Способ дезинфекции жидких сред, преимущественно смазочно охлаждающих

/28-177 5, Б юлФ 2 Л. Маурер (С рингарпури (И серч Лаборато 779(088.8) т США У 32446 1975 (протот ША)ндия)риз (С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИКАНИЕ ИЗ(54)(57) 1. СПОСОБ ДЕЗИНФЕКЦИИ ЖИДКИХСРЕД, ПРНИМУЩЕСТВЕННО СМЛЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЭМУЛЬСИЙ, путем введения всреду комплекса. металла с органическимлигандом, отличающиис я тем, что, с целью снижения микробной загрязненности жидких сред, в качестве комплекса используют монометаллический комплекс металла такого, как медь, цинк, никель, ртуть с полифункциональным органическим лигандом, представляющим собой лимонную кислоту или.ее натрие" вую или литиевую соль, при соотношении металл:лиганд 1: 1.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что используют комплекс формулы Ь 12 СцСНОН ОИзобретение относится к дезеНФекции жидких сред, преимуцестве 110 смазочно-охлаждаюпрх эмульсий, и касается использования протквомккроб- ноГО агента, содержацего ком:-.лекс металла и полиФункепонального органического лиганца.Известен способ дезецфекци 1 жидких сред, преимушественно смазочно-ох- лаждаюецЕх эмульсий, путем введения в О среду комплекса металла с ОрГанкчес - ким лигацдомОднако известный способ не позволяет снизить микробеую зарязненность жидких сред. 15Цель изобретения - снижеие мик- робнОЙ за 1 рязе 1 ене 10 стк ж 1 дкпх сред сПогтавленна 51 цель дсгти)Встся тем, что согласно способу дезенй)екции жидких сред, 1 реимушествее 0 смазоч 10-охлаждаюцих эмульсий, путем Ве)едения в среду комплесса металла с органическим лигандом, В качестве комплекса используют мсцсметалический комплекс металла такого.как медь, 25 Епецс. нике)ь, рт)" Гь с поли 1) нкн 10- е 1 альным ОрГаническим лигандом) пред- ста)1111 Гим собс)Й лимоц 1 у:; сксоту ии еГ, ;ат) т; Г Бую члк л 1 фГе Ову),", ) 11 ь )тр и соотн 0 неяе 1 ета 5) л . "ц "ацч О111 этОм испол. зу)т колГле" с 1")ор му) ь 1,1, "и С, Н,. ОН, О. 111 е.11 р е,омплрессов,А. :.ГЛЕСС БУХ -.ТС)101 Л)тнчмс 10 еп) ста1 О 1 ."мОль ц 1 т 1) а т; л и т и я 1) а с т г с 1) я ю 1 5 10 ея Боны, с э 101 у асе)07)7 )сф 1- В 5 м)1 с пере.епиван)ем ",сбаг)л 51 к)0 икс.ь хл 01)еда дух ва)аснт 1011 еи г ОСсСТ,)Н О Облзт)етс 1 тс).;)10-голс)- бои раствор, От)т 1)аствс)п 1 ей;ра)ц - зую- при помоце 10 ммоль гидрата се;ис)1 л 111 Я ) 11011:Н,.О с т 11:,. Чтобы зцаче 1 пе числа рН СССТГлляг 0 111)11 мерно 1., Раствор БылареБают досухаВ результате )его получают темно-голубо)1поликристзлличессий порошок ПорОшок из 11 ельчаю Г до тонкогО пор Ошка а за тем хлОРКД лития БьДеляют п 1)к пом 01 Щ а 50 ел сухого метаиолаэту Г 1 рсьеду 0 у повторЯвт пЯть )аз при 35 С, Голубой поро к). соторые Остается обрабать васт под Ваесуумом с целью из:;чеяметанола и сушат. Полученное твердое 5 вещество имеет и 1 сроесристаличессую структуру или даже аеорреук, На основе 1 сот.едовае)ея структурь; и анализа, о;исанного ниже, установлена с;ледуюцая Формула для 1комплекса ц: и и цитрата: В зависимости от степени гидрирования предлагаются следуюде весовые Формулы ,В.Ф:) и соответствующие проценты содержания меди: 1,1,С С Н О,х х ХН О% % % С=23,93 СИ=22,41 СВ=21,07 Се=.19 88 при Х=О при Х=1 при Х=2 при Х=3 В.Ф. 265,51 В,Ф. 283,53 В.Ф 301,54 В.Ф, 319, 56 11 лекса В.Хомс"екс двух атомов натрия и.ЕэноциТрат меди.1 квемолрные растворы хлоркдамеди . цитрата натрия добавляют Б",ю ка . Б гримере Л, с тем, чтоьыт 10 лучт теЯ 10 голубой растВОр р имею,)аствора омещаот в делительную ворон;су, В дслительную воронку добав яют ра-; Яый объем бе з водного ацето- НЯ, при этом, чтобы перемешват. ра."твор, Воронку периодиче ки встрях)ЕВЯГ)т. После отстоя образуется двуха.езая система. Жидкая Фаза голубого цвета располагается на Дне воронки. ее объем составляет меньшуюссть 1 приблизительно 25 юто 1,ца как Верхний слой приблизительно 75 М 51) Является бесцветным несколько кутео)атьм", перед встряхиванием этот слой абсолютно прозрачен, Маслянистую вязкую голубую жидкость улаля)От из Воронки через запореый кран и собирают во второй отделктель" Содержание меди в образцах твердого Бе 1 ества хошИксапроходивших различные стадии сушки, изменяется Б 1 реде)ах 20-23%, Соединение (твердый комплекс 1:1) прекрасно растворяется в годе. Очень легко можно при Отовить растБОр 2 И. ДО значеий рН, )1 ене;.:пкх1 5 цз)1 ее 1 ееке рН е 1 иках не отражается ца растворимости соедине ния ц воде. При больших значениях рН комплекс разлагается с образованием зеле".овгто-коричневого осадка. Твердый комглек" 1: 1 можно и" пользо;ать р ка:естве с Габилизируошего агента как после удаления хлорида лития, ".ак и без нспользования этой процед,ры: при этом хлорид лития образует ся в 1" оцессе по;.учения самого ком425 11 Я,СцСН,О БЛ,О 3 1135 ной воронке. Иутноватый верхний слой помещают в химический стакан и выпаривают досуха над паровой ванной. Во вторую делительную воронку добавляют приблизительно 25 мп безводного ацетона, при этом происходит почти мгновенное образование на дне воронки пластикообразной массы,вместо маслянистой жидкости, находчвшейся там. Верхний слой, образовавшийся 10 в результате отстаивания пластической массы, помещают во второй химический стакан и обозначают далее как верхний слой 2. Добавление дистиллированной воды в пластикообразную массу 15 приводит к быстрому растворению материала, Добавлением воды добиваются того, чтобы вновь полученный раствор имеет общий обьем 25 мл, в результате этого вновь образуется мяслянис тая вязкая жидкость. Верхний слой выпаривают досуха: микроскопическое исследование сухого остатка Обнаруживает присутствие большого количества кристаллов хлоридя натрия. Выпяри вание верхнего слоя 2 приводит к Образованию тонко измельченного порошкообразного остатка, содержащего незначительное количество различных кристаллов хлорида нагрия, Анализ дважды ЗО экстрагированной "апубой масляной жидкости на содержание меди Обнаруживает, что раствор содержит приблизительно 25 мг .1 ед: на миллилитр раствора., при этом ко 11 це 11 тряция метяллического комплекса который пер воначально содержался в растворе, составля т приблизительно 65 11 г/мл. Значительное снижение коли 1 ества хлоркда натрия и верхнем слое показывает ня то, что основное количество загрязняющих солей, являющихся побочными продуктами, извлечено.В результяте выпаривания части концентрятяОбразуется кристаллический материал. 452, Повторя 1 от процедуру из предыдущего пункта 1 за исключением того, что значение рН первоначально образо" вавшейся голубой жидкости обеспечивают в Области от примерно 5 до примерно 7; " целью нейтрализации образеиавшейсл НС 2 в раствор добавляют 1.ОН. После стадий экстрагирсваний и вьптаривяния, кеторье гроводят всоответстВии с пунктом 1, получаютконцентрат металлического коктлекса,после выпаривания которогс образуется кристаллический материал,3. Равномолярные порции сульфата меди и цитрата натрия смешивают в соответствии с пунктом 1, при этом при помощи БЯОН обеспечивают значение рН, равное примерно 7. Стадии экстрагирования и выпаривания образовав 1 пегося голубого раствора, которые осуществляют в соответствии с аналогичными стадиями, описанными выше, приводят к образованию аморфного порошкаДля комплекса из двух атомов натрия и моноцитрата меди П), полученного в пунктах 1-3, на основе исследования структуры и анализа, который описан ниже, составлена следующая Формула: С. Комплекс двух атомов натрияи моноцитрата цинка,Используя приведенные ниже ингредиенты, получают стабилизатор в видецинкового комплекса по аналогии смедным комплексом из пункта В: холодная вода 50 мл, дигидрат тринятрийцитрата 29,4 г, хлорид цинка (2 пС 1. )13,6 г, концентрированная НС 1, таблетки НяОН.211 С 1 измельчают в мелкий чорошок2при помощи ступки и пестика, а затемрастворяют в воде, При помощи НС 1,цоводят рН до 0,5 - 1,0. Далее медленно добавляют цитрат натрия, приэтом, чтобы Обеспечить зцаче 111 е рНменее 1,0, добавляют также НС 2.Когда все материалы растворятся, раствор медленно нейтрализуют при 11 омощи таблеток ИаОН. Материалы, остающиеся в растворе при значении рН 7,2,сцеживают, а з:.1 аче.1 не рН раствора до -водят до 8,5-9,0; далее проводятэкстрагирование при помопП 1 двОЙногоОбье 1 ча раствора метанола и ацетонав пропорции 50:50, Материал собираютв воронку Бюхнера с использованиемфильтровальной бумаги Ватмана42,В качестве альтернативы растворможно высушить под вакуумом при 70 С,О. Комплекс двух атомов натрияи моноцитрата никеля,Стабилизатор в ы 1 де никелевогокомплекса получают с использованиемследующих ингредиентов: холодная,вода 40 жт, безводная лимонная кислота 38,4 г, хлорид никеля (МС 2 )тонкоизмельченный 47,5 г, хлопья55 Сп3, 2 х 109,0 х 10 ф 4953,046 Лимонную кислоту растворяют в воде. При постоянном контроле значения рН медленно добавляют соль никеля, Когда все материалы переходят в раствор, чтобы обеспечить значения рН в области 4,0-5,0, в раствор медленно добавляют хлопья ИаОН. Брод составляет примерно 100 мп, причем содержание Ы 1. составляет приблиэительно 117 мг/млю 10Е. Комплекс двух атомов натрия и моноцитрата ртути.Стабилизатор в виде ртутного ком. плекса готовят с использованием следующих ингредиентов; вала 40 мп, 15 окись ртути (Н 1 О) 2,2 г, безводная лимонная кислота 1,9 г, таблетки ИаОН.Лимонную кислоту растворяют в воде и раствор подогревают да темпе ратуры не более 50 С. Прк энергичном перемешиванкк в раствор медленно добавляют окись ртути: реакция протекает до тех пар, пока раствор не станет прозрачным. Значение рН в 25 области 8,5-9,0 обеспечивают при помощи таблеток ИаОНпри этом необходима следить, чтобы температура не превышала 50"С. Материал можно получить в кристаллическом виде па- О пример, при помощи способа, аписа.нного для цинкового комплекса кз пункта С.Свойстгс диссоцкацик комплекса,Одержащего монОцитрат меди в пропорции 1",1, полученного в соответствии со способам, Описанным выше, исследуют в области значений рБ 3-12 с использованием спетртального электрода для ионов меди 11) специ-,1 О альный электрод ОтОп Соррет И), 50 мл каждого иэ образцов а именнораствора в пропорции 1: 1 моноцитрата меди (0,0068 моль) значение рН которого составляет соответственна 3, 4, 4 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 к 1, исследуют с целью определения концентрации свободньгх ионов меди. В результате исследования получены следующие значения для концентраций свободных го ионов меди, при этом указаны соответствующие значения рН, а также отрицательные логарифмы от концентрации ИОНОВ МСДИ 13,602 4,276 5000 7,097 1055 12,018 12482 12,873 2, 5 х 10"3 10-51,.0 х 108,0 х 10х 10 и9) 6 х 103,3 х 10 "1,34 х 10 10 При помощи этих данных строят рИ-рН кривую, которая описывает связь между концентрацией свободных ионов меди Сць+ к значением рП,На чертеже в декартовых координатах приведена завискмость (жирная черная линия) отрицательного 1 ая от концентрации ионов металла (рИ) к стркцательнсгс 1 ОВ ст концентрацкк водорода 1 рН) в точках, перечисленных вышее.Зта зависимость представляет собой из себя сигмсдиальнув кривую, которая описывает свойство диссоциацки, приводящей к высвобождению протона. металлического ксжлгкса, В области значений рН 9-12 комплекс является очень стабильным а концентрация свободных ионов Сп очень и;экая. Прк р 1 7 комплекс является Относительно нгустсйчквья, что приводит х значктепьнсй ксицгнтрац",фн конов Сп: прк таких концентрациях вышеупомянутые ионы могут выполнять стабилизирующие Функции. В области значений рН 7-9 создаются условия для контролируемого высвобождения ионов Сп; кз металлического комплекса дисссцккрует ст 10 дс 017 Сц. Зта зависимость дкссоциацкк от значений рН дает возможность использовать комплексы и качестве эФФективных противомикрабных клк стабилиэкрующгх агентов в металлических комгоэкцкях.1,1 медные коилексы Обладают высокой степенью растворимости, чта указывает на ионную природу таких комплексов. Это подтверждено при помощи электрафсрезных экспериментов, когда цветная лента, смоченная н растворе комплекса, двигалась по направленив анода (положит -;ьнсгс электрода). Видимый к И-спектры подтверждают образование 1:1 соединения, Общая реакция, приводящая к образованию ксм113 5425 10 Соевыйсуп, мп А, мп 0,05 0 7,1 ЯА 2 0,05 0 011,7 мг 0 0,7 РА 0,07 РА 2 0,07 РА 3 0 011,7 мг 0 0,0" 0,09 0 ,1 0.09 0 011,7 мг О 0Пластинка 1 Пластинка 2 0 0 0 0 7,1 плекса, имеющего структурную форму(2) Н + ОН (Ьазе) Н,О Си - с 1 асаае-Дн К дЬз Сцг 1 с 1 ггаге-з .1 Сц - сггаге 3 е 1 Е Для иллюстрации биоцидной активности моноцитрата меди, содержащего два 1.аатома натрия, проведены следующие .эксперименты. Материалы.1. Для тестов были выбраны следую,щие три вида организмов: а. ЯгарЬу 1 ососсцз ацгецз, далее обозначается ЯА, 20АТСС ф 12600; Ь. АегоЬасгег аегояег.ездалее обозначается АА, АТСС ф 13048с. Рзецйошопаз аегц 8 жоза, далее обозначается РА, АТСС Ф 10145. АТССобозначает Американское собрание25видов культур,2. Соевый бульон Триптикейс, Дифко, приготовленный специальным способом при помощи растворения в горячей воде и обработки в автоклаве с 30тем, чтобы приспособить его для поддержания благоприятных условий дляроста тестовых организмов,3. Система оценивания МакЛагланароста бактерий по мутности соевогобульона.4. Система миллипористых бактериальных Фильтров для оценки жизнеспо собности бактерий и количества живых организмов.5. Комплекс моноцитрата меди (П), содержащий два атома натрия, Иа,СцС Н 0 ХН О, молекулярный вес 297, твердый материал .6. Цитрат, содержащий два атома двухвалентной меди (П), СцСН+О х х 2 1/2 Н О, молекулярный вес 360, твердый материал, далее обозначается ЭСС.7. Спектрометры Колмэна мп, для определения мутности, где ОП - мера оптической плотности, а ОЯ - устройство для удаления пелечы, образовавшеися иэ-за мутности среды.8. Стандартные стерильные трубки дня выращивания культуры снеабжены винтом9, Инкубатор, снабженный воздушной баней с температурой 35 С.Метод. Для каждого иэ видов организмов готовят три контрольные трубки, содержащие 5,0 мп соевого бульона, всего девять трубок. В каждую группу из трех трубок делают прививку культуры, содержащую примерно 10- организмов на миллиметр; привнвочный материал получают иэ основной популяции каждого вида организмов. Значение рН среды для выращивания культуры составляет примерно 7. Кроме того, готовят две плас" тинки для спектрсфотометра. В одну из трубок в каждой серии добавляют МСС и ВСС так, чтобы концентрация меди составляла 0,5 мг/мн. Результаты приведены в табл1,Т а б л и ц а 1 А.А. МСС ЭСС,мл мг.,с 1.".р за этии пп он опят з ксв ери .ентв -;и оценки количества и .",озне сиособности бактерий; при этом все вубкецат ., инз убаторуеОх 10,Я: ппи 35 С. После этой процедурыПриведенные выше результаты тестов указьдвают, что ИСС обладает заметной биоцидной активностью по отношению ко всем организмам, участвовавшимв эксгерименте, 5Была исследована противомикробная астивность комплекса моноцитрата меди-(П), содержащего два атома щелочного металла; исследовалось его токсическое и подавляющее рост бакте. 1 О рий воздействие против приведенных ниже видов микробов в средах, состоящих из маслянистых эмульсий, которые используют в качестве хладагентов в различных отраслях в машиностроении; 15 при этом значение рН охлаждающей ванны и жидкостей имеет порядок от примерно 9 до примерно 10.АегоЬасгег аегояепеяАврег 11 ця пдяег 20ВасгегоЫевБасд 11 цв зцЬгх 1 дяСапддЫа а 1 Ь 1 саг,яСйгоЬассегЕпгегоЬасСег сеггага 25БпсегоЬассег йоасаеЕясЬег 1 сЬд.а со 1К 1 еЬ в де 11 а - аегоЬ асс егМед.ввег 1 а сасаггЬа 1 дяРгогецв (РгоЫепсе Сгоцр) ,ОРгогецв ш 1 гаЬПдвРгогеця шогеапь.Ргойеця гегЦегд.РгоСецв чц 1 яагвРяецд 1 ошопая аегддддпояа35Ряецйошопав яресдевЯгарЬу 1 ососсцв а 1 ЬцвБгарЬу 1 ососсця ацгецвЯгарЬу 1 ососсддв ерЫегппддяЯгрерососсцв Геса 1 ця40Бггергососсцв ч 1 гЫапяДополнительно были проведены следующие эксперименты. Эсперимент 1. Сравнение антимикробной эффективности среды Авакяна,содержащей комплексы меди и 1:1 хелат ные соединения метаплов и полифункциоцальцых органических лигандов.Результаты испьгганий антимикробной активности показывают, что в случае использования смеси на основе среды Авакяна наблюдается либо незначительное ингибирование микроорганизмов, либо никакого ингибирования, тогда как 1:1 хелаты обладают ингибирующим действием в большей степени,чемрастворы Авакяна.Эксперимент 2. Сравнительная токсичность 1:1 хелатов двухвалентныхметаллов и полифункциональных органических лигацдов,Результаты испьггация токсичности1:1 хелатов показывают, что в случаеприменения стандартной питательнойсреды ццгибирования микроорганизмовзначительно больше (примерно в 121 ч раз), чем в случае использонадпдясреды Авакяца.Ицгибирующее влияше 1: металлкислота комгдлексов ца рост культур всоевом бульоне можно представить следующим образом.Меркаптосукцинат меди ) цитратртути ; тартрат ртутицитратмеди ) тартрат меди; цитрат кобальта ) тартрат цинка ) меркаптосукдпгцат цинка ) цитрат цинкацитрат никеля.Опьп обработки металла.Опыт проводят цад 3%-ной эмуль-сии масла в воде. К масляной эмульсии добавляют медь - оксцацетатцойкомплекс 1: 1. Стальной нал подвергают шлифованию с использовашемв качестве хладагецта вышеуказанногосостава. Полученный вал отличаетсяисключительной чистотой обработки,при этом поверхность состоит из неблагородного металла, т.е. сохраняется целлостцость поверхности.Использонашде изобретедпдя позволяет улучшить и ускорить дезинфекциюжидких сред,: яйю гЬ ьр, гфГ1чф".л - .11р,/ Г:е,Г., О, Ге нец Тс 1 д 1 ек; и)О 1 О 4