BE1000083A7 - Procede pour preparer un concentre au stockage et applications pour la preparation de desinfectant. - Google Patents

Abstract

Un procédé pour préparer un concentré stable au stockage qui, après mélange avec du peroxyde d'hydrogène forme un désinfectant, lequel procédé comprend le mélange d'une solution d'un acide inorganique aqueux, entre 50 et 60 degrés C avec de l'argent colloidal, un sel d'argent ou un complexe de sel d'argent en une quantité d'environ 95 à 105 mg d'Ag par litre, le refroidissement de la solution aqueuse d'acide obtenue entre 25 et 30 degrés C et l'addition à celle-ci d'un stabilisant et de gélatine.

Description

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  PROCEDE POUR PREPARER UN CONCENTRE AU STOCKAGE ET APPLICATIONS POUR LA PREPARATION DE DESINFECTANT. 



   La présente invention est relative à la fabric- tion d'un concentre qui peut être mélangé avec du peroxyde d'hydrogène pour former un désinfectant. 



   La ddsinfection, en particulier de l'eau, des denrées alimentaires et des aliments pour animaux ainsi que des équipements, des emballages, des récipients et des objets de toutes sortes, est un probleme d'importance mondiale dans des nations hautement   civiliséeset   aussi dans des pays en voie de développement. 11 n'est donc pas surprenant que des recherches poussées aient été entreprises dans ce domaine depuis des décades et que des nouveaux produits et procédés soient mis au point de   faconcontinuepour   la lutte non-thdrapeutique contre des agents infectueux. 



   Voici des exemples des nombreuses   methodes   de   de-   sinfection connues de l'Art antérieur,
L'addition d'halogènes comme du chlore, du brome et de   l'iode,   ou de compositions libérant un halogène est très connue en raison de la facilité de leur fabrication, leur bas prix et la disponibilité des agents chimiques constitutifs, ainsi que de leur action germicide efficace. 



  Les inconvénients comprennent l'odeur et le goût initial de l'halogène, le changement de saveur des compositions mélangées à celui-ci, la pH de base global,   laduree   relativement brève de l'activité germicide et la sensibilité à la température concomitante des combinaisons rdsultantes. De plus, ces substances peuvent etre carcinogènes et mutagènes, provoquer des irritations de la peau et elles sont corrosives pour une variété de matériaux. 



   L'ozone et le dioxyde de chlore se combinent pour former un désinfectant   particulierement   rapide et efficace, mais la combinaison résultante est potentiellement explosive. Ces agents combinés peuvent être aussi très dangereux à des doses   élevées.   De plus, ils présentent une sensibi-   lite   la temperature, tendent   a     dtre   carcinogènes et mu-   tagenes   et nécessitent à la fois une manipulation soigneuse 

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 et un   equipement   auxiliaire coûteux. Ils ne conviennent donc que pour un domaine d'application très étroit. 



   Des sels de cuivre, en particulier le sulfate de cuivre et le chlorure de cuivre, sont recommandes en tant que désinfectants qui sont inodores et n'irritent pas les membranes muqueuses, etc. Ces combinaisons, qui ne produisent qu'un taux de désinfection moyen de courte du- rée et qui sont connus comme étant carcinogènes et muta- gbnes, s'associent en fait facilement avecd'autressubstan- ces comprenant des chlorures. 



   La méthode dite catadyne, est un   procdddcourant,   inodore et qui   nla   pas d'effets nuisibles sur la santé. 



  Une methode analogue utilise l'effet germicide des ions argent. Le second de ces deux   procédés   a une action lente et   presente   une application limite. en raison de son coot élevé. 



   Le rayonnement ultraviolet, qui n'introduit pas de matière étrangère dans la substance   A   désinfecter, est une source efficace d'activité germicide. La   generation   du rayonnement ultraviolet requiert cependant à la fois un   equipement   coüteux et des coûts importants associés aux forts besoins en électricité. 



   D'autres produits disponibles industriellement exploitent fortement 1'activité germicide puissante du peroxyde d'hydrogène, mais ces compositions ont une utilité limitée en raison de leur instabilité. Ces compositions comprennent celles qui combinent les effets germicides bien connus de l'argent avec le peroxyde d'hydrogène sous la forme d'un agent stable, pour provoquerune synergie des deux agents ddsinfectants. 



   La présente invention est relative à un procédé pour préparer des produits de ce dernier type, ayant une utilité et une qualité notablement améliorées. 



   Conformément à la présente invention, on prépare un concentré stable et clair, qui peut   entre   mélangé à du 

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 peroxyde   d'hydroqbne   pour former un désinfectant, en mélangeant une solution d'un acide inorganique aqueux ayant un 
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 pH inférieur ou égal ä 1, 6 dans de l'eau desionisee, entre 50 et 60"C avec de l'argent colloldal, un sel d'argent ou un complexe de sel d'argent   h   raison d'environ 95 à 105 g d'Ag par litre, la quantité d'acide present étant au moins   équimolaire   par rapport à celle de l'argent colloldal, du 
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 sel d'argent ou du complexe de sel d'argent present ;

   en refroidissant la solution acide aqueuse obtenue entre 25 et   30*C,   et en y ajoutant un stabilisant de type acide organique et éventuellement de la gélatine. 



   Des composés d'argent convenables utiles dans ce procédé comprennent le nitrate d'argent (AgNO3), le sulfate d'argent (Ag2SO4), le chlorure d'argent (AgC1) et le complexe de chlorure de   sodium/argent   ayant la formule   AgNaCl. D'autres composes   d'argent convenables sont le 
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 benzoate d'argent (CgHj"COAg), le carbonate d'argent (Ag-CO-), le fluorure d'argent (AgF), l'oxyde d'argent (l) (Ag20) et l'oxyde d'argent (II) (AgO). On ajoute un ou plusieurs composés d'argent en des quantités telies que le concentré contienne 100 9   Z   5 % d'argent par litre de concentre. 



   On peut aussi utiliser des composés d'argent colloldal avec la même concentration en grammes d'Ag par litre de concentre, qui est définie plus haut. Un compose d'argent colloidal convenable, disponible chez Degussa AG, Zürich, contient 12 g par litre d'argent dans une solution aqueuse à 5 % en poids d'acide polyhydroxymonocarboxylique. 



   L'acide tartrique et/ou l'acide citrique sont des agents stabilisants convenables utiles en combinaison avec le ou les composés   d'argent.   Ces acides doivent être ajoutes en une quantité d'environ 50 g d'un acide et/ou de l'autre par litre de concentre. 



   Des stabilisants de type acide organique conve- 

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 nables supplémentaires, qui peuvent être utilises en des quantités stoechiomdtriques équivalents aux quantités spécifiées ä propos de l'incorporation des acides tartriques et/ou citrique, comprennent   l'acide acetamidoacryli-   que (H2C=C(NHCOCH3)CO2H), l'acide acétamidohexanique 
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 (CHgCONH (CH) gCO-H), l'acide actylbutyrique (CH3CO (CH2) 3CO2H), l'acide acrylique (HCCHCOH), l'acide adipique (HOC (CH). COH), l'acide malique (HOCCHCH (OH) COH), l'acide thoxyactique (CHgOCHCOH), l'acide formique (HCOH), l'acide succinique (HO-CCH-CHCOH). l'acide butyrique (CH-CH-CHCOH), l'acide hexanoique (CH- (CH).

   COJH), l'acide hippurique (CgHeCONHCH-COH), l'acide malonique (HOCCHCO-H), l'acide methanesulfonique (CH3SO3H), l'acide lactique (CH-CH (OH) COH), l'acide caprylique (CH (CH} gCOH), l'acide oléique (CH (CH) yCH : CH < CH) COOH), l'acide oxalique (HOCCOH), l'acide salicylique (HOCHCOH) l'acide valyrique (CH3 (CH-)-COH). Bien que chacun des acides organi- ques ci-dessus puisse être utilise avec le sel d'argent ou la préparation d'argent   colloldal,   ils conviennent particulièrement bien pour l'utilisation avec les divers sels d'argent. Cependant, les acides tartrique et/ou citrique sont utilisés de façon particulièrement avantageuseavec les sels d'argent. 



   Chacun des stabilisants de type acide organique énumérés ci-dessus peut être utilisé en association avec l'argent   colloldal,   cependant on utilise de préférence les composés suivants en des quantités d'environ 100 g par litre de concentré : l'acide acétonedicarboxylique 
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 (HOCCHCOCHCO-H), l'acide acetoxybenzolque (CHCOCgH. COH), l'acide ethoxybenzo'ique (CHeOCgH. COH), l'acide dthylbenzolque (CHeCgH. COH), l'acide aminobenzoïque (HNC.-HCOH), l'acide benzolque < CgHECOH), l'acide bromobenzoïque (BrCeHCOyH), l'acide bromosalicylique (BrC6H3-2- (OH) CO2H), l'acide fluorosulfonylbenzolque (FSOCcH. CO-H), l'acide hydroxybenzotque (HOCgH. COH), 

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   et l'acide phtalique (C6H4-1, 2- (CO2H2).

   Bien qu'ils soient employés de préférence avec l'argent colloldal, les divers stabilisants de type acide benzolque étant particulièrement avantageux, ces stabilisants de type acide organique peu-   
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 vent etre aussi mis en oeuvre avec les sels d'argent indiqués plus haut. 



   On utilise un acide inorganique pour réduire le pH de la composition contenant de 1'argent et un stabili- sant. En général, on emploie de l'acide phosphorique aqueux à 75 %, de l'acide nitrique aqueux   A   65 % ou de l'acide sulfurique aqueux   A   69 %. L'acide bromhydrique, l'acide chlorhydrique ou l'acide borique conviennent également. 11 est recommandé d'utiliser le même acide que celui qui est employé pour stabiliser le peroxyde d'hydrogène du commerce, qui sera mélangé au concentre. L'acide sert de   regulateur   de   pH,   mais joue également le rôle d'un stabilisant   supplementaire   pour le composd d'argent et pour le produit   pret   à l'emploi.

   Pour cette raison, il est nécessaire d'ajouter de l'acide en excès par rapport à la quantité requise pour ajuster le pH. La quantité entière d'acide dans le concentre fini est au moins équimolaire par rapport   A   la quantité d'argent   presente   et elle est de   preference   en excès, par exemple elle est d'environ 100 g d'acide par litre de concentré. 



   Le concentré peut être mélangé avec du peroxyde d'hydrogène ayant une concentration de 35 à 58 % en poids (dans   l'eau),   selon un rapport volumique de   1 : 99 à 1 : 199.   



  L'agent   pret   à l'emploi résultant a une concentration en Ag comprise entre 0, 05 et   0, 01 %   en poids. Lorsque le rapport dépasse 1 : 199, le produit perd les caractéristiques de synergie de l'argent/peroxyde d'hydrogène. Dans le cas d'un rapport inférieur à   1 : 99, l'argent   risque de précipiter dans le   melange.   Le produit compris entre les limites mentionnées plus haut, a une durée de vie d'au moins 2 ans. 



   Pour certaines applications, la concentration 

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 du peroxyde d'hydrogène ajouté peut facilement s'élever à 35 % en poids, cependant le produit se décompose plus rapidement et le taux de désinfection est inférieur à ce- lui qui est obtenu avec du peroxyde d'hydrogène   A     50 %   en poids. 



   11 n'est pas nécessaire de renouveler l'homogénéisation du concentré avant de le mélanger avec le peroxyde d'hydrogène, parce que le concentré présente une homogénéitéstable. 



   Des désinfectants de ce type,   melanges   avec du peroxyde d'hydrogène et prêts l'emploi, peuvent être ensuite mis en bouteilles dans des récipients habituels pour le transport et la commercialisation, qui   doivent   equipés d'un dispositif de sécurité pour rdduire une quelconque pression excessive de gaz, par exemple une soupape de sureté. Les agents chimiques peuvent se conserver dans ces récipients à une température entre 4 et 250C pendant environ 2 ans sans danger. Aux températures supérieures, une plus longue période de stockage n'est pas recommandée puisque le peroxyde d'hydrogène tend à libérer un gaz. 



   Les nouveaux désinfectants conviennent pour stdriliser   l'eau,   des denrdes alimentaires et des aliments pour animaux, des surfaces immobiles, etc. Le concentré est ajouté en très petites   quantities,   qui   s'relèvent   en général à environ 10 à 75 ppm, lorsqu'il est ajouté en tant qu'"agent désinfectant la   matière n, à   des éléments comme l'eau de bain, l'eau de boisson, des denrées alimen- 
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 taires, l'eau de cuisson etc., ou il est utilisé sous la forme d'une solution a 0, 1-2 % en poids pour la desinfection des surfaces.

   Les produits ou les objets désinfectés avec ces nouveaux agents ne présentent absolument aucun changement d'odeur, de saveur ou d'aspect, ils ne sont pas toxiques, ne produisent ni irritations cutanées n1 autres préjudices ou alterations de la santé et ils sont complètement inertes   vis-a-vis   des matériaux ordinaires 

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 comme le beton, le bois, la pierre, le verre, les métaux, la porcelaine, la céramique, les matières plastiques, les textiles, etc. 
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  L'agent prdt à l'emploi a un pH d'environ 2, et il doit être ajusté à ce pH, si cela est nécessaire, de préférence par addition d'une quantité supplémentaire de   l'acide inorganique ddjä präsent   dans la composition. Au contraire du chlore, l'agent lui-mime ne modifie pas le pH du produit auquel il est ajoute, principalement parce qu'il ne faut en utiliser que de faibles quantités. 11 peut être employé entre des limites de température plus larges que le chlore, également, à savoir entre 0 et   950C   et l'effet désinfectant augmente avec la température crois-   sante.   



   Aux concentrations données plus haut, les nouveaux agents sont largement capables de supprimer des germes pathogènes. Ils combattent entre autres, des bactéries Gram-positives, et Gram-négatives de bactériophage, du virus, etc., comme E. coli,Proteusmirabilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis, Candida albicans, etc. 



   Les nouveaux agents sont particulièrement convenables pour la   Sterilisation :   dans les industries des denrdes alimentaires et des aliments pour animaux, comprenant l'Industrie des conserves alimentaires, pour la conservation des produits frais, pour le traitement des poissons, pour une conservation partielle ou complète et pour la désinfection dans des abattoirs ; dans   11 industrie   des boissons et dans des brasseries, pour la préparation de l'eau minérale, dans la production des vins et des alcools, dans la production des jus de fruits et de légumes, pour la désinfection des bouteilles et des fats, et dans   1'eau   devant être   ajoutde   aux concentres ;

   dans la désinfection de l'eau pour l'eau potable dans des puits ou des réservoirs de stockage, dans des piscines et dans des bains à tourbillons d'eau chaude ; ainsi que dans des laiteries, 

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 dans la culture, dans les industries chimiques et pharmaceutiques, dans des laboratoires et des hôpitaux, pour lutter contre des maladies, etc. 



   Dans les Exemples suivants, tous les pourcentages sont en poids, sauf indication contraire. 



  EXEMPLE
A plus de   200C   et sous une lumière rouge, on a lentement ajouté de l'acide phosphorique   A   75% par portions et sous agitation, à un litre d'eau complètement désionisée jusqu'à obtention d'un pH égal ou inférieur à 1, 6. On a agite et chauffé le mélange à 55 C et on   l'a melange avec   140 g de nitrate d'argent, tout en agitant. L'agitation a été poursuivie   jusqu'   apparition d'une   homogénéisation   complète. 
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  La solution a été laissée refroidir à environ 25-30C ? de l'acide phosphorique à 75 % a été ensuite lentement ajouté par portions sous agitation, si bien que la quantité totale d'acide phosphorique dtait de 100 g en solution. Le mélange a été ensuite laissé atteindre la température ambiante (20   A   25 C) sans agitation et alors additionnd de 50 g d'acide tartrique. 



   Le mélange résultant a été ensuite   homogénéisé,   dans ce cas particulier après addition de 20 g de gélatine, puis agité à une température supérieure à 20 C. On a obtenu une solution limpide. 



   On aurait atteint le même résultat en remplacant 
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 l'acide phosphorique par de l'acide nitrique à 65 % ou de l'acide chlorhydrique à 37 % ou de l'acide sulfurique à 69 %, a raison d'une quantité ajoutée totale de 100 g d'acide ; et/ou en remplaçant le nitrate d'argent par 135 g de sulfate d'argent ou 124 g de chlorure d'argent ou 176 g de complexe de chlorure de   sodium/argent     (AgNaCl-) ; et/ou   en utilisant 50 g d'acide citrique ou 50 g d'un   melange   d'acide citrique et d'acide tartrique à la place de l'acide tartrique. 

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  EXEMPLE 11 Un litre d'eau distillée a été lentement melange par portions, à environ 5SoC, avec 850 g de benzoate de sodium ou de potassium pour fabriquer 11 litres de concentré. L'agitation a été ensuite. arrêtée et le mélange maintenu à 55OC. 



  Dans un autre récipient, 8350 g de solution d'argent colloldal (12 g par litre d'Ag dans une solution aqueuse a 5 z d'acide polyhydroxycarboxylique provenant de Degussa AG) ont été ajoutes lentement et par portions Zi de l'acide phosphorique à 75 %, de l'acide nitrique à 65 % ou de l'acide sulfurique a 69 % pour fournir une solution ayant un pH inferieur ou égal à 1, 6 et le melange a été chauffé à 55OC. 



  Ce melange a été additionnd ensuite de 1100 g du benzoate de sodium ou de potassium aqueux prepare ci-dessus et bien homogénéisé. 11 a été laissé refroidir ensuite, sans agitation, à la température ambiante (20 à 250C). Le melange refroidi a été ensuite additionné, sous agitation, d'une quantité du même acide inorganique pour ajuster le pH si bien que la quantité totale d'acide atteignait 800 g. L'addition a été effectuée lentement et par portions sous agitation. Cela a fourni une bonne homogénéisation du melange. Après addition de 200 g de gélatine à un minimum de 200C et une homogénéisation renouvelde, on a obtenu un concentré qui convenait bien pour la désinfection des piscines ; un rayonnement ultraviolet n'a pas modifié la composition pendant l'utilisation. 



  EXEMPLE III . On a mélangé cinq litres du concentre obtenu selon la procedure de l'Exemple I avec du H202 A 50 % en volume selon un rapport volumique de 1 : 99, à la température ambiante sous une lumibre rouge et dans un vase clos en acier inoxydable jusqu'à homogénéisation. Après l'arrêt de la formation des bulles, le produit a été mis 

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 en bouteilles. Ce produit convenait particulièrement pour la désinfection à long terme, en particulier aux températures élevées, par exemple en tant qu'additif pour des bains à tourbillons d'eau chaude, l'eau recyclée pour des installations de nettoyage à l'eau, etc., de préférence      une concentration de   40 à   75 ppm. 



  EXEMPLE IV
On a traité comme dans l'Exemple III, onze litres de concentré, obtenu selon la procédure de   l'Exemple II   selon un rapport de 1 : 199 avec du   H202     A   50 % en volume pour fournir un produit fini. Le produit résultant convient par exemple pour la désinfection de l'eau potable à une concentration de 10 & 34 ppm ou pour la ddsinfection des surfaces dans une solution à 0,1 - 2 %.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour préparer un concentré clair et stable au stockage qui, après mélangeavecduperoxyded'hydrogène forme un désinfectant, lequel procédé comprend le melange d'une solution d'un acide inorganique aqueux ayant un pH inférieur ou égal à l,6 dans l'eau désionisée, entre 50 et 60 C avec de l'argent colloldal, un sel d'argent ou un complexe de sel d'argent en une quantité d'environ 95 à 105 g d'Ag par litre, la quantité d'acide présent étant au moins équimolaire par rapport à celle du composant d'argent présent ; le refroidissement de la solution aqueuse d'acide obtenue entre 25 et 300C ; et l'addition à celle-ci d'un stabilisant de type acide organique et éventuellement de gelatine.
2. 2.- Procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'acide inorganique utilise est l'acide phosphorique, l'acide nitrique, l'acide sulfurique, l'acide bromhydrique ou l'acide borique.
3. 3. - procédé suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel le composé d'argent utilisé est le nitrate d'argent, le sulfate d'argent, le chlorure d'argent, le complexe de chlorure de sodium/argent, le benzoate d'argent, le carbonate d'argent, le fluorure d'argent, l'oxyde d'argent (1) ou l'oxyde d'argent (11).
4. 4. - Procédé suivant la revendication 3, dans lequel le stabilisant de type acide organique utilisé, est l'acide tartrique ou l'acide citrique.
5. 5. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel l'argent collofdal est utilisé avec environ 5 % en poids d'acide polyhydroxycarboxylique.
6. 6. - Procédé suivant la revendication 3, dans lequel le stabilisant de type acide organique utilisé est l'acidebenzoïque.
7. 7. - Produit préparé selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 A 6. <Desc/Clms Page number 12>
8. 8.-Procdd pour fabriquer un désinfectant, comprenant le mélange à une température d'au moins 20 C et éventuellement sous une lumière rouge, d'un concentré pré- EMI12.1 paré selon 1e procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 6, avec du peroxyde d'hydrogène aqueux de 35 à 50 % en volume selon un rapport compris entre 1 : 99 et 1 : 199 du concentré au peroxyde d'hydrogène, agueux de telle sorte que la composition résultante ait une concentration en Ag comprise entre 0, 05 et 0, 01 % en poids.
9. 9. - Désinfectant obtenu selon le procédé de la revendication 8.