ES2280414T4 - Composiciones retardantes del fuego que contienen polifosfato amonico y aditivos de hierro para inhibicion de la corrosion. - Google Patents
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Abstract
Composición retardante del fuego de corrosión inhibida que comprende: por lo menos una composición retardante del fuego compuesta de por lo menos un polifosfato amónico; por lo menos un agente de suspensión; y un sistema de inhibición de la corrosión que se compone de por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso, lactato férrico, resinato férrico y cualquiercombinación de los mismos; en la que dicho sistema inhibidor de la corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir considerablemente la corrosividad de dicha composición retardante del fuego.
Description
Composiciones retardantes del fuego que
contienen polifosfato amónico y aditivos de hierro para inhibición
de la corrosión.
La presente invención se refiere a composiciones
retardantes del fuego de corrosión inhibida. Más específicamente,
la invención se refiere a concentrados de polifosfato amónico y a
otras soluciones que contienen compuestos de hierro en suspensión
y/o solubles con tendencia a la corrosión reducida.
Es habitual la aplicación aérea de composiciones
retardantes del fuego para combatir la propagación de fuegos
fortestales. Las composiciones retardantes del fuego para encauzar y
controlar fuegos forestales son de dos tipos generales,
concentrados en polvo seco que se mezclan con agua antes de su uso y
concentrados líquidos, que se diluyen con agua en el momento de
transferirlos a un vehículo de aplicación. Se prefieren los
concentrados retardantes del fuego que se suministran en forma
líquida ya que pueden transportarse y almacenarse antes de su
utilización en forma líquida en lugar de ser mezclados a partir de
los ingredientes secos.
Los líquidos de polifosfato amónico se han
utilizado como ignífugos de aplicación aérea. Estos líquidos
presentan ciertas ventajas en comparación con otras composiciones
de extinción de incendios ya que pueden ser transportadas y
almacenadas antes de su utilización en forma líquida. Sin embargo,
los retardantes del fuego concentrados líquidos preparados a partir
de éstos son sumamente corrosivos para el aluminio y el latón y
medianamente corrosivos para otros materiales de construcción
utilizados en la manipulación, almacenamiento y equipos de
aplicación. Tal como se utiliza en la presente memoria, todos los
metales incluyen sus aleaciones. Por consiguiente, el aluminio
incluye aluminio 2024T3, 6061 y 7074, el acero incluye el acero 1010
y 4130 y el latón incluye el latón amarillo y el naval. Dado que
los retardantes del fuego forestales son transportados con más
frecuencia por la llama y se aplican con aire, es imperativo que
los daños por corrosión a los materiales de construcción de los
aviones de alas fijas y helicópteros sean mínimos.
Por consiguiente, el Department of Agriculture
("USDA") Forest Service de los Estados Unidos ha establecido,
en la "Specification 5100-304b (julio de 1999)
Superseding Specification 5100-00304a (febrero de
1986)", titulada "Specification for Long-Term
Retardant, Windland, Aircraft or Ground Application" (en
adelante, "Forest Service Specifications"), incorporada a la
presente memoria como referencia en su totalidad, las velocidades de
corrosión máximas permisibles para el aluminio 2024T3, el acero
4130, el latón amarillo y el magnesio
Az-31-B. Por ejemplo, la
corrosividad de los retardantes del fuego forestales, concentrados,
para aluminio, acero, latón amarillo y magnesio no deben superar
127 \mum (5,0 milipulgadas ("milésimas de pulgada")) al año
determinadas por el ensayo de "Corrosión uniforme" expuesto en
el apartado 4.3.5.1 de las USDA, Forest Service Specifications
mencionadas anteriormente. Las Forest Service Specifications
identifican la cantidad máxima aceptable de corrosión cuando tanto
el concentrado retardante como sus soluciones diluidas se exponen a
cada metal indicado anteriormente a temperaturas comprendidas entre
21,1ºC (70º Fahrenheit ("F")) y 48,8ºC (120ºF) en
configuraciones tanto total como parcialmente sumergidas. La
corrosividad máxima permisible de las disoluciones diluidas del
retardante del fuego aplicado con aire para el aluminio es de 50,8
\mum (2,0 milésimas de pulgada) al año (\mumpa) (("mpa"))
y la corrosividad máxima para el latón y el acero es de 50,8
\mumpa (2,0 mpa) qg se sumerge parcialmente y de 5,0 cuando se
ensaya en estado parcialmente sumergido. En configuraciones
parcialmente sumergidas, la mitad de la probeta está dentro de la
solución y la mitad se expone a los vapores en el espacio aéreo por
encima de la solución.
En un esfuerzo para encauzar los problemas de
corrosividad hallados por la utilización de polifosfatos amónicos
de calidad fertilizante se incorporó el ferrocianuro sódico a las
composiciones corrosivas. Se ha demostrado que el ferrocianuro
sódico es un inhibidor de la corrosión eficaz en las composiciones
retardantes del fuego que contienen soluciones fertilizantes de
polifosfato amónico. Sin embargo, aunque el ferrocianuro sódico es
eficaz como inhibidor de la corrosión varios inconvenientes de su
utilización hacen inaceptable su incorporación en las composiciones
retardantes del fuego en los fuegos forestales. Específicamente, en
el mejor de los casos, la seguridad ambiental y toxicológica de los
ferro(i)cianuros es cuestionable. Cuando está expuesto
a condiciones ácidas y/o radiaciones ultravioleta de los rayos
solares naturales, el radical ferro(i)cianuro se
degrada fácilmente liberando hierro libre y cianuro y/o cianuro de
hidrógeno, que son tóxicos para el hombre, los animales y la vida
acuática. Además, el hierro libre que emana ya sea de la
descomposición de una parte del radical
ferro(i)cianuro, o es introducido de otros componentes
o impurezas en la composición, reaccionará posteriormente con el
ferro(i)cianuro restante no descompuesto para formar
ferricianuro ("azul de Tumbull") o ferrocianuro ("azul de
Prusia"), que emite una coloración azul oscura persistente,
tiñendo todo lo que se pone en contacto. En consecuencia, no pueden
utilizarse ferricianuro ni ferricianuro en los retardantes del
fuego que estén expuestos a decolorarse y volverse invisibles con el
transcurso del tiempo, por ejemplo, en composiciones retardantes
fugaces. La magnitud de las preocupaciones anteriores aumenta ya que
los retardantes del fuego para tierras agrestes se aplican
generalmente con aire de manera no totalmente controlada. Debido a
la presencia de variables tales como la cubierta vegetal, humo o el
tiro del viento que impacta con la trayectoria de la solución de
caída libre, las soluciones retardantes del fuego para tierras
agrestes aplicadas con aire puede caer sobre o cerca de gente,
animales y en masas de agua o sobre el suelo donde podría
introducirse en el suministro de agua.
Por consiguiente, hay necesidad de proporcionar
retardantes de fuego para tierras agrestes seguros y aceptables
para la extinción o control de fuegos forestales que no sean
corrosivos para el equipo asociado al transporte, manipulación y
aplicación del retardante y que sean adecuados tanto desde un punto
de vista ambiental como toxicológico, impidiendo de este modo los
inconvenientes anteriores.
Para superar los inconvenientes anteriores, un
objetivo de la invención consiste en producir una composición
retardante del fuego para tierras agrestes que tenga una tendencia
reducida para corroer varios metales, y no se descomponga por
exposición a los rayos solares o a condiciones ácidas, dando como
resultado la producción de subproductos tóxicos que podrían ser
peligrosos desde un punto de vista tanto ambiental como
toxicológico.
Otro objetivo de la invención consiste en
proporcionar una composición retardante del fuego que es compatible
con el concepto de un sistema de color fugaz o que se decolora,
capaz de volverse invisible en el transcurso del tiempo por
exposición a la luz natural.
Los anteriores y otros objetivos están
comprendidos por la presente invención, que proporciona una
composición retardante del fuego de corrosión inhibida que
comprende:
por lo menos una composición retardante del
fuego compuesta de por lo menos un polifosfato amónico;
por lo menos un agente de suspensión; y
un sistema de inhibición de la corrosión que
comprende por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión
seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la
corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble,
pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico,
sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico
insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico,
sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico,
estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato
ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso,
acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato
férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso, lactato
férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los
mismos;
en la que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de dicha composición retardante
del fuego.
En un segundo aspecto, la presente invención
proporciona un método de preparación de una composición retardante
del fuego de corrosión inhibida, adaptada a la aplicación con aire
para fuegos forestales, método que comprende las etapas
siguientes:
- (a)
- formar una composición concentrada intermedia:
- (i)
- por lo menos un retardante del fuego compuesto de por lo menos un polifosfato amónico;
- (ii)
- por lo menos un agente de suspensión; y
- (iii)
- un sistema inhibidor de la corrosión que comprende por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso, lactato férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los mismos;
en la que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de dicha composición retardante
del fuego; y
- (b)
- diluir dicho concentrado intermedio con agua para formar dicha composición retardante del fuego de corrosión inhibida.
Incluso todavía un tercer aspecto, la invención
proporciona un método para extinguir fuegos forestales que
comprende la aplicación con aire a una vegetación forestal de una
composición extintora del fuego que comprende:
- agua; y
- una composición retardante del fuego de corrosión inhibida que comprende:
- por lo menos una composición retardante del fuego compuesta de por lo menos un polifosfato amónico;
- por lo menos un agente de suspensión; y
un sistema inhibidor de la corrosión que
comprende por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión
seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la
corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble,
pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso insoluble, citrato
férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato
férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico
amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico
sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato
ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro
ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico,
oleato férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso,
lactato férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los
mismos;
en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de dicha composición retardante
del fuego.
En un cuarto aspecto, la presente invención
proporciona un procedimiento para la inhibición de la corrosión que
comprende proporcionar un material corrosible y poner en contacto
dicho material corrosible con por lo menos un agente de suspensión
y una cantidad eficaz de un sistema inhibidor de la corrosión que se
compone de por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión
seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la
corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble,
pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico,
sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico
insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico,
sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico,
estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso
amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso,
acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato
férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso, lactato
férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los mismos.
En un quinto aspecto, la presente invención
proporciona un nutriente para plantas agrícolas de corrosión
inhibida que comprende:
por lo menos un nutriente para plantas
agrícolas;
por lo menos un agente de suspensión; y
un sistema inhibidor de la corrosión que
comprende por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión
seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la
corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble,
pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico,
sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico
insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico,
sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico,
estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso
amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso,
acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato
férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso, lactato
férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los mismos;
en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de dicho nutriente para plantas
agrícolas.
Según la presente invención, se ha descubierto
que puede prepararse una composición retardante del fuego que tiene
una tendencia reducida a corroer varios metales, incluyendo el
aluminio, que es superior en seguridad toxicológica y ambiental a
los retardantes del fuego conocidos. El retardante del fuego de
corrosión inhibida de la invención incluye por lo menos una
composición retardante del fuego compuesta de, por lo menos,
polifosfato amónico, por lo menos un agente de suspensión y un
sistema inhibidor de la corrosión compuesto de por lo menos un
compuesto inhibidor de la corrosión seleccionado de entre un grupo
de compuestos inhibidores de la corrosión constituido por azoles,
pirofosfato férrico insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato
ferroso, citrato férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico,
ortofosfato férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato
férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato
férrico sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato
ferroso, sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato
ferroso, yoduro ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico,
hidróxido férrico, oleato férrico, fumarato ferroso, oxalato
ferroso, óxido ferroso, lactato férrico, resinato férrico y
cualquier combinación de los mismos. Generalmente, el sistema
inhibidor de la corrosión está presente en una cantidad menor eficaz
para reducir considerablemente la corrosividad de la composición
retardante del fuego.
Las composiciones retardantes del fuego de la
invención de corrosión inhibida, especialmente adaptadas a la
aplicación con aire para fuegos forestales, se preparan formando una
composición de concentrado intermedio que comprende por lo menos
una composición retardante del fuego compuesta de por lo menos un
polifosfato amónico, por lo menos un agente de suspensión y el
sistema inhibidor de la corrosión descrito anteriormente. El
concentrado intermedio se diluye a continuación con agua para
formar la composición retardante del fuego de la invención de
corrosión inhibida. Generalmente, el sistema inhibidor de la
corrosión está presente en el retardante del fuego de la invención
de corrosión inhibida en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de la composición retardante del
fuego.
\newpage
Según la presente invención, el retardante del
fuego de la invención de corrosión inhibida incluye un retardante
del fuego compuesto de por lo menos polifosfato amónico. El
polifosfato amónico se denomina también fosfato poliamónico y puede
incluir tanto el orto- como el polifostato, otros fosfatos amónicos,
tales como el piro- y metafosfatos, los equivalentes metálicos
alcalinos de los mismos, así como una mezcla de polímeros de
fosfato.
Las soluciones de polifosfato amónico que se
utilizan como fertilizante agrícola y retardantes del fuego
forestales (vegetativos) se fabrican neutralizando soluciones
acuosas de ácido fosfórico en proceso húmedo, que contiene en
general aproximadamente del 68% a aproximadamente el 74% de
pentóxido de fósforo con amoniaco anhidro de tal manera que se
experimentan tanto a temperaturas como a presiones altas. Cuando se
preparan de esta manera, una parte del ácido ortofosfórico impuro
polimeriza o condensa, dando como resultado la formación de
pirofosfato, polifosfatos de cadena corta y, en la mayoría de los
casos, pequeñas cantidades de fosfatos cíclicos o de metafosfatos.
La fracción de ácido que no polimeriza, desde luego, permanece como
ácido ortofosfórico. La amoniación de esta mezcla de especies de
fosfato se produce en el reactor, también, produciendo una solución
acuosa que contiene especies de fosfato amónico, orto, piro,
tripoli, tetrapoli y alguno de cadena superior y cíclico. Estos
fosfatos condensados generalmente presentan un aumento de la
solubilidad en agua en comparación con los ortofosfatos y, por
consiguiente, pueden prepararse soluciones mucho más concentradas
cuando están presentes. Las concentraciones relativas de varias
especies dependen principalmente de la temperatura y presión
conseguida dentro del reactor. Las soluciones comerciales contienen
generalmente del aproximadamente el 34% hasta aproximadamente el
37% de pentóxido de fósforo. Concentraciones de pentóxido de fósforo
superiores aproximadamente al 37% acercan los límites de
solubilidad en agua produciendo soluciones que no son estables, en
las que pueden precipitar los sólidos durante el almacenamiento a
temperatura ambiente. Las soluciones de este tipo se denominan
generalmente concentrados líquidos
10-34-0 ó
11-37-0, la denominación numérica se
refiere al porcentaje de su composición en nutrientes vegetales, es
decir, nitrógeno amoniacal, pentóxido de fósforo y óxido de
potasio.
Obsérvese que los fosfatos condensados que están
presentes en soluciones de concentrado líquido están sometidos a
hidrólisis que produce la polimerización. La dtq de degradación
hidrolítica aumenta con el tiempo, la temperatura y la acidez
relativa de la solución. Por consiguiente los concentrados de
polifosfato amónico y sus soluciones pueden variar en la
composición de la especie a medida que se reciben y a medida que
avanza el tiempo durante su almacenamiento ulterior.
Estos concentrados líquidos pueden contener
además pequeñas cantidades de sulfato diamónico y una multitud de
impurezas metálicas y de metales alcalinos. La cantidad y calidad de
estas impurezas varía con la composición del mineral de fosfato, el
procedimiento utilizado y el alcance de la purificación que se
realiza durante la fabricación del ácido fosfórico por el
procedimiento húmedo. Ya que estas soluciones se fabrican
principalmente como nutrientes, los parámetros del control de
calidad de mayor interés son los porcentajes de sus nutrientes
(nitrógeno y fósforo) contenidos y la transparencia, solubilidad y
color de la solución más bien que la pureza por si misma.
El sistema inhibidor de la corrosión de la
invención se compone de por lo menos un compuesto inhibidor de la
corrosión seleccionado de entre el grupo de compuestos inhibidores
de la corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico
insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato
férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato
férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico
amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico
sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso,
sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro
ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico,
oleato férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso,
lactato férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los
mismos. En una forma de realización preferida, el sistema inhibidor
de la corrosión se compone de por lo menos un compuesto inhibidor de
la corrosión y por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión
insoluble. La combinación de dichos compuestos solubles e insolubles
que contienen hierro parece proporcionar la combinación óptima de
inhibición de la corrosión.
Una cantidad menor de sistema inhibidor de la
corrosión de la invención eficaz para reducir considerablemente la
corrosividad de la composición retardante del fuego está incluida en
la composición retardante del fuego de corrosión inhibida de la
invención. Una cantidad menor eficaz de sistema inhibidor de la
corrosión es aquella cantidad que reduce considerablemente la
corrosividad del retardante del fuego. Como entiende cualquier
experto en la materia, lo que constituye una reducción considerable
en la corrosividad es muy dependiente del retardante específico del
fuego utilizado en la composición retardante del fuego de la
invención, así como de la composición específica del sistema
inhibidor de la corrosión y puede determinarse fácilmente sin
excesiva experimentación.
En una forma de realización, el sistema
inhibidor de la corrosión de la invención está presente en una
cantidad menor eficaz en la composición retardante del fuego de
corrosión inhibida, en el concentrado, para obtener por lo menos
una corrosividad máxima del aluminio hasta 127 \mumpa (5,0 mpa),
del latón amarillo hasta 127 \mumpa (5,0 mpa) y del acero hasta
127 \mumpa (5,0 mpa) determinadas por el "Ensayo de corrosión
uniforme" publicado en el apartado 4.5.6.1.2 de la
"Specification 5100-304b (julio de 1999)
Superseding Specification 5100-304a (febrero de
1986)", titulada "Specification for Long-Term
Retardant, WindLand Fire, Aircraft or Ground Application",
publicada por el USDA.
En una forma de realización específica, el
sistema inhibidor de la corrosión de la invención está comprendido
en el intervalo entre aproximadamente 0,01% y aproximadamente 10,0%
del retardante del fuego de corrosión inhibida. En otra forma de
realización específica, el sistema inhibidor de la corrosión de la
invención está comprendido en el intervalo entre aproximadamente
0,3% y aproximadamente 6,0% del retardante del fuego de corrosión
inhibida. Incluso en forma de realización específica, el sistema
inhibidor de la corrosión de la invención está comprendido en el
intervalo entre aproximadamente 0,6% y aproximadamente 5,0% del
retardante del fuego de corrosión inhibida.
Antes de su utilización, y en una forma de
realización de la invención, las composiciones de corrosión inhibida
de la invención se mezclan con agua para formar soluciones diluidas
que contienen la cantidad de pentóxido de fósforo requerida para
conseguir la cantidad máxima de cobertura de vegetación a un ritmo
de aplicación suficiente para reducir la inflamabilidad de los
combustibles vegetales al nivel deseado. El agua utilizada en la
composición de la invención puede ser agua del grifo o aguas de
otras fuentes de agua convenientes.
En una forma de realización específica, las
composiciones de la invención se mezclan con agua para formar
soluciones diluidas que contienen la cantidad de pentóxido de
fósforo requerida para cumplir los requisitos de eficacia del
retardante del fuego de la Forest Service Specification del USDA.
Esta concentración, que se determina por el ensayo de eficacia del
retardo de la combustión descrito en la Forest Service Specification
5100-304b, del USDA, "4.5.2. Ensayo de eficacia
por retardo de la combustión", dependerá generalmente del
porcentaje de pentóxido de fósforo presente en la composición
concentrada y el alcance de su disponibilidad para retardar las
reacciones. La composición retardante del fuego de la invención de
corrosión inhibida se diluye de manera típica hasta una cantidad
eficaz para conseguir la máxima cobertura de vegetación a un ritmo
de aplicación suficiente para reducir los combustibles inflamables a
un nivel deseado. El USDA mínimo, Forest Service Specifications,
para la eficacia del retardo de la combustión, especificado en la
Especificación 5100-304b, se obtiene generalmente
cuando el concentrado retardante del fuego de la invención de
corrosión inhibida se diluye con aproximadamente 1 a
aproximadamente 8 volúmenes de agua.
Para suprimir los fuegos forestales, las
composiciones retardantes del fuego de la invención de corrosión
inhibida se diluyen con agua y se aplican sobre la vegetación
amenazada, delante de fuego forestal que se acerca. Se libera
amoniaco tanto del fosfato amónico como del sulfato amónico a
temperaturas inferiores a la temperatura de ignición del
combustible. Ambos ácidos fosfórico y sulfúrico son en principio
ácidos retardantes del fuego eficaces. El ácido fosfórico
permanecerá presente y eficaz con el combustible vegetal hasta
temperaturas superiores a 600ºC. Sin embargo. el punto de
ebullición del ácido sulfúrico es mucho más bajo y la cantidad
presente disminuirá a medida que aumenta la temperatura del
combustible. De este modo, por lo menos una parte del ácido
sulfúrico está todavía presente a la temperatura de ignición del
combustible. Los ácidos minerales resultantes reaccionan
posteriormente con los componentes celulósicos de los combustibles
vegetales sobre los que se aplican. Su descomposición térmica se
altera por ello de tal manera que ya no sirven como combustibles.
Estas reacciones están descritas en la patente U.S. nº 4.839.065 de
Vandershall.
Las composiciones retardantes del fuego de la
invención también contienen agentes en suspensión. Los agentes en
suspensión reducen de manera eficaz el ritmo de separación y
sedimentación durante el almacenamiento de larga duración. De este
modo, como apreciaría un experto en la materia, la cantidad de
agente de suspensión depende de su eficacia relativa por unidad
aplicada, de la longitud de almacenaje deseada y de los aditivos
adicionales incorporados en las composiciones de la invención. Tal
como se utiliza en la presente memoria, los agentes de suspensión
útiles en las composiciones de la invención incluyen arcillas
coloidales, por ejemplo, Attapulgus, tierra de Fuller, sepiolita,
montmorillonita y arcilla caolín. Tal como se utiliza en la presente
memoria, la arcilla Attapulgus incluye, pero no se limita a
attapulgita y palygorskita. Tal como se utiliza en la presente
memoria, la arcilla caolín incluye, pero no se limita a caolinita,
[Al_{2}Si_{2}O_{7}\cdot2(H_{2}O)] y
[Al_{2}O_{3}\cdot2SiO_{2}\cdot2(H_{2}O)].
Como resulta evidente para los expertos en la
materia, el retardante del fuego de corrosión inhibida de la
invención puede contener o mezclarse con otros componentes
funcionales tales como agentes colorantes, tensioactivos,
estabilizantes, agentes cubrientes, otros inhibidores de la
corrosión, cualquier combinación de los mismos, o con otros
componentes funcionales.
Por ejemplo, y en una forma de realización de la
invención, la composición retardante a del fuego de corrosión
inhibida de la invención incluye por lo menos un pigmento muy
coloreado. El pigmento coloreado se incorpora para ayudar a la
identificación visual de la vegetación tratada y sin tratar. Los
pigmentos muy coloreados adecuados incluyen óxido de hierro, que
produce muchos colores como el marrón y el rojo, pigmentos de
dióxido de titanio, que producen un color blanco o un colorante
sensible al ultravioleta dispersado en plástico biodegradable. Sin
embargo, para determinados usos, como a lo largo de los bordes de
las carreteras o en los parques, puede desearse excluir cualquier
colorante de la mezcla. Por consiguiente, como apreciaría un experto
en la materia, la cantidad de colorante o pigmento incorporado en
las composiciones de la invención depende del grado de dilución y
visibilidad contemplado por el usuario. La visibilidad se obtiene
normalmente con el óxido de hierro rojo cuando está presente en la
solución diluida en el intervalo entre aproximadamente 0,15% y
aproximadamente 0,4%, dependiendo de las características del
colorante y de las características vegetales y topográficas de
aquello sobre lo que se aplica. La cantidad que debe incorporarse en
el concentrado oscilará, desde luego, con la velocidad de dilución
requerida para proporcionar una eficacia del retardo del fuego
adecuada.
En otra forma de realización, la presente
invención incluye por lo menos uno de entre el óxido de hierro rojo
o el óxido de hierro marrón o una combinación de los mismos. En otra
forma de realización todavía, la presente invención incluye un
agente colorante fugaz, cuyo color palidece por exposición a los
elementos. En una forma de realización adicional, la presente
invención incluye pigmentos cubrientes, que normalmente son no muy
coloreados, pero que tienen capacidad para cubrir y ocultar lo que
está depositado encima de modo que un pigmento muy coloreado se
vuelve más visible.
Pueden añadirse también tensioactivos para
aumentar la visibilidad, mediante la generación de una espuma, y
para mejorar la penetración de la solución retardante en
combustibles porosos. Por consiguiente, como apreciaría cualquier
experto en la materia, la cantidad y tipo de tensioactivo
incorporado en las composiciones de la invención depende del grado
de dilución y visibilidad contemplado por el usuario.
Se ha descubierto que los azoles son inhibidores
de la corrosión eficaces para el latón. En una forma de realización
de la invención, las composiciones de la invención comprenden por lo
menos un azol. Tal como se utiliza en la presente memoria, un azol
es cualquiera de un grupo de compuestos químicos con un anillo de
cinco elementos que contiene uno o más átomos de nitrógeno. Azoles
adecuados para su utilización en retardantes de fuego de corrosión
inhibida de la invención incluyen, pero no se limitan a
toliltriazol, benzotriazol, mercaptobenzotiazol,
dimercaptotiadiazol,
1,2-bencisotiazolina-3,1,2-bencimidazolona,4,5,6,7-tetrahidrobenzotriazol,
tolilimidazol,
2-(5-etil-2-piridil)
bencimidazol, ftalimida, cualquiera de las sales metálicas alcalinas
de los mismos. La cantidad de azol o de otro inhibidor de la
corrosión depende del metal corrosible para el que se desea
resistencia a la corrosión, el nivel de resistencia deseada y la
concentración específica de la composición retardante del fuego
empleada, incluyendo los compuestos que inhiben contenidos en la
misma.
Sin embargo, en una forma de realización de la
invención, los concentrados retardantes del fuego de corrosión
inhibida comprenden por lo menos un azol, presente en una cantidad
menor para obtener una corrosividad del latón amarillo hasta un
máximo de 127 \mumpa (5,0 mpa) determinada por la "Prueba de
corrosión uniforme" publicada en el apartado 5.4.6.1 de la
"Specification 5100-304b (julio de 1999)
Superseding Specification 5100-003040a (Febrero de
1986)", titulada "Specification for Long Term Retardant,
Wildland Fire, Aircraft or Ground Application", publicada por el
USDA. En una forma de realización específica de la invención, el
concentrado retardante del fuego de la invención comprende en el
intervalo entre aproximadamente 0,01% y aproximadamente 1,0% de
toliltriazol. Incluso en otra forma de realización específica, la
composición de la invención incluye en el intervalo entre
aproximadamente 0,2% y aproximadamente 0,6% de toliltriazol. Incluso
en otra forma de realización específica, la composición de la
invención incluye en el intervalo entre aproximadamente 0,3% y
aproximadamente 0,5% de toliltriazol.
En una forma de realización, la composición
retardante del fuego descrita anteriormente se utiliza como
nutriente de plantas agrícolas. El sistema que inhibe la corrosión
está presente en una cantidad eficaz menor para reducir
considerablemente la corrosividad del nutriente de plantas
agrícolas. Como puede apreciar un experto en la materia, la
cantidad eficaz oscila dependiendo del nutriente vegetal específico
formulado. Sin embargo, un experto en la materia puede determinar
la cantidad sin excesiva experimentación.
Se proporcionar también un método de inhibición
de la corrosión que utiliza el sistema de inhibición de la
corrosión de la invención descrito anteriormente. Según el método de
la invención, se proporciona un material corrosible y se pone en
contacto con por lo menos un agente se suspensión, y la cantidad
eficaz del sistema inhibidor de la corrosión de la invención para
reducir considerablemente la corrosividad del nutriente vegetal
agrícola.
Puede utilizarse cualquier material corrosible
según el método de inhibición de la corrosión. En una forma de
realización, el material corrosible se selecciona de entre el grupo
de materiales corrosibles constituido por acero, latón, aluminio y
cualquiera de sus aleaciones.
Antes de su utilización, y en una forma de
realización de la invención, el sistema inhibidor de la corrosión
se mezcla con agua antes o durante el contacto con el material
corrosible. El agua utilizada en la composición de la invención
puede ser agua del grifo o aguas de otras fuentes de agua
convenientes.
En una forma de realización, el sistema
inhibidor de la corrosión incluye por lo menos un aditivo
seleccionado de entre el grupo de aditivos que incluye agentes
colorantes, tensioactivos, estabilizantes, agentes cubrientes,
inhibidores de la corrosión y cualquier combinación de los
mismos.
En una forma de realización de la presente
invención, dicha composición de concentrado intermedio se diluye de
modo que la corrosividad máxima del aluminio es de 2,0 milésimas de
pulgada al año y la corrosividad máxima del latón y del acero es de
2,0 milésimas de pulgada al año cuando se determina en estado
totalmente sumergido y de 5,0 milésimas de pulgada al año cuando se
determina en estado parcialmente sumergido, tal como se especifica
y determina por la prueba de "Corrosión uniforme "publicada en
el apartado 4.5.6.1 de la "Specification SICC-304b
(julio de 1999) Superseding Specification 5100-304a
(Febrero de 1986)", titulada "Specification for Long Term
Retardant, Wildland Fire, Aircraft or Ground Application",
publicada por el United Status Departement of Agriculture, Forest
Service.
Todas las referencias y patentes citadas en la
presente memoria se incorporan por la presente como referencia en
su totalidad para su oportuna enseñanza. Por consiguiente,
cualquiera referencia citada en la presente memoria y no
incorporada específicamente como referencia se incorpora, no
obstante, como referencia en su totalidad como si formara parte de
la presente memoria.
Los ejemplos siguientes ilustran las formas de
realización específicas de la invención sin limitar el alcance de
la invención en modo alguno. En cada ejemplo, se mezclaron
mecánicamente muestras de concentrados retardantes del fuego de
polifosfato amónico con compuestos que contienen hierro, como se
indica, y en algunos casos, con un azol, como se indica en cada
tabla. En la presente invención puede utilizarse cualquiera técnica
de mezclado mecánico que sea bien conocida en la materia. Las
soluciones diluidas retardantes del fuego, se diluyen con agua,
como se indica. La fila "Requisitos" ilustra el nivel de
corrosión del aluminio 2024-T3 por las Forest
Service Specifications 5100-304b del USDA, es decir,
la corrosividad máxima permisible para la aceptación del producto
para su utilización en composiciones retardantes del fuego
forestales. Las muestras resultantes fueron para corrosividad según
las Forest Specifications 5100-304b del USDA.
La Tabla 1 las características de la corrosión
de los concentrados líquidos de polifosfato amónico calidades
10-34-0 y
11-37-0 fertilizantes inalterados,
puros obtenidos de tres fuentes diferentes. Las corrosividades de
las muestras se expresaron en \mum (milésimas de pulgada) de
pérdida de metal en la superficie metálica expuesta extrapoladas
desde 90 hasta 365 días (\mumpa) (mpa) y determinadas utilizando
las USDA, Forest Service Specifications mencionadas anteriormente
para determinar la corrosividad. Se determinaron a cada temperatura
y estado indicado tanto el retardante concentrado como sus
soluciones diluidas.
Se prepararon soluciones diluidas mezclando
cuatro a cinco volúmenes de agua con un volumen de solución
concentrada. De este modo, las soluciones diluidas estaban
comprendidas en el intervalo entre aproximadamente el 15% y
aproximadamente el 20% en volumen de concentrado.
Según las Forest Service Specifications para la
determinación de la corrosión de retardantes del fuego se obtuvo
una probeta de una pulgada de anchura, cuatro pulgadas de longitud y
un octavo de pulgada de espesor de procedencia habitual. La probeta
se limpia, se saca y se pesa según las Forest Service Specifications
estándar del USDA y se suspende en una vasija de caras planas de un
cuarto rellena bien 50% (parcialmente) o 100% (totalmente) llena
utilizando una pieza de un hilo de nilón. Cuando se suspende en una
vasija parcialmente llena, la probeta se sumergió el 50%(dos
pulgadas) en la solución de prueba saliendo el otro 50% de la
solución al espacio de aire por encima de ella. Cuando la vasija
estaba llena con aproximadamente 800 ml de solución, la probeta
metálica estaba sumergida totalmente en la solución. Las vasijas se
cerraron a continuación con una tapa roscada y dos o tres vasijas
(celdas) de corrosión idénticas de cada una de las probetas parcial
o totalmente sumergidas se guardaron a 21,1ºC (70ºF) y 48,8ºC
(120ºC) durante noventa días. Al final del periodo de almacenamiento
de noventa días, se abrieron las vasijas y las probetas se
extrajeron y se limpiaron según las Forest Service Specifications
del USDA. A continuación se volvió a pesar la probeta, después se
secó y se determinó su pérdida de peso comparando sus pesos inicial
y final. La pérdida de peso calculada y la densidad de la probeta
metálica se utilizaron para extrapolar a \mum (0,001 mm)
(milésimas de pulgada (0,001 pulgadas)) de aluminio que se perdería
durante un periodo de un año en las condiciones de la prueba. Se
calcularon las velocidades de corrosión de las probetas tanto
parcial como totalmente sumergidas utilizando la superficie total de
la probeta. Se promedian a continuación las muestras de cada estado
y se anotan como velocidad de corrosión. Los resultados se presentan
en la Tabla 1.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
La corrosividad de las soluciones de polifosfato
amónico en el aluminio 2024-T3 fue relativamente
baja cuando la temperatura se mantenía a aproximadamente 21,1ºC
(70ºF). Sin embargo, ninguna de las muestras de las soluciones de
polifosfato amónico puro cumplen las Forest Service Specifications
para la corrosividad de los retardantes del fuego. Además, los
resultados demostraron que aumentando la temperatura de la solución
a 48,8ºC (120ºF) aumentaba drásticamente la corrosión de la probeta
de aluminio por las muestras de polifosfato amónico puro; es decir,
en exceso de un orden de magnitud.
Las características de la corrosión de las
soluciones de polifosfato amónico puro, calidad fertilizante que
contienen cantidades adicionales (<3%) de una mezcla de un
colorante de óxido de hierro y arcilla Attapulgus se ilustran en la
Tabla 2. Cada muestra se preparó mezclando polifosfato amónico puro
concentrado obtenido a partir de varias fuentes con arcilla
Attapulgus al 1,4%, y óxido de hierro rojo al 1,2% o óxido de hierro
marrón al 1,2%, como se indica. Además, se mezcló también
toliltriazol al 0,3% en las muestras 11, 15, 16, 18 y 19 y 0,5% de
toliltriazol en la muestra 20. Se diluyeron a continuación alícuotas
de estas muestras de concentrado mezclando 1,0 volúmenes de
concentrado con 42,5 volúmenes de agua del grifo. Se determinó a
continuación la corrosividad en el concentrado y sus soluciones y
se diluyó según las Forest Service Specifications. Los resultados
se presentan en la Tabla 2.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Los resultados indicaban que la adición de
pequeñas cantidades de óxido de hierro y arcilla reducían la
corrosión del aluminio totalmente sumergido en una solución a
21,1ºC (70ºC) del 50% al 65%. Además, el impacto de la mezcla sobre
la corrosión a alta temperatura fue aún más drástico que a baja
temperatura. Cuando se almacenó la celda de corrosión a 48,8ºC
(120ºF) la velocidad de corrosión del aluminio disminuyó
aproximadamente del 75% al 90%. A ambas temperaturas la velocidad
de corrosión sobre las probetas parcialmente sumergidas fue mayor
del 50% de los valores totalmente sumergidos lo que indicaba que
tiene lugar una corrosión significativa en la interfase o en la
fase vapor/aire cuando la mezcla está presente en la solución. Esto
difiere de la corrosividad de las soluciones de polifosfato amónico
puro de la Tabla 1. Sin embargo, la adición de óxido de hierro
insoluble y de arcilla al 1,2% en suspensión a las muestras de
polifosfato amónico no redujo la velocidad de corrosión del
aluminio 2024-T3 de los concentrados o sus
soluciones dentro de los límites requeridos por las Forest Service
Specifications del USDA.
Los datos de las Tablas 3a y 3b ilustran la
eficacia relativa de numerosos sistemas inhibidores de la corrosión
que contienen fuentes de hierro solubles e insolubles en agua, y
mezclas de las mismas, en varias fuentes y tipos de concentrados de
polifosfato amónico y sus soluciones diluidas. Las muestras se
prepararon mezclando soluciones de polifosfato amónico de tipo
10-34-0 ó
11-37-0 de varias procedencias con
concentraciones variables de aditivos insolubles de óxido de hierro
rojo u óxido de hierro marrón y aditivos de arcilla Attapulgus y
concentraciones variables de otros aditivos que contienen hierro,
como se indica. La muestras 1, 2, 3 y 4 son concentrados de
polifosfato amónico 10-34-0 de
diferentes procedencias. Se sometieron las soluciones a mezclado
con fuerte cizallamiento para activar o hidratar la arcilla.
Se hicieron pruebas de corrosividad del aluminio
en cada concentrado y su solución diluida según los protocolos de
las Forest Service Specifications. Los resultados se presentan en
las Tablas 3a y 3b.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
La fila 1 ilustra de forma comparativa las
características de la corrosión media de soluciones concentradas y
diluidas puras de la muestra 1, tomadas de la Tabla 1, y la fila 2
ilustra la corrosión de las soluciones concentradas y diluidas con
1,2% de óxido de hierro y 1,4% de arcilla Attapulgus, con la
excepción de las formulaciones en la fila 9 que contenían 0,7% de
arcilla Attapulgus y la formulación en la fila 11 que contenía 2,8%
de arcilla Attapulgus, se mezclaron con la solución concentrada
pura, véase la Tabla 2. Las muestras 1 a 4 eran muestras de
polifosfato amónico de tipo 10-34-0
obtenidas de varias procedencias. Las muestras 5 a 7 eran muestras
de polifosfato amónico de tipo
11-37-0 obtenidas de varias
procedencias.
Los datos en las Tablas 1 y 2 ilustran que el
ataque corrosivo era más grave cuando se exponía al concentrado
retardante del fuego y sus soluciones a temperatura elevada (49ºC
/120ºF) en la configuración totalmente sumergida. Por consiguiente,
la evaluación de los sistemas inhibidores de la corrosión puso de
relieve las pruebas en estas condiciones. Se realizaron pruebas
periódicas en otras condiciones. Las filas 3 a la 6 ilustran la
eficacia para inhibir la corrosión de las combinaciones de óxido de
hierro marrón insoluble y polifosfato férrico soluble. Los
resultados indicaron que las Forest Service Specificatins del USDA
para corrosión de retardantes del fuego se cumplían cuando se
utilizaba 1,2% de óxido de hierro marrón junto con 3% de pirofosfato
férrico soluble. Además, los resultados indicaban que cantidades
menores de óxido rehierro insoluble producían corrosión inaceptable
en la solución retardante concentrada.
Las filas 7 a la 12 ilustran la eficacia de los
sistemas inhibidores de la corrosión similares a los descritos en
el párrafo anterior, excepto que el óxido de hierro rojo se
sustituye por óxido de hierro marrón. Los resultados indican que el
óxido de hierro rojo es eficaz para reducir la corrosión del
aluminio del polifosfato amónico concentrado y diluido aunque
quizás no tan completamente eficaz como el óxido de hierro
marrón.
Las filas 13 a la 22 ilustran la eficacia para
inhibir la corrosión de las mezclas de óxido de hierro insoluble y
de citrato férrico soluble. Los resultados indicaban que el citrato
férrico era un sustituto igualmente eficaz del polifosfato férrico
soluble. Además los resultados indicaban que una mezcla de óxido de
hierro marrón y 3% de citrato férrico soluble era capaz de reducir
la corrosividad de las muestras de polifosfato amónico dentro de
niveles aceptables para el cumplimiento de las Forest Service
Specifications para corrosividad de retardantes del fuego.
Las filas 23 a la 24 ilustran la utilización de
citrato férrico amónico como sustituto del citrato férrico. Los
resultados indicaban que los compuestos férricos solubles eran tan
eficaces como el citrato amónico para reducir la corrosión del
aluminio por las soluciones de polifosfato amónico.
Las filas 27 a 38 ilustran la eficacia de los
sistemas en los que solamente se utilizan compuestos que contienen
hierro soluble e insoluble incoloro en lugar de los óxidos de hierro
persistentes relativamente muy coloreados. Estos es importante
cuando se desean auténticos retardantes fugaces, mediante los cuales
el color palidece gradualmente cuando se expone a la luz natural y
desaparece para que no manche de manera permanente aquello sobre lo
que se aplica.
Las filas 26 a 38 ilustran la eficacia de las
mezclas de polifosfato férrico soluble e insoluble. Se obtuvieron
propiedades aceptables de corrosión del aluminio cuando se
utilizaron 3,0% del anterior y 1,2% del último como sistema
inhibidor de la corrosión en una solución de polifosfato amónico.
Los resultados también indicaron que un aumento de la concentración
de polifosfato férrico insoluble no reducía más la corrosividad del
concentrado.
Las filas 27 a 38 ilustran la eficacia de la
inhibición de la corrosión del aluminio de varios compuestos de
hierro solubles e insolubles. Las filas 27 a 38 pusieron de
manifiesto que, aunque eficaces, las sales ferrosas probadas fueron
menos eficaces en cantidades de adición de hierro equivalentes en
comparación con los compuestos de hierro.
Las filas 39 a 44 ilustran la eficacia de la
inhibición de la corrosión del aluminio de varios compuestos de
hierro solubles e insolubles cuando se utilizan junto con
concentrados de polifosfato amónico
10-34-0 obtenidos de fuentes
alternativas. Estos datos indican que la cantidad y proporción de
inhibidor de la corrosión necesaria para reducir la corrosividad a
un nivel aceptable necesitará optimizarse dependiendo de la
procedencia y características del mismo.
Las filas 45 a 54 ilustran la eficacia de la
inhibición de la corrosión del aluminio de los presentes compuestos
cuando se utilización en varias fuentes de concentrado de
polifosfato amónico de tipo 11-37-0
y sus soluciones diluidas.
El Ejemplo 4 ilustra la eficacia del polifosfato
férrico soluble en agua, citrato férrico y sulfato ferroso como
inhibidores de la corrosión del aluminio en soluciones de
polifosfato amónico. En cada muestra, se mezclaron los compuestos
de hierro solubles indicados y 1,4% de arcilla Attapulgus con
polifosfato amónico puro. Se extrajeron sucesivamente alícuotas del
concentrado y se diluyeron con la cantidad prescrita de agua. La
corrosividad del aluminio tanto de los retardantes del fuego
concentrados como de sus soluciones diluidas se determinó según las
Forest Service Specifications mencionadas anteriormente. Los
resultados de esta prueba se presentan en la Tabla 4.
Los resultados indican que tanto el ión férrico
como el ión ferroso solubles que contienen sales presentan utilidad
como inhibidores de la corrosión del aluminio en soluciones de
polifosfato amónico. Concentraciones relativamente pequeñas (0,35%)
de hierro soluble procedente de un pirofosfato férrico soluble
disminuyeron la velocidad de corrosión del aluminio totalmente
sumergido expuesto a 48,8ºC (120ºF) a soluciones de retardante del
fuego diluido dentro de los requisitos de la Forest Service
Specification del USDA. Los datos ilustran que los compuestos que
contienen hierro soluble son los más eficaces para controlar la
corrosividad de las soluciones diluidas. Dado que la corrosividad
tanto del concentrado como de sus soluciones diluidas es de
importancia, las mezclas de compuestos de hierro solubles en agua e
insolubles en agua proporcionan rendimiento superior.
La Tabla 5 ilustra la eficacia del ortofosfato
férrico insoluble en agua, pirofosfato férrico y oxalato ferroso
como inhibidores de la corrosión del aluminio en concentrados de
polifosfato amónico y sus soluciones diluidas. Se mezcló 1,4% de
arcilla Attapulgus con polifosfato amónico concentrado, a excepción
de las muestras 6 y 7 que contenían 0,7% y 0,8% de arcilla
Attapulgus, respectivamente. Las muestras 13, 18 y 24 contenían,
también, in óxido de hierro insoluble como colorante en solución.
Los resultados de los concentrados retardantes del fuego y de sus
soluciones diluidas se evaluaron desde el punto de vista de la
corrosividad del aluminio según los requisitos de las Forest
Service Specifications del USDA. Los resultados de esta prueba se
presentan en la Tabla 5.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Se presentó la eficacia de inhibición de la
corrosión del pirofosfato férrico insoluble en comparación con las
composiciones que contenían solamente este componente, filas 2 a 13,
con la fila 1. Se demostró también la eficacia en comparación 1,2%
de óxido de hierro rojo, línea 14. Estas comparaciones ilustran la
eficacia del pirofosfato férrico insoluble como inhibidor de la
corrosión del aluminio para pirofosfato amónico concentrado y sus
soluciones. Se demostró que es superior al óxido de hierro rojo
cuando se compara a una concentración de hierro férrico igual. Por
consiguiente, en muchas aplicaciones sería preferible el pirofosfato
férrico insoluble ya que no es muy coloreado como los óxidos de
hierro convencionales, lo que produce una decoloración muy visible
y persistente de aquello sobre lo que se aplica. Por consiguiente,
los sistemas inhibidores que contienen estos componentes serían
adecuados para su utilización en formulaciones retardantes del fuego
de color fugaz.
Las filas 15 a 19 ilustran la reducción ulterior
en la corrosión del aluminio, que se obtuvo combinando óxido de
hierro y polifosfato férrico en el mismo sistema de inhibición de la
corrosión. Los resultados indicaron que varias de estas
formulaciones cumplen las Forest Service Specifications del USDA
para corrosividad del aluminio tanto en las formulaciones
concentradas como en las diluidas.
Los datos contenidos en las filas 20 y 23
ilustran la eficacia del ortofosfato férrico insoluble en la
inhibición de la corrosión del aluminio expuesto a soluciones de
polifosfato amónico. Los resultados indicaban que el grupo
pirofosfato puede ser algo superior al ortofosfato para inhibir la
corrosión del aluminio.
Los datos contenidos en la fila 24 indican que
aumentando el contenido en hierro férrico del sistema inhibidor de
la corrosión utilizando mezclas de ortofosfato férrico y óxido de
hierro fue también una manera eficaz de cumplir las Forest Service
Specifications del USDA para corrosividad del aluminio.
La fila 25 de la Tabla 6 ilustra la eficacia en
la inhibición de la corrosión del aluminio de pequeñas cantidades
de hierro ferroso (Fe II) cuando se incorporan a concentrados de
polifosfato amónico y a sus soluciones diluidas.
El Ejemplo 6 ilustra la eficacia de los azoles
como inhibidores de la corrosión del latón amarillo en formulaciones
retardantes del fuego a base de polifosfato amónico concentrado y
en sus soluciones diluidas. Cada muestra se preparó mezclando 1,4%
de arcilla Attapulgus, 1,2% de óxido de hierro y el inhibidor de la
corrosión de azol indicado en polifosfato amónico concentrado puro.
Posteriormente, los concentrados se diluyeron con agua de la manera
descrita en la presente memoria. Se hicieron pruebas con las
muestras a continuación según los requisitos de la Forest Service
Specification del USDA.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Los resultados indicaban que los azoles,
incluyendo tanto los triazoles como las sales de los mismos son
inhibidores de la corrosión eficaces para el latón amarillo en
concentrados y soluciones de polifosfato amónico. Estos datos y
otros comprendidos en los Ejemplos anteriores ilustran las ventajas
de utilizar azoles junto con inhibidores que contienen hierro de
partícula de la presente invención para reducir la corrosividad
tanto del aluminio como del latón de las composiciones retardantes
del fuego dentro de los límites deseables.
A la vista de lo expuesto anteriormente, se
observa que se consiguen varios objetivos y características de la
invención y se obtiene otras ventajas y resultados. Pueden
introducirse variaciones y modificaciones a varias etapas y
composiciones de la invención.
Claims (24)
1. Composición retardante del fuego de corrosión
inhibida que comprende:
por lo menos una composición retardante del
fuego compuesta de por lo menos un polifosfato amónico;
por lo menos un agente de suspensión; y
un sistema de inhibición de la corrosión que se
compone de por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión
seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la
corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble,
pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico,
sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico
insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico,
sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico,
estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato
ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso,
acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato
férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso, lactato
férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los
mismos;
en la que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de dicha composición retardante
del fuego.
2. Composición según la reivindicación 1, en la
que dicho inhibidor de la corrosión es por lo menos un azol y dicho
azol se selecciona de entre un grupo de azoles que comprenden
toliltriazol, benzotriazol, mercaptobenzotiazol,
dimercaptotiadiazol,
1,2-bencisotiazolina-3,1,
2-bencimidazolona,
4,5,6,7-tetrahidrobenzotriazol, tolilimidazol,
2-(5-etil-2-piridil)
bencimidazol, ftalimida, cualquiera de las sales metálicas alcalinas
de los mismos y combinaciones de los mismos.
3. Composición según la reivindicación 1 ó 2,
que comprende además por lo menos un aditivo seleccionado de entre
un grupo de aditivos constituido por agentes colorantes,
tensioactivos, estabilizantes, inhibidores de la corrosión,
pigmentos opacificantes y cualquier combinación de los mismos.
4. Composición según la reivindicación 3, en la
que dicho agente colorante es por lo menos un agente colorante
seleccionado de entre un grupo de agentes colorantes constituido por
agentes colorantes fugaces, pigmentos opacificantes y agentes
colorantes muy coloreados.
5. Composición según la reivindicación 3 ó 4, en
la que dicho agente de suspensión es por lo menos un agente de
suspensión seleccionado de entre un grupo de agentes de suspensión
constituido por arcilla Attagulpus, sepiolita, tierra de Fuller,
montmorillonita y arcilla caolín.
6. Composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en la que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está compuesto de por lo menos un compuesto inhibidor de
la corrosión soluble y de por lo menos un compuesto inhibidor de la
corrosión insoluble.
7. Composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en la que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz en dicha
composición retardante del fuego de corrosión inhibida, en
concentrado, para obtener por lo menos una de entre corrosividad
máxima del aluminio hasta 127 \mum al año (5,0 milipulgadas al
año), del latón amarillo hasta 127 \mum al año (5,0 milipulgadas
al año) y corrosividad del acero hasta 127 \mum al año (5,0
milipulgadas al año) como se determinaba por el ensayo "Uniform
Corrosion" expuesto en el apartado 4.5.6.1 de "Specification
5100-304b (july 1999) Superseding Specification
5100-003040a (february 1986)", titulada
"Specification for Long-Term Retardant, WindLand
Fire, Aircraft or Ground Application", publicada por el United
Status Department of Agriculture, Forest Service.
8. Composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, que comprende además agua.
9. Composición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en la que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está comprendido en un intervalo seleccionado de entre el
grupo constituido por:
0,01% al 10% de dicha composición retardante del
fuego de corrosión inhibida;
0,30% al 6,0% de dicha composición retardante
del fuego de corrosión inhibida; y
0,6% al 5,0% de dicha composición retardante del
fuego de corrosión inhibida.
10. Procedimiento para la preparación de una
composición retardante del fuego de corrosión inhibida, adaptada a
la aplicación aérea para fuegos forestales, comprendiendo el
procedimiento las etapas siguientes:
- a)
- formar una composición concentrada intermedia que comprende:
- i)
- por lo menos un retardante del fuego compuesto de por lo menos un polifosfato amónico;
- ii)
- por lo menos un agente de suspensión; y
- iii)
- un sistema inhibidor de la corrosión que comprende por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso, lactato férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los mismos;
en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de dicha composición retardante
del fuego; y
- b)
- diluir dicho concentrado intermedio con agua para formar dicha composición retardante del fuego de corrosión inhibida.
11. Procedimiento para la extinción de fuegos
forestales que comprende la aplicación aérea a la vegetación
forestales una composición extintora del fuego que comprende:
agua; y
una composición retardante del fuego de
corrosión inhibida que comprende:
por lo menos una composición retardante del
fuego compuesta de por lo menos un polifosfato amónico;
por lo menos un agente de suspensión; y
un sistema inhibidor de la corrosión que
comprende por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión
seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la
corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble,
pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso insoluble, citrato
férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato
férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico
amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico
sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato
ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro
ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico,
oleato férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso,
lactato férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los
mismos;
en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de dicha composición retardante
del fuego.
12. Procedimiento para la inhibición de la
corrosión que comprende proporcionar un material corrosible y poner
en contacto dicho material corrosible con por lo menos un agente de
suspensión y una cantidad eficaz de un sistema inhibidor de la
corrosión que se compone de por lo menos un compuesto inhibidor de
la corrosión seleccionado de entre un grupo de compuestos
inhibidores de la corrosión constituido por azoles, pirofosfato
férrico insoluble, pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso,
citrato férrico, sulfato ferroso, citrato férrico amónico,
ortofosfato férrico insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato
férrico amónico, sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato
férrico sódico, estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso,
sulfato ferroso amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro
ferroso, acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico,
oleato férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso,
lactato férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los
mismos.
13. Procedimiento según la reivindicación 10, 11
ó 12, en el que dicho inhibidor de la corrosión es por lo menos un
azol y dicho azol se selecciona de entre un grupo de azoles que
comprende toliltriazol, benzotriazol, mercaptobenzotiazol,
dimercaptotiadiazol,
1,2-bencisotiazolina-3,1,
2-bencimidazolona,
4,5,6,7-tetrahidrobenzotriazol, tolilimidazol,
2-(5-etil-2-piridil)
bencimidazol, ftalimida, cualquiera de las sales metálicas alcalinas
de los mismos y combinaciones de los mismos.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 13, en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión se compone de por lo menos un compuesto inhibidor de la
corrosión soluble y de por lo menos un compuesto inhibidor de la
corrosión soluble.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 14, en el que dicha composición concentrada
intermedia comprende además por lo menos un aditivo seleccionado de
entre un grupo de aditivos constituido por agentes colorantes,
tensioactivos, estabilizantes, inhibidores de la corrosión,
pigmentos opacificantes y cualquier combinación de los mismos.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 15, en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión comprende por lo menos un azol y dicho azol está presente
en dicha composición retardante del fuego de corrosión inhibida, en
concentrado, en una cantidad menor eficaz para obtener una
corrosividad máxima del latón amarillo hasta 127 \mum al año (5,0
milipulgadas al año) como se determina por el ensayo "Uniform
Corrosion" expuesto en el apartado 4.5.6.1 de "Specification
5100-304b (july 1999) Superseding Specification
5100-00304a (february 1986)", titulado
"Specification for Long Term Retardant, WindLand Fire, Aircraft or
Ground Application", publicada por el United States Department
of Agriculture, Forest Service.
17. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 16, en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está presente en una cantidad menor eficaz para reducir la
corrosividad de dicha composición retardante del fuego, en
concentrado, hasta por lo menos una de entre corrosividad máxima del
aluminio hasta 127 \mum al año (5,0 milipulgadas al año), del
latón amarillo hasta 127 \mum al año (5,0 milipulgadas al año) y
del acero hasta 127 \mum al año (5,0 milipulgadas al año) como se
determina por el ensayo "Uniform Corrosion" expuesto en el
apartado 4.5.6.1 de "Specification 5100-304b (july
1999) Superseding Specification 5100-00304a
(february 1986)", titulado "Specification for Long Term
Retardant, WindLand Fire, Aircraft or Ground Application",
publicada por el United States Department of Agriculture, Forest
Service.
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 16, en el que dicha composición concentrada
intermedia se diluye de tal manera que una corrosividad máxima del
aluminio es de 50,8 \mum al año (2,0 milipulgadas al año) y la
corrosividad máxima del latón y del acero es de 50,8 \mum al año
(2,0 milipulgadas al año) cuando se determina en el estado
totalmente sumergido y de es de 127 \mum al año (5,0 milipulgadas
al año) cuando se determina en el estado parcialmente sumergido, tal
como se especifica y determina por el ensayo "Uniform
Corrosion" expuesto en el apartado 4.5.6.1 de "Specification
5100-304b (july 1999) Superseding Specification
5100-00304a (february 1986)", titulado
"Specification for Long Term Retardant, WindLand Fire, Aircraft
or Ground Application", publicada por el United States Department
of Agriculture, Forest Service.
19. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 18, en el que dicho agente colorante es por
lo menos un agente colorante seleccionado de entre un grupo de
agentes colorantes constituido por agentes colorantes fugaces,
pigmentos opacificantes y agentes colorantes muy coloreados.
20. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 19, en el que dicho agente de suspensión es
por lo menos un agente de suspensión seleccionado de entre un grupo
de agentes de suspensión constituido por Attagulpus, sepiolita,
tierra de Fuller, montmorillonita y arcilla caolín.
21. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 10 a 20, en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión está en un intervalo seleccionado de entre el grupo
constituido por:
0,01% al 10% de dicha composición retardante del
fuego de corrosión inhibida;
0,30% al 6,0% de dicha composición retardante
del fuego de corrosión inhibida; y
0,6% al 5,0% de dicha composición retardante del
fuego de corrosión inhibida.
22. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 21, en el que dicho material corrosible es
por lo menos un material seleccionado de entre el grupo de
materiales corrosibles constituido por acero, latón y aluminio.
23. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 12 a 22, en el que dicho sistema inhibidor de la
corrosión comprende además agua.
24. Nutriente para plantas agrícolas de
corrosión inhibida que comprende:
por lo menos un nutriente para plantas
agrícolas;
por lo menos un agente de suspensión; y
un sistema inhibidor de la corrosión que
comprende por lo menos un compuesto inhibidor de la corrosión
seleccionado de entre un grupo de compuestos inhibidores de la
corrosión constituido por azoles, pirofosfato férrico insoluble,
pirofosfato férrico soluble, oxalato ferroso, citrato férrico,
sulfato ferroso, citrato férrico amónico, ortofosfato férrico
insoluble, ortofosfato férrico soluble, oxalato férrico amónico,
sulfato férrico amónico, bromuro férrico, oxalato férrico sódico,
estearato férrico, sulfato férrico, acetato ferroso, sulfato ferroso
amónico, bromuro ferroso, gluconato ferroso, yoduro ferroso,
acetato férrico, fluoroborato férrico, hidróxido férrico, oleato
férrico, fumarato ferroso, oxalato ferroso, óxido ferroso, lactato
férrico, resinato férrico y cualquier combinación de los mismos;
en el que dicho sistema inhibidor de corrosión
está presente en una cantidad menor eficaz para reducir
considerablemente la corrosividad de dicho nutriente para plantas
agrícolas.
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