DE2403229A1

DE2403229A1 - Fluessigkonzentrate mit indikator zum anzeigen von verduennungsvorgaengen

Info

Publication number: DE2403229A1
Application number: DE19742403229
Authority: DE
Inventors: Barry Smithies
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1973-02-13
Filing date: 1974-01-24
Publication date: 1974-08-15
Also published as: GB1424714A; IT1002745B; AU6455274A; FR2217403B1; FR2217403A1

Description

Flüssigkonzentrate mit Indikator zum Anzeigen von Verdünnungsvorgängen

Die Erfindung betrifft Flüssigkonzentrate, die in verdünnter Form verwendet werden, wie Flüssigwaschmittel oder ähnliche Waschmittelkonzentrate, oder acker- oder gartenbauliche Chemikalien wie Dünger oder Insektizide. Flüssige Produkte ■ und insbesondere Waschmittel, Bleichen und Weichspüler werden vorteilhafterweise aus Gründen der Lagerung und des Transportes in konzentrierter Form verpackt. Derartige Konzentrate haben aber keine weitverbreitete Anwendung gefunden, da sie vor der Verwendung in geeigneter Weise verdünnt werden müssen und eine Verdünnung das genaue Abmessen von Konzentrat und Verdünnungsmittel erfordert. Es besteht daher ein Bedürfnis, Verdünnungsvorgänge von Flüssigkonzentraten für den Verbraucher zu vereinfachen, so daß die Notwendigkeit der Abmessung exakter Mengen entfällt und der Verbraucher leicht und ohne Mühen eine verdünnte verwendungsfähige Lösung herstellen"kann.

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ORIGINAL INSPECT

Erfindungsgemäß werden zur Verwendung zu verdünnende Flüssigkonzentrate vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie in einem Lösungsmittel einen pH-empfindlichen · Farbstoff enthalten und daß der pH-Wert des Konzentrates bei geeigneter Verdünnung den pH-Wert des Titrationsendpunktes des pH-empfindlichen Farbstoffes erreicht.

Erfindungsgemäß können verdünnte Lösungen aus einem Flüssigkonzentrat hergestellt werden, wenn dieses Flüssigkonzentrat einen pH-empfindlichen Farbstoff enthält und der pH des Flüssigkonzentrates so ist, daß nach geeigneter Verdünnung der pH-empfindliche Farbstoff seine Farbe wechselt und die geeignete Verdünnung des Flüssigkonzentrates durch einen Farbwechsel festzustellen ist.

Als flüssige Konzentrate können verschiedene, üblicherweise in konzentrierter Form hergestellte Mischungen verwendet werden, wie beispielsweise flüssige konzentrierte Allzweckreihiger, flüssige Bleichmittelmischungen, konzentrierte Flüssigwaschmittel, flüssige Weichspülmittel und Wäschepflegemittel, Vorwaschmischungen oder Mischungen zur Pflege von Rasen und Garten wie Dünger und Insektizide. Diese konzentrierten Mischungen werden erst verwendet, nachdem sie in geeigneter V/eise mit einem Lösungs- oder Verdünnungsmittel, und zwar meist Wasser, verdünnt worden sind.

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In flüssigen Waschmittelkonzentraten können vorzugsweise anionische oder nichtionische Tenside eingesetzt werden. Geeignete anionische Tenside sind beispielsweise Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, Paraffinsulfonate und Alkyläthersulfate. Wirksame nichtionische Tenside sind beispielsweise die Alkylenoxidaddukte (2 bis 100 Mol Äthylenoxid) von Fettalkoholen, Amiden oder anderen hydrophoben Verbindungen mit reaktivem Wasserstoff.

Der Gehalt an aktiven Bestandteilen in den Konzentraten kann in weitem Bereich variiert werden, wie beispielsweise zwischen etwa 25 bis 99 Gew.% oder darüber.

Um Konzentrate in verdünnter Form einsetzen zu können, war es bisher notwendig, eine Menge desselben sorgfältig abzumessen, um zufriedenstellende Resultate zu erzielen.

Allerdings haben Hausfrauen und andere Verbraucher häufig die Menge des zum Konzentrat zuzusetzenden Verdünnungsmittels nicht genau gemessen und somit entweder die aktiven Bestandteile nicht vollständig ausgenutzt, wenn zu wenig Verdünnungsmittel zugesetzt wurde, oder die Wirksamkeit des Konzentrates durch Zugabe von überschüssigem Verdünnungsmittel verringert, da die aktiven Bestandteile dann in zu geringen Konzentrationen vorliegen.

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Bei flüssigen Grobwaschmitteln für automatische Waschmaschinen wird häufig eine abgemessene Menge des Konzentrates zugegeben, so daß beim Zulaufen des Wassers in die Maschine gleichzeitig eine geeignete Verdünnung erzielt wird. Bei Verwendung von Waschmitteln oder anderen Haushaltschemikalien in kleinen Mengen wie beispielsweise im Handwaschbecken oder im Eimer wird von vielen Verbrauchern nur eine etwa entsprechende Menge des Konzentrates oder ein anderes ungenaues Maß verwendet und dann der Eimer oder ein anderer Behälter mit Wasser aufgefüllt. Bei diesem Verfahren wird die genaue Verdünnung des Konzentrates im allgemeinen nicht erreicht.

Da aber die meisten Waschmittel und Haushaltschemikalien bei bestimmten Konzentrationen am wirksamsten sind, kann die genaue Verdünnung dieser Konzentrate nicht überbetont werden. Darüber hinaus beeinflußt der pH der verdünnten Flüssigkeiten die Wirksamkeit dieser flüssigen Mischungen, insbesondere, wenn diese Mischungen Buildersalze und/oder Sequestriermittel oder andere pH-empfindliche Bestandteile enthalten.

Zwar ist Wasser das bevorzugte Lösungs- und Verdünnungsmittel, da es den pH-Wert schneller als organische Lösungsmittel verändert; in manchen Fällen kann das als Lösungs- oder Verdünnungsmittel verwendete Wasser aber mit bis zu etwa 15 Gew. %

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eines polaren organischen Lösungsmittels wie Methanol, Äthanol oder anderen niederen Alkanolen vermischt werden.

pH-empfindIiehe Farbstoffe sind an sich bekannte Verbindungen, die in mindestens zwei verschiedenen Formen mit jeweils verschiedener Farbe vorliegen.

Einer der bekanntesten pH-empfindlichen Farbstoffe ist Phenolphthalein, das bei einem deutlichen Anstieg des pH-Wertes von farblos nach rot umschlägt. Diese pH-empfindlichen Farbstoffe sind für ein breites Spektrum der pH-Werte erhältlich, und zwar von Farbstoffen, die ihre Farbe bei einem sauren pH ändern bis zu Farbstoffen, die ihre Farbe in einem hochalkalischen pH-Bereich ändern.

Der Punkt, an welchem ein pH-empfindlicher Farbstoff von der Farbe der Säureform zur Farbe der alkalischen Form oder umgekehrt umschlägt, wird im allgemeinen der Titrationsendpunkt genannt.

Da viele der Waschmittelkonzentrate, die in verdünnter Form angewendet werden, entweder leicht sauer oder basisch reagieren, das heißt also einen pH im Bereich von 4 bis 10 aufweisen, werden vorzugsweise pH-sensitive Farbstoffe angewendet, deren Titrationsendpunkt in diesem Bereich liegt.

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Darüber hinaus sind viele Waschmittel, insbesondere solche mit einem Gehalt an biologisch abbaubaren Tensiden, bei einem leicht alkalischen pH wie beispielsweise im Bereich von etwa 7jl bis 10 stärker wirksam, so daß für solche Produkte Indikatoren mit einem Umschlagsintervall in diesem Bereich vorzugsweise eingesetzt werden. Allerdings lassen sich Flüssigkonzentrate bei geeigneter Wahl eines pH-empfindlichen Farbstoffes in jedem pH-Bereich herstellen, so daß bei entsprechender Verdünnung der Titrationsendpunkt erreicht wird und der pH-empfindliche Farbstoff die Farbe wechselt.

Geeignete pH-empfindliche Farbstoffe, die im allgemeinen auch als Indikatoren bezeichnet werden, sind beispielsweise: Thymolsulfophthalein, Tetrabromphenolsulfophthalein, Dibrom-O-cresolsulfophthalein, Dibromthymolsulfo-phthalein, Phenolsulf ophthalein, O-Cresolsulfophthalein, m-Cresolsulfophthalein, Tetrabrom-m-cresolsulfophthalein, Dichlorphenolsulfophthalein, Dibromphenolsulfophthalein und Phenolphthalein. Andere geeignete Indikatoren sind beispielsweise in Handbook of Chemistry and Physics, 43. Auflage, Seiten 1711-1713 und in Hackh's Chemikal Dictionary, 4. Auflage, Seite 344, angegeben.

Im allgemeinen wird nur eine sehr geringe Menge des Indikators oder des pH-empfindlichen Farbstoffes im Konzentrat benötigt;

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meist beträgt die Konzentration etwa 0,05 bis 0,2 Gewichtsteile im Konzentrat.

Der pH des Konzentrates in Bezug auf einen bestimmten Indikator kann in üblicher Weise durch Einstellung des StandardpH-Wertes einreguliert werden, indem beispielsweise geringe Mengen Säure oder Base zugesetzt werden, die die Eigenschaften des Konzentrates nicht beeinträchtigen, so daß der pH-empfindliche Farbstoff bei der Verdünnung seine Farbe ändert. Zwar ist es manchmal schwierig, den pH-Abfall oder -Anstieg eines Konzentrates bei Verdünnung vorherzusagen, da manche Mischungen Salze enthalten, die unter bestimmten Bedingungen als Puffer wirken können; im allgemeinen kann der betreffende Wert aber in einfacher Weise empirisch unter Verwendung eines pH-Meters festgestellt werden. Wenn der pH-Wert oder . die pH-Änderung bei Verdünnung erst einmal festgestellt ist, können ein geeigneter Indikator sowie Maßnahmen zur Einstellung des pH-Wertes angewendet werden. Im allgemeinen beträgt die pH-Änderung bei Verdünnung etwa 0,2 bis 0,8 bei 10-fächer Verdünnung, und zwar in Abhängigkeit vom AusgangspH-Wert, da, wenn Wasser, das annähernd neutral reagiert, zu einer konzentrierten Lösung zugesetzt wird, die Konzentration der Hydroniumionen im Vergleich zu Hydroxidionen sich ändert und somit eine Änderung des pH-Wertes eintritt. Zwar gibt es geringere Abweichungen im pH-Wert von Leitungswasser, diese geringen Abweichungen beeinträchtigen im allgemeinen das Gesamtergebnis aber nicht.

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Da die meisten Konzentrate für den Haushalt mindestens auf das 10-fache und manchmal bis auf das 1000-fache verdünnt werden, muß der jeweilige pH-Indikator so ausgewählt werden, daß er sowohl auf die Mischung als auch auf den bei der Verwendung üblichen Verdünnungsgrad anspricht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele näher erläutert. Falls nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht.

Beispiel 1

Aus den folgenden Bestandteilen wurde ein konzentriertes Plüssxgwaschmittel hergestellt:

"Neodol 25-3S"

(Natriumsalz eines C₁₂ bis CL₁--

Alkohols mit 3 Mol Äthylenoxid,

60 % Wirkstoff) ' 25,0

Isopropylalkohol 8,6

optische Aufheller 1,1

Phenolsulfophthalein 0,1

Wasser q.s. ad

100,0

Dieses Konzentrat weist einen pH-Wert von etwa 8,0 auf. Bei diesem pH-Wert bildet Phenolsulfophthalein einen purpur-

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farbenen Farbstoff. Bei der Verwendung wird das Flüssigwaschmittel in einem Verhältnis von 1/4 Meßbecher zu 56,8 Litern Wasser verdünnt. Bei der Verdünnung fällt der pH in der verdünnten Lösung auf etwa 7_}6 ab, und zwar unter den Titrations· endpunkt des Phenolsulfotaleins bei 7>7_S so daß der pH-empfindliche Farbstoff nach gelb umschlägt und damit anzeigt, daß das Waschmittelkonzentrat richtig verdünnt wurde.

Beispiel 2

Aus den folgenden Bestandteilen wurde ein Flüssigwaschmittelkonzentrat hergestellt:

"Neodol 45-11" (C₁Jj bis C₁-AIkOhOl

mit 11 Mol Äthylenoxid) 45,0

Tetrahydroxybernsteinsäure 18,4

Isopropylalkohol 6,0

Phenolphthalein ■ 0,1

Wasser q.s. ad

100,0

Der pH-Wert dieses Konzentrates wird mit Natriumhydroxid auf etwa 10,2 eingestellt. Bei diesem pH-Wert erteilt Phenolphthalein als Indikator dem Konzentrat eine deutliche rosa Färbung. Bei der Verwendung wird das Konzentrat auf das 100-fache mit Wasser verdünnt, so daß der pH-Wert in der

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verdünnten Lösung auf etwa 9»4 abfällt. Bei einem pH von etwa 9,7 schlägt Phenolphthalein von rot oder rosa nach farblos um und zeigt damit an, daß die notwendige Wassermenge zugesetzt wurde.

Beispiel 3

Aus den angegebenen Bestandteilen wurde ein Schaumbadkonzentrat hergestellt:

Natrium-alkyläthersulfat 3O₄O

Kokosalkyl-methyltaurat 10,0

Salz 5,0

Bromcresolpurpur 0,2

Parfüm 9,5

Wasser q.s. ad

100,0

Der pH-Wert des Konzentrates wird zur sauren Seite und der damit verbundenen Farbänderung mit einer geeigneten Säure wie verdünnter Salzsäure eingestellt. Die Farbänderung bei genauer Verdünnung erfolgt von olivgrün nach violett.

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Claims

Patentansprüche

1. Vor der Verwendung zu verdünnendes Flüssigkonzentrat, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem Lösungsmittel einen pH-empfindlichen Farbstoff enthält und daß der pH-Wert des Konzentrates nach geeigneter Verdünnung in der verdünnten Lösung den Umschlagspunkt oder Titrationsendpunkt des pH-empfindlichen Farbstoffes erreicht.

2. Flüssigkonzentrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als konzentriertes Flüssigwaschmittel vorliegt,

3. Flüssigkonzentrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-empfindliche Farbstoff etwa O_aO5 bis 0,2 Gewichtsteile der Gesamtmischung ausmacht.

H. Flüssigkonzentrat nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Titrationsendpunkt des pH-empfindlichen Farbstoffes im pH-Bereich von 4 bis 10 liegt.

5. Flüssigkonzentrat nach Anspruch 1 bis k> dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Wasser verwendet wird.

6. Verfahren zur Herstellung einer verdünnten Lösung aus einem Flüssigkonzentrat, dadurch gekennzeichnet, daß ein

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pH-empfindlicher Farbstoff zu dem Flüssigkonzentrat zuge setzt wird und daß der pH-Wert des Flüssigkonzentrates bei entsprechender Verdünnung zu einem Farbwechsel des pH-empfindlichen Farbstoffes führt und daß das Flüssigkonzentrat mit einem Verdünnungsmittel bis zur feststell baren Farbänderung verdünnt wird.

7. Verfahren nach Anspruch S₃ dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiges Waschmittelkonzentrat verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß als Verdünnungsmittel Wasser verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein pH-empfindlicher Farbstoff mit einem Titrationsendpunkt im pH-Bereich von 4 bis 10 verwendet wird.

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