DE1946277A1

DE1946277A1 - Trockenmittel mit Feuchtigkeitsindikator

Info

Publication number: DE1946277A1
Application number: DE19691946277
Authority: DE
Inventors: Alois Litters; Karlheinz Dipl-Chem Dr Neisius; Adolf Dipl-Chem Dr Wenz
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1969-09-12
Filing date: 1969-09-12
Publication date: 1971-03-18
Also published as: IL34898A0; SE370328B; BE755972A; CH552404A; IL34898A; CS152364B2; GB1255117A; FR2060603A5; ZA704778B; NL7010167A; US3748272A

Description

E. M e r c k 28. JuIi 1969

Aktiengesellschaft

Darmstadt

Trockenmittel mit Feuchtigkeitsindikator

Die Erfindung betrifft Trockenmittel mit Feuchtigkeitsindikator, die aus hygroskopischen anorganischen Säuren oder Säureanhydriden im Gemisch mit festen Trägermaterialien und Farbstoffen bestehen. .

Trockenmittel im Gemisch mit festen Trägermaterialien weisen gegenüber den früher üblicherweise als Trockenmittel verwendeten reinen anorganischen Säuren oder Säureanhydriden, beispielsweise konzentrierter Schwefelsäure oder Phosphorpentoxid, praktische Vorteile auf. Solche Trockenmittel sind seit einiger Zeit im Händel erhältlich. Sie werden vor allem im Labor als Beschickung von Exsikkatoren, zur Trocknung von strömenden . Gasen, aber auch bei allen anderen Gelegenheiten benutzt, wo Feuchtigkeitsspuren aus Gasen oder abgeschlossenen Räumen entfernt werden sollen. Dabei wird das Trockenmittel mit der Zeit je nach aufgenommener Wassermenge verbraucht und damit unwirksam.

Ein entscheidender Nachteil dieser bekannten Trockenmittel ist der, daß es bisher nicht möglich war, die Abnahme der Wirksamkeit auf einfache Weise festzustellen. Dadurch ist stets die Gefahr gegeben, daß das Trockenmittel entweder zu lange benutzt wird, seinen Zweck also nicht mehr erfüllt, oder zu frühzeitig als unbrauchbar verworfen wird, also unwirtschaftlich verwendet wird.

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Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, in einfacher leise zu erkennen, wann das Trockenmittel verbraucht iat. Das geschieht dadurch, daß man dem Trockenmittel einen Farbstoff zusetzt, derart» daß das wasserhaltige Trockenmittel eine andere Farbe zeigt als das unverbrauchte Trockenmittel.

Dies ist erfindungsgemäß daduroh zu erreichen, daß man als Feuohtlgkeitsindikator einen Farbstoff wählt, der dem unverbrauchten Trockenmittel in gelöster oder ungelöster Form beigemischt eine Färbung gibt oder auch die unveränderte Farbe des Trookenmittels ohne Farbstoff beläßt. Zunehmende Wasser aufnähme bewirkt einen Farbumschlag oder eine Färbung dea Trookenmittels, wobei dieser Farbwechsel in eindeutiger Weise erkennbar ist. Der Farbumschlag oder die Färbung wird mit Sicherheit durch die Wasseraufnahme des Trockenmittelβ bewirkt, wobei die durch Wasseraufnahme geänderten Eigenschaften des Trookenmittels chemisch oder physikalisch auf den Feuchtigkeitsindikator einwirken.

Als hygroskopische anorganische Säuren oder Säureanhydride eignen sich vor allem konzentrierte Schwefelsäure oder Phosphorpentoxid.

Bevorzugt· Trägermaterialien sind Perlit, insbesondere aufbereite te β Perlit, das im Handel z. B. unter dem Kamen, "Superlit·" ® erhältlioh ist, oder ähnliche vulkanisohe öläser. Ee eignen «ich aber auoh Kieselgur, Vermiculit (mit P₂^) Wer ander« farblos· oder wenig gefärbte mineralische Stoff·,, die man alt anorganischen Säuren oder Säureanhydrlden su pulverförmiger rieeelfänigen Geaisohen verarbeiten kann. In besonderen Auaführungeformen werden die erfindungegemäßen Trockenmittel in Qa-•talt von porösen Formkörpern verwendet.

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Eb sind grundsätzlich alle Mischungsverhältnisse zwischen hygroskopischen anorganischen Säuren oder Säureanhydriden und den genannten festen Trägermaterialien fir die erfindungsgemäßen Trockenmittel verwendbar. Bevorzugt werden aber Mischungen aus 65 ^j bis 85 # der hygroskopischen anorganischen Säuren oder Säureanhydride und 35 & bis 15 % der Trägermaterialien verwendet, da diese Mischungen rieselfähige, nicht verklebende Gemische darstellen. Praktisch haben sich Gemische aus etwa 75 56 Schwefelsäure bzw. Phosphorpentoxid und 25 ^ aufbereitetem Perlit als gut geeignet erwiesen.

Die erfindungagemäß als Feuchtigkeitsindikatoren den oben genannten Gemischen zugesetzten Farbstoffe sind darin vorzugsweise zu 0,001 H> bis 1 ■& enthalten. In bevorzugten Ausführungsformen sind etwa 0,01 £ Farbstoff enthalten, wobei ein guter Kompromiß zwischen sparsamer Anwendung des Farbstoffs und kontrastreichem Farbumschlag erreicht wird.

Sie als Feuohtigkeitsindikatoren verwendeten Farbstoffe können vielen Farbstoffklassen angehören. Sie müssen jedoch stabil gegenüber dem Trockenmittel sein und den erforderlichen Farbwechsel zeigen. Es können Azo-, Triphenylmethan-, Cyanin-, Phthalein-, Phenothiazin-, Phenazin- und andere Farbstoffe verwendet werden. Für die konzentrierte Schwefelsäure enthaltenden Trockenmittel haben sich besonders Azofarbstoffe, bevorzugt saure Azofarbstoffe mit phenolischen Hydroxylgruppen bewährt. Hervorragend geeignet sind z. B. 1-Hydroxy-4-(2-eulfo-4,6-dinitrophenylazo)-naphthalin, 1-Hydroxy-2-(2,4-dini trophenylazo)-naphthalin-di aulf oneäure- (3,6 ), 1 -Hydroxy-2-^4" - ( 2-hydroxysulf onyloxyäthan-sulfonyl)-2-nitro-phenylazo7«naphthalin-di sulfonsäure-(3»6) - und 1-H^droxy-4-^2-hydroxysulfonyloxy-äthan-sulfonyl)-2-nitrophenylazq7-naphthalin. Für die phosphorpentoxidhaltigen Trockenmittel haben sioh neutrale, basische oder saure organische Farbstoffe als geeignet erwiesen. Insbesondere erwiesen sich Neutralrot, Methylorange, Metanilgelb, 1-Hydroxy-4-(2-sulfo-4,6-dinitrophenylazo)-naphthalin, Methylenblau, Patentblau, Anilinblau, Kristallviolett und Malachitgrün als gut für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet.

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Die erfindungsgemäßen Trockenmittel eignen sich zum Entfernen, von Feuchtigkeitsspuren aus abgeschlossenen Räumen oder Gasen, insbesondere auch strömenden Grasen. Sie können auch zur Trocknung oder zum Schutz vor Feuchtigkeit -von Arzneimitteln, Lebensmitteln, Chemikalien oder anderen. G?genstanden, etwa technischen Bauteilen, bei der Herstellung oder Lagerung verwendet werden. Zu diesem Zweck gibt man diese gemeinsam mit dea Trockenmittel in feuchtigkeitsdichte Gefäße oder Behälter, die gegebenenfalls auch evakuiert werdem können. Auf diese Weise lassen sich z. B. auch störende Qbsrfläohenfilme aus Wasser beseitigen. Sine bevorzugte Anwendung besteht darin, daß man durchsichtige Röhren, oder Gefäße mit den erfindungsgemäßen Trookenmitteln füllt und Gase durchleitet, die von Feuchtigkeit sspuren befreit werden sollen. !Dabei kann erfindungsgemäß die Wirksamkeit des Trockenmittel durch Beobachtung seiner Färbung verfolgt werden. Dies ist ganz besondere bei geschlossenen Apparaturen oder Umlaufapparaturen von Vorteil, übliohe Trockenrohre zum Schutz von Druckanaegleichsöffnungen an Apparaturen, die selbst oder deren Inhalt feuchtigkeitsempfindlich ist, werden vorteilhaft mit den erfindiangsgemäßen Trockenmitteln gefüllt. Spezielle Anwendungsgebiete sind die Füllung von Trockenrohren für Gefriertrocknungsapparaturen oder Apparaturen zur Herstellung hochreiner Gase, etwa Stickstoff, Helium, Wasserstoff, Sauerstoff.

Besondere Wirtschaftlichkeit ist durch die erfindungsgemäße Erkennbarkeit des Endpunktes der Wirksamkeit der Trockenmittel gegeben. Um die Wirtschaftlichkeit noch zu steigern, ist es zweckmäßig, die erfindungsgemäßen Trookenmittel in möglichst dünner Schicht anzuwenden und öfter auszutauschen. Letzteres wird durch die einfach« Feststellung des Endpunkt·« d«r Wirksamkeit rechtzeitig ermöglicht.

Di« folgenden Beispiel« stellen typisch« Ausführungen der Erfindung dar, die Erfindung ist aber nicht auf diese b«schränkt. All« vor- und nachstehenden Prozent**3il«n sind Gewichtsprozent«.

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BAD ORIGINAL

Beispiel 1

a) In 750 g 96 ^iger Schwefelsäure werden 0,1 g 1-Hydroxjr-4·- C2-sulfo-4,o-*dinitrophenylazo)-naphthalin gelöst und eit 250 g aufbereitetem Perlit {"Superlite E/70 ® " der Firma "Deutsche Perlite GmbH) vermischt. Man erhält ein rieselfähiges, kräftig rotviolett gefärbtes Pulver, dessen Farbe nach Aufnahme von etwa 40 $ Wasser in blaßviolett umschlägt. Bei Aufnahme von weiteren 10 $ Wasser wird das Gemisch farblos, bzw. nimmt es die Farbe des Trookenmittels ohne.Farbstoff an.

Dur oh Verwendung folgender Farbstoffe können naoh obiger Yorsohrift analoge Trockenmittel hergestellt werden:

b) 1 -Hydroiy~2-(2,4-dinitrophenylazo)-naphthalin-disulfoBiSäur^>e-(3»6)j Farbumschlag nach 25 $ Wasseraufnahme von violett nach gelb.

ο) 1-Hydroxy-2-/4-(2-hydroxysulfonyloxy-äthan-sulfonyl)-2-nitrophenylazq7-naphthalin-disulfon6äure-(3,6)j Farbumschlag naoh 15 ^ Wasseraufnahme von violett naoh. gelb.

d) 1 -Hydroxy-4'-^- (2-hydroxyeulfoayloxy-äthan-aulf oöyD-2-nltrophtnylazo7-naphth»lin. Farbuaaohlag naoh 25 % Wasserasifiwthae von.violett naoh gelb.

Beispiel 2 ,, .„.. ,

g phoep^rpisntoxid, 250 g aufbereitetes Perlit ("Superlite B/70 ® "'der FirmaTDeuteohe Perlite ömbH) und 0,1 g Neutralrot werden intensiv gemischt und ergeben ein Trockenmittel, das farbloe ereohelnt. Naoh Aufnahse von 25 ^ Wasser let das Trockenmittel grün, nach Aufnahme von weiteren 25 % Wa&8@rf»lau gefärbt.

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Claims

Patentansprüche

1. Trockenmittel ait Feuehtigkeitsindikator, bestehend aus
hygroskopischen anorganischen Säuren ©d@r Säureanhydriden im Gemisch mit festen f^lgermaterialien, dadurch gekennseiohnet, daS es einen Farbstoff' enthält, derart, daß das verbrauchte Trockenmittel eins andere Farbe zeigt ale das unverbrauchte Trockenmittel,

2» Trockenmittel mit Feuchtigkeitsindikato? mach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Säure konzentrierte Schwefelsäure und als Farbstoff eine Verbindung verwendet wird, die in Schwefelsäure löslieh ist und in konzentrierter Schwefelsäure eine andere Farbe als in stärker wasserhaltiger
Schwefelsäure zeigt. , - - .

3» Trockenmittel mit Feuchtigkeitsindikator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS als Farbstoff ein saurer Azofarbstoff verwendet wird.

4·/Trockenmittel mit Feuchtigkeitaindikator nach Anspruch 3, dadurch gdkennseiehnet, daS als saurer Asofarbatoff 1 »Hydroxy· 4-(2-8ulfo-4,6-diaitrophenylaao)-naphthali2i verwendet wird.

5» Trockenmittel sit Feuchtigkeiteindik&tor maoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Slureaahydrid Phosphorpentoxid und ala Farbstoff eine in Phosptiorsäuro löaliohe Verbindung verwendet wird.

6. frook®iimittel mit feuchtigkeitsindlkfitos· .Ksoh Änapruoh 5,, dadurch gokennseiohnet, daS als Farbstoff leutralrot verwendet wird. · -

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7. Trockenmittel mit Feuohtigkeitsindikator nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial Perlit verwendet wird·

8. Trockenmittel mit Feuchtigkeitsindikator nach den Ansprüchen 1 bis 7 t bestehend aus einem Gemisch aus 65 bis 85 # der hygroskopischen anorganischen Säuren oder Säureanhydride, 15 bis 35 <£ des festen Trägermaterials und 0,001 bis 1 4? Farbstoff.

9· Trockenmittel mit Feuohtigkeitsindikator nach den Ansprüchen 1 bis Bt bestehend aus 75 Gewichtsteilen konzentrierter Schwefelsäure, 25 Gewichteteilen Perlit und 0,01 Gewichteteilen f-i^droxy-4-(2-sulfo-4,6-dinitrophenylazo)-naphthalin.

10. Trockenmittel mit Feuchtigkeitsindikator nach den Ansprüchen 1 bis S, bestehend aus 75 Gewichtsteil en Phosphor pent oxid, 25 Gewichteteilen Perlit und 0,01 Gewichteteilen Neutralrot.

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