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DE60020377T2 - Verfahren zur korrsosionsinhibierung geeignet zur verwendung in trinkwasser - Google Patents

Verfahren zur korrsosionsinhibierung geeignet zur verwendung in trinkwasser Download PDF

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DE60020377T2
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Description

  • Vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Korrosionsinhibierung von korrodierbaren Metallen, die in Kontakt mit Wasser in einem Wasserverteilungssystem vorhanden sind, insbesondere jene in Verbindung mit der Verteilung von Trinkwasser.
  • 1992 führte die Umweltschutzbehörde der Vereinigten Staaten einen Standard für Blei und Kupfer in städtischem Trinkwasser ein. Der Standard legt Handlungsgrenzwerte für Blei und Kupfer in anerkannten Proben, entnommen aus Wasserhähnen mit dem höchsten Risiko für erhöhte Blei- und Kupferwerte, fest. Der Handlungsgrenzwert für Blei liegt bei 15 μg/Liter Wasser, der Handlungsgrenzwert für Kupfer liegt bei 1,3 mg/Liter Wasser. Der Ursprung dieser und anderer Metalle in Trinkwasser ist in erster Linie Korrosion der Bestandteile des Rohrleitungssystems, welche sowohl auf Kupfer und Blei basierende Lötmetalle als auch Kohlenstoffstahl und Messing einschließen. Gegenwärtige Antikorrosionszusätze, die Phosphatsalze und/oder Zinksalze einschließen, sind seit mehreren Jahren in Gebrauch, bieten aber nicht immer angemessenen Schutz. Es bleibt ein Bedarf an verbesserten Korrosionsinhibitoren, die ihrerseits wahrscheinlich keine Gesundheitsgefährdung darstellen, wenn sie Wasser zugefügt werden.
  • EP-A-0 265723 offenbart Zusammensetzungen zur Korrosionsinhibierung für die Verwendung in Boilern für weiches Wasser. EP-A-0066347 offenbart eine Vielzahl an elektrolytischen Galvanisierbädern. In Materials Performance, US, Nace. Houston, Bd. 34 (1995) S. 36–39 sind "Environmentally safe portable water treatments" (umweltverträgliche, mobile Wasseraufbereitungen) beschrieben. Ein Verfahren zur Korrosionsinhibierung wird auch in EP-A-00060651 offenbart.
  • Die US-Patente Nr. 5,202,058 und Nr. 5,510,057 der gleichen Inhaber beschreiben die Verwendung von Zinn(II)salzen, wie Zinn(II)octanoat oder Zinn(II)chlorid, üblicherweise in Verbindung mit anderen Zusätzen, in einem alkoholischen Lösungsmittel, zur Verminderung von Metallkorrosion, zum Beispiel in Kühlwasserturm-Systemen. Diese zusätzlichen Bestandteile, einschließlich des alkoholischen Lösungsmittels, wären jedoch bei der Verwendung in der Trinkwasserversorgung nicht wünschenswert oder sogar verboten.
  • Alkoholische Lösungsmittel können eine Nahrungsquelle für das Wachstum von Bakterien liefern und beeinflussen so die Sterilität der Trinkwasserversorgung. Verminderung des Keimwachstums wäre auch in der Nutzwasserversorgung förderlich. Dementsprechend gibt es einen Bedarf an wirksamen Korrosionsinhibitoren, die den organischen Gehalt minimieren.
  • Die vorliegende Erfindung schließt, in einer Ausführungsform, ein Verfahren zur Korrosionsinhibierung von korrodierbarem Metall, das mit Wasser in einem Wasserverteilungssystem in Kontakt ist, ein. Gemäß dem Verfahren wird eine im Wesentlichen aus einer wässrigen Zinn(II)halogenidlösung bestehende Zusammensetzung dem Wasser zugegeben und es wird eine Konzentration des Zinn(II)halogenids im Wassersystem beibehalten, die einem Zinngehalt von etwa 0,01 bis etwa 75 ppm entspricht, wobei die Zusammensetzung kein alkoholisches Lösungsmittel einschließt.
  • Das Halogenid ist bevorzugt ausgewählt aus Zinn(II)fluorid, Zinn(II)chlorid und Zinn(II)bromid, und ist am stärksten bevorzugt Zinn(II)chlorid. Das Zinn(II)halogenid wird in Form einer wässrigen Lösung zugegeben. Der Gewichtsprozentsatz an Zinn(II)chlorid in einer wässrigen Zinn(II)chloridlösung beträgt bevorzugt etwa 5 bis 90 Prozent und stärker bevorzugt etwa 40 bis 80 Prozent. Die Konzentration des Zinn(II)chlorids, die einem Zinngehalt von etwa 0,01 bis etwa 75 ppm entspricht, beträgt etwa 0,016 ppm bis etwa 120 ppm SnCl2; ein bevorzugter Konzentrationsbereich für Zinn(II)chlorid im Wassersystem ist etwa 0,05 bis 25 ppm SnCl2.
  • Das korrodierbare Metall ist üblicherweise ein eisenhaltiges Metall, ein Messingmetall, ein kupferhaltiges Metall oder ein bleihaltiges Metall. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das Wasserverteilungssystem ein städtisches Trinkwassersystem. Ein solches System kann zunächst ein Alkalimetallphosphat, wie ein Pyrophosphat, ein Orthophosphat, ein Hexametaphosphat, ein Hypophosphat, ein Polyphosphat oder eine Kombination davon, enthalten, üblicherweise in einer Menge, die wirksam ist, eine Konzentration von etwa 0,01 ppm bis etwa 5 ppm des Alkalimetallphosphats in dem Wassersystem bereitzustellen. Das Wassersystem kann auch so behandelt sein, dass es mindestens einen Bestandteil, ausgewählt aus einem Dispersionsmittel, einem Chelatbildner und einem Biozid, enthält.
  • In einer anderen Ausführungsform stellt die Erfindung ein verwandtes Verfahren zur Korrosionsinhibierung von korrodierbarem Metall, das mit Wasser in einem Wasserverteilungssystem in Kontakt ist, bereit. In diesem Verfahren wird Zinn(II)halogenid alleine, eine Zusammensetzung, die im Wesentlichen aus einer wässrigen Zinn(II)halogenidlösung besteht, zum Wassersystem gegeben, in Verbindung mit einem Alkalimetallphosphat, ausgewählt aus einem Pyrophosphat, einem Orthophosphat, einem Hexametaphosphat, einem Hypophosphat und einem Polyphosphat, wobei die Zusammensetzung kein alkoholisches Lösungsmittel einschließt. Es wird eine Konzentration des Zinn(II)halogenids, die einem Zinngehalt von etwa 0,01 bis etwa 75 ppm entspricht, im Wassersystem beibehalten. Wieder ist Zinn(II)chlorid das bevorzugte Halogenid und wird bevorzugt bei einem Gehalt von etwa 0,05 ppm bis etwa 25 ppm im Wassersystem gehalten. Das Alkalimetallphosphat, z.B. Natriumhexametaphosphat oder Natriumorthophosphat, ist üblicherweise in einer Menge vorhanden, die wirksam ist, eine Konzentration von 0,01 ppm bis 5 ppm in dem Wassersystem bereitzustellen.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die Erfindung eine Zusammensetzung zur Metallkorrosionsinhibierung bereit, die im Wesentlichen aus (i) einer wässrigen Zinn(II)halogenidlösung und (ii) einem Alkalimetallphosphat, ausgewählt aus einem Pyrophosphat, einem Orthophosphat, einem Hexametaphosphat, einem Hypophosphat und einem Polyphosphat, besteht, wobei die Zusammensetzung kein alkoholisches Lösungsmittel einschließt. In bevorzugten Ausführungsformen ist das Zinn(II)halogenid Zinn(II)chlorid, und das Zinn(II)chlorid und Alkalimetallphosphat sind in relativen Mengen vorhanden, die wirksam sind, Konzentrationen von jeweils etwa 0,05 ppm bis etwa 25 ppm und etwa 0,01 ppm bis etwa 5 ppm in einem Wasserverteilungssystem zu erzeugen. Die Zusammensetzung kann auch ein oder mehrere Substanzen einschließen, die üblicherweise einem Wasserverteilungslauf zu anderen Zwecken als der Korrosionsinhibierung zugegeben werden, wie ein Dispersionsmittel, Chelatbildner oder Biozid. In einer Ausführungsform schließt die Zusammensetzung ein Acrylat-Copolymer ein, z.B. ein Acrylat/Sulfonat-Copolymer.
  • Diese und andere Ziele und Merkmale der Erfindung werden vollständiger ersichtlich werden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
  • I. Definitionen
  • "Korrosion" eines Metalls, das mit Wasser in Kontakt ist, bezeichnet wie hier verwendet den Abbau des Metalls aufgrund von chemischer Reaktion mit seiner Umwelt, in diesem Fall mit Wasser und im Wasser vorhandenen Substanzen, einschließlich Luft. Solche Korrosion führi letztendlich zur Auflösung oder Verteilung des Metalls oder des metallischen Bestandteils im Wasser, festzustellen als ein Massenverlust des Metalls.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet "wässriges Zinn(II)halogenid" oder „einer wässrigen Zinn(II)halogenidlösung" eine Zusammensetzung aus Zinn(II)halogenid in Wasser, üblicherweise in ziemlich hohen Konzentrationen, d.h. etwa 30 Gewichtsprozent oder mehr. Die Zusammensetzung kann eine Säure, z.B. HCl, einschließen, um die Auflösung des Zinn(II)halogenids zu fördern. Es gibt keine anderen Bestandteile in irgendwelchen nennenswerien Konzentrationen.
  • Eine "Zusammensetzung, bestehend im Wesentlichen aus" Zinn(II)halogenid (oder einer wässrige Zinn(II)halogenidlösung) bezeichnet Zinn(II)halogenid (oder eine wässrige Zinn(II)halogenidlösung) in Verbindung mit einem oder mehreren wahlweisen Bestandteilen, die die Eigenschaften) der Metallkorrosionsinhibierung nicht grundlegend beeinflussen. Solche Bestandteile wären üblicherweise Substanzen, die einem Wasserverteilungslauf zu anderen Zwecken als der Korrosionsinhibierung zugegeben werden, wie vorstehend definiert. Zum Beispiel können Dispersionsmittel oder Chelatbildner, wie lösliche anionische Polymere (z.B. Polyacrylate oder Acrylat-Copolymere) angewendet werden, um Wassersteinbildung auf festen Oberflächen zu vermindern, Biozide können zugegeben werden, um Keimwachstum zu vermindern.
  • Eine ähnliche Definition trifft auf Zusammensetzungen zu, die im Wesentlichen aus Zinn(II)halogenid (oder einer wässrigen Zinn(II)halogenidlösung) und einem Alkalimetallphosphat bestehen. Solche Zusammensetzungen können auch Bestandteile einschließen, die zu anderen Zwecken als der Korrosionsinhibierung vorhanden sind.
  • Das "Halogenid" vorstehender Definitionen ist ausgewählt aus Fluorid, Chlorid, Bromid oder Iodid; das Halogenid ist bevorzugt Fluorid, Chlorid oder Bromid und ist am stärksten bevorzugt Chlorid.
  • Eine „Konzentration des Zinn(II)halogenids, die einer Zinnkonzentration" in einem gegebenen Konzentrationsbereich „entspricht", wird aus den relativen Molekulargewichten der Bestandteile berechnet, zum Beispiel:
  • Figure 00050001
  • In den angefügten Ansprüchen wird das in einem Wasserverteilungssystem enthaltene Wasser, dem ein Korrosionsinhibitor zugegeben wird, als das "Wassersystem" statt lediglich als "Wasser" bezeichnet, um eine Verwechslung mit den konzentrierten wässrigen Zinn(II)halogenidlösungen zu vermeiden.
  • II. Herstellung von wässrigen Zinn(II)chloridlösungen und Verwendung in der Korrosionsinhibierung
  • Um die Korrosionsinhibitoren mit minimalem organischen Gehalt vorliegender Erfindung zu bilden, kann jedes Zinn(II)halogenid oder bevorzugt eine konzentrierte wässrige Lösung des Zinn(II)halogenids verwendet werden. Weil Zinn(II)iodid eine vergleichsweise geringe Wasserlöslichkeit aufweist, sind Zinn(II)fluorid, -bromid und -chlorid bevorzugt. Aus Löslichkeits- und Stabilitätsgründen ist Zinn(II)chlorid besonders bevorzugt.
  • Hochkonzentrierte wässrige Zinn(II)chloridlösungen, d.h. bis zu 90 Gewichtsprozent SnCl2, können in geeigneter Weise hergestellt werden, indem Wasser im gewünschten Gewichtsverhältnis zu Zinn(II)chlorid gegeben und für kurze Zeit gerührt wird. Die Auflösung wird durch Verwendung von Wasser, das leicht sauer ist, verbessert. Eine solche Lösung kann dann einem Wasserverteilungssystem in einer Menge zugegeben werden, die nötig ist, um eine gewünschte Konzentration von SnCl2, z.B. etwa 0,05 ppm bis etwa 25 ppm (etwa 0,03 bis 16 ppm Zinn), in dem Wassersystem zu erzeugen. Die Konzentration von SnCl2 in dem Wassersystem kann dann mit auf dem Fachgebiet bekannten Methoden überwacht und soweit nötig angepasst werden, um die gewünschte Konzentration beizubehalten.
  • Wässrige Zinn(II)chloridlösungen, die 50 Gewichtsprozent SnCl2 enthalten, wurden hergestellt, indem auf die oben beschriebene Art und Weise Wasser zum Feststoff gegeben wurde. In den folgenden Experimenten wurden Proben dieser Lösungen zu Proben städtischen Trinkwassers gegeben, die die wirksam sind, Endkonzentrationen von 0,15 bis 1,0 Zinn(II)chlorid im Wasser wie gezeigt bereitzustellen.
  • Um die in Tabelle 1 gezeigten Daten zu erzeugen, wurden Proben der gezeigten Metalle in Proben städtischen Trinkwassers eingetaucht, die etwa 3 ppm des herkömmlichen Korrosionsinhibitors Natriumhexametaphosphat (HMP) enthielten, aus einem in der Region Oberer Mittlerer Westen der USA liegenden System. Der Test wurde gemäß der nachstehend in Materialien und Verfahren beschriebenen Vorgehensweise durchgeführt. Korrosionsraten, ausgedrückt in mils pro Jahr, wurden nach 7 Tagen bei 49°C (120°F) in belüfteten Wasserproben mit und ohne 0,25 ppm zugegebenem SnCl2 bestimmt. Wie in der Tabelle gezeigt, wurden bedeutende Abnahmen der Korrosion in den SnCl2-behandelten Proben beobachtet, insbesondere hinsichtlich Kohlenstoffstahl-, Kupfer- und Bleikorrosion.
  • Tabelle 1
    Figure 00060001
  • Um die in Tabelle 2 gezeigten Daten zu erhalten, wurde eine Probe eines jeden Metalls in einer Probe städtischen Trinkwassers aus Oklahoma (bezeichnet mit OKC) in einem Ein-Liter-Kolben, ausgestattet mit einem Kühler, einer Gaszuleitung und einem Thermometer, eingetaucht. Die Inhalte jedes Kolbens wurden für sieben Tage unter einem stetigen Luftstrom (7,1 m3/s (1,5 cu ft/min)) auf 49°C (120°F) erwärmt. Die Korrosionsraten sind wieder in mils pro Jahr ausgedrückt; nb = nicht bestimmt. Es wurden wie gezeigt verschiedene Konzentrationen des SnCl2 verwendet. Wie die Daten zeigen, waren sehr geringe Konzentrationen des SnCl2 wirksam darin, die Korrosion zu vermindern.
  • Tabelle 2
    Figure 00070001
  • II. Korrosionsinhibierung durch Zinn(II)chlorid in Gegenwart von Phosphatzusätzen
  • Gegenwärtig enthalten städtische Trinkwasserversorgungen häufig Phosphat- und/oder Zinksalze als korrosionsinhibierende Zusätze. Zum Beispiel enthalten die in den hier beschriebenen Experimenten verwendeten Proben des OKC-Trinkwassers, wenn nicht anders angegeben, 3 ppm Natriumhexametaphosphat. Deshalb wurden Experimente durchgeführt, um die Wirkung von wässrigem Zinn(II)chlorid und den bereits verwendeten Phosphatzusätzen im Vergleich und in Addition zu untersuchen.
  • Tabelle 3 zeigt Korrosionsraten in MPJ (1 mil pro Jahr entspricht 2,54·10–5 m pro Jahr) für verschiedene Metalle in OKC-Wasser (belüftet bei 49°C (120°F), wie für Tabelle 2 beschrieben), das 3 ppm Hexametaphosphat (wie erhalten) enthielt, mit und ohne andere Zusätze. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Erhöhung der Phosphatmenge in Abhängigkeit vom getesteten Metall verschiedene Folgen hatte; in manchen Fällen erhöhte sich die Korrosion (z.B. für Blei). Zugabe von Zinkchlorid ergab mäßige Verbesserungen, außer im Falle von Blei. Zugabe von Zinn(II)chlorid jedoch verminderte die Korrosion erheblich, wie aus einem Vergleich der dritten und fünften Datenspalten höchst ersichtlich wird.
  • Tabelle 3
    Figure 00080001
  • Tabelle 4 führt weitere Daten für die Korrosion von Kohlenstoffstahl (belüftet bei 49°C (120°F), wie vorstehend beschrieben) an, indem Kombinationen von SnCl2 mit variierenden Mengen Phosphat gezeigt werden. Wie in der Tabelle gezeigt, verminderte die Zugabe von SnCl2 in allen Fällen die Korrosion, obwohl es bei geringerem Gehalt (3 ppm gegen 6 ppm) an Phosphat wirksamer zu sein schien.
  • Tabelle 4 (Kohlenstoffstahl)
    Figure 00080002
  • Um die Daten in Tabelle 5 zu erzeugen, wurde eine Probe OKC-Wasser beschafft, die gefiltert und desinfiziert, aber nicht mit Phosphat behandelt worden war. Korrosionsraten wurden für Kohlenstoffstahl in erwärmtem, belüftetem Wasser wie vorstehend beschrieben bestimmt.
  • Tabelle 5 (Kohlenstoffstahl)
    Figure 00090001
  • III. Kupferkorrosionsinhibierung durch SnCl2 in Gegenwart eines polymeren Dispergiermittels oder Metall-Chelatbildners
  • Wie vorstehend angemerkt, können vorliegende antikorrosive Zinn(II)halogenid-Zusammensetzungen in Verbindung mit Bestandteilen verwendet werden, die die Eigenschaften) der Metallkorrosionsinhibierung der Zusammensetzung nicht grundlegend beeinflussen. Solche Bestandteile wären üblicherweise Substanzen, die einem Wasserverteilungslauf zu anderen Zwecken als der Korrosionsinhibierung zugegeben werden. Zum Beispiel können Dispersionsmittel oder Chelatbildner, wie lösliche anionische Polymere (z.B. Polyacrylate oder Acrylat-Copolymere), eingesetzt werden, um die Wassersteinbildung auf festen Oberflächen zu vermindern. Ein solches Polymer, Acumer® 2100 (Rohm & Haas), ein Acrylat/Sulfonat-Copolymer, wurde Testsystemen wie vorstehend beschrieben zugegeben. In diesen Tests waren die Metallabschnitte Kupfer (CDA-110), und das Wasser war städtisches Trinkwasser aus LaSalle, IL, das keine Phosphatzusätze enthielt. Die Testbedingungen waren wie nachstehend in Materialien und Methoden beschrieben (49°C (120°F), belüftetes Wasser, 7 Tage Dauer).
  • Wie nachstehend gezeigt, hatte das Copolymer keine nachteiligen Eigenschaften über die Eigenschaften der Korrosionsinhibierung von SnCl2. Obwohl höhere Konzentrationen des Copolymers alleine die Korrosion zu erhöhen schienen, wurde diesem Effekt sehr wirksam durch die Gegenwart von SnCl2 entgegengearbeitet.
  • Auch in Tabelle 6 gezeigt ist eine Kombination von SnCl2 mit AMP (Aminotris(methylenphosphonsäure); Mayoquest® 1320), das durch Absonderung von sowohl Calcium- und Magnesium- als auch Eisen(II)ionen nützlich in der Wassersteinkontrolle ist.
  • Wieder zeigte der Metallabschnitt sehr geringe Korrosion in Gegenwart dieses Zusatzes und geringen Konzentrationen von SnCl2.
  • Tabelle 6 (Kupfer)
    Figure 00100001
  • IV. Bleikorrosionsinhibierung bei variierendem pH-Wert
  • Eine Reihe von Tests wurde durchgeführt, um die Wirksamkeit herkömmlicher Korrosionsinhibitoren und SnCl2 auf Bleiabschnitte bei variierendem pH-Wert zu bestimmen. Trinkwasser aus Fall River, MA, das bei Erhalt keine Phosphatzusätze aufwies, wurde für die Tests verwendet, unter Verwendung vorstehend beschriebener Verfahren. Der pH-Wert wurde unter Verwendung von EM Reagents ColorpHast® Indikatorstreifen bestimmt.
  • Tabelle 7 (Blei)
    Figure 00100002
  • Wie in Tabelle 7 gezeigt, war die Korrosion in unbehandeltem Wasser bei höherem pH-Wert größer, was teilweise auf die etwas höhere Löslichkeit von Bleioxid unter diesen Bedingungen zurückgeführt werden könnte. Sowohl Natriumorthophosphat (OP) als auch Natriumhexametaphosphat (HMP) erhöhten die Korrosion, insbesondere unter sauren Bedingungen, wobei ein rötlich-gelbes Korrosionsprodukt (Bleioxid) auf dem Metall erzeugt wurde. Die Korrosion war jedoch minimal in der Probe, die 0,25 ppm SnCl2 enthielt.
  • Vorstehende Ergebnisse zeigen, dass wässriges Zinn(II)chlorid ein äußerst wirksamer Korrosionsinhibitor ist, sowohl als alleiniger Zusatz als auch in Gegenwart anderer Substanzen, die üblicherweise in städtischen Trinkwasservorräten eingesetzt werden, wie Alkalimetallphosphate, Dispergiermittel und Metall-Chelatbildner. Deshalb kann Zinn(II)chlorid Systemen zugegeben werden, die solche Zusätze enthalten, oder es kann gleichzeitig mit den Zusätzen zugegeben werden. Obwohl die Daten aus den vorstehenden Experimenten darauf hindeuten, dass wässriges Zinn(II)chlorid tatsächlich ohne Phosphate wirksamer ist, zeigen die Daten auch, dass die Zugabe zu bestehenden Wasservorräten, die Phosphate enthalten, erhebliche Vorteile gegenüber Phosphaten alleine liefert.
  • Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Verfahren und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen.
  • MATERIALIEN & VERFAHREN
  • Ein üblicher Korrosionstest wurde auf folgende Weise durchgeführt. Die Testprobe des städtischen Trinkwassers wurde in ein Ein-Liter-Kunststoffgefäß gegeben, das dafür ausgestattet war, (1) einen ummantelten Wasserkühler, (2) eine befestigte Gasröhre zur Lufteinblasung und (3) eine Halterung, von der das Testobjekt herabgehängt und vollständig in das Testwasser eingetaucht wurde, zu halten. Die vollständige Anordnung wurde in ein Ölbad mit konstanter Temperatur gesetzt. Das Testwasser wurde durch Druckluft mit einer Fließgeschwindigkeit von 7,1 m3/s (1,5 ft3/min) aufgerührt. Die Temperatur wurde 7 Tage lang bei 49°C (120°F) gehalten.
  • Die Testabschnitte hatten allgemein eine Größe von 2,54 cm × 5,08 cm × 0,16 cm (1'' × 2'' × 1/16''), mit einer 0,64 cm (1/4'') großen Befestigungshalterung, 0,64 cm (1/4'') von einem Ende zentriert. Die Testabschnitte wurden vor und nach dem Testen gewogen und der Gewichtsverlust in Milligramm wurde in eine Korrosionsrate von Milliinch pro Jahr (mpj) umgerechnet, wobei 1 mil pro Jahr 2,54·10–5 m pro Jahr entspricht.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Korrosionsinhibierung von korrodierbarem Metall, das mit Wasser in einem Wasserverteilungssystem in Kontakt ist, umfassend (a) Zugeben einer Zusammensetzung, die im Wesentlichen aus einer wässrigen Zinn(II)halogenidlösung besteht, zu dem Wassersystem, wobei die Zusammensetzung kein alkoholisches Lösungsmittel einschließt, und (b), Beibehalten einer Konzentration des Zinn(II)halogenids in dem Wassersystem, die einer Zinnkonzentration zwischen 0,01 ppm und 75 ppm entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zinn(II)halogenid aus Zinn(II)fluorid, Zinn(II)chlorid und Zinn(II)bromid ausgewählt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Zinn(II)halogenid Zinn(II)chlorid ist und die Konzentration an Zinn(II)chlorid in dem Wassersystem bei 0,015 ppm bis 120 ppm beibehalten wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Konzentration an Zinn(II)chlorid in dem Wassersystem bei 0,05 ppm bis 25 ppm beibehalten wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei in Schritt (a) Zinn(II)chlorid in Form einer wässrigen Zinn(II)chloridlösung zugegeben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Gewichtsprozentsatz an Zinn(II)chlorid in der wässrigen Zinn(II)chloridlösung 5 bis 90% beträgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Gewichtsprozentsatz 40 bis 80% beträgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das korrodierbare Metall aus einem eisenhaltigen Metall, einem Messingmetall, einem kupferhaltigen Metall und einem bleihaltigen Metall ausgewählt ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wasserverteilungssystem ein städtisches Trinkwassersystem ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wassersystem ein Alkalimetallphosphat, ausgewählt aus einem Pyrophosphat, einem Orthophosphat, einem Hexametaphosphat, einem Hypophosphat und einem Polyphosphat, enthält.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Alkalimetallphosphat in einer Menge vorhanden ist, die wirksam ist, eine Konzentration von 0,01 ppm bis 5 ppm in dem Wassersystem bereitzustellen.
  12. Verfahren zur Korrosionsinhibierung von korrodierbarem Metall, das in einem Wasserverteilungssystem mit Wasser in Kontakt ist, umfassend (a) Zugeben einer Zusammensetzung, die im Wesentlichen aus (i) einer wässrigen Zinn(II)halogenidlösung und (ii) einem Alkalimetallphosphat, ausgewählt aus einem Pyrophosphat, einem Orthophosphat, einem Hexametaphosphat, einem Hypophosphat und einem Polyphosphat, besteht, zu dem Wassersystem, wobei die Zusammensetzung kein alkoholisches Lösungsmittel einschließt, und (b) Beibehalten einer Konzentration des Zinn(II)halogenids in dem Wassersystem, die einer Zinnkonzentration zwischen 0,01 ppm und 75 ppm entspricht.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Zinn(II)halogenid aus Zinn(II)fluorid, Zinn(II)chlorid und Zinn(II)bromid ausgewählt ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Zinn(II)halogenid Zinn(II)chlorid ist und die Konzentration an Zinn(II)chlorid in dem Wassersystem bei 0,015 ppm bis 120 ppm beibehalten wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Konzentration an Zinn(II)chlorid bei 0,05 ppm bis 25 ppm beibehalten wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei in Schritt (a) Zinn(II)chlorid in Form einer wässrigen Zinn(II)chloridlösung zugegeben wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Alkalimetallphosphat in einer Menge zugegeben wird, die wirksam ist, eine Konzentration von 0,01 ppm bis 5 ppm in dem Wassersystem bereitzustellen.
  18. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Alkalimetallphosphat Natriumhexametaphosphat oder Natriumorthophosphat ist.
  19. Zusammensetzung zur Metallkorrosionsinhibierung, bestehend aus (i) einer wässrigen Zinn(II)chloridlösung mit einer Zinn(II)chlorid-Konzentration von 5 bis 90 Gew.-% und (ii) einem Alkalimetallphosphat, ausgewählt aus einem Pyrophosphat, einem Orthophosphat, einem Hexametaphosphat, einem Hypophosphat und einem Polyphosphat, wobei die Zusammensetzung kein alkoholisches Lösungsmittel einschließt; wobei das Zinn(II)chlorid und das Alkalimetallphosphat in relativen Mengen vorliegen, die wirksam sind, in einem Wasserverteilungssystem Endkonzentrationen von 0,05 ppm bis 25 ppm bzw. 0,01 ppm bis 5 ppm zu erzeugen, wenn eine Probe der Zusammensetzung zu dem Wasserverteilungssystem zugegeben wird.
  20. Zusammensetzung nach Anspruch 19, wobei die wässrige Zinn(II)chloridlösung eine Konzentration von 40 bis 80 Gew.-% aufweist.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6416712B2 (en) * 1998-12-31 2002-07-09 A.S. Incorporated Corrosion inhibition method suitable for use in potable water
BRPI0507332A (pt) * 2004-02-04 2007-07-03 Grace W R & Co aditivo lìquido para trituração intermediária do cimento
US20060118761A1 (en) * 2004-10-27 2006-06-08 Stapp William E Corrosion inhibition method for use in recirculating cooling water systems
US7232483B2 (en) 2005-02-01 2007-06-19 W. R. Grace & Co.-Conn. Cement composition having chromium reducer
CN100404438C (zh) * 2005-05-31 2008-07-23 北京洁利尼水处理工程有限公司 一种水处理剂及其制备方法
US20070237493A1 (en) * 2006-03-24 2007-10-11 I-Sho Limited Providing user access to digital content data
US20090100675A1 (en) * 2007-02-20 2009-04-23 Cooper Technologies Company Method for manufacturing a shield housing for a separable connector
US7910024B2 (en) * 2007-09-07 2011-03-22 A.S. Inc. Corrosion inhibition compositions and methods for using the same
JP2014028363A (ja) * 2012-06-28 2014-02-13 Molex Inc 酸性電解水およびその製造方法
US10011508B2 (en) 2013-03-04 2018-07-03 Aulick Chemical Solutions, Inc. Corrosion control composition for water treatment process
ES2971134T3 (es) * 2013-06-26 2024-06-03 Chemtreat Inc Métodos de control de corrosión mejorados
US9290850B2 (en) 2013-10-31 2016-03-22 U.S. Water Services Inc. Corrosion inhibiting methods
US20160145442A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Chemtreat, Inc. Methods of pre-treating equipment used in water systems
US10174429B2 (en) 2015-11-05 2019-01-08 Chemtreat, Inc Corrosion control for water systems using tin corrosion inhibitor with a hydroxycarboxylic acid
CN106277380A (zh) * 2016-08-06 2017-01-04 威海翔宇环保科技股份有限公司 一种复合型锅炉水处理剂组合物
MX2020010446A (es) * 2018-04-04 2020-10-20 Chemtreat Inc Tratamiento de inhibicion de corrosion para fluidos agresivos.
US10919789B1 (en) 2020-02-27 2021-02-16 Ticklish Turkeys Llc Multi-functional lead anti-dissolution compositions

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4029577A (en) * 1975-11-17 1977-06-14 Betz Laboratories, Inc. Polymers for use in water treatment
DK231879A (da) * 1978-06-05 1979-12-06 Calgon Corp Fremgangsmaade til korrosionsinhibering og middel til brug ved udoevelse af fremgangsmaaden
FI820081A7 (fi) 1981-01-13 1982-07-14 Metafuse Ltd Liuokset metallin sulattamiseksi yhteen toisen metallin kanssa.
JP2608550B2 (ja) 1986-10-17 1997-05-07 株式会社 片山化学工業研究所 軟水ボイラの防食処理方法
US5227133A (en) * 1991-04-12 1993-07-13 Gulf Coast Performance Chemical, Inc. Method and composition for inhibiting general and pitting corrosion in cooling tower water
US5202058A (en) * 1991-11-06 1993-04-13 A.S. Incorporated Corrosion inhibiting method and inhibition compositions
US6001156A (en) * 1994-05-06 1999-12-14 Riggs, Jr.; Olen Lonnie Corrosion inhibition method and inhibition compositions
US5989322A (en) * 1991-11-06 1999-11-23 A.S. Incorporated Corrosion inhibition method and inhibitor compositions

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