Состав антигололедного реагента

Состав антигололедного реагента

Реферат

Изобретение относится к веществам для нанесения на поверхность с целью предотвращения или уменьшения налипания на нее льда, тумана или воды; с целью предотвращения обледенения, в частности к антигололедным реагентам.

Для предотвращения или ликвидации снежно-ледяных образований на дорогах, взлетно-посадочных полосах и других покрытий в северных странах широко применяются различные составы против обледенения.

К этим составам предъявляются основные требования, как то: они не должны оказывать вредного воздействия на окружающую среду, не должны портить как покрытие дорог, так и соприкасающиеся с ним поверхности, например подошву обуви пешеходов и колеса автомобилей. Кроме того, эти составы не должны вызывать коррозии оборудования, в котором они хранятся, транспортируются, и посредством которого наносятся на поверхность. Немаловажным фактором является также их стоимость.

Существует множество веществ и составов, используемых в настоящее время для таких целей. Большинство из них имеют такие недостатки, как способность усиливать коррозию материалов дорожных покрытий и портить контактирующие с ними обувь и одежду пешеходов. Они характеризуются, как правило, высокой стоимостью и/или отрицательно воздействуют на окружающую среду.

Обычная дорожная соль (хлорид натрия) является наиболее широко используемым химическим средством для борьбы с обледенением на магистралях, тротуарах, подъездных дорожках, и т.п. Она довольно эффективна и недорога. Однако ее основным недостатком является способность портить дорожное покрытие, нанося тем самым значительный ущерб инфраструктуре магистралей, поверхности дорог и тротуаров, транспортным средствам и окружающей среде. Сравнительно низкая растворимость хлорида натрия вызывает засаливание почвы, загрязнение воды, вредит зеленым насаждениям - и это лишь некоторые из отрицательных проявлений его влияния на окружающую среду.

Известен [Авторское свид. СССР 272462, кл. C 09 k 3/18, оп. 03.06.1970] антиобледенитель, содержащий хлористый кальций или его смесь с хлористым натрием, в который с целью предотвращения коррозии введен нитрит-нитрат кальция в количестве 2-40%.

Известен [Авторское свид. СССР 306162, кл. С 09 k 3/18, оп. 15.12.1969] антиобледенительный состав, содержащий нитрат кальция и мочевину, отличающийся тем, что для уменьшения гигроскопичности и слеживаемости в него введен мочевинокротоновый полимер.

Известна [Заявка РФ 98115889, кл. С 09 К 3/00, С 09 К 3/18, опуб. 20.07. 2000] композиция для уменьшения накопления снега и льда, которая содержит вещества, растворенные в воде, причем эти вещества разлагаются биологически и получаются в процессе влажного размола кукурузы. Эта композиция дополнительно содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из хлорида натрия, хлорида кальция, хлорида калия, хлорида магния, ацетата кальция и магния и мочевины, причем эту композицию наносят в количестве 47-141 литров на 1 км пути. Композиция дополнительно может содержать добавку, снижающую пробуксовку, содержащую по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из песка, речного гравия, золы, опилок и дорожного заполнителя. Однако включение в состав органического соединения, которое может накапливаться и создавать дополнительную слякоть на дорогах, вряд ли целесообразно. Кроме того, продукты его разложения могут причинять дополнительные неудобства.

Защищен состав [патент РФ 2222564, кл С 09 К 3/18, оп. 27.01.2001 ] для борьбы с обледенением и для уменьшения льда на различных поверхностях, в частности на взлетно-посадочных полосах и самолетах. Сущность: на покрытую льдом поверхность наносят состав, включающий янтарнокислый калий и полиаспартат натрия. Композиция содержит 1-10 мас.% соли янтарной кислоты и хлорид натрия или кальция. Кроме янтарнокислого калия и полиаспартата натрия состав дополнительно может содержать соль полималеимида. Технический результат - повышение антиобледенительной способности, снижение коррозии металлов из-за воздействия хлорида натрия более чем на 50%. Однако введение в композицию солей янтарной кислоты и малеинового имида неизбежно заметно удорожает ее.

Известен [патент РФ 2169751, кл. С 09 К 3/18, оп. 27.06. 2001] состав противогололедного водного раствора для обработки поверхности дорог (Прототип), который содержит, мас.%: хлористый кальций 20-30, мочевину 2-5, ингибитор коррозии (полибензиламмоний или полибензилпиридиний хлориды) 0,02 - 0,04, остальное - вода. Введение таких веществ в качестве ингибитора коррозии может вызвать проблемы при их испарении или разложении в почве, и кроме того, повышает стоимость состава.

Задачей изобретения является разработка состава противогололедного реагента для борьбы с обледенением дорожных покрытий, в том числе тротуаров, и т.п., который не оказывает вредного влияния на окружающую среду, не разрушает дорожные покрытия, снижает коррозию металлов, является экономичным и высокоэффективным. Такой состав должен проявлять меньшую коррозионную активность, чем соли хлоридов в чистом виде.

Сущность изобретения состоит в том, что разработан состав антигололедного реагента для обработки поверхности дорог, включающий хлористый кальций и мочевину, отличающийся тем, что дополнительно содержит нитрит натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорид кальция	25,0-32,0
мочевина	2,0-7,0
нитрит натрия	0,03-1,0
вода	остальное

Содержание хлорида кальция в растворе зависит от температуры окружающей среды, на которую он рассчитан.

Применение состава совершенно безвредно как для людей, так и для покрытий дорог, причем обеспечена возможность производить очистку поверхности дорог при температурах ниже 25°С.

Введение мочевины в сочетании с нитритом натрия оказывает ингибирующее воздействие на металлическое оборудование, посредством которого состав этот наносится или в котором перевозится или хранится. Кроме того, такое сочетание веществ способствует созданию в растворе рН около 7-9, то есть практически нейтральной среды. Состав хранили в железных и алюминиевых бочках в течение 10 месяцев, при температуре от -15 до +30° и после слива на их внутренней поверхности не было обнаружено заметных следов коррозии.

Нитрит натрия вводится в количествах, совершенно безвредных для живых организмов и растений. Это практически соответствует количеству, вводимому в некоторые продукты питания, например в колбасные изделия.

Оценка воздействия реагента на жизнедеятельность растений проводилась следующим образом:

Перед посевом семян огурцов, капусты и свеклы в парнике были подготовлены 2 параллельные грядки. Одна из грядок перед посевом семян была полита теплым раствором реагента, а вторая (контрольная) - водой из открытого источника. При температуре воздуха в парнике 20 -25°С всходы семян на грядке, политой реагентом, появились на 2-3 дня ранее, чем на контрольной. Рассаживание рассады производилось через 2 недели после появления всходов. В дальнейшем развитие и внешний вид растений на обеих грядах практически не различались. Это позволило сделать вывод о том, что попадание реагента на землю не оказывает негативного воздействия на растения.

Нанесение реагента на обрабатываемую поверхность может осуществляться любым известным способом, с использованием стандартного оборудования, которое применяется в настоящее время, без его реконструкции, поскольку вязкость реагента не превышает вязкость известных составов того же назначения.

Приготовление реагента также производится традиционными способами, перемешиванием заранее рассчитанных количеств исходных веществ, и не требует специального оборудования. Основным исходным сырьем может служить технический хлорид кальция, который выпускается в промышленности по ТУ 6-09-5351-87, например, марки «Л» и представляющий собой прозрачный, возможно, с легкой мутью, раствор с массой долей хлорида кальция не менее 32 мас.%. Этот продукт применяется в различных областях промышленности, в том числе химической и фармацевтической. Поскольку используемый хлорид кальция представляет собой водный раствор, при приготовлении реагента делают пересчет на массовое содержание в нем основного вещества.

Нитрит натрия и мочевина также являются доступными товарными продуктами и выпускаются в виде сухих веществ.

Состав может быть приготовлен и из иного исходного сырья, содержащего указанные химические вещества, например из сухих веществ.

Готовый реагент может храниться при температуре окружающей среды без изменения эксплуатационных свойств достаточно длительное время - более двух лет.

Примеры составов и результаты их испытаний при нормальной температуре и при +50°С приведены в таблице.

Результаты показывают, что разработанный антигололедный реагент отвечает поставленной задаче - он не оказывает вредного влияния на окружающую среду, не разъедает дорожные покрытия, ингибирует коррозию металлов, является экономичным и высокоэффективным. Заявленный состав проявляет меньшую коррозионную активность, чем соли хлоридов в чистом виде:

скорость коррозии в растворе 25-32 мас.% хлорида кальция CaCl₂ составляет от 0,4 до 0,5 мм/г, что примерно в 10 раз больше (пример 16).

Состав антигололедного реагента для обработки поверхности дорог, включающий хлористый кальций и мочевину, отличающийся тем, что дополнительно содержит нитрит натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид кальция	25-32
Мочевину	2-7
Нитрит натрия	0,03-1,0
Вода	Остальное