Verfahren zur Verhinderung der Korrosion von Metallen in wässrigen Systemen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Verwendung von 3,7-Bis(dimethylamino)-phenothiaziniumchlorid, im folgenden Methylenblau genannt. Aus dem Lexikon Römpp, 9. Auflage, Bd. 4, S. 2749 ist es bekannt, daß Methylenblau in der Teichwirtschaft gegen Algen und Pilze wirkt.

[0002] In der DE 28 12 261 A1 ist erwähnt, daß Methylenblau eine antimikrobielle Wirkung hat. Die DE 31 35 194 C2 beschreibt die Verhinderung von Algen- und Schleimbakterienwachstum in wässrigen Systemen durch Zugabe von Methylenblau.

[0003] Die Behandlung von wasserführenden Systemen zum Schutz gegen den korrosiven Angriff des Wassers gehört seit langem zum Stand der Technik.

[0004] Besonders bewährt hat sich hierbei die Verwendung von phosphorhaltigen Verbindungen, wie z.B. Phosphonsäuren oder anorganischen Phosphaten, häufig in Kombination mit Schwermetallsalzen (Zinksalze, Natriummolybdate, Natriumchromate) sowie Natriumnitrit, Natriumnitrat, Natriumborat, Natriumbenzoat und Triazolderivate.

[0005] Diese Kombinationen haben eine gute technische Wirksamkeit. Ihre Verwendung wird in jüngster Zeit jedoch mehr und mehr eingeschränkt durch ökologische und gesetzgeberische Forderungen.

[0006] Speziell bei offenen Kühlwassersystemen regelt der Anhang 31 zu Paragraph 7a des Wasserhaushaltsgesetzes "Abwasser aus Kühlkreisläufen" Art und Menge der zur Wasserbehandlung in solchen Systemen einzusetzenden Stoffe, wobei besonders die Anwendung von Mikrobiciden stark eingeschränkt wird.

[0007] Phosphorhaltige Kombinationen haben den Nachteil, daß sie häufig durch Eutrophierung des Wassersystems verstärkt zu biologischem Wachstum führen und die zusätzliche Verwendung von Mikrobiciden erforderlich machen. Die Verwendung dieser phosphorhaltigen Kombinationen kann weiterhin bei Einsatz von Wässern mit größerer Wasserhärte zur Bildung von Apatit oder apatitähnlichen Ablagerungen führen, die zu Betriebsstörungen führen und nur sehr schwer zu entfernen sind.

[0008] Der Einsatz dieser Kombination mit Zinksalzen bei höheren pH-Werten (pH > 8,0) führt im allgemeinen zu verstärkter Verschlammung des Systems durch die Ausfällung von Zinkhydroxid.

[0009] Bei der Anwendung von Methylenblau als Korrosionsinhibitor in solchen Systemen werden die Anforderungen nach Anhang 31 zu Paragraph 7a WHG erfüllt.

[0010] Überraschenderweise wurde gefunden, daß Methylenblau eine gute Korrosionsschutzwirkung hat, ohne die genannten technischen Nachteile aufzuweisen. Dabei wird Methylenblau auf den Metalloberflächen adsorbiert. Diese Adsorption wird offensichtlich begünstigt durch die aromatische Struktur der Verbindung; der Effekt wird durch das Ringstickstoffatom zusätzlich unterstützt.

[0011] Ursache der stark kathodisch wirksamen Inhibition des Methylenblau ist eine Transporthemmung im Diffusionsfilm. Offenbar besteht die transporthemmende Substanz aus schwer löslichen Verbindungen, die sich im kathodischen Bereich an der Metalloberfläche bilden. Zusätzlich begünstigt Methylenblau bei Eisenwerkstoffen die Ausbildung einer Magnetitschutzschicht durch teilweise Stabilisierung der bei der Korrosion im ersten Stadium gebildeten Eisen-II-ionen.

[0012] Die Mengen, die dem wässrigen System hier zweckmäßigerweise zugegeben werden, liegen im Bereich von 0,1 - 1000 g/m³, vorzugsweise 1 - 10 g/m.

[0013] Die Herstellung von Methylenblau erfolgt nach an sich bekannten Methoden und ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Ansprüche

1. Verwendung von 3,7-Bis(dimethylamino)-phenothiaziniumchlorid (Methylenblau) zur Verhinderung der Korrosion von Metallen in wäßrigen Systemen.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Methylenblau in einer Menge von 0,1 - 1000 g/m³, vorzugsweise 1 - 10 g/m³, zugesetzt wird.

3. Verwendung von Methylenblau nach Anspruch 1 oder 2, in einer Kombination mit zusätzlichen Härtestabilisatoren und Dispergiermitteln, vorzugsweise auf Basis von Polyacrylsäuren, Polycarbonsäuren und Phosphonsäuren sowie deren Natriumsalzen.

4. Verwendung von Methylenblau nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
in Kombination mit zusätzlichen bekannten Korrosionsinhibitoren, vorzugsweise Natriummolybdat, Natriumsilikate, Natriumphosphate, Natriumnitrat, spezielle Phoshonsäuren und Phosphonate sowie Zinksalzen.

5. Verwendung von Methylenblau nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem Kühlkreislauf, einer Luftbefeuchtungsanlage, einem Prozeßwasserkreislauf, einem Heizungswasserkreislauf, einem Heißwasserkreislauf oder einem Kaltwasserkreislauf.