ES2237442T3 - Indicadores de humedad para la capacidad absorbente de un desecante. - Google Patents
Indicadores de humedad para la capacidad absorbente de un desecante.Info
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-
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Abstract
Indicador de humedad que comprende un soporte coloreado con cloruro de cobre o una o más sales capaces de liberar iones Cu++ e iones Cl-, y uno o más cloruros metálicos o sales higroscópicas sinérgicas, seleccionados entre cloruro magnésico, cloruro de litio, cloruro sódico, cloruro cálcico, cloruro potásico, cloruro bárico, cloruro férrico, nitrato potásico, nitrato cálcico, acetato potásico, nitrato magnésico, sulfato sódico, bromuro sódico, dicromato potásico.
Description
Indicadores de humedad para la capacidad
absorbente de un desecante.
La presente invención se refiere a indicadores de
humedad capaces de indicar la capacidad absorbente de un material
desecante o, más generalmente, las condiciones de humedad presentes
en el medio en el cual está colocado el indicador.
Los indicadores de humedad de acuerdo con la
invención comprenden un principio activo el cual se usa en
particular para la coloración de sílice amorfa o gel de sílice, para
la coloración de soportes sólidos en la forma de etiquetas o para la
coloración de gránulos de bentonita o de sulfato cálcico, o para la
impregnación de tamices moleculares, alúmina, harina de fósiles,
tierra de diatomeas o similares.
Los tipos principales de desecantes estáticos
sólidos que se encuentran comercialmente disponibles son gel de
sílice, bentonitas, tamices moleculares y alúmina.
Las aplicaciones principales son:
\bullet Deshidratación de líquidos y gases
industriales.
\bullet Protección de materiales, productos
químicos y farmacéuticos, partes metálicas y circuitos electrónicos
contra la humedad atmosférica, usando bolsitas, paquetes o cápsulas
desecantes colocadas dentro del empaquetado protector.
\bullet Secado del aire en aparatos y
transformadores eléctricos.
Siempre es necesario demostrar la capacidad
absorbente del material desecante, no solamente en el momento de su
venta sino además en el momento de su uso.
Por estas razones, en cualquier aplicación en la
cual sea necesario ensayar rigurosamente el poder desecante de la
sílice, se usa gel de sílice azul (sílice amorfa que contiene 0,5%
en peso de cloruro de cobalto).
El gel de sílice azul indica cuando este está
agotado mediante el cambio de color de azul (máxima actividad
desecante) a rosa (inactivo como desecante).
Sin embargo, cuando se empaquetan productos
basados en arcilla desecante (material que no muestra diferencias
obvias entre su máximo de actividad y el agotamiento del poder
desecante), se introducen etiquetas que indican la humedad dentro
del envase. De esta forma, el comprador del producto comprueba
personalmente la actividad desecante del material comprado.
Además, estas etiquetas indicadoras se usan
comúnmente para indicar las condiciones de humedad presentes dentro
de paquetes industriales, señalando, de esta forma, cualquier
penetración de humedad dentro de estos paquetes y revelando las
condiciones ambientes presentes durante el transporte.
Una porción del área de las etiquetas indicadoras
está impregnada con una solución de cloruro de cobalto. Esta zona
cambia de color de azul a rosa dependiendo de la humedad presente en
el medio en el cual está colocado la etiqueta; el cambio de color es
reversible y, de esta forma, permite la regeneración de la etiqueta
para uso posterior.
La concentración de la solución de cloruro de
cobalto usada para colorear las etiquetas indicadoras determina la
sensibilidad a los diversos contenidos de humedad y, de esta forma,
la posibilidad de cambiar de azul a rojo con el fin de ajustarse lo
más posible a las condiciones ambientes en las cuales se requiere
que trabaje el indicador de humedad.
La WO 98/16821 describe un dispositivo para la
determinación de agua que comprende un soporte coloreado con cloruro
de cobre como el material indicador y una o más sales metálicas con
el fin de optimizar la respuesta del
color.
color.
Por otra parte, la WO 92/02804 describe un
indicador de humedad que comprende tiocianato de cobalto como
material indicador y una sal higroscópica. La sal higroscópica está
seleccionada entre el grupo formado, entre otros, por cloruro de
cobre, cloruro sódico y cloruro potásico.
En la Enmienda XXV de la Directiva Europea
67/548, el cloruro de cobalto usado hasta entonces en el campo de
los materiales desecantes dentro de sílice o sobre etiquetas como un
indicador de humedad, ha sido reetiquetado y reclasificado.
Las consecuencias de esta reglamentación incluyen
una serie de advertencias con respecto a la manipulación y uso de
productos que contienen sales de cobalto inorgánicas.
Puesto que, en el gel de sílice azul, en las
etiquetas indicadoras y en los gránulos de bentonita y materiales
soporte similares, la coloración está dada por el cloruro de cobalto
a una cierta concentración, se presenta el problema de la
identificación de uno o más componentes capaces de reemplazar al
cloruro de cobalto en su función como una substancia capaz de
cambiar de color de acuerdo con la humedad atmosférica.
Este problema es el objetivo a resolver de la
invención y, de acuerdo con ello, proporcionar indicadores de
humedad cuyas características sean al menos iguales a las de los
actualmente existentes, los cuales hacen uso del cloruro de
cobalto.
Este objetivo se ha logrado, de acuerdo con la
invención, mediante las características de las reivindicaciones
independientes adjuntas.
Las realizaciones ventajosas de la invención se
encuentran en las reivindicaciones dependientes.
Esencialmente, de acuerdo con la invención, se
usa cloruro de cobre (CuCl_{2}) como principio activo en
combinación con uno o más cloruros metálicos o sales higroscópicas
sinérgicas que contienen un anión capaz de colorear soportes
sólidos, las cuales, además de ser opcionalmente desecantes, cambian
de color de acuerdo con la humedad presente en el medio con el cual
ellas están colocadas en contacto.
En particular, con este principio activo, el
Solicitante ha desarrollado un nuevo gel de sílice coloreado cuyas
capacidades de absorción de humedad no son diferentes de las del gel
de sílice previo, el cual puede regenerarse sin problemas, y el cual
experimenta un cambio de color de pardo-amarillo
(cuando está seco) a aguamarina (cuando está húmedo).
Además, con este principio activo ha sido posible
identificar muchas mezclas acuosas y de agua-alcohol
diferentes que permiten la producción de cartas de indicador de
humedad y mezclas secas de sales desecantes y materiales con el fin
de producir gránulos desecantes indicadores de humedad o productos
manufacturados de cualquier tipo conteniendo estas
características.
La invención se describe a continuación con mayor
detalle, con la ayuda igualmente de ejemplos, con referencia a los
campos de aplicación mencionados anteriormente: geles de sílice,
etiquetas indicadoras de humedad, gránulos desecantes.
El nuevo gel de sílice coloreado se obtuvo
impregnando gel de sílice con cloruro de cobre II (indicado para
mayor simplicidad como cloruro de cobre o principio activo,
abreviadamente P.A.), combinado con otras sales sinérgicas.
El gel de sílice coloreado capaz de cambiar de
color cuando pasa de completamente deshidratado a parcialmente
hidratado, puede producirse reemplazando, durante el procedimiento
industrial diseñado para la producción de gel de sílice azul, el
cloruro de cobalto con una mezcla de cloruro de cobre y otra sal
sinérgica, la cual debe principalmente contener iones cloruro y
opcionalmente ser higroscópica.
La mezcla de la invención, usada para la
impregnación de gel de sílice, consiste en cloruro de cobre asociado
con diversas sales de cobre y sales higroscópicas que actúan como
sinérgicos.
Opcionalmente, la mezcla de la invención puede
mejorarse mediante la adición de sales coloreadas, capaces, de esta
forma, de modificar la coloración del gel de sílice.
Después de la inmersión del gel de sílice blanco
en una solución compuesta del principio activo y de su sinergista,
se genera un material que experimenta cambios de color de
amarillo-pardo cuando está seca a aguamarina cuando
está húmedo.
Los cambios de color del material obtenido
después de impregnación con la mezcla de la invención, pueden
evaluarse mediante la exposición del material a diferentes valores
de humedad relativa en una cámara climática.
Dependiendo de las concentraciones del principio
activo y del sinergista en la mezcla usada para la impregnación, y
como una función de los tiempos de contacto entre la mezcla y el
material al cual se da un color, puede obtenerse un material que es
más o menos sensible a la humedad, el cual, de esta forma,
experimenta el cambio de color de pardo-amarillo a
aguamarina a diferentes humedades relativas.
Entre los productos seleccionados con una función
sinérgica que pueden usarse, se encuentran, por ejemplo, los
cloruros higroscópicos o delicuescentes siguientes: cloruro de
magnesio, cloruro de litio, cloruro sódico, cloruro cálcico, cloruro
potásico, cloruro bárico, cloruro férrico o, en general, cloruros
metálicos.
Entre las sales sinérgicas que no contienen iones
cloruro, las cuales, no obstante, permiten diferentes tonalidades de
color para el gel de sílice, es preciso mencionar (en presencia de
iones de cobre), por ejemplo, al: nitrato potásico, nitrato cálcico,
acetato potásico, nitrato magnésico, dicromato potásico, bromuro
sódico.
Los ejemplos de aniones, introducidos en la forma
de sales sinérgicas, los cuales, en presencia de iones de cobre,
proporcionan una coloración base al gel de sílice tal que se
modifica la coloración impartida por el principio activo solo, son:
iones bromuro, iones dicromato, iones nitrato, iones sulfato.
Las sales higroscópicas se usan en cantidades no
superiores a 30 veces la cantidad de cloruro de cobre.
El gel de sílice se impregna sumergiéndole en
soluciones que contienen el principio activo y su sinergista. El gel
de sílice blanco usado para esta operación puede estar completamente
seco, en cuyo caso la posterior ruptura del cristal de gel de sílice
tiene lugar durante el procedimiento de hidratación e impregnación,
o gel de sílice precipitada que contiene aún 90% de agua coordinada
en su interior, la cual, después del secado, reduce su tamaño y peso
para generar el gel de sílice usualmente vendido.
En general, el gel de sílice que contiene aún 90%
de agua se sumerge en una solución acuosa que contiene el principio
activo y su sinergista durante el tiempo requerido para absorber el
principio activo y su sinergista en una cantidad tal que asegure un
producto acabado que contenga entre 0,1% y 1,5% en peso del
principio activo y hasta 3% de su sinergista. Las soluciones usadas
para obtener estos resultados finales pueden ser altamente
concentradas y permitir cortos tiempos de inmersión, o débilmente
concentradas con largos tiempos de inmersión.
De acuerdo con ello, resulta evidente que,
dependiendo del gel de sílice de partida, pueden usarse soluciones
más o menos concentradas.
A continuación, se ilustran un cierto número de
ejemplos que pueden demostrar más claramente el uso del principio
activo y su sinergista.
Se prepararon 7 soluciones (E, F, G, H, I, L y O)
que contenían 1,5 gramos de principio activo de cloruro de cobre,
0,4 litros de agua y diversos tipos de sinergistas, 2 soluciones que
contenían el principio activo solamente a diferentes concentraciones
(Soluciones M y N) y una solución que contenía una cantidad mayor
tanto del sinergista como del principio activo (Solución P).
En cada solución se sumergieron 500 gramos de
sílice precipitada amorfa que contenía 90% de agua, durante un
período de 24 horas.
El gel de sílice así obtenido se drenó y secó en
una estufa a 120ºC durante 24 horas.
Las soluciones se marcaron alfabéticamente:
E) 1,5 gramos de cloruro de cobre, 3,0 gramos de
nitrato potásico, 400 ml de agua,
F) 1,5 gramos de cloruro de cobre, 7,7 gramos de
nitrato magnésico, 400 ml de agua,
G) 1,5 gramos de cloruro de cobre, 2,5 gramos de
cloruro de litio, 400 ml de agua,
H) 1,5 gramos de cloruro de cobre, 4,4 gramos de
cloruro cálcico, 400 ml de agua,
I) 1,5 gramos de cloruro de cobre, 3,5 gramos de
cloruro sódico, 400 ml de agua,
L) 1,5 gramos de cloruro de cobre, 4,5 gramos de
cloruro potásico, 400 ml de agua,
M) 1,5 gramos de cloruro de cobre y 400 ml de
agua, sin ningún sinergista,
N) 5 gramos de cloruro de cobre y 400 ml de agua,
sin ningún sinergista,
O) 1,5 gramos de cloruro de cobre, 6 gramos de
cloruro magnésico, 400 ml de agua,
P) 5 gramos de cloruro de cobre, 20 gramos de
cloruro magnésico, 400 ml de agua.
La Tabla adjunta resume las mezclas
experimentales:
\newpage
Las sílices M y N, producidas mediante la
inmersión del gel de sílice en soluciones de principio activo (P.A.)
solamente, proporcionaron tonalidades de coloración en seco que
variaron desde verde oliva hasta verde oscuro tendiendo hacia el
negro.
Mediante la inmersión de la sílice en soluciones
que contenían, además del principio activo, diversos sinergistas
conteniendo iones cloruro, tales como: cloruro de litio, cloruro
cálcico, cloruro magnésico, cloruro sódico y cloruro potásico, y
usando una cantidad constante de P.A. (p. ej., G, H, I, L, O), se
obtuvieron sílices coloreadas de amarillo con diversas tonalidades
del mismo.
La importancia de haber introducido los iones
cloruro mediante el sinergista, puede deducirse, de esta forma, en
el cambio de color de la sílice dependiendo de la humedad contenida
en el material. Específicamente, la sílice obtenida con el P.A.
solamente es de color verde oliva cuando está seca, mientras que la
sílice con la misma cantidad de P.A. y 0,06 moles de iones cloruro
agregados en solución mediante el sinergista, genera una sílice con
una tonalidad amarillo-parda cuando está seca.
Las diversas tonalidades de amarillo pueden
atribuirse a la presencia del tipo diferente de catión.
La sílice producida mediante inmersión en
soluciones que contienen la misma cantidad de P.A. y un sinergista
que contiene uno de los cationes usados previamente (magnesio y
potasio) pero conteniendo un anión nitrato en lugar de un anión
cloruro (Soluciones E y F), es de color verde manzana cuando está
seca (tonalidad diferente de la verde oliva de la sílice seca
obtenida con el P.A. solamente), siendo atribuible probablemente la
diferencia a la formación, dentro de la sílice, de nitrato de cobre
cuya coloración azul contribuye al cambio de color de la sílice seca
desde el verde oliva al verde manzana.
Es posible, mediante el mismo principio, cambiar
la coloración de la sílice verde oliva o amarilla mediante
sinergistas que proporcionan aniones en solución distintos de los
iones cloruro y que forman, con el cobre, sales que tienen
coloraciones particulares. La adición de la coloración previa al
color de la sal formada mediante los sinergistas produce tonalidades
particulares.
En este sentido se llevaron a cabo experimentos
ensayando impregnaciones de sílice mediante soluciones que contenían
sulfato de cobre con la adición de un sinergista que contenía iones
cloruro, o partiendo de soluciones que contenían iones sulfato,
introducidos mediante cualquier sal del mismo, y cloruro de cobre.
En estos casos, la formación del sulfato de cobre da lugar a
diferentes tonalidades para igual dosis de iones cloruro y bajo las
condiciones anteriormente descritas.
En general, puede usarse cualquier sal de cobre
coloreada, tal como, por ejemplo:
Bromuro de cobre(II); coloración verde
oscura,
Dicromato de cobre(II); coloración
negra,
Nitrato de cobre(II); coloración azul,
Sulfato de cobre(II); coloración azul.
Puede adoptarse una vía similar, pero inversa,
por ejemplo, usando el principio activo al cual se agrega un
sinergista que contiene iones cloruro, pero introduciendo también
dentro de la sílice cantidades muy pequeñas de sales inorgánicas o
compuestos de otra naturaleza, con el fin de proporcionar cationes
que formen sales coloreadas con los iones cloruro.
Las coloraciones de las sílices obtenidas
mediante la inmersión en las soluciones anteriormente estudiadas, se
variaron, en consecuencia, como un resultado de la contribución
aportada por la nueva sal coloreada.
Por ejemplo, mediante la introducción de pequeñas
cantidades de los cationes siguientes dentro de la sílice de partida
o dentro de las soluciones usadas para las impregnaciones, pueden
obtenerse las sales coloreadas siguientes dentro de la sílice, las
cuales interfieren con la coloración obtenida en los experimentos
anteriores:
Un ejemplo de este tipo puede obtenerse
impregnando 500 gramos de sílice amorfa conteniendo 90% de agua con
una de las soluciones descritas anteriormente, a la cual se agrega
una cantidad menor de un gramo de cloruro férrico.
Para demostrar incluso más claramente la acción
fundamental del sinergista, se prepararon mezclas de principio
activo y de sinergistas convencionales, en relaciones diferentes a
las anteriormente descritas.
Cuando la sílice se impregnó con las soluciones
siguientes, las cuales contienen como mucho el doble de sinergista
que anteriormente, se obtuvieron las coloraciones siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Mediante la inmersión de sílice amorfa
(conteniendo 90% de agua) durante 24 horas en las soluciones
descritas anteriormente, se obtuvo un gel de sílice coloreado, el
cual, cuando se secó durante 24 horas en una estufa a 120ºC,
disminuyó de tamaño y peso para generar el gel de sílice comúnmente
usado como un desecante.
Doblando la cantidad de sinergista, es posible
observar su influencia sobre la coloración y sensibilidad al cambio
de color del gel de sílice impregnado, después de exposición durante
unas pocas horas en una cámara climática a diferentes humedades
relativas.
En general, la cantidad de principio activo de
cloruro de cobre en el gel de sílice puede ser de hasta un 2%, pero
si se desean obtener soluciones sensibles a la humedad, las
cantidades usadas suelen ser de aproximadamente 0,2% en peso de
principio activo y hasta 2% en peso de sinergista.
Para demostrar la posibilidad del uso de sales de
cobre distintas del cloruro de cobre, se prepararon sílices
coloreadas partiendo de sulfato de cobre.
Solución "S"
\bullet 6 gramos de sulfato de cobre + 6 gramos
de cloruro magnésico, 150 ml de agua, 100 gramos de gel de sílice
blanca seca.
En este caso, se usó gel de sílice seca común
disponible comercialmente con un contenido en agua de
aproximadamente el 2%, sumergiéndola en la solución S descrita
anteriormente durante un minuto.
Una vez que el gel de sílice impregnado de
acuerdo con este procedimiento se secó, puede observarse que el gel
de sílice coloreado obtenido cambia de color del
pardo-amarillo al azul aguamarina, de acuerdo con la
cantidad de humedad que este ha absorbido.
La posibilidad de obtención de estos resultados
partiendo de sales generales de cobre en solución, con sales
generales conteniendo iones cloruro, se hace posible debido al hecho
de que las mezclas activas requieren en solución la presencia de
iones de cobre(II) conjuntamente con iones cloruro, además de
opcionalmente iones derivados de la disolución de las sales
generales higroscópicas o delicuescentes agregadas, y los
contraiones de cobre y cloruro previamente introducidos. En general,
pueden obtenerse incluso coloraciones más vívidas solamente usando
ácido clorhídrico como sinergista, tal como puede observarse a
partir del ejemplo que sigue.
Solución I
\bullet 0,01 moles de sulfato de cobre + 0,02
moles de iones cloruro (derivados de ácido clorhídrico diluido) +
nitrato potásico, 100 ml de agua y 100 gramos de gel de sílice
blanca seca.
Solución II
\bullet 0,01 moles de sulfato de cobre + 0,02
moles de cloruro magnésico, 100 ml de agua y 100 gramos de gel de
sílice blanca seca.
Las dos mezclas produjeron resultados similares,
puesto que generaron concentraciones similares de principio activo
en solución.
Durante la investigación de soluciones acuosas
del principio activo y de sus sinergistas a diferentes valores de
pH, no se encontraron diferencias de actividad en tanto en cuanto no
se separó hidróxido de cobre por precipitación, lo que inhibiría la
posibilidad de la existencia de cambios de color. Además, para
producir las soluciones usadas para impregnar el gel de sílice,
puede usarse cualquier disolvente capaz de proporcionar el principio
activo incluso con una ligera solubilidad sin afectar negativamente
la formación de la sílice coloreada. De acuerdo con ello, pueden
usarse ácidos inorgánicos diluidos, soluciones acuosas, soluciones
alcohólicas-acuosas o soluciones alcohólicas.
Mediante el mismo procedimiento, pueden
impregnarse otros materiales desecantes, por ejemplo alúmina.
Las etiquetas indicadoras consisten en un soporte
de papel embebido o pulverizado con soluciones
acuosas-alcohólicas o acuosas del principio activo
de cloruro de cobre mezcladas con sales higroscópicas delicuescentes
o con sales que contienen iones cloruro.
A continuación, el papel se seca con un chorro de
aire caliente o mediante calentamiento en una estufa normal
aproximadamente a 70ºC durante el tiempo requerido.
Se usaron soluciones a diversas concentraciones
del principio activo solamente o combinado con las otras sales
sinérgicas con el fin de controlar el cambio de color como una
función de la humedad a la cual suele ser sensible.
El principio activo, investigado sobre muchos
diferentes tipos de soporte de papel, puede usarse para impregnar
diversos soportes tales como tejidos naturales, tejidos no tejidos
sintéticos y, en general, cualquier tejido usado en el campo de
desecantes para empaquetado.
Cuando el papel producido por inmersión en las
soluciones descritas se expone a un medio seco, es generalmente de
color amarillo, en tanto que, cuando se coloca en un medio húmedo,
cambia de color a incoloro o azul aguamari-
na.
na.
Se prepararon diversas soluciones del principio
activo combinado con otras sales sinérgicas con el fin de comprobar
las diversas coloraciones de las etiquetas indicadoras producidas
mediante impregnación, y para revelar las diferencias encontradas
cuando se usan soluciones que contienen el principio activo
solamente o el principio activo en presencia de sinergistas.
A) 1,5 g de cloruro de cobre (dihidrato) + 0,04
moles de nitrato potásico anhidro + 100 ml de agua,
B) 1,5 g de cloruro de cobre + 0,04 moles de
nitrato magnésico (hexahidrato) + 100 ml de agua,
C) 1,5 g de cloruro de cobre + 0,02 moles de
nitrato magnésico (hexahidrato) + 100 ml de agua,
D) 1,5 g de cloruro de cobre + 0,04 moles de
cloruro de litio (anhidro) + 100 ml de agua,
E) 1,5 g de cloruro de cobre + 0,08 moles de
cloruro de litio (anhidro) + 100 ml de agua,
F) 1,5 g de cloruro de cobre + 0,02 moles de
cloruro cálcico (dihidrato) + 100 ml de agua,
G) 1,5 g de cloruro de cobre + 100 ml de
agua,
K) 1,5 g de cloruro de cobre + 10 gramos de
nitrato potásico (anhidro) + 4 gramos de cloruro magnésico + 100 ml
de agua.
Igualmente, se estudiaron las diferencias en
cuanto a efectos con soluciones que contienen cloruro magnésico como
sinergista higroscópico.
H) 1,5 g de cloruro de cobre + 8 gramos de
cloruro magnésico + 100 ml de agua,
I) 1,5 g de cloruro de cobre + 10 gramos de
cloruro magnésico (hexahidrato) + 100 ml de agua,
J) 1,5 g de cloruro de cobre + 1 gramo de cloruro
magnésico (hexahidrato) + 100 ml de agua.
Después del procedimiento tal como se ha descrito
anteriormente, se obtuvieron los siguientes resultados: comparando
los efectos de las soluciones H, I y J que contenían, además del
principio activo, cloruro de magnesio en diversas proporciones, se
observó que los papeles sumergidos en las soluciones H e I y, a
continuación, secados en aire caliente, adquirieron un color
amarillo brillante, mientras que los papeles obtenidos por inmersión
en la solución J tenían un color amarillo menos brillante.
Igualmente, pudo comprobarse la diferente sensibilidad a la humedad
atmosféri-
ca.
ca.
Cuando se compararon los resultados obtenidos por
inmersión del papel en las soluciones B, C, G y K, pudieron
observarse las siguientes diferencias:
El papel impregnado con la solución G, basado en
cloruro de cobre solamente sin la adición de sinergistas, tenía un
color amarillo cuando estaba seco que era menos intenso que el color
de los papeles impregnados con mezclas del principio activo y de sus
sinergistas que contenían iones cloruro.
El papel obtenido después de inmersión en la
solución B, que contenía nitrato magnésico, era de color azul
aguamarina cuando estaba húmedo, cambiando a
amarillo-verdoso cuando estaba seco. En este caso,
el sinergista no proporcionó iones cloruro pero incrementó la
presencia de iones nitrato con un reforzamiento del color azul claro
cuando estaba húmedo debido a la formación de nitrato de cobre, de
una manera similar a la explicada con referencia al gel de
sílice.
Los papeles producidos mediante inmersión en la
solución C proporcionaron un amarillo muy brillante en un medio
seco, en tanto que mediante inmersión en la solución K se obtuvieron
papeles amarillo-ceniza, debido a la contribución
del sinergista basado en iones cloruro mediada por el sinergista
basado en iones nitrato.
Después del secado de los papeles impregnados por
el procedimiento descrito, estos pueden exponerse a una humedad
igual a 40% y 23ºC, produciéndose, de esta forma, diversos cambios
de color que pueden resumirse mediante la tabla siguiente:
Mediante la variación de la cantidad o la
variación de las proporciones entre el principio activo y el
sinergista, pueden controlarse los cambios de color para
proporcionar al indicador mayor sensibilidad a la humedad.
Con el fin de obtener un cambio en la muestra
obtenida mediante inmersión en la solución C y K, estos papeles
suelen exponerse a una humedad relativa mayor del 40%.
Las soluciones D y E que contienen cloruro de
litio producen papel con un color amarillo típico cuando estaban
secos, pero puede observarse la diferencia en la intensidad debido a
la presencia de diferentes concentraciones de sinergista para una
cantidad igual de principio activo.
Pueden hacerse comentarios similares comparando
los papeles obtenidos mediante impregnación en otras soluciones.
Tal como se ha expuesto anteriormente, es posible
igualmente obtener el principio activo partiendo de sales de cobre
distintas del cloruro de cobre. De hecho, es suficiente disolver
iones cobre e iones cloruro independientemente de su origen, tal
como se ha descubierto anteriormente en la producción de sílice
coloreada.
Se usó una mezcla de sulfato de cobre
pentahidrato y cloruro magnésico.
La mezcla estaba formada por 3 gramos de sulfato
de cobre pentahidrato + 5 gramos de cloruro magnésico hexahidrato en
100 ml de agua.
\newpage
Los colores de las etiquetas obtenidas reflejan
los cambios de color con respecto a las obtenidas con el principio
activo normalmente usado.
Generalmente, es posible generar etiquetas
indicadoras de la humedad partiendo de mezclas que contienen menos
de 1 gramo por litro del principio activo y 20 gramos por litro de
sinergista, hasta el uso de soluciones que contienen 50 gramos de
principio activo y cuatro veces la cantidad del sinergista que
contiene iones cloruro.
Las soluciones se produjeron usando mezclas
acuoso-alcohólicas o acuosas, y el experimento se
llevó a cabo sobre papel normalmente usado para obtner las etiquetas
indicadoras vendidas por el Solicitante.
Los experimentos pueden reproducirse, teniendo en
cuenta las diferencias en la sensibilidad a la humedad y la
tonalidad del color causada por la diferente composición del papel,
mientras permanezcan claramente capaces de demostrar las diferencias
en la tonalidad de color.
Un cierto número de operaciones de transformación
específicas en el campo de los desecantes implican el uso de
gránulos hechos de arcilla o hechos con sulfato cálcico, los cuales
se usan para la protección de artículos particulares contra la
humedad y para indicar la humedad presente en un medio dado.
Mediante el uso de cloruro de cobre y,
opcionalmente, sales higroscópicas o sales generales que contienen
iones cloruro, es posible obtener gránulos u otros artículos, por
ejemplo figuras, las cuales, además de ser desecantes, cambian de
color dependiendo de la humedad en el medio con el cual entran en
contacto.
Usando cloruro de cobre mezclado con bentonitas
de tamaño de partícula fina y estearato magnésico, se obtuvieron
gránulos indicadores que tenían la composición siguiente: 15 kg de
bentonitas finas, 1 kg de estearato magnésico, 1 kg de cloruro de
cobre, 0,5 kg de cloruro magnésico.
Como alternativa, puede usarse sulfato cálcico
como soporte en substitución de las bentonitas y, posteriormente,
mezclarlo con el principio activo y el sinergista. Al material se le
da la forma deseada bien mediante presión o bien mediante moldeo y,
a continuación, se seca. El producto obtenido es pardo cuando está
seco, pero cambia a azul cuando se expone a la humedad.
En lugar de las bentonitas, pueden usarse
diversos materiales soporte, tales como, por ejemplo, tamices
moleculares, harina de fósiles o tierra de diatomeas.
En cada caso, pueden usarse las mezclas descritas
anteriormente formadas por el principio activo, las sales
higroscópicas y las sales opcionales que contienen cloruro.
Claims (8)
1. Indicador de humedad que comprende un soporte
coloreado con cloruro de cobre o una o más sales capaces de liberar
iones Cu^{++} e iones Cl^{-}, y uno o más cloruros metálicos o
sales higroscópicas sinérgicas, seleccionados entre cloruro
magnésico, cloruro de litio, cloruro sódico, cloruro cálcico,
cloruro potásico, cloruro bárico, cloruro férrico, nitrato potásico,
nitrato cálcico, acetato potásico, nitrato magnésico, sulfato
sódico, bromuro sódico, dicromato potásico.
2. Indicador de humedad de acuerdo con la
Reivindicación 1, en el que dicho soporte es un material
desecante.
3. Indicador de humedad de acuerdo con la
Reivindicación 1 ó 2, en el que dicho soporte es sílice amorfa o gel
de sílice.
4. Indicador de humedad de acuerdo con la
Reivindicación 1, en el que dicho soporte es una etiqueta de papel
o, como alternativa, es un tejido natural o un tejido no tejido.
5. Indicador de humedad de acuerdo con la
Reivindicación 1 ó 2, en el que dicho soporte está formado por
bentonitas de tamaño de partícula fina o sulfato cálcico, tamices
moleculares, harina de fósil, tierra de diatomeas o alúmina.
6. Indicador de humedad de acuerdo con una de las
Reivindicaciones 1 a 5, en el que dichas sales higroscópicas están
en cantidades no superiores a 30 veces la cantidad de cloruro de
cobre.
7. Indicador de humedad de acuerdo con la
Reivindicación 6, caracterizado porque está en la forma de
gránulos indicadores de la humedad.
8. Indicador de humedad de acuerdo con la
Reivindicación 7, caracterizado porque está en la forma de
figuras o productos manufacturados artísticos.
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