DE1598826A1 - Kolorimetrischer Indikator fuer Schwefelkohlenstoff - Google Patents

Description

DR.-iN·. oiCL.-iNa. M.ec.¹·"· ' ' ' cAMdAiiv·. D*.· ^" "ft oipt-.-i»HV·. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

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^ ^ Q-Z PATENTANWÄLTE IN STUTTGART I O >/V V» t U

27ο Febro 1967

Mine Safety Appliances Company 201 ftorth 3raddock Avenue
Pittsburgh, Pennsylvania, U„8_OA.

Koloriaotriaeher Indikator für Schwefelkohlenstoff

Die Erfindung betrifft einen kolorimctrischen Indikator fiir Schwefelkohlenstoff sowie eine Vorrichtung zurquantitativen Bestimmung dieser Verbindung in Gaeen mit Hilfe eines solchen Indikatorsβ

In einfacher Weise werden Gasanalysen mit Hilfe eines durchsichtigen Röiirchens durchgeführt, in dem ein kolorimetriacher Indikator für das zu bestimmende Gas untergebracht let; es wird dann eia«> Gr.sorobe durch dieses. Röhrchen hindurchgezogen, und bei Anwesenheit des su bestimmenden Gases tritt ein

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Parbumsehlag im Indikator ein_o Bei einer Yersuchsdurch«- führung unter Hormaibedingungen ist die Länge der Farbsäule, die einen Farbwechsel durchgemacht hat, ein Maß für die Konzentration des su bestimmenden Gases«, so daß dieses a^antitatiT bestimmt werden kannο Bas Röhrchen ist für die Lagerung an beiden linden verschlossen,, und diese Enden werden erst dann geöffnet₉ viQim. das au untersuchende Gas hindurehgesaugt werden soll,

Im folgenden soll diese Bestimsungsmethode als Farbsäulen= verfahren bezeichnet \ferden„

Dieses Verfahren konnte bisher nicht zur BestiEiEung von Schwefelkohlenstoff herangezogen werden« da kein auf diese 7erbinc'ung ansprechender Indikator bekannt war« Der Erfindung lag nun die Aufgabe sugrunde, einen kolorimetrischen Indikator au schaffen, rait dessen Hilfe Sehwefelkohlenstoffdäiapfe in anderen Gasen bestiiaat werden können₀ Diese Aufgabe wurde gemäS der Erfindung durch eine inerte, granulierte l'rägersubstans gelöst, die mit mindestens einem Kupfer^II-Salz und mindestens einem Amin des Piperazine und/oder eines organosubatituierten Piperasins mit wenigstens einem sekundären Stickstoff imprägniert iat_e Dieser Indikator zeigt beim Einsetzen mit Schwefelkohlenstoff einen auffälligen Farbumschlag mit scharfer iParbgrenze zwischen den beiden

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versehieden gefärbten farbsäulen» unä außerdem ist er so ejupfindliciis daß der Schwefelkohlenstoff noch bei oder unter äe:<? g'dlässigfeeiisgrenae für die Eonsentration pro Einheits-(2 ο 10"* } bestiiaet werden kanne Bas mit Hilfe des

Indikators durchgeführte Farbsäulenirerfahren *

gut ist besonders einfach und eignet sioh außerordentlich für

die Bestimmung τση Sclawefelkohl ens toff in Luft.

Der erfißduiigsgeiBäß© Indikator ist vor der Reaktion mit

bla»©blau -«nd naeh der Heaktion^it brawn«,.

Zur einfachen Anwendung de§ Indikators eignet sich ein ver~ ' sciilpsaen©s₉ durohsiehtiges SÖhrchei3._f in dem eine verhältnismäßig lange Säule de© Indikators untergebracht ist_a Wird dann 3iuft öder ein andere© 0&s_f welches Schwefelkohlenötoffdäfflpfe ©nthElt, du|fch äi@e®@ löiirchen gesogen, welches aus Slas §d@r eine® anderen, vom Indikator nicht angegriffenen Werkstoff besteht» so schlägt die !farbe des Indikators längs der Xn&ikstor©Eul@p beginnend an dem Ea&e des Eöhrehens,

' ' · ■ ■ '■ wirft ■ - -

an dem da» Sagf^piisoh ^tng&BOmgWf in ein© braune !farbe

Besondere vorteilhaft ist es, wenn die frägersubstana auch mit einer mit Eupf^rsalzen koaplexbildenden ?e_rblndung

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imprägniert ist, da dann die S&rbgrenze noch schärfer ausgebildet

Die Trägersubst&ns_? bei der es sich vorzugsweise um ein granuliertes Absorptionsmittel handelt _s nissit an der Farbreaktion nicht teil₉ sondern dient lediglich als cheiaisch inerter träger für die Eeagensien_o Unter den verschiedenen, verfügbaren Erägersubstanzen seichnen sieh besonders mit Aluminiusihydrosyd und Ton übersogens Glasperlen und Kieselgel aus₀

Es kann jedes wasserlösliche Kupfer-II-Sals verwendet werden«, beispielsweise Eupfer-II-Aaetatg Eupfer-II-Chlorid» Eupf3r*II-Sulfat und KupfGP-II-Hitrat „ Besonders sweefemäßig ist es_{ wenn ein Kupfer«II-Sals verwendet wird, das in einer wässrigen Lösung einer mit Kupfersalsen Komplexe bildenden Verbindung löslieh ist; ©i:a solches Eupfer-II-Salz ist beispielsweise CuCO.«

Geeignete Piperasin-Verbindungen sind das Pipei'aisin selbst« Piperazin-Hesskydr&i; xm& orgsnosubstituiorte Piperazine, die wenigstens einen sekundären Stickstoff aufweisen, beispielsweise die mit niederen Alirylresten substituierten Piperazine wie das 2~Hethylpiperasin_f das 2,5-Bimethylpiperaaiii und das 2_S6-Dimethylpiperasin_o

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kömien alle mit Kupfersalzen Komplexe bildenden Eeagensien verwendet werden, beispielsweise EDIA (das Blnatriusisalz der Äthylendiauaintetraeesigsäure) und außerdem &€ »Aminosäuren mit wenigstens einem Wasserstoff am o^-Aminos tickst off, also beispielsweise (Jlyzin, DL~Alanih, Serin und

GesBäB der Erfindung wird das Eieselgel und ein anderes Absorptionsmittel mit dem Kupfer~IX~Salz, der Piperazin-Ver-Mndung xaid. vorzugsweise auch ait dem Kupferkomplexbildner und einem Feuchthalteaittel imprägnierte

Iib folgenden wird ein besonders zweckmäßiges AusfTihrungsbei-* spiel der Erfindung beschrieben

700 Gramm Kieselgel werden mit einer wässrigen Lösung imprägniert„ die folgende Bestandteile enthältί 0,008 bis 0,8 Graran₉ vorzugsweise 0,015 Sraam eines Kupfer-II-Salzes 1 bis 40 drama, vorzugsweise 9 Srama einer Piperazinverbindung^ bis ax O₉25 GraiüiH, vorzugsweise 0,15 Grainia eines Kupferkoaplexbildners, und biß zu 20 Gramm, vorzugsweise 0,95 Gramm Triethanolamin als Peuchthalteciittel. iTacli dem Imprägnieren wird das Kieselgel getrocknet, bis es einen trockenen Eindruck nacht und schuttfähig ist; besondere geeignet ist eine Vakuumtrocknung bei 9O⁰C während ungefähr zwei Stunden oder bis ein konstantes Gewicht erreicht ist.

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Empfindlichkeit des erfinciimgsgemäSsn Indikators gegenüber SeM/afslsohlenatoff hängt etwas von dem Feuchtigkeitsgehalt des im 'tmterauehendsn Gasgesiiselias ab_o Is ist aus dieses Grunde erwünscht ₉ daß die au untersuchenden (Jasprobezi ungefähr dieselbe Feachtigksit eufweisen wie das sar Sichimg der erfindungsgesiäläen Torriclittmg irerwendete Seöt-6asgesisch_e 2weekaäSigerwQise wird deshalb das zn imtsrauehend© Gas durch ein Srocfeaiisgsmittel Maäurehgeleitet _s ahe es iait dem Indikator in 3erühruj2g ?iosmt_o Erfinätmgageaiäße Prüfröhrchen enthäten deshalb außer einer Indikatoraäule eiae kurse Säi*Je eiaes Sroekzmngsiaittels swiachen deia Indikator anö öea einiaSae Ende des Röhrchens _n Es kami gedes frocliaüagsiaittsl verwendet werden ο das mit Sehv/sfelkohleastoff nicht reagiert«, VOTSGgSWQlBe Ealaiumchlorid oder Eieselgel» Wird das letetgenamate verwendet₉ so ist es vorteilhaft „ Vsreiaa das Röhrchen bei 65°G. während dreier Tage gealtert wird, da eingewisser ieil de3 Piperasins vom Indikator in das Trocknungaiaittel wandert _β

Zur Vorausehauliohuag der J^apfindlichkeit des Indikators eignet 3ic3i ein Srüfröhrchen mit Supfer-II-Asatat₉ Hydrazinhexahydrat und Glysin, wobei das Prüfrönrehen 3^0 mm Innendurchmesser aufweist und eine 5 ca lange Iräkatorsäuie aufnimmt, Hit eines solchen Prüfröhrchen kann Schwefelkohlenstoff ±& luft noch bei einer Volumenlconzentration von 5»10*"⁶ quantitativ beetieet werden, wenn Sit «ine» Gaadurehaat« von ^; 209812/0208 ^₁ ⁷ "

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300 lal/inia während 45 Sekunden das Sas durch das Prüfröhrchen hindurchgezogen w ird _β

Die Empfindlichkeit des erfindungsgenäßen Indikators hängt verhältnismäßig wenig von der Temperatur ab; jedoch ist die ungefärbte If&rbsäuls bei Temperaturen unter ungefähr 1O⁰C beil einer gegebenen Schwefelkohlenstoffkonsentration geringfügig länger und von einer etwas heuerten Farbtönung als V*ei etwas höheren Temperaturen_o Auch dunk-elt die Farbsäule etwas nach_f wenn das Prüfröhrchen anschließend auf Hauatemperaiur erwärmt vfird c Liegt die temperatur des au ua.tex'suchenden Saagemisehee unter ungefähr 10⁰C, so ist es r>vB diesem Grunde swectoäßigj, das Prüfröhrchen mit der Hand anzuwärmen*

Dei' örfindungsgemäße Indikator spricht nur auf Schwefelkohlenstoff .a.n_r während die häufig sait Schwefelkohlenstoff veririecMen &ase wie SO_2p HgS oder 0O₂ ohne Einfluß auf
e färbung sind_e

Tas E:ieselgel sollte weder au fein noch zu grob sein, so daß das Prüfröhrchen eine Indikatoraäule mittlerer Dichte die der Gasströmung keinen su großen Strömungs-

entgegensetzt ₀ Als besonders zweckmäßig hat sich ein Elieselgel erwiesen, das durch ein 35-mesh~Sieb noch hindurch« geht, von einem öO-msah-Sieb Jedoch zurückgehalten wird,,

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Claims (1)

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   IC IL·, 1967 ? ¹⁵⁹8826

   Patentansprüche

   Kolorisietrisehsr Indikator für Schwefelkohlenstoff_f gekennzeichnet durch eine inerte vorzugsweise,, granulierte Trägersubstan?;, die mit mindestens einem Kupfer-II-salz und mindestens einem Arain des Piperazins und/oder eines organosubstituferten Piperazine mit wenigstens einem sekundären Stiefestoff imprägniert ist,

   2«Indikator nach Anaprueh 1, dadurch, gekennzeichnet, daß das 2£upfar-II~salz ein wasserlösliches SaIa ist«

   ο Indikator naeh Anspruch 1 oder 2₃ dadurch gekennselohnetc, daß die Trägersubatsns Sieseigel ist₀

   t Indukator nach eineia oder laehres-en der vorstehenden Ansprüche _r dadurch gekennzeichnet^ daß das Kv.pfsr-II-sala Kupfer-II-Azetat und das Junin Piperasinheacohydrat ist_e

   5ο Indikator nach einem oder JEekreren der vorstehenden Ansprüche# dadurch gekennzeichnet_? daß die Trägersubstanz auch noch mit oiner mit Supfersa3.sen Iroraplext-ilelenden Vorbindung imprägniert

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   Fsftr* 1967 O

   Iadikator nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die feosplexbildende "Verbindung eine «^-Aminosäure mit wenigstens isüi Wasserstoff am ^-Aminostiokstoff ist*

   ο Indikator naoh Anspruch S₉ dadurch gekennzeichnet, daß die koiaplexbildeside Yerblnäxmg Glycin ist_e

   S₁ Indikator nach oiaem oder- mehreren der vorstehenden Ansprüchen, gekennseichnet durch einen Gehalt an ffriäthanolamin₀

   9ο Indikator nach den Ansprüchen 3 tmd 4,- gekennzeichnet durch 1 bis 40 Grass des Amins und 0,008 bis 0,08 Gramm dee .Supfor-II-salzeo ,je 100 ©ramss Kieselgel„

   10, Inc7.ikai;o:i£» nach Anspruch 9₉ gekeiiiiseichnet durch einen Sehalt von weniger als 0,25 Graaas

   ο Vorriohtung sur q-aantltsitiiren BestiD3mung τοπ Schwefelkohlen- utoff in Gasen nit Hilfe eines Indikators nach einem oder mehre ren der vorstehenden ilnfjprüchen₀ dadurch gekennzeichnete daß der Indikator in einem verschlossenen, durchsichtigen Röhrchen angeordnet isto

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   12o Terfahren nach Anspruch 11, dadurch gelieaaseiclmet, daß zwischen des Indikator wnä dem eines Ende des Eöhrchens ein Trocknungsmittel angeordnet iet_e

   13c Yerfahren nach Anspimch 12, dadurch gekennzeichnet ₉ daß das Tyockntangaiüittel Kioselg©! und/oder Salsiiaachlorid ist.,

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