АЛЬГИЦИД ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ Российский патент 2012 года по МПК C02F1/50 A01N33/12 A01N59/16 A61L2/238 C02F103/42 

Изобретение относится к альгицидам, применяемым для обработки бассейнов, а именно, на основе смеси полимеров и органических соединений, обладающих альгицидной и антимикробной активностью.

Известен альгицид, состоящий из комплексного продукта, полученного из 40 г 40-50%-ного раствора полиакрилоаой кислоты (нейтрализованной от 10 до 50%), 25 г лимонной кислоты, 15 г воды, 20 г пятиводного сульфата меди (US 5541150, МКИ A01N 55/02, 1996 г.).

Данный альгицид применяется для обеззараживающей обработки воды, например, в плавательных бассейнах.

Недостатком указанного альгицида является наличие ионов меди, способной замещаться на железо, вследствие этого происходит снижение альгицидной активности.

Известен альгицид, пригодный для обработки воды в плавательных бассейнах, состоящий из хлоргексидина или его соли, а для усиления эффекта рекомендуется применять в комбинации с соединениями, содержащими активный кислород или хлор и полимерные соединения (DBP 19517463, МКИ C02F 1/50, A01N 47/44, 1996 г.).

Рекомендуемая доза альгицида в обеззараживаемую воду 0.1-10.0 мг/л.

Недостатком указанного альгицида является невысокий обеззараживающий эффект, вследствие которого требуется добавление соединений, содержащих активный кислород и хлор.

Известен альгицид для обработки воды в бассейнах, содержащий ионы Cu²⁺, Fe²⁺, Ni²⁺, Co²⁺ и комплексообразователь на основе этилендиаминянтарной кислоты (GB 9802041, МКИ A01N 25/00, 1998 г.).

Данный альгицид используют для ингибирования или стабилизации роста водорослей, растений и/или грибов в водных системах.

Недостатком данного альгицида является его недостаточная эффективвость для обработки водных систем, данный альгицид может лишь ингибировать или стабилизировать рост водорослей.

Известен альгицид, содержащий алифатические амины, предпочтительно C₈-C₁₈, например октиламин, дециламин, стеариламин, лауриламин. Обычно амины растворяют в метаноле или этаноле (JP 146802, МКИ A01N 3304, A01N 25/04, 1989 г.).

Используется для обработки поверхности воды или пространства около нее. Норма расхода составляет 100-400 мг/см² в зависимости от типа аминов и состояния воды.

Недостатком данного альгицида является применение аминов, являющихся токсичными соединениями.

Известен альгицид, содержащий 0.0025-0.005% лимонена, 3-10% NaOCl и 0.00099-0.0012% CuSO₄ (US 5856272, МКИ A01N 59/00, A01N 59/20, 504/151, 1999 г.).

Используется для обработки поверхности воды загрязненной водорослями.

Недостатком данного альгицида является использование гипохлорита натрия и сульфата меди, являющихся токсичными веществами для населяющих воду рыб и других живых организмов.

Известен альгицид, содержащий водорастворимый фосфат и щелочной металл, в мас.%: 5-12.5 растворимого фосфата и 95-87.5 щелочного металла или бромистого аммония (US 4846979, МКИ C02F 1/50, 1989 г.).

Используется для обработки воды в плавательных бассейнах для борьбы с желтыми водорослями. Доза альгицида должна обеспечить концентрацию растворенного бромида >0.5 мг/л. Одновременно в воду вводится активный окислитель, в частности хлор.

Недостатком данного альгицида является необходимость одновременного введения активного окислителя - хлора - чрезвычайно токсичного вещества.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения альгицида на основе натриевой соли полиакриловой кислоты и четвертичной аммониевой соли (прототип).

Альгицид имеет следующий состав, мас.%:

натриевая соль полиакриловой кислоты 50 четвертичная аммониевая соль 50 вода остальное

(JP 192204, МКИ C08F 8/44, 1989 г.).

Данный альгицид используется для обработки днищ кораблей с целью предотвращения нарастания на них раковин и водорослей.

Недостатком данного альгицида является невозможность превращения его в водорастворимый препарат добавлением в раствор водорастворимых компонентов.

В основу настоящего изобретения положена задача создания альгицида, обладающего высокой растворимостью в воде (для обработки воды в бассейнах) либо не обладающего растворимостью в воде и пригодного для обработки металлических или бетонных поверхностей с целью защиты их от воздействия водорослей и маллюсков.

Поставленная задача решается тем, что в состав предлагаемого альгицида вместо натриевой соли полиакриловой кислоты входит триметаллическая соль полиакриловой кислоты, в частности неполная марганец-цинковая соль полиакриловой кислоты и четвертичная аммониевая соль формулы:

[(C₁₀H₂₁-C₁₈H₃₇)(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^- (продукт их взаимодействия практически нерастворимая в воде соль), а для получения водорастворимого препарата в состав данного альгицида дополнительно вводят смесь салицилата и цитрата натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

неполная марганец-цинковая соль полиакриловой   кислоты 1.88-2.5 салицилат натрия 37.88-38.25 цитрат натрия 22.73-23.12 четвертичная аммониевая соль формулы   [(C₁₈H₃₇)(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cr 35.25-36.50 вода остальное

Рабочие растворы могут иметь следующие концентрации, мас.%: 0.25.

Неполная марганец-цинковая соль полиакриловой кислоты представляет собой полимер формулы:

C_aH_bO_cS_dK_eNa_fZn_gMn_h, где a от 2648 до 3038; b от 2773 до 3254; c от 1810 до 2070; d от 3 до 11; e от 3 до 11; f от 750 до 863; g=1; h=1, с содержанием фрагментов:

по K от 0.25 до 1.29 мол.% формулы:

KSO₄CH₂CHCOOH, по Na от 83.24 до 86.48 мол.% формулы:

-CH₂CHCOONa,

по Zn от 0.1 до 0.11, а по Mn от 0.13 до 0.15 мас.% формулы:

(-СН₂СН-СОО)₂Zn(СН₂СН-СОО)₂Mn, по остатку: от 11.97 до 16.27 мол.% формулы: -СН₂СНСООН,

салицилат натрия фармакопейный ФС 42-3290-01 или технический, цитрат натрия ТУ 2499-005-00343237-2002,

четвертичная аммониевая соль формулы: [R(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^-, где R от C₁₀H₂₁ до С₁₈H₃₇ ТУ 9392-003-48482528-99,

вода питьевая ГОСТ 2874-73.

Рабочие растворы могут иметь следующие концентрации мас.%: 0.25.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков и наличию вышеуказанных свойств, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Для доказательства соответствия заявленного изобретения критерию «промышленная применимость» приводим примеры конкретного применения.

Пример 1 (по прототипу)

Для получения водорастворимого комплекса альгицид прототипа нагревают с водным раствором смеси цитрата и салицилата натрия при 45°С в течение 6 часов.

Определение альгицидной активности проводят по методике, заключающейся в следующем: в четырехугольный стеклянный сосуд, наполненный на 60% водой, заросшей водорослями, прикапывают водный раствор, содержащий, мас.%: 0.01 и 0.25 альгицида (прототип).

При концентрации 0.01 мас.% отмечают задержку роста водорослей в течение 30 суток, а при концентрации 0.25 мас.% отмечают гибель всех водорослей в течение 5 суток.

Пример 2 (предлагаемый)

В условиях примера 1, но при использовании для определения альгицидной активности смеси водорастворимых компонентов, мас.%:

неполная марганец-цинковая соль полиакриловой   кислоты 1.88 салицилат натрия 37.88 цитрат натрия 22.73 четвертичная аммониевая соль формулы   [С₁₈Н₃₇(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^- 35.25 вода остальное

нагревают до 65°С и греют при этой температуре в течение 5 часов.

Из полученного водного раствора готовят рабочие растворы с концентрацией 0.01 и 0.25 мас.%. При испытании рабочих растворов получены следующие результаты:

а) при концентрации 0.01 мас.% отмечают задержку роста водорослей более 40 суток;

б) при концентрации 0.25 мас.% отмечают гибель всех водорослей в течение 2 суток.

Пример 3

В условиях примера 2, но при использовании для определения альгицидной активности смеси водорастворимых компонентов при следующем соотношении, мас.%:

неполная марганец-цинковая соль полиакриловой   кислоты 2.01 салицилат натрия 38.01 цитрат натрия 23.01 четвертичная аммониевая соль формулы   [С₁₈Н₃₇(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^- 36.01 вода остальное

при использовании рабочих растворов получают следующие результаты:

а) при концентрации 0.01 мас.% отмечают задержку роста водорослей 45 суток;

б) при концентрации 0.25 мас.% отмечают гибель всех водорослей в течение 20 часов.

Пример 4

В условиях примера 2, но при использовании для определения альгицидной активности смеси водорастворимых компонентов при следующем соотношении, мас.%:

неполная марганец-цинковая соль полиакриловой   кислоты 2.22 салицилат натрия 38.12 цитрат натрия 23.05 четвертичная аммониевая соль формулы   [C₁₈H₃₇(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^- 36.02 вода остальное

при использовании рабочих растворов получают следующие результаты:

а) при концентрации 0.01 мас.% отмечают задержку роста водорослей 47 суток;

б) при концентрации 0.25 мас.% отмечают гибель всех водорослей в течение 15 часов.

Пример 5

В условиях примера 2, но при использовании для определения альгицидной активности смеси водорастворимых компонентов при следующем соотношении, мас.%:

неполная марганец-цинковая соль полиакриловой   кислоты 2.25 салицилат натрия 38.21 цитрат натрия 23.10 четвертичная аммониевая соль формулы   [С₁₈Н₃₇(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^- 36.25 вода остальное

при использовании рабочих растворов получают следующие результаты:

а) при концентрации 0.01 мас.% отмечают задержку роста водорослей 49 суток;

б) при концентрации 0.25 мас.% отмечают гибель всех водорослей в течение 12 часов.

Пример 6

В условиях примера 2, но при использовании для определения альгицидной активности смеси водорастворимых компонентов при следующем соотношении, мас.%:

неполная марганец-цинковая соль полиакриловой   кислоты 2.5 салицилат натрия 38.25 цитрат натрия 23.12 четвертичная аммониевая соль формулы   [C₁₈H₃₇(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^- 36.50 вода остальное

при использовании рабочих растворов получают следующие результаты:

а) при концентрации 0.01 мас.% отмечают задержку роста водорослей в течение 56 суток;

б) при концентрации 0.25 мас.% отмечают гибель всех водорослей в течение 8 часов.

Предлагаемый альгицид для обработки воды в плавательных бассейнах представляет собой жидкость от светло-желтого до темно-коричневого цвета с плотностью d²⁰ ₄=1.12-1.68 г/см³, показателем преломления n²⁰ _D=1.3500-1.5000 и температурой застывания не выше -3°C.

Альгицидная активность приведена в примерах. Водорастворимость - в таблице.

Самой высокой альгицидной активностью обладают 0.25%-ные водные растворы альгицида «Альгицин»; модифицированный прототип обладает близкой активностью, а сам прототип не растворяется в воде.

Водорастворимость альгицидов Альгицид Компонент Количество воды, мл Температура растворения компонентов, °C Растворимость Прототип NR₄ПАК^a   850 40 -   ПАКNa^b 500 20 100   ТДЦМБАХ^c 350 40 100 Модифицированный прототип   850 45 100   салицилат натрия 100 45 100   цитрат натрия 50 45 100 «Альгицин»   1025 45 100   MnZnПАКNa^d 500 45 100   ОДДМБАХ^e 25 45 100   салицилат натрия 250 45 100   цитрат натрия 250 45 100 Примечание: NR₄ПАК^a - четвертичная аммониевая соль полиакриловой кислоты; ПАКNa^b - полиакрилат натрия: ТДЦМБАХ^с - тетрадецилдиметилбензиламмоний хлорид; MnZnПАКNa^d - неполная марганец-цинковая соль полиакриловой кислоты; ОДДМБАХ^e - октадецилдиметилбензиламмоний хлорид.

Изобретение может быть использовано для обработки воды в плавательных бассейнах. Предложенный альгицид имеет следующий состав, мас.%: неполная марганец-цинковая соль полиакриловой кислоты 1.88-2.5; салицилат натрия 37.88-38.25; цитрат натрия 22.73-23.12; четвертичная аммониевая соль состава: [(C₁₀H₂₁-C₁₈H₃₇)(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^- 35.25-36.50; вода - остальное. Рабочие растворы используют в концентрации, мас.%: 0.01-0.25. Предложенный альгицид обладает высокой растворимостью в воде и более эффективен по сравнению с известными композициями по воздействию на микроводоросли. 1 табл., 6 пр.

Альгицид для обработки воды в плавательных бассейнах, включающий соль полиакриловой кислоты, четвертичную аммониевую соль и воду, отличающийся тем, что в качестве соли полиакриловой кислоты альгицид содержит неполную марганец-цинковую соль полиакриловой кислоты и дополнительно вводят салицилат натрия и цитрат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
неполная марганец-цинковая соль   полиакриловой кислоты 1,88-2,5 салицилат натрия 37,88-38,25 цитрат натрия 22,73-23,12 четвертичная аммониевая соль   формулы [C₁₈H₃₇(CH₃)₂(CH₂C₆H₅)N]⁺Cl^- 35,25-36,50 вода остальное