DE2206325C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Auslösen einer chemischen Reaktion - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Auslösen einer chemischen ReaktionInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
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- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auslösen einer chemischen Reaktion,
bei dem man die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe vor der Reaktion durch «:in Trennelement voneinander
abgesondert aufbewahrt und das Trennelement zur Auslösung der Reaktion zerstört oder deformiert.
Durch die US-PS 29 82 396 und die GB-PS 9 67 928 ist es bekannt, bei miteinander reagierenden Stoffen vor
der Auslösung der Reaktion die Stoffe mittels einer festen oder halbfesten Sperrschicht auseinanderzuhalten,
du; dann zerstört und mit dem Reaktionsprodukt vermischt wird. Die Auslösung der Reaktion erfolgt
jedoch nicht automatisch, sondern es wird z. B. bei exothermem Verlauf der Reaktion zunächst die
Sperrschicht mechanisch durchbrochen, so daß die Stoffe miteinander reagieren und Wärme entwickeln.
Durch die entwickelte Wärme schmilzt die Sperrschicht und wird mit dem Reaktionsendprodukt vermischt.
Die US-PS 26 81 168 beschreibt eine Vorrichtung, welche aus einer äußeren, elastischen Hülle und einer in
dieser Hülle liegenden, spröden Kapsel, vorzugsweise aus mit Formaldehyd behandelter Gelatine besteht, in
welcher ein Stoff eingeschlossen ist. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dadurch, daß sie nicht zur automatischen Auslösung einer Reaktion bestimmt ist, sondern die
Kapsel wird vielmehr dadurch entleert, daß man die Vorrichtung mit der Hand ergreift und die Kapsel
zerdrückt. Außerdem wird bei der Vorrichtung gemäß der US-PS der Kapselinhalt in einer bestimmten
Richtung ausgetragen.
ίο Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen man einen chemischen Prozeß
automatisch bei einer gewissen Temperatur auslösen kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den verstehenden Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung.
Die Erfindung wird nun im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, die Ausführungsbeispiele
zeigt. Es zeigen
>o F i g. 1 bis 3 bevorzugte Vorrichtungen zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig.! zeigt eine hufeisenförmige, spröde Kapsel !
aus Glas oder anderem Material, beispielsweise sprödem Kunststoff. In der Kapsel 1 ist ein Stoff 3
• s eingeschlossen, welcher mit einem die Kapsel 1
umgebenden Stoff 5 reagieren soll. Um die Reaktion einleiten zu können, müssen die Stoffe 3 und 5
miteinander in Berührung gebracht werden. Die Reaktion braucht nicht sofort einzutreten, wenn die
ίο Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung gelangen,
sondern sie kann in bezug auf Zeit und Temperatur verzögert sein, d. h. der Prozeß kann bei einer gewissen
niedrigen Temperatur eingeleitet werden, wobei aber die Reaktion extrem langsam abläuft, während der
.15 erwünschte Reaktionsverlauf nach einer gewissen Zeit bei erhöhter Temperatur erhalten wird. Gegen die
Innenseite der Schenkel der hufeisenförmigen Kapsel 1 liegt ein Behälter 2 an, der mit einem Hilfsstoff 4,
beispielsweise Wasser, gefüllt ist, die Hülle 2 des Behälters besteht beispielsweice aus Xnnststoff. Wenn
die Temperatur auf 00C oder niedriger gesenkt wird,
friert das Wasser zu Eis und steigert dabei sein Volumen. Dadurch, daß die Hülle 2 des Behälters derart
ausgebildet ist, daß sie an den gegen die Kapsel I anliegenden Stirnflächen elastisch, an den restlichen
Flächen jedoch steif und unnachgiebig ist, wird die Volumensteigerung in eine Drucksteigerung umgewandelt,
so daß die Kapsel 1 birst. Dabei strömt der bis jetzt in der Kapsel 1 eingeschlossene Stoff 3, dessen
Gefrierpunkt niedriger als der des Wassers ist, heraus und gelangt mit dem Stoff 5 in Berührung, so daß die
erwünschte Reaktion eingeleitet werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung entsprechend der in
F i g. 1 gezeigten, wo der Behälter innerhalb der Kapsel
ss 1 vorgesehen ist, um durch von innen ausgeübten Druck
die Kapsel zum Bersten zu bringen, so daß die reagierenden Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung
gelangen. Der Behälter ist wie in Fig. 1 mit einem Hilfsstoff 4, beispielsweise Wasser, das in einer Hülle 2
to eingeschlossen ist, gefüllt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 ist jedoch die gesamte Hülle 2 aus
elastischem Material hergestellt.
Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der
der Behälter wie auch in Fig. 2 in der Kapsel 1 angeordnet ist, jedoch derart, daß er den gesamten
Querschnitt der Kapsel 1 ausfüllt und in ihr einen Pfropfen bildet. Auf beiden Seiten des Behälters sind die
reagierenden Stoffe 3 und 5 vorgesehen, und der
Behälter ist also in diesem Falle gleichzeitig ein Trennglied, welches die reagierenden Stoffe auseinanderhält.
Im übrigen besteht die Kapsel I wie bisher aus sprödem Material, beispielsweise Glas, und die Kapsel 2
aus einem elastischen Material, beispielsweise Kunst- s stoff. Wenn der sich in der Kapsel 2 befindende
Hilfsstoff beispielsweise Wasser ist, wird die Kapsel 1
bersten, wenn das Wasser zu Eis friert, wobei die reagierenden Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung
gebracht werden. Es ist auch möglich, daß der sich in der Kapsel 2 befindende Hilfsstoff ein gasförmiger Stoff ist,
beispielsweise Äther, und daß bei Temperatursenkung das Gis zu Flüssigkeit kondensiert wird, wobei die
elastische Kapsel 2 ihr Volumen reduziert, so daß die reagierenden Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung
gebracht werden.
Ein besonderes Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist das Aktivieren eines Lebensmiuelindikotors
gemäß der deutschen Patentanmeldung P 20 10 938.0, wobei die am Anzeigeprozeß teilnehmenden
Stoffe Enzym, Substrat, Indikator und gegebenenfalls Puffersubstanz sind. Bei dieser Anwendung wird
der Indikator an einer Lebensmittelverpackung angebracht, beispielsweise vor dem Frieren bei der
Herstellung von tiefgefrorenen Lebensmitteln. Wenn die Verpackung mit dem Indikator dann in die
Gefriermaschine eingebracht wird, wird der Indikator in der oben genannten Weise aktiviert und zeigt dann, ob
das Lebensmittel unzweckdienlichen Zeit-Temperaturbedingungen ausgesetzt war.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zum Auslösen einer chemischen Reaktion, bei dem man die an der Reaktion
teilnehmenden Stoffe vor der Reaktion durch ein Trennelement voneinander abgesondert aufbewahrt
und das Trennelement zur Auslösung der Reaktion zerstört oder deformiert, dadurch gekennzeichnet,
daß man einen Hilfsstoff, der bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur infolge
Phasenänderung sein Volumen ändert, in einem völlig oder teilweise elastischen Behälter einschließt
und diesen Behälter so auf das Trennelement einwirken läßt, daß die an der Reaktion teilnehmenden
Stoffe bei Erreichen der vorbestimmten Temperatur in Berührung gebracht werden.
Z Vorrichtung zum Auslösen einer chemischen Reaktion gemäß Anspruch 1, welche Vorrichtung
die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe vor der Reaktion dutch ein Trennelement voneinander
abgesondert aufbewahrt, wobei das Trennelement
zur Auslösung der Reaktion zerstörbar oder deformierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung außerdem einen Hilfsstoff (4) umfaßt, der bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur
infolge Phasenänderung sein Volumen ändert, in einem völlig oder teilweise elastischen Behälter (2)
eingeschlossen ist und bei der genannten Volumenänderung imstande ist, durch den Behälter (2) derart
auf das Trennelement (5) einzuwirken, daß die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe (3, 5) bei Erreichen
der vorbestimmten Temperatur in Berührung gebracht werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hilfsstofl (4) Wasser ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser ein den Gefrierpunkt
reduzierendes Mittel hinzugesetzt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (1)
aus einer starten Kapsel aus Glas oder Kunststoff besteht.
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