KR101807085B1 - 이산화탄소 지시제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 70~90 중량%의 용매, 0.01~5 중량%의 산화환원지시제, 1~10 중량%의 가스흡수제, 5~10 중량%의 습기흡수제, 및 1~7 중량%의 환원제를 포함하는 이산화탄소 지시제를 제공한다. 본 발명에 따르면 이산화탄소 농도를 용이하게 확인하여 오염 방제 및 제품의 손상을 방지할 수 있다.

Description

이산화탄소 지시제{CARBON DIOXIDE INDICATING AGENTS}
본 발명은 이산화탄소 지시제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이산화탄소 유무에 따라 색상이 변하는 이산화탄소 지시제에 관한 것이다.
지구온난화에 의한 기후변화는 홍수, 폭서, 폭한, 초강력 태풍, 슈퍼 허리케인, 가뭄, 사막화 등으로 이에 따른 식량 감소, 수자원 고갈, 전염병 창궐 등 수많은 환경재해를 유발하고 있다.
1997년 교토의정서에 의해 이산화탄소(CO2)는 메탄(CH4), 산화이질소(N2O), 수소화플루오르화탄소(HFC), 과플루오르화탄소(PFC), 육플루오르화황(SF6)과 더불어, 지구온난화의 주범인 6대 온실가스(greenhouse gas, GHG)로 규정하였다.
국내에서는 2003년부터 다중이용시설 실내공기질 관리법에 의해 공기질 관리기준을 정하고 있는데, 공기 중에 이산화탄소가 1,000ppm(0.1%) 이상일 경우 인체에 산소 부족 및 혈액 내 산소 밸런스 이상이 발생하게 된다.
따라서, 이산화탄소의 농도를 확인하고, 대기환경 문제, 생리활성 물질 및 환경 유독 유기물 등을 분석하고, 전기/전자산업, 공장자동화, 반도체산업 등과 관련된 IT산업분야에서 발생하는 환경오염물질의 신속하고 정밀한 지시를 통한 오염방제 및 제품의 품질손상을 방지하는 이산화탄소 인디케이터(indicator) 소재 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이산화탄소 농도를 용이하게 확인하여 오염 방제 및 제품의 손상을 방지할 수 있는 이산화탄소 지시제를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소 지시제는 70~90 중량%의 용매, 0.01~5 중량%의 산화환원지시제, 1~10 중량%의 가스흡수제, 5~10 중량%의 습기흡수제, 및 1~7 중량%의 환원제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, iso-부탄올 중 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 산화환원지시제는 Neutral Red, Safranin T, Phenosafranin, Indigomonosulfonic acid, Indigodisulfonic acid, Indigotrisulfonic acid, Indigotetrasulfonic acid, Methylene blue, Thionine, Sodium o-cresol indophenol, Sodium 2,6-dibromophenol-indophenol, Sodium 2,6-dichlorophenol-indophenol 중 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 가스흡수제는 Tetramethylammonium hydroxide(TMAOH), Tetraethylammonium hydroxide(TEAOH), Tetrabutylammonium hydroxide(TBAOH), Tetraoctylammonium hydroxide(TOAOH) 중 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 습기흡수제는 글리세롤을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 환원제는 글루코스(glucose), 말토스(maltose), 덱스트로스(dextrose), 슈크로스(sucrose) 중 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 이산화탄소 지시제에 0.01~0.1중량%의 자외선차단제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이산화탄소 지시제에 0.01~0.1중량% 소포제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이산화탄소 지시제는 빠른 시간 내에 이산화탄소를 지시하여 주위의 공기 또는 밀폐된 공간 내의 존재하는 이산화탄소를 육안으로 확인시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 언제 어디에서든지 쉽게 온실가스의 주범인 이산화탄소의 발생 여부, 발생 정도 등을 실시간으로 확인하고 대처할 수 있게 하여 환경분야나 산업분야 등 다양한 분야에 적용되어 이산화탄소의 발생을 억제하거나 이산화탄소의 배출을 저감시킬 수 있게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이산화탄소 지시제를 압지에 함침한 샘플의 이산화탄소 반응 전의 색상을 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 지시제를 압지에 함침한 샘플의 이산화탄소 반응 후의 색상을 보인 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이산화탄소(CO2) 지시제를 설명한다.
본 발명의 이산화탄소 지시제는 용매는 70~90 중량%, 산화환원지시제는 0.01~5 중량%, 가스흡수제는 1~10 중량%, 습기흡수제는 5~10 중량%, 환원제는 1~7 중량%를 포함하여 구성된다. 여기서, 용매, 산화환원지시제, 가스흡수제, 습기흡수제, 환원제에 대한 중량%는 이에 한정하지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
상기 용매는 산화환원지시제, 가스흡수제, 습기흡수제, 환원제를 용해 및 혼합시켜 고르게 분산시키는 역할을 하며, 물, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, iso-부탄올 중 하나 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 산화환원지시제는 Neutral Red, Safranin T, Phenosafranin, Indigomonosulfonic acid, Indigodisulfonic acid, Indigotrisulfonic acid, Indigotetrasulfonic acid, Methylene blue, Thionine, Sodium o-cresol indophenol, Sodium 2,6-dibromophenol-indophenol, Sodium 2,6-dichlorophenol-indophenol 중 하나 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
표 1은 산화환원지시제의 종류, 전위차 및 색상을 나타낸 것으로, 각각의 주지시제는 pH에 따라 고유의 전위값(E0)을 가지며 각각의 산화상태 및 환원상태의 고유의 색상을 갖는다.
물질명 E0, V
(pH=0)		 E0, V
(pH=7)		 산화색상 환원색상
Neutral red +0.24 -0.33 적색 무색
Safranin T +0.24 -0.29 적자색 무색
Phenosafranin +0.28 -0.25 적색 무색
Indigomonosulfonic acid +0.26 -0.16 청색 무색
Indigodisulfonic acid +0.29 -0.13 청색 무색
Indigotrisulfonic acid +0.33 -0.08 청색 무색
Indigotetrasulfonic acid +0.37 -0.05 청색 무색
Methylene blue +0.53 +0.01 청색 무색
Thionine +0.56 +0.06 자색 무색
Sodium o-cresol indophenol +0.62 +0.19 청색 무색
Sodium 2,6-dibromophenol-indophenol +0.64 +0.22 청색 무색
Sodium 2,6-dichlorophenol-indophenol +0.64 +0.22 청색 무색
상기 산화환원지시제가 산화환원반응에 의해 이산화탄소를 지시할 수 있도록 도와주는 두 가지 주요 성분이 습기흡수제와 가스흡수제이다.
상기 습기흡수제에 의해 습기가, 가스흡수제에 의해 이산화탄소가 매질에 흡수된 후 반응식(1)과 같은 반응이 일어나며, 그 결과로 발생한 수소이온(H+)이 반응식(2)와 같이 제1색상(산화색상)인 산화환원지시제를 환원시켜서 제2색상(환원색상)으로 변화하게 한다.
[반응식 1]
CO 2 + H 2 O ↔ H + + HCO 3 -
[반응식 2]
RedOx + 2H + +2e - ↔ RedOx - H 2
이러한 습기흡수제는 습기를 흡수하는 성질을 나타내는 물질로서 글리세롤(glycerol)로 구성되며, 또한 가스흡수제는 이산화탄소를 흡수하는 성질을 가지는 물질로서 Tetramethylammonium hydroxide(TMAOH), Tetraethylammonium hydroxide (TEAOH), Tetrabutylammonium hydroxide (TBAOH), Tetraoctylammonium hydroxide (TOAOH) 중 하나 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 환원제는 산화환원지시제의 종류에 따라 산화환원지시제가 이산화탄소와 반응하여 색상이 변하도록 도와주는 첨가제로서, 글루코스(glucose), 말토스(maltose), 덱스트로스(dextrose), 슈크로스(sucrose) 중 적어도 하나 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 이산화탄소 지시제에 자외선차단제 또는 소포제 중 적어도 하나 이상을 첨가하여 사용할 수 있다.
이때, 상기 자외선차단제는 유기물들의 자외선에 의한 변질을 방지해주는 첨가제로서, BASF社의 Tinogard N, Tinogard Q, CibaFast H, Tinuvin 400, Tinuvin 1130, 및 아연(zinc) 화합물 중 하나 이상의 혼합물로 구성되며, 0.01~0.1중량%로 첨가할 수 있다.
그리고, 상기 소포제는 거품이 나지 않게 하는 첨가제로서, Elementis社의 Defom W-0506, 청산화학社의 CS-205, 및 그린켐텍社의 GREEN-1701 중 적어도 하나 이상의 혼합물로 구성되며, 0.01~0.1중량%로 첨가할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이산화탄소 지시제를 압지에 함침한 샘플의 이산화탄소 반응 전의 색상을 보인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 이산화탄소 지시제를 압지에 함침한 샘플의 이산화탄소 반응 후의 색상을 보인 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 압지(blotting paper, 10)에 이산화탄소 지시제를 함침한 지시면(indicating spot, 20)은 이산화탄소의 농도가 이산화탄소 지시제의 설정된 농도(이하 설정치라고 함)보다 낮으면 도 1과 같이 제1색상인 산화색상을 나타낸다. 이런 상태에서 이산화탄소의 농도를 이산화탄소 지시제의 설정치보다 높게 증가시키면 도 2와 같이 이산화탄소 지시면(20)은 제2색상인 환원색상으로 변한다.
상기 제1색상과 제2색상은 서로 다른 색이며, 제1색상은 청색, 보라색, 녹색 등일 수 있고, 제2색상은 적색, 자주색, 백색 등일 수 있다.
여기서, 이산화탄소 지시제의 변색 기준이 되는 설정치는 이산화탄소 지시제의 설정치이며, 용매, 산화환원지시제, 가스흡수제, 습기흡수제, 환원제 중 적어도 하나 이상의 중량%를 조절하여 설정치의 이산화탄소 농도를 결정할 수 있다.
실시예
산화환원지시제로서 Sodium 2,6-dibromophenol-indophenol 0.1 중량%, 가스흡수제로서 Tetraoctylammonium hydroxide (TOAOH) 5 중량%, 습기흡수제로서 글리세롤(glycerol) 5 중량%, 환원제로서 글루코스(glucose) 3 중량%를, 물:에탄올 1:1로 혼합한 용매 86.9 중량%에 완전히 용해시키면, 설정치가 이산화탄소의 농도가 500ppm인 이산화탄소 지시제를 만들 수 있다. 이는 이산화탄소의 농도가 설정치인 500ppm 미만의 환경에서는 이산화탄소 지시제의 색상이 청색을 유지하다가, 이산화탄소의 농도가 설정치인 500ppm 이상의 환경에서는 이산화탄소 지시제의 색상이 백색으로 바뀌게 된다.
이에 따라 사용자는 복수의 서로 다른 설정치의 이산화탄소 지시제를 이용하게 되면, 이산화탄소의 농도에 따른 이산화탄소 지시용액의 색상 변화를 통해 현재 위치한 장소에서의 이산화탄소의 농도 상태를 확인할 수 있다.
따라서, 이산화탄소가 존재하면 안 되는 장소나 이산화탄소의 농도가 기준치를 초과하면 안 되는 장소 등과 같이 이산화탄소의 배출 조건이 다른 환경에 대하여 이산화탄소 지시제의 변색 기준이 되는 설정치를 조절하여 이용할 수 있게 한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 압지 20 : 지시면

Claims (8)

  1. 70~90 중량%의 용매;
    0.01~5 중량%의 산화환원지시제;
    1~10 중량%의 가스흡수제;
    5~10 중량%의 습기흡수제; 및
    1~7 중량%의 환원제;를 포함하고,
    상기 환원제는 글루코스(glucose), 말토스(maltose), 덱스트로스(dextrose), 슈크로스(sucrose) 중 어느 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 지시제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, iso-부탄올 중 어느 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 지시제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산화환원지시제는 Neutral Red, Safranin T, Phenosafranin, Indigomonosulfonic acid, Indigodisulfonic acid, Indigotrisulfonic acid, Indigotetrasulfonic acid, Methylene blue, Thionine, Sodium o-cresol indophenol, Sodium 2,6-dibromophenol-indophenol, Sodium 2,6-dichlorophenol-indophenol 중 어느 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 지시제.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스흡수제는 Tetramethylammonium hydroxide(TMAOH), Tetraethylammonium hydroxide(TEAOH), Tetrabutylammonium hydroxide(TBAOH), Tetraoctylammonium hydroxide(TOAOH) 중 어느 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 이산화탄소 지시제.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 습기흡수제는 글리세롤을 사용하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 지시제.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이산화탄소 지시제 전체 중량 중 0.01~0.1중량%의 자외선차단제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 지시제.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이산화탄소 지시제 전체 중량 중 0.01~0.1중량% 소포제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 지시제.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004177247A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Oita Univ 二酸化炭素測定方法
US20130130399A1 (en) * 2010-05-13 2013-05-23 Andrew Mills CO2 Indicator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004177247A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Oita Univ 二酸化炭素測定方法
US20130130399A1 (en) * 2010-05-13 2013-05-23 Andrew Mills CO2 Indicator

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Anal. Bioanal. Chem. (2003) 376:642-646
Food Control 25(2012)328-333

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