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Acide hydroxyphosphonoacétique, également connu sous le nom d'acide éthanoïque, est un acide organique de formule CH3COOH. Acide hydroxyphosphonoacétique est une substance organique qui donne au vinaigre son goût amer et son odeur piquante. Il y a 4-5% d'acide acétique dans le vinaigre.
NUMÉRO CAS: 23783-26-8
SYNONYME:
C2H5O7P; acide 2-hydroxy-2-phosphonooxyacétique; 1649AB; AKOS006279076; Acide 2-hydroxyphosphonoacétique (Acide hydroxyphosphonoacétique); Z6074; 783H268; Acide hydroxyphosphonoacétique
Le produit est considéré comme un inhibiteur de corrosion de l'acier doux et est principalement utilisé dans l'industrie du traitement de l'eau. Acide hydroxyphosphonoacétique montre des performances supérieures dans toutes les formulations organiques par rapport aux phosphonates couramment utilisés. Dans certaines formulations, l'Acide hydroxyphosphonoacétique peut remplacer le Molybdate ou ses dérivés. Les esters d'acide acétique sont principalement utilisés comme solvants pour les encres, les peintures et les revêtements.
Les esters comprennent l'acétate de n-butyle, l'acétate d'éthyle, l'acétate d'isobutyle et l'acétate de propyle. Ils sont typiquement produits par la réaction catalysée à partir d'acide acétique et de l'alcool correspondant. H3C-COOH + HO-R → H3C-CO-O-R + H2O, (R = un groupe alkyle général) En outre, la plupart des esters d'acétate sont dérivés de l'acétaldéhyde par la réaction de Tishchenko. Ils sont également utilisés comme solvant dans la nitrocellulose, les acétates d'éther, les laques acryliques, les dissolvants pour vernis et les teintures pour bois. Son utilisation dans la production de vinaigre n'est pas si importante. L'un des domaines d'utilisation les plus importants est son utilisation dans l'industrie comme solvant.
Une méthode de formation de film induite par la coordination a été développée pour construire une couche de conversion complexe d'acide 2-hydroxyphosphonoacétique (Acide hydroxyphosphonoacétique) -Zn2 + (couche Acide hydroxyphosphonoacétique-Zn2 + en abrégé) sur un substrat en acier laminé à froid (CRS). De plus, l'incorporation du composant Mo dans la couche Acide hydroxyphosphonoacétique-Zn2 + peut considérablement améliorer l'uniformité et les propriétés anticorrosion. Les résultats ont montré que la couche Acide hydroxyphosphonoacétique-Zn2 + incorporée au Mo présentait les meilleures performances anticorrosion lorsque le rapport molaire Acide hydroxyphosphonoacétique / Zn2 + était de 1: 1, le temps de formation du film était de 10 minutes et la concentration de molybdate était de 0,1% en poids. En outre, les résultats de la spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS) et de la spectroscopie des photoélectrons aux rayons X (XPS) ont démontré que la couche Acide hydroxyphosphonoacétique-Zn2 + incorporée au Mo était principalement composée de complexes ZnO et Acide hydroxyphosphonoacétique-Zn2 + et ont également confirmé que des liaisons Mo-OP se produisaient entre le molybdate. anion et molécule Acide hydroxyphosphonoacétique.
Une méthode de formation de film induite par coordination a été développée pour construire une couche Acide hydroxyphosphonoacétique-Zn2 + et une couche Acide hydroxyphosphonoacétique-Zn2 + incorporée au Mo avec de meilleures performances anticorrosion sur un substrat en acier laminé à froid (CRS). L'invention concerne une composition et un procédé d'inhibition de la corrosion, de la rouille blanche et de la formation de tartre sur les composants d'un système d'eau. La composition comprend de préférence un polymère à base d'acides aminés (le plus préférablement un acide potyaspartique ou un sel de celui-ci), du Acide hydroxyphosphonoacétique et un second acide phosphonique (de préférence un acide phosphonocarboxylique), et ne nécessite pas l'utilisation de métaux régulés. La composition est efficace même en présence de biocides. Un procédé préféré d'inhibition de la rouille blanche comprend l'ajout d'un polymère à base d'acides aminés ou Acide hydroxyphosphonoacétique ou les deux au système d'eau. Un procédé préféré d'inhibition de la corrosion, de la rouille blanche et de la formation de tartre comprend l'ajout d'un polymère à base d'acide aminé, de Acide hydroxyphosphonoacétique et d'un acide phosphonocarboxylique au système aqueux.
De préférence, les concentrations actives sont d'au moins 3 ppm chacun du polymère à base d'acides aminés et de Acide hydroxyphosphonoacétique lorsqu'ils sont ajoutés à un volume d'eau dans le système aqueux. L'acide 2-hydroxyphosphonocarboxylique est chimiquement stable, difficile à hydrolyser, difficile à détruire par l'acide ou l'alcali, sécurité d'utilisation, pas de toxicité, pas de pollution. L'acide 2-hydroxyphosphonocarboxylique peut améliorer la solubilité du zinc. Sa capacité d'inhibition de la corrosion est 5 à 8 fois meilleure que celle du HEDP et de l'EDTMP. Lorsqu'il est construit avec des polymères de faible poids moléculaire, son effet d'inhibition de la corrosion est encore meilleur. L'acide 2-hydroxyphosphonocarboxylique est principalement utilisé comme inhibiteur de corrosion cathodique dans les systèmes d'eau de remplissage des champs pétrolifères dans des domaines tels que l'acier et le fer, la pétrochimie, les centrales électriques et les industries médicales. Lorsqu'il est construit avec du sel de zinc, l'effet est encore meilleur.
Normalement, dans un tambour en plastique net de 250 kg, le tambour IBC peut également être utilisé au besoin. Stockage pendant un an dans un endroit ombragé et sec. Le comportement inhibiteur de K4P2O7, C2H5O6P et de leur mélange sur l'acier Q235 corrodant dans l'eau de la strate simulée a été étudié en utilisant des techniques de spectroscopie de bruit électrochimique (EN) et d'impédance électrochimique (EIS). Les résultats montrent que l'adsorption physique de KPP sur la surface Q235 à 60 C est un peu plus rapide que la chimisorption de Acide hydroxyphosphonoacétique. Dans le graphique de distribution d'énergie retracé, la différence de la région où l'énergie EN est principalement accumulé peut être adopté pour distinguer la chimisorption et l'adsorption physique des inhibiteurs.
Enfin, la tendance à la variation de la résistance au transfert de charge obtenue par la technique EIS est juste opposée à celle de la dimension fractale obtenue par la technique EN, ce qui peut suggérer que les processus de corrosion initiaux des métaux peuvent être surveillés in-situ en utilisant la technique EN de manière appropriée.
L'infection par le pathogène de l'estomac humain Helicobacter pylori peut entraîner une gastrite chronique, un ulcère gastro-duodénal et un cancer de l'estomac. Toutes les souches de H. pylori expriment la protéine Acide hydroxyphosphonoacétique localisée en surface, qui est un candidat prometteur pour un vaccin contre l'infection à H. pylori. Pour étudier la signification physiologique de Acide hydroxyphosphonoacétique, une mutation du gène Acide hydroxyphosphonoacétique a été introduite dans une souche de H. pylori adaptée à la souris. Pour confirmer que la perturbation du gène Acide hydroxyphosphonoacétique n'a provoqué aucun effet polaire dans les gènes en aval ou était associée à une seconde mutation de région, les profils d'expression des protéines des souches mutantes et de type sauvage ont été caractérisés par deux approches protéomiques différentes. L'analyse par électrophorèse en gel différentielle bidimensionnelle d'extraits de cellules entières et le fractionnement sous-cellulaire combiné à la spectrométrie de masse par résonance cyclotron ionique par chromatographie nano-liquide à transformée de Fourier pour le profil protéique de la membrane externe n'a révélé que des différences mineures dans le profil protéique entre les souches mutantes et de type sauvage. Par conséquent, la souche mutante a été testée pour sa capacité à coloniser dans un modèle de souris bien établi.
L'inoculation avec la souche de type sauvage a abouti à des souris fortement infectées par H. pylori, tandis que la souche mutante Acide hydroxyphosphonoacétique n'a pas pu induire la colonisation. Par conséquent, en combinant l'analyse protéomique et les études in vivo, nous avons conclu que Acide hydroxyphosphonoacétique est essentiel pour la colonisation de H. pylori chez la souris. H. pylori adhésine A (Acide hydroxyphosphonoacétique) est une lipoprotéine trouvée en surface (7, 14, 20) identifiée à l'origine comme adhésine liant l'acide sialique, mais les preuves à l'appui font encore défaut. Acide hydroxyphosphonoacétique est reconnu par les anticorps obtenus à partir d'individus infectés par H. pylori (23, 39), et l'expression de la protéine Acide hydroxyphosphonoacétique s'est précédemment avérée être hautement conservée parmi les isolats de H. pylori. De plus, les études génomiques ne montrent aucune homologie de séquence significative de Acide hydroxyphosphonoacétique avec d'autres protéines connues. Pris ensemble, cela fait de Acide hydroxyphosphonoacétique un candidat putatif comme antigène vaccinal contre l'infection à H. pylori.
Dans cette étude, nous avons généré un mutant Acide hydroxyphosphonoacétique dans H. pylori Sydney souche 1 (SS1) adapté à la souris pour examiner le rôle de Acide hydroxyphosphonoacétique dans la colonisation. En raison de la co-transcription, les mutations géniques modifiées ont des effets polaires, c'est-à-dire le potentiel d'inhiber l'expression de gènes en aval dans un opéron. En outre, il a été démontré que le knock-out d'un gène peut affecter d'autres gènes de manière imprévisible. Par conséquent, lors de l'examen d'un mutant, l'analyse protéomique fournit une méthode pratique pour suivre les changements dans l'expression des protéines sans connaissance préalable de ce que ces changements pourraient être.
Le premier objectif de cette étude était d'examiner le profil protéique global, y compris l'expression protéique des gènes en aval de Acide hydroxyphosphonoacétique de la souche SS1 adaptée à la souris et de son mutant Acide hydroxyphosphonoacétique isogénique. Ceci a été réalisé par une approche protéomique où des extraits de cellules entières de bactéries ont été comparés à l'analyse DIGE. De plus, un fractionnement subcellulaire et une analyse par électrophorèse sur gel de polyacrylamide (PAGE) de dodécylsulfate de sodium unidimensionnel (SDS) ont été effectués en utilisant la résonance cyclotronique ionique par transformée de Fourier (FT) nano-LC (ICR) (FT-ICR) MS et tandem MS ( MS / MS) SS1. Analyses pour comparer les profils OMP de souches sauvages et mutantes. Pour déterminer si Acide hydroxyphosphonoacétique est nécessaire à la survie chez l'hôte, les souris ont été infectées par la souche mutante H.pylori SS1 ou Acide hydroxyphosphonoacétique et leurs niveaux de colonisation
Le mutant Acide hydroxyphosphonoacétique a été généré pour la première fois dans la souche H.pylori CCUG 17874 par une amplification en deux étapes qui a abouti à une délétion de 450 pb du gène Acide hydroxyphosphonoacétique (doucement P.Doig et al., Astrazeneca Research Center, Boston, MA) avec un 1,4 kb. Insertion de la cassette de kanamycine. La mutation a été transférée de H. pylori CCUG 17874 à la souche SS1 adaptée à la souris par transformation naturelle. Cinq transformants résistants à la kanamycine ont été analysés par PCR avec deux amorces spécifiques de Acide hydroxyphosphonoacétique (amorce directe, 5'-GGCGTAGAAATGGAAGCG-3 '; amorce inverse, 5'-CCCAAGCTTCATCAGCCCTTAAATACACG-3') pour confirmer l'insertion de la cassette de kanamycine (21). Le gène Acide hydroxyphosphonoacétique donne un produit de PCR plus grand que celui de la souche SS1 de type sauvage. L'un des transformants avec une insertion correcte a été en outre caractérisé par SDS-PAGE et immunoblot avec l'anticorps monoclonal spécifique de Acide hydroxyphosphonoacétique HP30-1: 1: 6. Cette souche, SS1 (Acide hydroxyphosphonoacétique), était négative dans l'immunoblot.
NOM IUPAC:
méthanolate d'hexasodium (R) -carboxy (phosphono), acide hydroxyphosphonoacétique; (S) -carboxy (phosphono) méthanolate; Sel trisodique d'acide hydroxyphosphonoacétique; trisodique; 2-hydroxy-2-phosphonatoacétate
NOM COMMERCIAL:
Acide 2-hydroxy-2-phosphonoacétique, acide acétique, 2-hydroxy-2-phosphono-; Acide hydroxyphosphono-acétique
AUTRE NOM :
015-159-00-1; 115469-15-3; 115469-15-3; 153733-51-8; 153733-51-8; 23783-26-8; 783H268
Les souches de H. pylori adaptées à la souris SS1 (CagA + VacA + Ley) (19) et SS1 (ΔAcide hydroxyphosphonoacétique) ont été utilisées dans toutes les expériences et stockées à -70 ° C comme cultures mères. Pour la préparation des antigènes de SS1 et SS1 (Acide hydroxyphosphonoacétique), les bactéries ont été cultivées jusqu'à confluence pendant 3 jours sur des plaques d'agar Colombia-Iso dans des conditions microaérophiles (10% CO2, 6% O2 et 84% N2). SS1 (Acide hydroxyphosphonoacétique) a été cultivé de la même manière que SS1 tout au long de l'expérience, sauf pour les cultures supplémentées avec 25 ug / ml d'amycine sanguine. Procédé de conditionnement de surfaces métalliques pour inhiber leur corrosion et / ou pour empêcher le dépôt de tartre sur celles-ci en traitant lesdites surfaces: (A) avant le contact avec un environnement corrosif ou détartrant, avec de l'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique ou un sel métallique de celui-ci et éventuellement avec un composant d'ion métallique (b) tel que défini ci-après (B) pendant le contact avec un système aqueux capable de corroder lesdites surfaces métalliques ou d'y déposer du tartre, avec une combinaison de: (a) acide 2-hydroxy-phosphonacétique ou un sel hydrosoluble celui-ci; et (b) un ion métallique qui améliore, de manière synergique, le conditionnement du métal effectué, individuellement, par l'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique et l'ion métallique.
La présente invention concerne un procédé de conditionnement de surfaces métalliques pour empêcher la corrosion des surfaces métalliques et / ou le dépôt de tartre sur celles-ci. Dans le document GB n ° 2 112 370 A, nous avons décrit et revendiqué un procédé de traitement d'un système aqueux pour inhiber la corrosion des métaux, en particulier des métaux ferreux, en contact avec celui-ci et / ou pour empêcher le dépôt de tartre à partir du système aqueux, comprenant l'addition au système aqueux de 0,1 à 50000 ppm d'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique de formule I: ou d'un sel hydrosoluble de celui-ci. Les sels appropriés énumérés dans GB n ° 2 112 370 A sont des sels solubles dans l'eau ou des sels partiels de par ex. un métal alcalin, un métal alcalino-terreux, de l'ammoniac ou une alkylamine 1-20C éventuellement substituée par un à six groupes hydroxyle. Les sels spécifiques énumérés sont le lithium, le sodium, le potassium, le calcium, le strontium, le magnésium, l'ammoniac, la méthylamine, l'éthylamine, la n-propylamine, la triméthylamine, la triéthylamine, la n-butylamine, la n-hexylamine, l'octylamine, l'éthanolamine et la triéthanolamine.
Lesdits sels sont simplement énumérés comme des alternatives à la forme acide libre de l'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique: rien ne suggère que des effets synergiques pourraient être obtenus en utilisant des ions métalliques spécifiques en combinaison avec l'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique. Il n'est pas non plus suggéré dans le document GB n ° 2 112 370 A que le Acide hydroxyphosphonoacétique puisse être utilisé pour conditionner les surfaces métalliques contre la corrosion avant l'exposition à un environnement corrosif ou entartrant. Nous avons maintenant découvert que les surfaces métalliques peuvent être conditionnées pour inhiber leur corrosion et / ou pour empêcher le dépôt de tartre sur celles-ci si les surfaces métalliques sont traitées, avant le contact avec un système corrosif / détartrant, avec de l'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique ou une eau. sel soluble de celui-ci et éventuellement un composant ionique métallique.
Par ailleurs, nous avons également trouvé, de manière surprenante, que des effets synergiques sont obtenus lorsque des surfaces métalliques susceptibles de corrosion et / ou de dépôt de tartre sont traitées au contact d'un système aqueux de détartrage corrosif, avec une combinaison d'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique et de certains ions métalliques. En conséquence, la présente invention propose un procédé de conditionnement de surfaces métalliques, en particulier des surfaces ferreuses, ou en cuivre (ou leurs alliages), pour inhiber leur corrosion et / ou pour empêcher le dépôt de tartre sur celles-ci par: (A) traiter lesdites surfaces, avant le contact avec un environnement corrosif ou détartrant, avec de l'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique ou un sel hydrosoluble de celui-ci et éventuellement un composant d'ion métallique (b) tel que défini ci-après; ou (B) traiter lesdites surfaces, pendant le contact avec un système aqueux capable de corroder la surface métallique ou d'y déposer du tartre, avec une combinaison de: (a) acide 2-hydroxy-phosphonoacétique ou un sel hydrosoluble de celui-ci et (b) a ion métallique qui améliore, en synergie, le conditionnement du métal effectué, individuellement, par l'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique et l'ion métallique.
Les traitements (A) et (B) peuvent avantageusement être appliqués en polarisant cathodiquement la surface métallique à traiter, par ex. par l'une quelconque des techniques classiques de courant imprimé, voir par ex. Chapitre 11 de "Corrosion", L. L. Schneir, Newnes-Butterworth, 1976. En ce qui concerne les traitements effectués sous la rubrique (A), la surface métallique à traiter peut être mise en contact avec par ex. une solution aqueuse d'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique (ou d'un sel hydrosoluble de celui-ci) éventuellement en combinaison avec un composant d'ion métallique, en particulier un ion métallique (b) qui confère des effets synergiques d'inhibition de la corrosion et / ou de tartre en combinaison avec 2- acide hydroxyphosphonoacétique. Certaines applications typiques des traitements (A) avec l'application préférée des techniques de courant imposé comprennent la protection temporaire des surfaces métalliques à exposer à des atmosphères corrosives, par ex. atmosphères ambiantes; prétraitement des surfaces métalliques à peindre ultérieurement; co-traitement pour sceller une surface métallique phosphatée; et formuler une peinture contenant du Acide hydroxyphosphonoacétique (ou un sel de celui-ci) et éventuellement un composant ionique métallique (b) et ensuite appliquer cette peinture sur la surface métallique à conditionner par ex. pulvérisation, brossage, trempage ou électrodéposition cathodique.
Dans chacune de ces applications typiques de traitements de type A, la surface métallique par ex. une surface en acier doux phosphaté peut être immergée dans une solution d'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique (ou d'un sel hydrosoluble de celui-ci), contenant éventuellement un composant d'ion métallique (b), tel que défini ci-dessus, ou ladite solution peut être peinte ou pulvérisée sur ladite surface métallique phosphatée. En ce qui concerne l'étanchéité des surfaces métalliques phosphatées, Acide hydroxyphosphonoacétique est une pratique courante pour phosphater la surface d'articles métalliques pour former une couche de liaison ou de clavetage pour des finitions de peinture protectrices ou décoratives sur les articles métalliques et pour minimiser la corrosion ultérieure sous la finition. Le terme phosphatage est appliqué au traitement de la surface métallique dans des solutions qui forment un revêtement constitué principalement de phosphates métalliques. De tels revêtements, tout en constituant une bonne clé pour la finition de la peinture, ne sont généralement pas entièrement satisfaisants pour inhiber la corrosion ultérieure en raison de la porosité du revêtement de phosphate.
Le Acide hydroxyphosphonoacétique est donc habituel pour améliorer ladite inhibition de la corrosion en scellant le revêtement de phosphate, traditionnellement par immersion dans une solution aqueuse de chromate. Cependant, l'utilisation de solutions de chromate présente des problèmes de toxicité et d'effluent et par conséquent, il existe un besoin de trouver de nouvelles techniques d'étanchéité qui évitent les inconvénients liés à l'étanchéité au chromate. Nous avons trouvé que l'application d'un conditionnement de type A selon l'invention assure une étanchéité efficace au phosphate, éventuellement en combinaison avec la cathodisation de la surface du métal phosphaté, et évite les problèmes associés aux traitements au chromate conventionnels.
En ce qui concerne la technique d'électro-peinture, le revêtement initial de peinture ou de polymère appliqué sur la surface d'articles métalliques, soit directement sur la surface métallique, soit après phosphatation, est couramment une peinture électrolytique. Les électropaintes sont des compositions de revêtement, émulsionnées ou solubilisées dans l'eau. Ces compositions peuvent être amenées à se déposer sur une surface métallique en polarisant ladite surface métallique, soit anodiquement soit cathodiquement par rapport à une autre électrode, selon le type de peinture utilisée. Lorsqu'une peinture électrolytique appliquée cathodiquement est déposée, la résistance à la corrosion du métal revêtu peut être améliorée en conditionnant simultanément la surface métallique, ou en scellant le revêtement de phosphate, selon le mode de réalisation de type A de la présente invention, en incorporant du Acide hydroxyphosphonoacétique (ou un sel soluble de celui-ci) éventuellement en combinaison avec un ion métallique synergique (b), dans la composition de peinture électrolytique.
Dans le traitement selon l'invention sous la rubrique A ou B, le composant ionique métallique peut être utilisé comme sel métallique indépendant ou comme sel préformé du composé de formule I, ou une combinaison des deux. Les composants d'ions métalliques appropriés (b) comprennent, par ex. ions cobalt, ferreux, baryum, calcium, zinc, chrome, nickel, strontium, manganeux, cadmium, cérique et magnésium. Certains de ces ions métalliques, par ex. le calcium et le baryum en soi ne confèrent aucune inhibition de la corrosion. Alors que certains de ces composants d'ions métalliques (b) se chevauchent avec des sels métalliques énumérés dans le document GB n ° 2 112 370 A, d'autres tels que les ions cobalt, ferreux et baryum, qui fournissent des combinaisons synergiques très efficaces avec le composé de formule I, bien que généralement englobés, ne sont pas spécifiquement divulgués dans le document GB n ° 2 112 370 A.
De plus, le document GB n ° 2 112 370 A ne suggère pas que l'utilisation du composé de formule I, sous la forme d'un sel hydrosoluble, puisse conduire à des résultats améliorés au-delà des résultats à obtenir en utilisant la forme acide libre. du composé de formule I. L'acide 2-hydroxyphosphonoacétique est un composé connu qui a été décrit dans les brevets U.S. N ° 3 032 500 et, plus récemment dans la demande de brevet européen n ° 0027199. Le Acide hydroxyphosphonoacétique peut être préparé par des procédés connus, par ex. en faisant réagir l'acide orthophosphoreux, un sel ou une solution de celui-ci, ou du trichlorure de phosphore (ou des mélanges PCl3 / eau) avec l'acide glyoxylique, un sel ou une solution de celui-ci. Le rapport de l'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique (ou de son sel hydrosoluble) au composant d'ion métallique (b), utilisé dans les combinaisons anticorrosion et / ou anti-tartre employées dans les procédés de conditionnement de l'invention, peut varier dans de larges limites. par exemple de 100: 1 à 1: 100, plus préférablement de 10: 1 à 1:10 parties en poids.
En pratique, la quantité de la combinaison d'acide 2-hydroxy-phosphonoacétique et d'ion métallique qui est utilisée pour traiter la surface métallique, par ex. en ajoutant la combinaison au système aqueux en contact avec la surface métallique variera en fonction de la fonction de protection que la combinaison doit remplir. Pour les traitements de protection anticorrosion, éventuellement en combinaison avec des traitements anti-tartre, la quantité de ladite combinaison ajoutée au système aqueux est commodément dans la gamme de 0,1 à 50000 ppm (ou 0,00001 à 5% en poids) de préférence de 1 à 500 ppm (ou 0,0001 à 0,05% en poids) sur la base du système aqueux. A des fins uniquement anti-tartre, la quantité de ladite combinaison utilisée est commodément de 1 à 200 ppm, de préférence de 1 à 30 ppm, sur la base du système aqueux.
En ce qui concerne les systèmes aqueux à partir desquels une surface métallique peut être conditionnée selon la présente invention, les systèmes à eau de refroidissement, les systèmes de génération de vapeur, les évaporateurs d'eau de mer, les cuiseurs hydrostatiques présentent un intérêt particulier en ce qui concerne les traitements combinés d'inhibition de la corrosion et antitartre, systèmes d'épuration des gaz, systèmes de chauffage en circuit fermé, systèmes de réfrigération à base aqueuse et applications dans les champs pétrolifères; pour les traitements d'inhibition de la corrosion seuls, les systèmes aqueux présentant un intérêt particulier comprennent les formulations de fluides d'usinage aqueux (par exemple pour une utilisation dans des opérations de forage, de fraisage, d'alésage, de brochage, d'étirage, de filature, de tournage, de coupe, de sciage, de meulage et de filetage ou dans des opérations non coupe (mise en forme dans les opérations d'étirage ou de laminage), systèmes de décapage aqueux, liquides de refroidissement pour moteurs, y compris systèmes antigel aqueux au glycol, fluides hydrauliques eau / glycol; et des systèmes de revêtement de surface de polymère à base aqueuse.
Dans le cas particulier de l'inhibition du tartre et de la corrosion dans les applications de champs pétrolifères, des problèmes particuliers sont présentés qui ne sont pas rencontrés dans des applications de traitement d'eau plus classiques. Ainsi, l'eau de formation, associée aux strates pétrolifères, contient souvent du baryum et du strontium ainsi que des ions tels que les ions calcium, magnésium, carbonate et bicarbonate que l'on trouve plus couramment dans les eaux de surface et l'eau de mer. Par conséquent, dans les situations dans lesquelles l'eau de surface ou de mer se mélange à l'eau de formation, un entartrage important peut se produire en raison de la précipitation du sulfate de baryum, du sulfate de strontium, du carbonate de calcium et de leurs mélanges. Ce type de mise à l'échelle se produit par ex. pendant le refroidissement / dépressurisation des émulsions de pétrole brut / eau récupérées dans la formation rocheuse à la base du puits et dans le puits de forage lorsque l'eau est pompée dans la formation pour «presser» un puits. Ce type de formation de tartre peut être efficacement inhibé par la technique de conditionnement selon la présente invention.
En plus d'inhiber le dépôt de tartre conventionnel sur des surfaces métalliques, le procédé de conditionnement de la présente invention est également utile pour inhiber le dépôt d'écailles de silicate de calcium ou de magnésium. La combinaison d'inhibiteurs synergiques peut être utilisée seule ou en association avec d'autres composés connus pour être utiles dans le traitement de systèmes aqueux. Systèmes entièrement aqueux à partir desquels le procédé de la présente invention peut être appliqué, y compris les systèmes d'eau de refroidissement, les systèmes de climatisation, les systèmes de génération de vapeur, les systèmes d'évaporateur d'eau de mer, les cuiseurs hydrostatiques et les systèmes de chauffage ou de réfrigérant en circuit fermé, d'autres inhibiteurs de corrosion peuvent être utilisés comme, par exemple, des sels de zinc solubles dans l'eau; les phosphates; polyphosphates; les acides phosphoniques et leurs sels, par exemple l'acide acétodiphosphonique,
l'acide nitrilotris méthylène phosphonique et l'acide méthylamine diméthylène phosphonique; d'autres acides phosphonocarboxyliques et leurs sels, par exemple ceux décrits dans l'Offenlegungsschrift allemand n ° 2632774, l'acide 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylique et ceux décrits dans le document GB n ° 1572406; les chromates par exemple, le chromate de sodium; les nitrates, par exemple le nitrate de sodium; nitrites, par ex. nitrite de sodium; molybdates, par ex. molybdate de sodium; silicates, par ex. silicate de sodium; le benzotriazole, le 5,5-méthylène-bis-benzotriazole ou les dérivés de benzotriazole ou de tolutriazole désactivant le cuivre; Les N-acyl sarcosines; Les acides N-acylimino diacétiques; les éthanolamines; les amines grasses; et les acides polycarboxyliques, par exemple, l'acide polymaléique et l'acide polyacrylique, ainsi que leurs sels de métaux alcalins respectifs, les copolymères d'anhydride maléique, les copolymères d'acide acrylique et les dérivés substitués des acides polymaléique et polyacrylique et leurs copolymères.
De plus, dans de tels systèmes complètement aqueux, la combinaison d'inhibiteurs synergiques peut être utilisée conjointement avec d'autres agents de dispersion et / ou de seuil, par ex. acide acrylique polymérisé (ou ses sels), acides phosphino-polycarboxyliques (tels que décrits et revendiqués dans le brevet britannique n ° 1458235), polyacrylonitrile hydrolysé, acide méthacrylique polymérisé et ses sels, polyacrylamide et leurs copolymères à partir des acides acrylique et méthacrylique, acide lignine sulfonique et ses sels, tanin, produits de condensation acide naphtalène sulfonique / formaldéhyde, amidon et ses dérivés, cellulose, copolymères acide acrylique / hydroxyacrylate d'alkyle inférieur tels que ceux décrits dans US 4 029 577, des copolymères de styrène sulfoné / anhydride maléique, des copolymères de styrène / anhydride maléique et des homopolymères de styrène sulfoné tels que ceux décrits dans le brevet U.S. US 4 374 733 et leurs combinaisons. Des agents de seuil spécifiques, comme par exemple l'acide 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylique, l'acide acétodiphosphonique, l'anhydride polymaléique hydrolysé et ses sels, les acides alkylphosphoniques, les acides 1-aminoalkyl-1,1-diphosphonique et leurs sels, et des polyphosphates de métaux alcalins peuvent également être utilisés.
Les agents précipitants tels que les orthophosphates, carbonates de métaux alcalins; les piégeurs d'oxygène tels que les sulfites de métaux alcalins et les hydrazines; des agents séquestrants tels que l'acide nitrilotriacétique et ses sels; des agents anti-mousse tels que des silicones, par ex. les polydiméthylsiloxanes, le distéarylsebacamide, le distéaryl adipamide et produits apparentés dérivés de condensations d'oxyde d'éthylène et / ou d'oxyde de propylène, en plus d'alcools gras, tels que les alcools capryliques et leurs condensats d'oxyde d'éthylène; et les biocides, par ex. les amines, les composés d'ammonium quaternaire, les chlorophénols, les composés soufrés tels que les sulfones, les méthylène bis thiocyanates et carbamates, les isothiazolones, les propionamides bromés, les triazines, les composés du phosphonium, les agents de libération de chlore et de chlore et les composés organométalliques tels que l'oxyde de tributylétain peuvent être utilisés .
f le métal à conditionner par le procédé de l'invention est traité à partir d'un système qui n'est pas complètement aqueux, par ex. une formulation aqueuse de fluide d'usinage, Acide hydroxyphosphonoacétique peut être par ex. un fluide de coupe ou de meulage diluable à l'eau. Les formulations aqueuses de fluide d'usinage de l'invention peuvent être par ex. formulations pour le travail des métaux. Par «travail des métaux», nous entendons «alésage, brochage, étirage, filage, découpage, meulage, alésage, fraisage, tournage, sciage, façonnage ou laminage sans coupe». Des exemples de fluides de coupe ou de meulage diluables à l'eau dans lesquels la combinaison inhibitrice de corrosion peut être incorporée comprennent: (a) Concentrés aqueux d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion, et éventuellement un ou plusieurs additifs anti-usure, utilisés à des dilutions de 1:50 à 1: 100, qui sont habituellement utilisés comme fluides de broyage; b) Polyglycols contenant des biocides, des inhibiteurs de corrosion et des additifs anti-usure qui sont utilisés à des dilutions de 1:20 à 1:40 pour les opérations de coupe et de 1:60 à 1:80 pour le broyage; (c) des fluides de coupe semi-synthétiques similaires à (b) mais contenant en plus 10 à 25% d'huile avec suffisamment d'émulsifiant pour rendre translucide le produit dilué dans l'eau; (d) Un concentré d'huile minérale émulsionnable contenant, par exemple, des émulsifiants, des inhibiteurs de corrosion, des additifs extrême pression / anti-usure, des biocides, des agents anti-mousse, des agents de couplage, etc. ils sont généralement dilués de 1:10 à 1:50 avec de l'eau jusqu'à une émulsion opaque blanche; (e) Un produit similaire à (d) contenant moins d'huile et plus d'émulsifiant qui, par dilution dans la gamme 1:50 à 1: 100, donne une émulsion translucide pour les opérations de coupe ou de broyage.
Pour ces systèmes partiellement aqueux dans lesquels le composant de système aqueux est une formulation aqueuse de fluide d'usinage, la combinaison d'inhibiteurs synergiques peut être utilisée seule ou en mélange avec d'autres additifs, par ex. d'autres inhibiteurs de corrosion et / ou additifs extrême pression connus. Des exemples d'autres inhibiteurs de corrosion qui peuvent être utilisés dans ces systèmes aqueux, en plus de la combinaison d'inhibiteurs utilisée selon l'invention, comprennent les groupes suivants: (a) Acides organiques, leurs esters ou sels d'ammonium, d'amine, d'alcanolamine et de métaux, par exemple l'acide benzoïque, l'acide p-tert-butyl benzoïque, le sébacate disodique, le laurate de triéthanolamine, l'acide iso-nonanoïque, le sel de triéthanolamine du p-toluène sulfonamido l'acide caproïque, le N-lauroyl sarcosinate de sodium ou l'acide nonyl phénoxy acétique; (b) des matériaux contenant de l'azote tels que les types suivants: alcanolamides d'acides gras; les imidazolines, par exemple, les 1-hydroxy-éthyl-2-oléyl-imidazolines; les oxazolines; les triazoles, par exemple les benzotriazoles; les triéthanolamines; les amines grasses; et des sels inorganiques, par exemple le nitrate de sodium. (c) des matériaux contenant du phosphore tels que les types suivants: les phosphates d'amine, les acides phosphoniques ou les sels inorganiques, par exemple, le dihydrogénophosphate de sodium ou le phosphate de zinc; (d) Des composés contenant du soufre tels que les types suivants: sulfonates de pétrole de sodium, de calcium ou de baryum, ou hétérocycliques, par exemple, le mercaptobenzothiazole de sodium. Les matériaux contenant de l'azote, en particulier la triéthanolamine, sont préférés.
Des exemples d'additifs extrême pression qui peuvent être présents dans les systèmes traités selon la présente invention comprennent des matériaux contenant du soufre et / ou du phosphore et / ou un halogène, par exemple, l'huile de sperme sulfurée, les graisses sulfurées, le phosphate de tritolyle, les paraffines chlorées ou les esters de phosphate éthoxylés. Lorsque la triéthanolamine est présente dans les systèmes aqueux traités selon la présente invention, Acide hydroxyphosphonoacétique est de préférence présent en une quantité telle que le rapport de la combinaison d'inhibiteurs synergiques à la triéthanolamine est de 2: 1 à 1:20. Les systèmes partiellement aqueux à partir desquels le procédé de la présente invention peut être appliqué peuvent également être des compositions aqueuses de revêtement de surface, par ex. peintures en émulsion et revêtements en poudre aqueuse pour substrats matalliques.
La composition aqueuse de revêtement de surface peut être par ex. une peinture telle qu'une peinture en émulsion de copolymère styrène-acrylique, une résine, un latex ou d'autres systèmes de revêtement de surface polymère à base aqueuse, utilisée pour revêtir un substrat métallique. La combinaison d'inhibiteurs selon la présente invention peut être utilisée pour empêcher la rouille instantanée du substrat métallique pendant l'application du revêtement de surface et pour empêcher la corrosion ultérieure pendant l'utilisation du métal revêtu. Dans les compositions aqueuses de revêtement de surface traitées par le procédé de l'invention, la combinaison d'inhibiteurs peut être utilisée seule ou en mélange avec d'autres additifs, par ex. inhibiteurs de corrosion, biocides, émulsifiants et / ou pigments connus. (A) 16,3 parties (0,11 mole) d'acide glyoxylique aqueux à 50% et 8,2 parties (0,1 mole) d'acide orthophosphoreux sont chauffées ensemble sous agitation à 98-100 ° C. C. pendant 24 heures pour donner 24,5 parties de Acide hydroxyphosphonoacétique aqueux à 60%. (B) 150 parties d'une solution aqueuse à 60% de Acide hydroxyphosphonoacétique obtenue selon l'exemple 1A sont évaporées sous pression réduite (20 millibars) pour donner 104 parties d'une huile brune visqueuse. Cette huile est amenée à cristalliser. La masse cristalline brute est ensuite triturée avec de l'acétone pour éliminer les impuretés. Le Acide hydroxyphosphonoacétique cristallin de couleur chamois résultant est éliminé par filtration, lavé avec de l'acétone et séché.
Le Acide hydroxyphosphonoacétique cristallin brut ainsi obtenu est ensuite recristallisé dans l'eau pour donner de l'acide 2-hydroxyphosphonocétique pur sous forme de cristaux blancs p.f. 165-167,5 ° C. C. sup.31 P-NMR: .delta.=-14 ppm (relative to external H.sub.3 PO.sub.4): sup.1 H-NMR: P-CH .delta.=4.24 ppm. J.sub.P-CH =18 Hz. IR: COOH: 1745 cm.sup.-1 ; P=0: 1200 cm.sup.-1. L'activité d'inhibiteur de corrosion de l'association d'inhibiteurs actifs est démontrée de la manière suivante: Coupons en acier doux, 5 cm x 2,5 cm. sont lavés à la pierre ponce, immergés pendant une minute dans de l'acide chlorhydrique puis rincés, séchés et pesés. La proportion souhaitée de combinaison d'additifs est dissoute dans 200 ml d'eau désionisée. Les ions métalliques sont ajoutés sous forme de chlorures et toutes les solutions d'essai sont ajustées à pH 7 avec de l'hydroxyde de sodium. Un coupon en acier préparé comme ci-dessus est mis en suspension dans la solution, et le tout est conservé dans un flacon fermé dans un thermostat à 40 ° C.
Pendant la période de stockage, de l'air est passé dans la solution à 500 ml / minute, le passage de l'air étant tamisé à partir du coupon en acier; toute perte d'eau par évaporation est remplacée par de l'eau désionisée. Après 48 heures, les coupons d'acier sont retirés, lavés sans pierre ponce, immergés pendant une minute dans de l'acide chlorhydrique inhibé avec 1% en poids d'hexamine puis rincés, séchés et repesés. Une certaine perte de poids aura eu lieu. Les résultats obtenus dans une série de tests utilisant 100 ppm chacun de Hidroksifosfonoasetik asit et de divers ions métalliques sont présentés dans le tableau 1, dans lequel m, d, d, indique une perte de poids en milligrammes / carré. décimètre / jour.
