DE1197068B - Stabilisierung von 1, 1, 1-Trichloraethan - Google Patents

Description

• Stabilisierung von 1,1,1-Trichloräthan Die Erfindung betrifft die Verwendung von Acetonitril oder Acrylnitril zur Stabilisierung von l,l,l-Trichloräthan in einer Gewichtsmenge von 0,05 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf den zu stabilisierenden Ausgangsstoff, gegenüber der Zersetzung durch Aluminium und Flußstahl. l,l,l-Trichloräthan ist ein normalerweise flüssiger chlorierter Kohlenwasserstoff, der als technisches Lösungsmittel weitgehende Verwendung für eine große Anzahl verschiedener Verwendungszwecke findet. In der Hauptsache dient es zur Fettlösung in flüssiger Phase. Metallgegenstände werden in flüssiges l,l,l-Trichloräthan eingetaucht, wobei Fette, Öle u. dgl. von dem Gegenstand gelöst werden.
• Bei dieser Verwendung neigt 1,1,1 -Trichloräthan stark zum Zerfall. Diese Zersetzung ist besonders stark bei Aluminium. Innerhalb ganz kurzer Zeit - tritt eine Zersetzung in solchem Maße ein, daß das l,l,l-Trichloräthan seinen praktischen Wert verliert und die zu behandelnden Metalle beschädigen kann.
• Eine weitere wichtige Verwendung von l,l,l-Trichloräthan besteht in der Verwendung als Dampfdrucksenkungsmittel in Verbindung mit Aerosolen.
• Es dient zur Herabsetzung des Druckes in einem mit Aerosolen gefüllten, geschlossenen Metallbehälter.
• Infolge seiner eigenartigen Beschaffenheit greift aber l,l,l-Trichloräthan - insbesondere in Anwesenheit von Wasser - den Metallbehälter an.
• Außerdem zersetzt es sich unter diesen Verwendungsbedingungen.
• Ferner kann l,l,l-Trichloräthan als Fettlösungsmittel in der Gasphase Verwendung finden. Bei dieser Entfettungsart wird gasförmiges l,l,l-Trichloräthan auf Metallgegenständen kondensiert, von denen Öle, Fette u. dgl. entfernt werden sollen. Das Kondensat wird gesammelt und wieder verdampft, und Öle, Fette, Metallteilchen u. dgl. sammeln sich in der Flüssigkeit. Während der Gasentfettung tritt ein erheblicher Zerfall oder eine sonstige Zersetzung des l,l,l-Trichloräthans auf, die für seine Brauchbarkeit als wirksames Entfettungsmittel in der Gasphase nachteilig ist.
• Diese Stabilitätsprobleme schränken die industrielle Verwendung von l,l,l-Trichloräthan stark ein, wenn sie nicht ausgeschaltet oder wesentlich herabgesetzt werden, läßt sich l,l,l-Trichloräthan nicht mit der erforderlichen Wirksamkeit und Leichtigkeit verwenden.
• Hinsichtlich der Stabilisierung bereitete l,l,l-Trichloräthan seine eigenen besonderen Schwierigkeiten.
• Die bei der Stabilisierung von anderen halogenierten Kohlenwasserstoffen gewonnenen Erfahrungen waren nicht anwendbar.
• Man hat l,l,l-Trichloräthan bereits mit Hilfe von 1,4-Dioxan stabilisiert. Die erfindungsgemäß verwendeten Nitrile sind dem 1,4-Dioxan jedoch zur Stabilisierung von l,l,l-Trichloräthan gegenüber der Zersetzung durch Aluminium und Flußstahl überlegen.
• Diese Überlegenheit geht aus der folgenden Tabelle 1 hervor, die die Ergebnisse von vergleichenden Korrosionsversuchen an Aluminium und Flußstahl wiedergibt, wobei l,l,l-Trichloräthan mit Dioxan, Acetonitril und Acrylnitril stabilisiert wurde.
• Tabelle I Korrosionsdaten für stabilisiertes l,l,l-Trichloräthan

  Konzen-

  Gewichtsverlust des Streifens in Milligramm

  Stabilisator tration Säurezahl

  % Kolben t Soxhlet zuKühler 1 Insgesamt

  Korrosionsergebnisse an Aluminium

  Dioxan ........................ 3,3 190 1,0 5,3 65,5 71,8

  Acetonitril...................... 3,0 133+ 0,3 1,2 49,2 50,7

  Acrylnitril ...................... 3,0 98,0 3,3 1,6 23,3 28,2

  Korrosionsergebnisse an Flußstahl

  Dioxan ........................ 3,3 120,0 9,9 14,9 364,2 389,0

  Acetonitril...................... 3,0 schwarz 23,4 25,7 270,9 320,9

  Acrylnitril ...................... 3,0 30,0 1,1 9,1 51,2 61,4

  Bei der Durchführung dieser Stabilisierungsversuche wurden Teststreifen (2,0 7,5 cm) mit einer Dicke von 0,0051 cm (Aluminium) bzw. 0,159 cm (Stahl) in 100 cm8 der zu untersuchenden Flüssigkeit 72 Stunden in Gegenwart von Licht und 0,2 °to Wasser am Rückfluß erhitzt. Und zwar wurde je ein Teststreifen im Kolben, im Soxhlet und im Rückflußkühler untergebracht, um auch die stabilisierende Wirkung in der Gasphase zu prüfen.
• Die Gewichtsverluste wurden durch Wägungen vor und nach dem Versuch festgestellt.
• Die Säurezahl wurde dadurch bestimmt, daß in einer Wasserfalle in 100 cm8 Wasser alle Stoffe gesammelt wurden, die durch den Rückflußkühler hindurchgingen. Nach Beendigung der 72stündigen Erhitzung wurde dieses Wasser durch den Kühler in den Soxhlet gegosseh, wo es in den Sammelbehälter gesogen wurde. Die erhaltene Flüssigkeit wurde in Gegenwart von Phenolphthalein mit 0,01 n-NaOH titriert. Die Anzahl der titrierten Kubikzentimeter wurde als Säurezahl angegeben.
• Da die stabilisierende Wirkung umso besser ist, je geringer die Säurezahl und je geringer der Gewichtsverlust des Streifens ist, zeigen diese Versuche eindeutig die Überlegenheit von Acetonitril und Acrylnitril gegenüber 1,4-Dioxan als Stabilisierungsmittel für l,l,l-Trichloräthan gegenüber der Zersetzung von Aluminium und Flußstahl.
• Die erfindungsgemäß verwendeten Stabilisierungsmittel werden in einer Gewichtsmenge von 0,05 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf den zu stabilisierenden Ausgangsstoff, angewendet.
• Als ebenfalls brauchbar für die Stabilisierung von l,l,l-Trichloräthan erwiesen sich auch Kombinationen aus den erfindungsgemäß verwendeten Stabilisierungsmitteln und einwertigen aliphatischen Alkoholen, z. B. Methanol, Äthanol, Isopropanol, n-Butanol oder Propanol.
• Ferner können auch die nachfolgend genannten Epoxyde in Kombination mit Acetonitril oder Acrylnitril verwendet werden: Äthylenoxyd, Propylenoxyd, 2,3-Epoxypropanol-(1), Butylenoxyde (jedes Isomere oder ein isomeres Gemisch), Epichlorhydrin, Styroloxyd, Cyclohexenoxyd.
• Bei Verwendung von mehr als einer Verbindung für Stabilisierungszwecke sollte die Gesamtmenge dieser Verbindungen zwischen 0,05 und 10°/o, vorzugsweise unter 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das I,l,l-Trichloräthan, liegen. Die Menge des einzelnen Bestandteils kann bei dieser Stabilisierung schwanken.
• Beispiel Bei den Versuchen zur Bewertung der Stabilität von l,l,l-Trichloräthanmischungen wurden 50 cm3 1,1,1-Trichloräthan in einen 250 cm3 Glaskolben gefüllt und anschließend unter atmosphärischen Bedingungen unter totalem Rückfluß am Rückflußkühler erhitzt. KleineAluminiumstreifen (1,27 1,27 cm poliertes Aluminium) wurden auf den Boden des Kolbens gelegt und dadurch in das siedende l,l,l-Trichloräthan eingetaucht. Das Stabilisierungsmittel war dem in den Kolben gegebenen l,l,l-Trichloräthan in der in Tabelle II gezeigten Konzentration zugesetzt.
• Das Erhitzen am Rückflußkühler wurde so lange fortgesetzt, bis keine stabilisierende Wirkung mehr beobachtet wurde, was entweder durch die Entstehung von Teeren, Entwicklung von Chlorwasserstoff und das Auftreten von Niederschlägen angezeigt wurde.
• Ohne ein Stabilisierungsmittel wurde l,l,l-Trichloräthan in Gegenwart von Aluminiumstreifen nach etwa Sminutigem Erhitzen am Rückflußkühler schwarz (was Zersetzung anzeigt).
• In der Tabelle II sind die Ergebnisse für erfindungsgemäß stabilisiertes l,l,l-Trichloräthan aufgeführt: Tabelle II

  Stabilisierungsmittel Gesamte

  Ver- Konzen- Rückflußzeit

  tration

  such vor Zersetzung

  Bezeichnung

  Gewichts-

  prozent Stunden

  A - - 0,1

  B Acetonitril 3,0 1841

  C Acrylnitril 3,0 1441

  Acetonitril 3,0 1841

  D Butylenoxyd 1,0

  E ß-Methoxyaceto- 3,0 weniger als

  nitril 19,5

  1 Versuch eingestellt; während dieses Zeitraums trat keinerlei Zersetzung ein.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verwendung von Acetonitril oder Acrylnitril zur Stabilisierung von l,l,l-Trichloräthan in einer Gewichtsmenge von 0,05 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf den zu stabilisierenden Ausgangsstoff, gegenüber der Zersetzung durch Aluminium und Flußstahl.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung von einwertigen aliphatischen Alkoholen.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung von Äthylenoxyd, Propylenoxyd, 2,3-Epoxypropanol-(l), Butylenoxyden, Epichlorhydrin, Styroloxyd oder Cyclohexenoxyd.

   In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 811252, 2737532.