DE2255235A1 - Temperaturanzeigesubstanz - Google Patents

Description

Teinperaturanzeigesubstanz.

Die Erfindung betrifft wärmeempfindliche Stoffe, die sich als Temperaturanzeigesubstanzen in Wegwerfthermometer^ eignen.

Die wärmeempfindlichen Substanzen gemäss der Erfindung haben ein verbessertes Relcristallisationsverfflögen, und die Erfindung bezieht sich besonders auf die Verwendung von Keimbildnern, vorzugsweise auf geeigneten Trägern, um eine bedeutende Beschleunigung der Rekristallisation dieser wärmeempfindlichen Substanzen au erzielen. ·

In der USA-Patentanmeldung Serial No. 120 998 vom 4. März 1971 sind Wegwerfthermometer und wärmeempfindliche Substanzen beschrieben, die bisher in der Technik- zur Temperaturmessung verwendet worden sind. Die genannte Patentanmeldung bezieht sich auf neue wärmeempfindliche Substanzen, die auch als Temperaturanzeigemaosen bezeichnet werden/ und die feste Lösungen von mindestens zwei Bestandteilen sind, welche lineare Zusanjmensetzungs-Sehmelzpunktslcurven aufweisen.

Eine andere USA-Patentanmeldung, Serial No, 120 891 vom 4. März 1971, beschreibt die Verwendung bestimmter organischer Verbindungen, die mit den oben genannten wärmeempfindlichen Substanzen eutektische Semische bilden und verwendet werden, um die visuelle Peststellung der Änderung des Aggregataustandes der värmeempfindlichen Substanzen zu beschleunigen. Hierdurch erreicht man eine schnellere und genauere Messung der Temperatur des Patienten.

Bei Thermometern dieser Art, die von den oben genannten wärmeempfindlichen Substanzen Gebrauch machen, tritt häufig die Schwierigkeit auf, dass der Indikator mitunter der Einwirkung höherer Temperaturen ausgesetzt wird, bevor er für die Temperaturmessung verwendet werden soll. Hierdurch gehen dieae wärmeempfindlichen Substanzen von dem festen in den flüssigen Zustand über, und dies kann zu einer vorzeitigen Temperaturanzeige führen.

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In der USA-Patentanmeldung Serial No. t89 176 .vom 14. Oktpber 1971 ist eine neue Thermometerbauart beschrieben. Dieses Thermometer enthält einen herausziehbaren Wärmeschutzschirm, um den vorzeitigen Kontakt zwischen der geschmolzenen Temperaturanzeigesubstanz und dem Indikatorsystem zu verhindern, bis das Thermometer tatsächlich in Benutzung genommen wird. Aber selbst wenn man einen solchen V/ärmeschutzschirm verwendet, muss die wärmeempfindliche Substanz zu Anfang in fester Phase vorliegen, da die Temperaturmessung auf dem Übergang dieser Substanzen vom festen in den flüssigen Zustand beruht« Wenn daher diese Substanzen zu dem Zeitpunkt, zu dem sie anfänglich der Einwirkung der zu untersuchenden Person ausgesetzt werden, nicht in fester Phase vorliegen, wird die Temperaturmessung infolge einer vorzeitigen Anzeige ungenau.

V .nn diese wärmeempfindlichen Substanzen erst einmal geochmol- 2, η sind, bleiben sie mehrere Minuten und mitunter sogar mehrere Stunden flüssig, bis sie schliesslich rekristallisieren. H ^:ufig müssen solche Thermometer aber kurz nach der Einwirkimg

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ungünstiger Temperaturbedingungen in Benutzung genommen werden. Daher ist es wichtig, dass die wärmeempfindlichen Substanzen schnell wiedererstarren.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung derartiger wärmeempfindlicher Substanzen, durch Verbesserung ihres Kekristallisationsverinögens. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass der Zusatz gewisser Verbindungen (die nachstehend als "Keimbildiier¹¹ bezeichnet werden) zu den wärmeempfindlichen Substanzen zu einer bedeutenden Erhöhung ihrer Rekristallisationsgeschwindigkeit führt, nachdem sie der.Einwirkung erhöhter Temperaturen oberhalb ihrer Schmelzpunkte ausgesetzt worden sind.

Ferner wurde gefunden, dass die Wiedererstarrungsgeschwindigkeiten dieser wärmeempfindlichen Substanzen sogar noch weiter erhöht werden können, wenn-der betreffende Keimbildner sich auf einem geeigneten inerten Träger befindet.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen., in -der gleiche, Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Pig. 1 ist eine Draufsicht auf ein typisches Thermometer, auf das die Erfindung anwendbar ist. ·

Pig. 2 ist ein Vertikalschnitt nach der Linie II-II der

Pig. 3 ist ein Kurvendiagrarom zur Erläuterung der beschleunigten Rekristaalisation (oder Wiedererstarrung) einer wärmeempfindlichen Substanz, die Iiatriumborat(Borax) als Keimbildner enthält. .'-.■■ --\'.'- . ' -- · . .-." -

fig. 4 1st ein anderes Kurvendiagrämm zur Erläuterung der beschleunigten Rekristallisation einer wärineempfindlichen Substanz, die Kryolith als KeimbiMnei^: enthält;, ^:- · _A ._. ■ .

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Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm zur Erläuterung der günstigen Wirkung von Natriumacetat als Keimbildner.

In Fig. 1 weist das Thermometer 1 einen Handgriffteil 3 und einen Indikatorteil 5 auf, der z.B. zum Einsetzen in den menschlichen Mund zur Temperaturmessung ausgebildet sein kann.

Der Indikatorteil 5 enthält eine Anzahl von Vertiefungen oder Bereichen 7, die auf Abstand voneinander stehen» Jede Vertiefung 7 ist mit einer Temperaturanzeigesubstanz 9 gefüllt, die in ihrem Schmelzpunkt von den Schmelzpunkten der Substanzen aller anderen Bereiche abweicht. Die Temperaturanzeigesubstanz 9 ist ein Gemisch aus wärmeempfindlichen Substanzen und einem Keimbildner. Jeder Bereich enthält also eine Temperaturanzeigesubstanz mit einem Schmelzpunkt (Temperatur dee ■beginnenden Sclimelzens), der sich von den Schmelzpunkten der Substanzen in allen anderen Bereichen unterscheidet. Während Fig. 1 eine Mehrzahl von Bereichen 7 zeigt, braucht.nur ein einziger solcher Bereich vorhanden zu sein, wenn der Temperaturanzeiger dazu verwendet werden soll, nur eine einzige bestimmte Temperatur festzustellen,

Gemäss Fig. 2 weist das Thermometer 1 eine Trägerfolie 11 auf, in der sich die Vertiefungen 7 befinden. Zum besseren Verständnis sind zwei solche Vertiefungen in vergrößertem Massstab dargestellt.

Die Trägerfolie 11 ist eine biegsame Folie aus wärmeleitendem Werkstoff, wie eine Aluminiumfolie. Hierdurch wird der schnelle V/armeübergang von dem Patienten eu den Temperaturanzeigesubstanzen in den Vertiefungen gewährleistet. Statt Aluminiumfolie kann man auch biegsame, wärmeleitende Pollen aus anderen Werkstoffen, wie z.B, Kupfer, Silber, Gold, rostfreiem Stahl usw., verwenden. Die wärmeleitende Folie 11 muss aus einem Werkstoff bestehen, der eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine. verhältnisniässig grosse Oberfläche für den Kontakt mit

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dem zu messenden Objekt und eine möglichst geringe Dicke'aufweist, bei der noch der bauliche Zusammenhalt erhalten bleibt, damit die Wärme schnell zu den wärmeempfindlichen Stoffen in· den Vertiefungen geleitet wird. Wenn man Aluminiumfolie als Trägerfolie verwendet, ro kann deren. Dicke etwa 0,025 "bis· 0,1 μ betragen. Die Wahl geeigne uer wärmeleitender Trägeicfolien liegt im Bereich des fachmännischen Könnens.

Über der temperaturanzeigenden Substanz und in engem Kontakt mit derselben befindet sich eine Indikatorschieht 13, die von einer Abdeckschicht 15 bedeckt wird. Der aus Inaikatorsehicht und Abdeckschicht bestehende Schichtstoff wird hier als "Indikatorsystem" oder "Indikator" bezeichnet. " . '

Eine durchsichtige Schicht 17» die z.B; aus Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Nitrocellulose, Polyvinylchlorid usw. bestehen kann, ist an der Trägerfolie 11 als Deckfolie befestigt und hat die gleiche Ausdehnung wie die Trägerfolie. Um den baulichen Zusammenhalt des !Thermometers zu gewährleisten und den Kontakt'zwischen dem menschlichen Mund und der Aluminiumfolie zu verhindern, weist die Trägerfolie 11 auf ihrer Unterseite eine Deckschicht 19 (aus einem ähnlichen Werkstoff wie die Deckschicht 17) auf, die die gleiche Ausdehnung wie die Trägerfolie hat und sich den Umrissen der Vertiefungen anpasst. Die untere Deckschicht ist gewöhnlich an die Trägerfölie angeklebt. Die Dicke der unteren Deckschicht beträgt im allgemeinen etv/a 0,025 bis 0,075 μ» um den schnellen Wärmeübergang von dem Patienten zu der Trägerfolie 11 und mithin zu den,wärmeempfindlichen Substanzen in den Vertiefungen zu . erleichtern. ' . ■

Gegebenenfalls kann man zu der unteren Deckschicht 19 ein wärmeleitendes Metallpulver zusetzen, um deren Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen. Aluminiumpulver-hat sich für diesen Zweck als besonders geeignet erwiesen.

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Pig. 31 4 und 5 werden im Zusammenhang mit der nachstehenden Beschreibung erörtert.

Es wurde überraschenderweise gefunden, dass durch den Zusatz gewisser Keimbildner zu den wärmeempfindlichen Substanzen deren Rekristallisation bedeutend beschleunigt wird. Ferner wurde gefunden, dass Temperaturanzeiger, die diese verbesserten wärmeempfindlichen Substanzen enthalten, längere Zeit mit dem zu messenden Objekt in Berührung bleiben können, ohne dass die Temperaturablesung dadurch beeinträchtigt wird.

Ausserdem wurde gefunden, dass die Wiedererstarrung dieser wärmeempfindlichen Substanzen noch weiter beschleunigt worden kann, wenn man diese Keimbildungsmittel auf inerten Trägern anwendet.

Die Ausdrücke "wärmeempfindliche Substanz", "Tewper&turanzeigesubstanz"und dergleichen haben hier die gleiche Bedeutung. Ebenso beziehen sich die Ausdrücke "Erstarrung" und "Kristallisation" auf den gleichen Vorgang, nämlich den Übergang vom flüssigen in den festen Zustand.

Im Grunde betrifft die Erfindung ein Gemisch aus einer wärmeempfindlichen Substanz und einem Keimbildner, v/elcher letztere sich vorzugsweise auf einem geeigneten Träger befindet, als Temperaturanzeigesubstanz. Obwohl in der nachstehenden Boschreibung die Verwendung dieser Gemische für Thermometer, insbesondere für klinische Wegwerfthermometer, beschrieben wird, haben diese Gemische einen weiteren Anwendungsbereich.

Die wärmeempfindliehcn Substanzen, die zur Herstellung der obigen Gemische verwendet werden können, sind diejenigen, die in den U3A~Patentamnoldungen. Serial Mos. 1^0 990 und 120 beschrieben »and. Jj¹Ur die Zwecke der Erfindung eignen sich daher feste Lösungon von organischen Verbindungen, die eine analoge chemische Struktur (Analoge, Homologe und optische Lsomcre), im wesentlichen dar. gleiche Molokuli.irvall aiii cn, ;lim-

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liehe Kristailstrukturen (Isomorphie) und eine im wesentlichen lineare Zusammensetzungs-Schmelzpunktskurve aufweisen.

Beispiele für feste Lösungen von organischen' Verbindungen, deren Bestandteile eine oder mehrere der obigen Anforderungen erfüllen, sind die folgenden: . .

A) o-Chlornitrobenzol und o-Bromnitrobenzol

B) !-Menthol und dl-Menthol - - . · , G) Acetophenon und Benzophenon .

D) Bernsteinsäurediroethylester und Oxalsäuredimethylester

E) 4~Chlorpropiophenon und 4-Brompropiophenon

F) 4~Chlor~2-methylanilin und 4-Brom-2-methylanilin

G) 4-öhloracetophenon und 4-Bromacetophenon H) n-Butylsulfoxid und n-Butylsulfon

I) η-Hexan und 2-Nonadecan ■

J) Gyclohexan und 2-lionadecan .

K) cc-Chlorziintaldchyd und oc-Bromzimtaldehyd,

Von den oben genannten festen Lösungen haben sich die Zusaminen·- setisungen A, B, E, ϊ¹,.!! und K als besonders geeignet für Temperaturmessungen mit klinischen Thermometern mit Genauigkeiten von 1/10 Grad Celsius oder sogar noch weniger erwiesen» Besonders bevorzugt, für Teinpe-raturmessungen im klinischen Bereich mit der oben genannten Genauigkeit werden feste Lösungen aus o-Ohlornitrobenzol und o-Bromnitrobenzol. ',

TJm die visuelle Feststellung der Aggregatzustandsänderung der Wcärrneempfindlielien Substanzen zu beschleunigeii, können dem Indikatorsystera gcv/isse organische Verbindungen zugesetzt werden, wie es in der USA-Patentanmeldung Serial No. 120 891 beschrieben ist. Diese organischen Verbindungen, die auch als "Beschleuniger" bezeichnet werden, bilden mit den wärme- . empfindlichen Substanzen eutektische Gemische und erleichtern dadurch eine schnellere visuelle 'Feststellung der beginnenden Zustandsänderung der wärmeempfindlichen Substanzen.

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Als Beschleuniger besonders geeignete Verbindungen sind diejenigen, die mit den wärraeempfindliehen Substanzen eutektische Gemische bilden und einen höheren Schmelzpunkt aufweisen als die höchstschmelzende wärmeempfindliche Substanz.

Wie in der USA-Patentanmeldung Serial No. 120 891 ausgeführt wird, richtet sich die Wahl des jeweiligen Beschleunigers weitgehend nach der Art der wärmeempfindlichen Substanz. Wenn man z.B. eine feste Lösung aus o-Chlornitrobenzol und o-Brom~ nitrobenzol als Temperaturanzeigesubstanz verwendet, haben sich Bernsteinsäuredibenzylester, Salicylsäurephenylester und Dibenzyl als besonders wirksame Beschleuniger erwiesen.

Die erfindungsgemäss verwendeten Keimbildner müssen sorgfältig so ausgewählt werden, dass sie eine sehr schnelle Rekristallisation der wärmeempfindlichen Substanzen bewirken. Hierdurch wird die Wiedererstarrung der flüssigen Wärmeempfindlichen Substanzen in einem minimalen Zeitraum gewährlej stet.

Die Verwendung von Keimbildnern zum Auslösen der Kristallisation ist zwar an sich bekannt;, jedoch sprechen nicht alle 'Gemische auf Ksimbildner in der gleichen Weise oder im gleichen Grade an. Der Zusatz von Keimbildnern führt zwar schliesslich irgendwann einmal zur Rekristallisation des flüssigen Gemisches, dem sie zugesetzt werden; die Erfindung beruht jedoch auf der Peststellung, dass gewisse Keimbildner die Rekristallisation der oben genannten wärmeempfindlichen Substanzen bedeutend beschleunigen, so dass sie in sehr kurzer Zeit vollständig ist. Hierdurch wird die wirksame Ausnutzung dieser Thermometer gewährleistet, selbst wenn sie kurz vor ihrer Anwendung zur Temperaturmessung erhöhten Temperaturen ausgesetzt worden sind.

Die am besten geeigneten Keimbildner haben eine gewisse Verwandtschaft mit den wärmeempfindlichen Substanzen, denen sie erfindungsßeinäsB zugesetzt werden. Im allgemeinen kann man im

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Sinne der Erfindung Keimbildner verwenden, die eine monokline Struktur, den gleichen oder im wesentlichen den gleichen ß-YJinkel wie die wärmeempfindliche Substanz, die gleichen oder im wesentlichen die gleichen a/c-, a/b- oder c/b-Yerhält nisse oder Einheitszellen wie die wärmeempfindlichen Substanzen und die gleiche oder praktisch die gleiche sogenannte "Raumgruppe" wie die wärmeempfindlichen Substanzen aufweisen. Die "Raumgruppe¹¹ ist von J.D.H. Donnay in dem Yferk "Crystal Data Beterminative Tables", 2,Auflage (1963), auf Seite 1 bis 13 beschrieben. Den Leitfaden für das Auffinden der wirksara-, sten Keimbildner stellt also die Identität oder die "wesentliche Identität der kristallographischen Werte dar.

Ausser den oben genannten Merkmalen müssen die erfin&ungsgemäss verwendeten Keimbildner Schmelzpunkte aufweisen, die erheblich oberhalb der Schmelzpunkte der höchstsehmelzenden wär~ meempfindlichen Substanzen in dem Indikator liegen, und sie müssen in fester Phase verbleiben, wenn sie erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden. Weiterhin müssen die Keimbildner gegenüber den "Wärmeempfindlichen Substanzen sowohl physikalisch auch chemisch inert sein. ;

Es gibt zwar viele Keimbildner, die den oben genannten Anfor- , ι 4erungen entsprechen, und daher im Sinne der Erfindung verwendet werden können? es wurde jedoch gefunden, dass gewisse j Keimbildner besonders vorteilhaft sind, weil sie.eine hoch'- j gnädige Beschleunigung der Rekristallisation, der wärme- ■ empfindlichen Substanzen zur Folge haben. Zu den wirksamsten Keimbildnern gehören Natriumborat (Borax) JIa₂B.Ο«·1OH₂O, Kryolith HaAl₂I. und Natriumacetat NaCgHjÖg.^IIgQ. Andere Keim-' "bildner, die in wirksamer V/eise erfinduhgsgemäss verwendet werden können, sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Diese Tabelle ist aber keineswegs eine vollständige Aufzählung "■·."[ aller erfindungsgemäss verwendbarer Keimbildnerj man kann je- Γ den Keiöbildner verwenden, der den oben genannten Anforderun- J gen genügt. - '

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ORIGINAL

Tabelle I

Kupfer(ll)~chlorid, CuCl₂
Kaiiumpyrοsulfat, K₂S₂O₇
Hydroxylaniin-hydrochlorid, NH₂OH-HCl Metaborsäure (P* 199-200° C), HBO₂-II Kupfer(ll)-bromid, CuBr₂
Kaliumäthylsulfat, KC₂H₅SO₄
Natriumtetraborat, Na₂B₄O₇^10H₂O Talkumpulver, USP, Mg,(Si₄O₁₀(OH)J₂ Howlit, Ca₂(OH)₅B₅SiO₉
Plorisil, MgO + SiO₂
Oxalsäure, (COOH)₂
Molybdändioxid, MoO₂

Magne3iumsilicat (Whitaker. Clark & Daniels Nr. 399), Mg₃(Si₄O₁₀(OH))₂

Titanit, CaTiOSiO₄

Bauxit, (Guyana) (Gibbsit), Al(OH)₅ Bauxit, (Arkansas) (Gibbsit), Al(OH)₅ Sepiolith, (Spanien), H₄Mg₂Si₅O₁₀ Lepidolith, Purpur, KLi₂Al(P^Il)₂ Stilbit, 0β(Α1₂31₇Ο₁₀)·7Η₂Ο Petalit, MAlSi₄O₁₀
Calciunialuminat, CaAl₄O₇
Datolit, Ca(OH)BSi-O₄
Azurit, Cu(C0₅)₂(0H)₂

Be i a ρ i e 1 I^

Zwanzig einzelne kleine Aluminiuraschalen aus geprägtem Aluminium mit Durchmessern von Je 9»5 mm werden mit Anteilen einer ;. faßten lösung von o-Chlomitrobenzol und o-Bromnitrobenzol (F. 35.23° G) beschickt. Zu jeder Schale wird Natriumborat (welches 1,8 Gewichtsprozent ungebundenes Wasser enthält) in solchen Mengen zugesetzt, dass das Gemisch in jeder Schale zu Gewichtsprozent aus Natriumbqrat und zu 80 Gewichtsprozent aus der festen Lösung besteht, und die Geroische werden dann gründlich gerührt, um den Keimbildner in der festen Lösung

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ORIGINAL INSPECTED

gut zu verteilen. Jede Schale wird mit einer durchsichtigen thermoplastischen Folie thermisch verschlossen,, und alle Schalen v/erden eine halbe Stunde in. einen auf 54·» 5 C gehaltenen Ofen eingesetzt, bis die festen Lösungen-, jedoch nicht der Keimbildner, vollständig geschmolzen sind« Bann werden die Aluminium schalen aus dem Ofen herausgenommen und die Gemische

auf beginnende Rekristallisation untersucht_o Dabei wird beobachtet, dass nach 5 Minuten der Inhalt aller Aluminiumschalen vollständig rekristallisiert ist* Dieser Arbeitsgang wird mehrmals wiederholt, wobei iedesmal die Aluminiumschalen aus dem Ofen herausgenommen v/erden und die Rekristallisation, wie oben beschrieben, beobachtet wird.

Das obige Verfahren wird noch in zwei weiteren Versuchen wiederholt« Bei deia einen Versuch wird natürliches Natriumborat verwendet, während der zweite Versuch (Kontrollversuch) ohne Keimbildner durchgeführt wird. Natürliches Natriumborat enthält nur 0,5 Gewichtsprozent freies Wasser. Die Ergebnisse dieses Beispiels sind graphisch in Pig* 3 dargestellt, in der der Prozentsatz der Schalen, deren Inhalt nach 5 Minuten vollständig rekristnllisiert ist, gegen die Anzahl der Arbeitsgänge aufgetragen ist. Die unterste Kurve stellt den Kontrollversuch dar, die oberste, ausgezogene Kurve entspricht dem mit natürlichem Natriumborat-durchgeführten Versuch, und die ge~ stichelte Kurve entspricht dem mit .dem etwas Feuchtigkeit enthaltenden Natriumborat durchgeführten Versuch.

Wie die Kurven zeigen, wird durch den Zusatz des 'Keimbildners ein bedeutender technischer Fortschritt erzielt, und die Anwesenheit einer geringen Menge-von Feuchtigkeit beeinträchtigt die.Wirksamkeit des Keimbildners nicht_o

B e i s ρ ie I 2

Man arbeitet nach Beispiel 1, jedoch mit Kryolith als Keirnbildner.^In einem Versuch wird der Kryolith zunächst bis zur Gewichtsltoneianz getrocknet, in dem anderen Versuch enthält

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er 0,36 fo Feuchtigkeit. Die Ergebnisse dieses Beispiels sind in Fig. 4 dargestellt. Die untere Kurve entspricht dem Kontrollversuch, die obere, ausgezogene Kurve entspricht dem den getrockneten Kryolith enthaltenden Gemisch, und die gestrichelte Kurve entspricht dem Gemisch, welches den einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,36 Gewichtsprozent aufweisenden Kryolith enthält.

Aus dieser Abbildung geht harvor, dass Kryolith als Keimbildner sich sehr vorteilhaft verhält, besonders wenn er etwas Feuchtigkeit enthält.

Beispiel 3

Man arbeitet nach Beispiel 1, ;jedoeh ^m^ Nätfiumacetat. als Keimbildner. Die Ergebnisse dieses Beispiels sind in Fig. 5 dargestellt. Die untere Kurve entspricht dem Kontrollversuch, die obere Kurve entspricht dem mit dem Keimbildner durchgeführten Yersuch. -

Aus den obigen Beispielen ist ersichtlich, dass die Verwendung von Keimbildnern einen bedeutenden Vorteil darstellt, weil dadurch die Rekristallisation der von dem festen in den flüssigen Zustand übergegangenen wärmeempfindliclien Substanz "be-Dohleunigt wird. Die obigen Beispiele beziehen sich zwar auf die Verwendung von festen Lösungen von o-ChlornitrobenzoI und o-Bromnltrobenzol; man kann aber auch andere wärmeempfindliehe Substanzen in ebenso wirksamer Weise verwenden, und in allen Fällen wird der am besten geeignete Keimbildner auf Grund der oben angegebenen Gesichtspunkte ausgewählt.

Die Anwendung von Keimbildnern im Sinne der Erfindung hat aber noch einen anderen wesentlichen Vorteil. Wenn man z.B. ein Thermometer, wie es eingangs beschrieben wurde, welches eine wärmeempfindlich^ Substanz ohne Keimbildner enthält, zum Messen der Temperatur eines flüssigen Bades, z.B. einer Temperatur von 37,8° C, verwendet, wird in 15 bis. 30 Sekunden

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ein Gleichgewicht erreicht, und das Thermometer^j zeigt eine Temperatur von 37,8° C an» Wenn das Thermometer aljer vor der Messung längere Zeit, ζ,B. mehrere Minuten» in dem flüssigen Bad' gehalten worden ist,- geigt es eine höhere Temperatur an, obwohl die Badtemperatür immer noch 37»8° G ΐ)6tragt; Diese höhere Temperatur kann 38,0° G oder sogar 38,3^ C betragen, .und da die Temperaturmessung mit diesem Thermometer; durch visuelle Anzeige der Änderung des Aggregat zustandes der wärmeempfindlichen Substanz erfolgt und diese Anzeige, irreversibel"'."ist», ist es wichtig, dass die Temperatur innerhalb etwa 30 Sekundeii ;--■ bis 2 Minuten gemessen wird. Es würde nun überraschenderweise; gefunden, dass der Zusatz eines Keimbildners zu der wärmeempfindlichen Substanz verhindert,dass eine^ längere Einwirkung der Versuchsperson auf den Indikator zu₅einer solchen höheren Temperaturanzeige fuhrt, tfenn das Thermometer ^,löo verwendet wird, um die Temperatur des oben beschriebenen : llüssigkeitsbades zu messen, kann man es> wenn diö wärmer ' empfindliche Substanz einen Keimbildner enthält, verhältnis- ', massig lange in dem Bad belassen, ohne dass die Temperaturr anzeige, die der tatsächlichen Temperatur des flüssigkeits- -^v bades entspricht, dadurch beeinträchtigt wird*

Ferner wurde gefunden, dass man noch bedeutendere Verbesserungen in der Rekristallisationsgeschwindigkeit dieser wärme-' empfindlichen Substanzen erzielt, wenn die mit den wärmeempfindlichen Substanzen gemischten Keimbildner sich auf geeigneten Trägern befinden. Es v/ird angenommen, dass das Keimbildungsmittel, wenn es ohne Träger der wärmeempfindlichen Substanz zugesetzt wird, zum Zusammenbällen und Absetzen am > Boden der Vertiefungen neigt, in denen sich die wärmeempfindlichen Substanzen befinden. Dies führt dazu, dass der Keimbildner eine geringere Oberfläche darbieteti wodurch die Re- kriBtallisationsgeschwindigkeit des Gemisches vermindert wird* Wenn der Keimbildner sich aber auf einem geeigneten Träger befindet¹ und in dieser J?orm mit der v/ärmeempfindliehen Substanz gemischt wird, werden die Rekristallisationsgeschwindigkeiten dieser Stoffe bedeutend erhöht, weil der

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ORiGJNAl

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Keirobildner nun eine höhere effektive spezifische Oberfläche aufweist.

Als Träger kommen für die Keimbildner im Sinne der Erfindung Stoffe in Betracht, die sich gegenüber den wärraeempfihdlichen Substanzen chemisch indifferent verhalten und in ihnen unlöslich oder praktisch unlöslich sind. Ferner müssen die Träger auch gegen das Keimbildungsmittel chemisch indifferent sein. Geeignete Träger sind Talkumpulver Mg₅(Si₄O₁₀(OH))₂» Florisil (ein Gemisch aus MgO und SiÖ2}» Magnesiurasilioat, Wismuttrioxid, Cab-0-Sil (durch Hochtemperaturpyrolyse hergestelltes hygroskopisches Siliciumdioxid), Silonax (durch Sochtemperaturpyrolyse hergestelltes hydrophobes Siliciumdioxid), Aluminiumoxid und Gemische dieser Stoffe.

Der Keimbildner kann nach bekannten Methoden, z.B. durch Absorption» Aufsprühen» Beschichten usw., auf deal Träger abgelagert werden. Die günstige Menge an Keimbildner» gleich ob er sich auf einem Träger befindet oder nicht» kann im Bereich von etwa 0,1 bis 50 Gewichtsprozent variieren und liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die wärmeempfindlich^ Substanz. Wenn der Keimbildner auf einem Träger angewandt wird, beträgt die Menge des Trägers gewöhnlich etwa 0,1 bis 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise etwa 1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die wärmeeittpfindliche Substanz.

Die folgenden Beispiele erläutern die Anwendung von auf Trägern vorliegenden Keimbildnern.

Beispiel 4

329 g Borsäure (H^BO,) werden unter ständigen] Rühren in II90 ml siedendem V/asser gelöst. Nach Zusatz von 200 g Witsmuttrioxid (Bi₂O,) bei 95 bis 100° G wird das Reaktionßgo.fäns in ein Eisbad eingesetzt und das Rühren fortgesetzt, bis dio Temperatur des Gemisches auf 5° G gesunken ist. Darm lässt man

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OBtGlNAL INSPECTED

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das Gemisch 25 Minuten bei dieser Temperatur absitzen und filtriert den niederschlag durch Glasfaserfilterpapier a"b. lter Niederschlag wird in einer Abdampfschale durch 18 Stunden langes Erhitzen im Valtuumofen auf 140 G getrocknet. Das getrocknete Material wird aus der Abdampfschale.entnommen, auf Raumtemperatur erkalten gelassen und 2 Minuten in einem Sears-Ilischer gemahlen, und aus dem gemahlenen Material werden die . Teilchen mit Grossen von über 0,15 mm ausgesiebt. Die Teilchen mit Grossen von weniger als 0,15 mm werden wieder in eine Abdampfschale eingegeben und 18" Stunden im Vakuumofen auf 140° C erhitzt. Das getrocknete Material wird aus dem Ofen ausgetragen und in einem Glashafen mit 0,5 Gewichtsprozent "Cab-O~Sil" (durch Hochtemperaturpyrolyse hergestelltem SiOp), bezogen auf das Gesamtgewicht aus Keimbildner und Träger, versetzt, um das JIiessvermögen zu-verbessern^ Der·so erhaltene Keimbildner besteht im wesentlichen aus 200 g Metaborsäure, 1 g SiOp und 200 g Wismuttrioxid. ■

Die vorteilhaften Ergebnisse der Verwendung von auf Trägern befindlichen Keirabildnern werden in einer Reihe von Versuchen, nachgewiesen, bei denen Thermometer der oben beschriebenen Art verwendet werden, die je 45 TemperaturmesEipereiche aufweisen und eine Temperaturspanne·von 35,5 bis 40,4° C in Tem- ■ peratürabstanden vor jeweils 0,1°· Q umfassen» In allen Vertieftingen befinden sich als wärmeempfindliche Substanzen feste lösungen von o-Ghlornitrobenzol und o-Bromnitrpbenzol. In einer Versuchsreihe werden die gemäss diesem Beispiel hergestellten, auf.Trägern befindlichen. Keimbildner zu jedem Temperaturmessbereich zugesetzt, während in einer anderen Versuchsreihe nur Metaborsäure ohne Träger verwendet wird* . In beiden Versuchsreihen ist die Menge des Keimbildners die gleiche. In allen Fällen werden die Thermometer in einen Ofen von 49° G eingesetzt und dann auf Raumtemperatur erkalten ge·- lassen, wobei die für die Rekristallisation erforderlichen Zeitspannen verzeichnet werden. Die Ergebnisse finden pich in den Tabellen II und III«, ■■ -■"■■■

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A-937-018	T a b e 1	n 2255235 1 e II	bei 49° C, h	Pur die Rekristallisation erforderliche Zeitspanne, h	bei 49° C, h,	Für die Rekristallisation erforderliche Zeitspanne, h
Temperaturempf indliche Substanzen mit Zusatz von auf Trägern befindlichen Keimbildnern	!Fabel	2 3 ': .;■ ' ' . · 5 " .· ■;.. ■·■ . 1 e III		8 8
O f en b ehand1ung	Ternperaturempfindliche Substanzen mit Zusatz von Keimbildnern ohne Träger
16 21 43 75	Ofenbehandlung
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Ein Vergleich der Ergebnisse dieser beiden Tabellen eeigt, dass die Rekristallisation dieser temperaturempfindlichen Substanzen beträchtlich beschleunigt wird;, wenn das Koimbildungsmittel sich auf einem Träger befindet; dies macht sieh auch noch nach langzeitiger Einwirkung erhöhter Temperaturen bemerkbar.

Beispiel 5

In diesem Beispiel wird als Keimbildungsmittel Kupfer(ll)-chlorid (CuCIr)) auf "Silonax" (durch Hochtemperaturpyrolyse hergestelltem hydrophobem SiO₂) verwendet. 1,0 g Kupferchlorid wird in 50 ml 95-prozentigen Äthanols gelöst. Nach Zusatz von 9,0 g SiO₂ zu der Lösung rührt man, bis eich ein dicker Brei bildet. Der Brei wird durch 24-Bttindiges Erhitzen im Vakuumofen auf 110° C getrocknet, wobei sämtliches Äthanol abgetrieben wird. Das getrocknete Material wird in einem rotierenden Mischer in ein lockeres Pulver übergeführt. Dieser

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auf ei»em Träger befindliche Keimbildner wird gemäss Bei spiel, 4 ianteisuciit uml mit demgleichen Keim'bildner (CUOl₂), Aber ohjj.0 !Präger, irergliclieii. Wäiirend das auf dem Träger "befindliclie CuCl₂ seine KeimbiliiipigsalctiTfität noch/nach 34 Stunden bei 54° C"Ibeibehä^t^ keinen Träger

atuiweisendsn Keimbildners schon nach. &, 5-stiindiger Einwirkung der gleichen Teraperattir ab» ^; >

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Claims (9)

1. Patentansprüche

   (1 J Temperaturanzeigesubstanz von verbessertem WiedererstErrungsvermögen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer wärmeempfindlichen Substanz und einem Keimbildner für die wärmeempfindliche Substanz besteht.
2. 2. Φ einperaturanze ige substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie den Keimbildner in Mengen von etwa 0,1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die wärmeempfindliche Substanz, enthält.
3. 3, Temperaturanzeigesubstans nach Anspruch 1_r dadurch

   zelehnet, daas sie den Keimbildner in Mengen ^oia etwa 1
   bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf die viärmeempfindliche Substanz, enthält. ^
4. 4· Teroperaturanzeigesubstanz nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Keimbildner eine monoklin©
   Struktur und im wesentlichen die gleichen: a/b-, a/c- oder c/b-Einheitszellenverhältnisse und im wesentlichen die
   gleiche Raumgruppe aufweist wie die wärmeempfi»dliche Substanz.
5. 5. Temperaturanzeigeaubstanz nach Anspruch 1 bia 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindlich© Substanz eine
   feste Lösung aus zwei organischen Verbindungen von analoger chemischer Struktur mit im wesentlichen linearen Zusammenset zungs-Schmelzpunktßkurven ist.

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6. 6. Temperaturanzeige substanz nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Lösung ein Gemisch aus o-Chlornitrobenzol und o-Bromnitrobenzol und der Keimbildner Natrlumborat, Kryolith, Natriumaeetat oder Kobaltchlorid ist« - - ." -
7. 7. Temperaturanzeigesubstanz nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Keimbildner sich auf einem inerten Träger befindet.
8. 8. Temperaturanzeigesubstanz nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Keimbildners und des inerten Trägers 0,1 bis 50 Gewichtsprozent der wärmeempfindlichen Substanz beträgt.
9. 9. Temperaturaii zeige subs tanz, nach Anspruch 7» dadurch .gekennzeichnet, dass die Menge des Keimbildners und des inerten Trägers etwa 1 bis 25 Gewichtsprozent der wärmeempfindIi-■chen Substanz beträgt.

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