® 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