CS215773B1

CS215773B1 - Process for preparing colloidal suspensions of organic pigments for photometric purposes

Info

Publication number: CS215773B1
Application number: CS886180A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Jelinek
Original assignee: Zdenek Jelinek
Priority date: 1980-12-16
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Koloidní suspenze organických pigmentů se připravují tak, že se vodná suspenze organických pigmentů za přídavku dispergátorů nejdříve homogenizuje mícháním, načež se podrobí působení ultrazvuku po dobu potřebnou k rozpadu aglomerátů na primární částice. Nepřítomnost aglomerátů se kontroluje elektronově mikroskopickým sledováním. Takto připravené koloidní suspenze, u kterých nedošlo k dispergaci primárních částic, jsou Vhodné pro fotometrická měření, při nichž zaručují reprodukovatelné a průkazné výsledky.Colloidal suspensions of organic pigments are prepared by first homogenizing an aqueous suspension of organic pigments with the addition of dispersants by stirring, and then subjecting it to ultrasound for the time required to break up the agglomerates into primary particles. The absence of agglomerates is checked by electron microscopic observation. Colloidal suspensions prepared in this way, in which primary particles have not been dispersed, are suitable for photometric measurements, where they guarantee reproducible and conclusive results.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy koloidníoh suspenzí organických pignentů pro fotometrické účely, který spočívá v tom, že se vodná suspenze organických pigmentů nejdříve homogenizuje mícháním, načež se podrob! působení ultrazvuku.The invention relates to a process for the preparation of colloidal suspensions of organic pignents for photometric purposes, characterized in that the aqueous suspension of organic pigments is first homogenized by stirring, and then subjected to a detail. effect of ultrasound.

Mají-li organické pignenty splnit aplikační účely, pro které jsou určeny, je nezbytné, aby jejich vlastnosti byly reprodukovatelné. Jedna z hlavních vlastností organických pigmentů- schopnost absorbovat nebo rozptylovat světelné paprsky různé vlnové délky viditelné oblasti světla - je kontrolována různými vizuálními nebo objektivními metodami. Mezi posléze jmenované patří např. remisní nebo transmisní spektrofotometrie, měření rozptylu světla spod.If the organic pignents are to be used for the intended purposes, their properties must be reproducible. One of the main characteristics of organic pigments - the ability to absorb or scatter light rays of different wavelengths of visible light - is controlled by various visual or objective methods. These include remission or transmission spectrophotometry, light scattering measurement from below.

Výběr metod záležel vždy na tom, jak jemně rozpýlený pigment byl měřen, nebol jednotlivé metody jsou použitelné jen v určitém rozmezí velikosti částic, Vhodnost pignentů pro fotometrická měření je naopak dána nejen velikostí částic, ale také stupněm polydisperzity, který je zvětšován hlavně stupněm aglomerace primárních částic. Při uzanční přípravě suspenzí organických pigmentů pro fotometrická měření se i při reprodukovatelném rozmíchání v kapalném prostředí za event. přítomnosti dispergátorů dostávaly přece jen kolísavé výsledky, zaviněné nepravidelnou deaglomerací. Spíše se volila méně energická úprava, aby byl splněn analytický postulát co nejmenšího zasahování do vzorku. Nepovšimnuta při tom zůstala otázka, zda suspenzní směs aglomerátů a primárních částic, udržovaná k zabránění sedimentace v homogenním stavu mícháním, je skutečně reprezentativním vzorkem pro fotometrická měření.The choice of methods always depended on how finely divided pigment was measured, as the individual methods are applicable only within a certain particle size range. Convenience of pignents for photometric measurements is determined not only by particle size but also by the degree of polydispersity which is increased mainly by the degree of primary agglomeration of particles. In the preparation of organic pigment suspensions for photometric measurements, even in reproducible mixing in a liquid medium, the mixture can also be mixed. The presence of dispersants, however, obtained varying results due to irregular deagglomeration. Rather, a less energetic treatment was chosen to meet the analytical postulate of interfering with the sample as little as possible. The question of whether the suspension mixture of agglomerates and primary particles, maintained to prevent sedimentation in a homogeneous state by stirring, is indeed a representative sample for photometric measurements.

Nyní byl nalezen nový způsob přípravy suspenzí organických pigmentů pro fotometrická měření, který odstraňuje uvedené nedostatky a poskytuje reprodukovatelné a průkazné výsledkyWe have now found a new process for the preparation of organic pigment suspensions for photometric measurements, which eliminates these drawbacks and provides reproducible and conclusive results

Způsob přípravy koloidníoh suspenzí organických pigmentů podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že se vodná suspenze za přídavku dispergátorů nebo dispergační směsi míchá po dobu 1 až 60 minut, načež se na rozmíchanou homogenizovanou směs působí ultrazvukem při tepložě 25 až 70 °C po dobu potřebnou k rozpadu aglomerátů na primární částice. Nepřítomnost aglomerátů se kontroluje sledováním pomocí elektronového mikroskopu.The process for preparing the colloidal organic pigment suspensions of the present invention comprises mixing the aqueous suspension for 1 to 60 minutes with the addition of a dispersant or dispersing mixture, followed by ultrasonic treatment of the mixed homogenized mixture at a temperature of 25 to 70 ° C. disintegration of agglomerates into primary particles. The absence of agglomerates is checked by electron microscope monitoring.

Vodná suspenze, obsahující 0,1 až 0,5 % pignentů a 0,1 až 5 g dispergátorů nebo dispergační směsi, se míchá skleněným odstředivým míchadlem o průměru 1 až 5 cm po dobu 1 až 60 minut při 200 až 2 000/min. Z výmícháně směsi se pipetuje množství, které odpovídá 1/500 až 1/100 objemu odměrné banky, do které se rozmíchaná suspenze pipetuje. V odměrné baňce se suspenze rozmíchá v destilované vodě, která obsahuje 0,1 až 1,0 % dispergátoru a doplní se po rozmíchání po značku. Takto připravená suspenze se v přiměřeném množství (které stačí k provedení fotometrických měření) podrobí 10 sekund až 30 minut ultrazvukovému působení, přičemž se dbá, aby teplota nepřekračovala 25 až 70 ^UC. S výhodou je použito ultrazvukového generátoru o indikovaném kmitočtu 15 KH až 2,5 MHz a o výkonu 0,1 až 1,0 kW, přičemž generátor nebo nádoba jsou opatřeny vodním ohlazením. Aby byla zaručena maximální reprodukovatelnost, provádí se tato úprava k měření stále ve stejné ultrazvukové nádoboě a za stejného výkonu (kontrola kV a MA na generátoru).The aqueous suspension, containing 0.1 to 0.5% pignents and 0.1 to 5 g of dispersant or dispersant mixture, is stirred with a glass centrifuge with a diameter of 1 to 5 cm for 1 to 60 minutes at 200 to 2000 rpm. A quantity corresponding to 1/500 to 1/100 of the volume of the volumetric flask to which the mixed suspension is pipetted is pipetted. In a graduated flask, suspend the suspension in distilled water containing 0,1 to 1,0% dispersant and make up to the mark after stirring. The suspension in the appropriate amount (that is sufficient to perform photometric measurements) is subjected to 10 seconds to 30 minutes ultrasonic action, taking care that the temperature does not exceed 25-70 C. ^In is preferably used for the indicated generator of the ultrasonic frequency to 15 KH 2 , 5 MHz and a power of 0.1 to 1.0 kW, the generator or vessel being provided with water-smoothing. In order to guarantee maximum reproducibility, this adjustment is carried out in the same ultrasonic vessel and at the same power (kV and MA control on the generator).

Jemnost primámicn částic zpravidla vykazuje takový stupeň, že při měření nedochází po 1 až 24 hodinách k sedimentaci.The fineness of the primary particles generally exhibits a degree that no sedimentation occurs after 1 to 24 hours.

Způsob dle vynálezu umožňuje deaglomerací pigmentů v suspenzí až na primární částice, přičemž k tomu potřebná deaglomerační energie je použita v právě potřebné míře, pří které nedochází k dispergování primárních částic. Tím se získají podmínky pro fotometrická měření, např. pro spektrofotometru nebo měření rozptylu světla, které vypovídají o vlastnostech pevných primárních částic a nikoliv jejich roztoků, které ±ají charakteristiky zcela jiné, vlastním pigmentům nepříslušné.The process according to the invention makes it possible to deagglomerate the pigments in suspension up to the primary particles, and the deagglomeration energy required for this is used to the extent that no primary particles are dispersed. This provides conditions for photometric measurements, for example a spectrophotometer or light scattering measurement, which show the properties of the solid primary particles and not of their solutions, which have characteristics completely different to the pigments themselves.

Níže uvedené příklady ilustrují provedení podle vynálezu.The examples below illustrate embodiments of the invention.

Příklad 1Example 1

0,125 g Versálové stálé žluti GR se naváží do 100 ml kádinky, přidá se 50 ml destilované vody, pbsahující 1 ml dispergátoru typu polyoxyetylováných laurylaminů s obchodním názvem Berol Visco 31, a míchá se konvenčním laboratorním míchadlem rychlostí 500 obr./min po dobu 20 minut. Potom se sníží obrátky na 200 obr/min a z míchané směsi se odpipetuje 1 ml do 500 ml odmšmé baňky, ve které je předložen 1 ml Berolu Visco 31, rozmíchaný asi ve 150 ml destilované vody. Po rozmíchání se doplní objem destilovanou vodou na 500 ml, opět se rozmíchá a ěást takto získané suspenze se podrobí v téže baňce po odlití 350 ml působení ultrazvukového pole o výkonu 320 W po dobu 10 minut. Teplota je udržována chlazením na 25 °C. Získaná koloidní suspenze je takto připravena k fotometrickému stanovení extinkce při zvolené vlnové délce (např.Λ- 440 nm).0.125 g Versals of permanent yellow GR are weighed into a 100 ml beaker, 50 ml of distilled water containing 1 ml of a polyoxyethylated laurylamine type dispersant of the Berol Visco 31 type are added and mixed with a conventional laboratory stirrer at 500 rpm for 20 minutes. . The turnover is then reduced to 200 rpm and from the stirred mixture, pipette 1 ml into a 500 ml graduated flask in which 1 ml of Berco Visco 31 is mixed, mixed in about 150 ml of distilled water. After mixing, make up to 500 ml with distilled water, mix again, and part of the suspension thus obtained is subjected to a 320 W ultrasonic field for 10 minutes in the same flask after casting 350 ml. The temperature is maintained by cooling to 25 ° C. The obtained colloidal suspension is thus prepared for photometric determination of extinction at a selected wavelength (e.g. Λ-440 nm).

Příklad 2Example 2

0,15 Versálové stálé žluti GR se naváží do 100 ml kádinky, přidá se 50 ml destilované vody, obsahující směs 1 ml dispergátoru na bázi dimetylbenzyllaurylamoniumchloridu s obchodním názvem Orthosan DIB a 1 ml N-metylpyrolidonu, a míchá se konvenčním laboratorním míchadlem rychlostí 700.1/min po dobu 1 hodiny. Potom se sníží obrátky na 200 1/min a z míchané směsi se odpipetuje 1 ml do 500 ml odměrné baňky, ve které je přefflLožen 1 ml Orthosanu MB, rozmíchaný asi ve 150 ml destilované vody. Po rozmíchání se doplní objem destilovanou vodou na 500 ml, opět se rozmíchá a 150 ml takto získané suspenze se podrobí v určené baňce působení ultrazvukového pole o výkonu 300 W po dobu 25 min, přičemž teplota je držena chlazením pod 70 °C. Získaná koloidní suspenze je po rychlém ochlazení na 20 °C připravena ke stanovení závislcBti extinkce na vlněvé délce světla, např. k záznamu tzv. spektrofotometr! cké křivky.0.15 Versals of stable yellow GR are weighed into a 100 ml beaker, 50 ml of distilled water containing a mixture of 1 ml of dimethylbenzyllaurylammonium chloride dispersant with the trade name Orthosan DIB and 1 ml of N-methylpyrrolidone are added and mixed with a conventional laboratory stirrer at 700.1. min for 1 hour. The speed is then reduced to 200 l / min and 1 ml is pipetted from the stirred mixture into a 500 ml volumetric flask containing 1 ml of Orthosan MB, stirred in about 150 ml of distilled water. After stirring, make up to 500 ml with distilled water, stir again and 150 ml of the suspension thus obtained is subjected to a 300 W ultrasonic field in a dedicated flask for 25 min while maintaining the temperature below 70 ° C by cooling. The colloidal suspension obtained after rapid cooling to 20 ° C is ready to determine the dependence of the extinction on the wavelength of light, for example to record a so-called spectrophotometer! curves.

Příklad 3Example 3

0,1 g Versálové modři B /3 - modifikace) se naváží do 100 ml kádinky, přidá se 50 ml destilované vody, obsahující v tomto objemu 1 ml dispergátoru typu sodné soli sulfatovaných laurylpolyglykoleterů s obchodním názvem Etoxon EPA, a míchá se konvenčním laboratorním míchadlem otáčkami 600 1/min po dobu 1 hodiny. Potom jsou obrátky sníženy na 200 l./min a ž míchané směsi se odpipetuje 1 ml do 500 ml odměrné baňky, ve které je předložen 1 ml Etoxonu EPA, rozmíchaný asi ve 150 ml destilované vody. Po rozmíchání se doplní objem destilovanou vodou na 500 ml, opět se rozmíchá a 150 ml takto připravené koloidní suspenze se podrobí v určené baňce působení ultrazvukového pole o výkonu 350 W po dobu 25 minut. Chladí se tak, aby teplota nepřestoupila 70 °C. Nakonec se směs rychle ochladí na 20 °G. Získaná koloidní suspenze je připravena ké stanovení velikosti částic některou z metod rozptylu. světla> např· metodou dissymetrioiíou.Weigh 0.1 g of Versal Blue B / 3 - modification) into a 100 ml beaker, add 50 ml of distilled water containing 1 ml of sodium sulphated lauryl polyglycol ethers, commercially available as Etoxon EPA, in this volume, and mix with a conventional laboratory stirrer. at 600 rpm for 1 hour. Thereafter, the speed is reduced to 200 l / min and pipetted 1 ml into a 500 ml volumetric flask containing 1 ml of Etoxone EPA, mixed in about 150 ml of distilled water. After stirring, make up to 500 ml with distilled water, mix again, and 150 ml of the thus prepared colloidal suspension is subjected to a 350 W ultrasonic field for 25 minutes in a dedicated flask. Cool so that the temperature does not exceed 70 ° C. Finally, the mixture is rapidly cooled to 20 ° C. The obtained colloidal suspension is prepared for particle size determination by one of the scattering methods. lights> eg by the dissymetry method.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for preparing colloidal suspensions of organic pigments for photometric purposes, characterized in that the aqueous pigment suspension is stirred for 1 to 60 minutes with the addition of a dispersant or dispersion mixture, after which the mixed homogenized mixture is sonicated at 25 to 70 ° C particles, wherein the absence of agglomerates is checked by electron microscopy.