DE10212060A1

DE10212060A1 - Herstellung thermochromer Systeme aus Indikatorfarbstoffen

Info

Publication number: DE10212060A1
Application number: DE2002112060
Authority: DE
Inventors: Stephan Peitz; Susanne Reetz; Jonas Buche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-06

Abstract

Vorhandene organische Thermochrome sind teuer in der Herstellung und nicht einfach zu produzieren. Die neue Möglichkeit, Thermochrome aus unkomplizierten und günstigen Chemikalien herzustellen, erschließt neue und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. DOLLAR A Das Thermochrom besteht aus einer Indikatorbase und einem deprotonierbaren Reaktionspartner und gegebenenfalls einem unpolarem Lösungsmittel. Beim Erhitzen des Gemisches verändert sich die Farbe. Durch Abkühlen des Gemisches wird die Farbveränderung rückgängig gemacht. Das ganze System beruht auf der Temperaturabhängigkeit einer Säure-Base-Reaktion. DOLLAR A Durch die günstige Herstellung erschließen sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten als Temperaturanzeiger und Warnsignale in Schule und Haushalt. Auch der Einsatz als Schülerexperiment zur Erklärung verschiedener Stoffeinheiten im Chemieunterricht, wie Säure-Base-Reaktionen und Farbstofftheorie, ist möglich.

Description

Auf dem Gebiet der Chemie ist bekannt, dass viele anorganische und einige organische Stoffe unter Temperaturveränderung ihre Farberscheinung ändern. Es ist ferner bekannt, aus zwei miteinander reagierenden Komponenten ein System herzustellen, das die genannten Eigenschaften aufweist.
Dazu sind allerdings Reagenzien notwendig, die für allgemeinbildende Schulen weder erschwinglich noch handhabbar sind. Des weiteren ist die Anwendbarkeit der bekannten organischen Thermochrome im Schulunterricht und im Haushalt nicht gegeben.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Herstellung und Verfügbarkeit von Thermochromen zu vereinfachen und ihre Nutzung zu ermöglichen.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, durch die Verfügbarkeit der notwendigen Reagenzien, die Einfachheit ihrer Handhabung und die optimale Anwendbarkeit der Thermochrome, Systeme herzustellen, die durch ihre Temperaturumschlagsbereiche als Warnsignale dienen und als solche Verwendung in Schule und Haushalt finden können. Entsprechend ihrer Zusammensetzung und ihrer günstigen Produktion sind diese Thermochrome effektiv einsetzbar. Auch gelingt es, im Schülerexperiment schnell und unkompliziert diese Thermochrome herzustellen und an ihnen verschiedene Stoffgebiete des Chemieunterrichts zu bearbeiten wie Säure-Base-Reaktionen und die Farbstofftheorie. Des weiteren können durch die Vielzahl an Indikatorfarbstoffen unterschiedlich farbige Thermochrome erzeugt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 2 gegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht es, Thermochrome in unterschiedlichen Mengen und Farbintensitäten zu produzieren, sowie die Umschlagsbereiche in Bezug auf die Temperatur entscheidend zu beeinflussen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Es zeigt die Formel den Reaktionsmechanismus, der dem thermochromen System zugrunde liegt.
Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnung nach Aufbau und nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
Die Indikatorbase wird im Verhältnis 1 : 200 mit dem deprotonierbaren Reaktionspartner gemischt. Gegebenfalls kann das Gemisch mit einem unpolaren Lösungsmittel versetzt werden.
Durch Erhitzen des Gemisches wird der Reaktionspartner deprotoniert und die Indikatorbase nimmt das Proton auf, woraufhin sich das Absorptionsverhalten des Farbstoffs und demzufolge auch seine Farbe ändert. Durch Abkühlen des Gemisches entzieht der Reaktionspartner dem Indikator das Proton wieder und die ursprüngliche Farbe tritt wieder auf.

Claims

1. Thermochromes System, das bei Temperaturänderung reversible Farbveränderungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es als 2-Komponentensystem aus den reaktiven Bestandteilen pH-Indikatorfarbstoff und Reaktionspartner besteht.

2. Thermochromes System nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 2-Komponentensystem mit einem nicht reaktiven Lösungsmittel versetzt wird.