства::
Очень хорошая стабилизация Fe3+ в щелочной среде
Более высокая растворимость в кислых и щелочных средах (в
сравнении с EDTA)
20 January 2009
8
Trilon D стабилизирует Fe(III) при pH 10
осадок Fe(OH)3
20 January 2009
Fe(III) хелатирован Trilon D
9
Trilon® M
MGDA
Trilon® M – метилглициндиуксусная кислота (MGDA)
COOH
N
HOOC
COOH
Хорошее связывание с ионами кальция и магния
Высокая удельная связывающая способность
Легко подвергается биоразложению, нетоксична
Не требует маркировки как опасное вещество
Наиболее верное решение с точки зрения экологии!
20 January 2009
10
Прочность комплексов и связывающая
способность
Экономика определяется молекулярным весом!!
способность к связыванию Са (ммоль/г)
log K (Ca)
10,0
5,0
4,0
2,5
2,8
DTPA
EDTA
4,0
3,1
0,0
20 January 2009
HEDTA
MGDA
NTA
11
Применение
Общие свойства
Хелатирующие агенты
Препятствуют выпадению солей металлов в осадок
Карбонат кальция / жесткость
Кальциевые мыла
Растворяют отложения при чистке поверхности
Известковые отложения
Мыльные отложения
Молочные отложения
Ингибируют каталитическую способность переходных
металлов
Стабилизация отбеливателя
Окисление воздухом / прогоркание
20 January 2009
12
Средства для стирки
ЖМС (Китай)) + NTA (откалибровано)
)
(
JB01 (сажа)
моющая
способность
JB03
(кожный жир)
2,5
2
1,5
1
0,5
контроль
20 January 2009
0,1 г NTA
0,2 г NTA
0,3 г NTA
0,4 г NTA
1 г NTA
13
Стирка – стиральный порошок
на основе NTA
Производство: Канада
По заказу Unilever
Содержит 10% NTA
Сода, силикат Na,
АБСК, лаурилэтоксилат
“Бесфосфатный”
Не содержит
отбеливателей
20 January 2009
14
Стиральный порошок на основе NTA
Пример “Sunlight
Sunlight”
Sunlight
Ремиссия [%]
Сумма 8 испытаний
450
Дозировка порошка - 2 г/л
400
350
Sunlight
20 January 2009
Tide Plv.
Whitecat
WC-P2
Nice P1
Persil
Megaperls
Unilever
P&G
Whitecat
Nice
Henkel
Канада
США
Китай
Китай
Германия
15
Стиральный порошок на основе NTA
Пример “Sunlight
Sunlight”
Sunlight
Сумма 8 испытаний
Ремиссия [%]
450
Дозировка порошка - 4 г/л
400
350
Sunlight
20 January 2009
Tide Plv.
Whitecat
WC-P2
Nice P1
Persil
Megaperls
Unilever
P&G
Whitecat
Nice
Henkel
Канада
США
Китай
Китай
Германия
16
Средства для стирки
жидкие,, без отбеливателя
330
320
Ремиссия [%] сумма 6 опытов
310
300
290
280
270
260
250
ЖМС I
20 January 2009
ЖМС I +
ЖМС I +
ЖМС I +
0,3 г/л MGDA 0,6 г/л MGDA 1 г/л MGDA
ЖМС II
ЖМС II +
Сложная
1 г/л MGDA порошкообр.
рецептура
17
Средства для стирки (жидкие):
):
стоимость одной стирки
30
25
20
15
Дополнительная
стоимость
Trilon M (1 г/л)
28
10
5
12
0
Простая рецептура
20 January 2009
Сложная рецептура
(“Persil”)
18
Применение
Стирка
Trilon A существенно увеличивает моющую способность
стандартных моющих средств для стирки
Возможные продукты на рынке::
Средство для предварительной обработки пятен
Средство для улучшения моющей способности СМС
Стиральный порошок
Жидкое средство для стирки
20 January 2009
19
Применение
Промышленная стирка
Условия::
Использование (частично) деминерализованной воды
Высокая температура (> 80°C)
Сильное загрязнение
Trilon A служит альтернативой фосфатам и цеолитам
Фосфаты часто дороги, и количество их в сточных водах часто
ограничивается
Эффективность цеолитов невысока, они вызывают инкрустацию и
пылят
Trilon A в качестве комплексообразователя (10-40%, в зависимости
от дозировки, способа применения и системы ПАВ)
Trilon BX (1-2%) для стабилизации отбеливателя
20 January 2009
20
Мытье посуды::
удаление отложений от чая
20 January 2009
21
Мытье посуды::
удаление отложений от чая
20 January 2009
22
Мытье посуды::
удаление отложений от чая
Цитрат
Trilon M
20 January 2009
23
Мытье посуды::
удаление отложений от чая
Trilon M
20 January 2009
Цитрат
24
Применение
Промышленное мытье посуды
Условия::
Использование деминерализованной воды
Высокая температура (> 80°C)
Короткие циклы
Возможная рецептура::
8% каустическая сода
15% Trilon® A или M (в расчете на 100%)
20 January 2009
25
Растворение карбоната кальция
Сильные хелатирующие агенты растворяют карбонат
кальция
Титрование суспензии CaCO3 (pH 11)
Пропускание (%)
100
EDTA
NTA
90
MGDA
Цитрат-Na3
IDS
80
EDDS
70
0,0
20 January 2009
1,0
мольные эквиваленты добавленного хелатирующего агента
26
Растворение отложений карбоната
кальция
Trilon® M – сильный хелатирующий агент!!
20 January 2009
Trilon® M (MGDA)
IDS (иминодисукцинат Na)
27
Чистка поверхностей::
Кальциевые мыла на плитке
До
обработки
20 January 2009
MGDA
Trilon® M
IDS
28
Применение
Чистка поверхностей,, находящихся в
контакте с пищей
Примеры::
CIP («Чистка на месте») оборудования на предприятиях молочной и
пивоваренной промышленности
Чистка оборудования на рыбообрабатывающих предприятиях
Сложные загрязнения::
Фосфат Ca
Олеат Ca (мыльные отложения)
Протеины
Основная рецептура - предложение::
20% каустическая сода (в расчете на 100%)
10% Trilon BX, A или M (в расчете на 100%)
8% Lutensit AN 50
20 January 2009
29
Удаление ржавчины
Trilon может удалять ржавчину
при нейтральном pH
20 January 2009
30
Удаление ржавчины
1% хелатир. агента (на активное в-во) в дист. воде
pH 7.0 (доведено добавлением фосфорной кислоты)
Контроль - вода
Trilon® B flüssig
fl ssig
Trilon® P flüssig
fl ssig
20 January 2009
Trilon® M flüssig
fl ssig
Trilon® A flüssig
fl ssig
31
Коррозия
Комплексообразователи Trilon® применяются при pH 5 – 14
Trilon® реагируют с окислами и солями,, не с металлами!!
Коррозия стали обычно происходит значительно
медленнее,, чем в присутствии кислот
Степень коррозии
Соляная
кислота
Лимонная
кислота
Trilon
20 January 2009
32
Заключение
Trilon® A – стандартный комплексообразователь для моющих
средств, как бытовых, так и промышленных и
технических – в основном нейтрализация солей
жесткости воды
Trilon® B – нейтрализация ионов тяжелых металлов
(стабилизация перекисей, вода с высоким
содержанием солей железа)
Trilon® C – наиболее эффективное связывание ионов
тяжелых металлов
Trilon® D – связывание ионов железа (3+) в щелочной среде
Trilon® M – по свойствам близок к Trilon A, но значительно
легче подвергается биоразложению
20 January 2009
33