×
20.05.2015
216.013.4d93

ОБРАТИМЫЙ ЦВЕТОВОЙ ТЕРМОИНДИКАТОР НА ОСНОВЕ ДВОЙНОГО КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обратимому цветовому термоиндикатору на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)-диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III). Состав соединения характеризуется химической формулой [La(CHNO)(HO)][Cr(NCS)]2HO. Техническим результатом является создание нового обратимого термохромного материала, обладающего способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 130°C. 1 пр.
Основные результаты: Обратимый цветовой термоиндикатор на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)-диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III), отличающийся тем, что он обладает обратимым изменением окраски при нагревании до 130°C, а состав его характеризуется химической формулой [La(CHNO)(HO)] [Cr(NCS)]2HO.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области химии, более конкретно - к новому цветовому индикатору температуры, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры и температурных полей в различных технологических процессах.

Термохимические индикаторы в большинстве своем изготовлены на основе координационных соединений переходных металлов (Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений. - М.: Высш. шк., 1985. С.428-429; Абрамович В.Г., Картавцев В.Ф. Цветовые индикаторы температуры. - М.: Энергия,1978. С.10-12; Paruta L. Термохромизм неорганических соединений / L. Paruta, A. Boldijar // Rev. chim., 1987. V.38. No.1. P.26-29; Кукушкин Ю.Н. Соединения высшего порядка. - Л.: Химия, 1991. C.112).

Термочувствительный пигмент Ag2[HgI4] изменяет окраску от желтой до темно-красной при 45°C, a Cu2[HgI4] - от карминово-красной до коричневой при 65°C. Изменение окраски координационных соединений связано с перестройкой кристаллической структуры (Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. - М.: Химия, 1974. С.625). К недостаткам этих термохромных материалов относятся наличие токсичных соединений ртути и медленное разложение тетрайодомеркурат(II)-аниона во влажной атмосфере.

Обратимый термохромизм характерен для биметаллического комплекса цис-[Pt(NH3)2(SCN)Ag(SCN)]NO3 (Кукушкин Ю.Н., Бахарева С.И., Душин Р.Б. // Журн. неорган. химии. 1977. Т.22. №5. С.1419-1421). Серебро в этом соединении координационно не насыщено, поэтому возможно сшивание моноядерных комплексов в полимер. При температуре 134°C происходит превращение желтого комплекса в темно-красную модификацию. Недостатком данного термочувствительного материала является использование дорогих благородных металлов.

При нагревании красного изомера NiEn2(NO2)2, где En - 1,2-диаминоэтан, до 120°C образуется синий изомер [NiEn2(O2N)]NO2, содержащий одну хелатную и одну ионную группы [153], то есть при нагревании происходит изменение строения вещества.

Тетрахлорокупрат(II) бис-(диэтиламмония) [(CH3CH2)2NH2]2CuCl4 обладает термохромными свойствами, при температуре 45°C изменяет окраску от ярко-зеленой до желтой. Изменение окраски обусловлено структурной изомеризацией комплекса из плоскоквадратного в тетраэдрический (Choi S., J.A. Larrabee. Термохромный тетрахлорокупрат(II) // J. Chem. Educ. 1989. V.66. No.9. P.774-776). Искажение геометрии галогенокупратного аниона является результатом термодинамического перехода стерически затруденной низкотемпературной формы, имеющей зеленую окраску, в более разупорядоченную высокотемпературную форму, окрашенную в желтый цвет. Практическое использование этого термохромного материала ограничивается чрезвычайной гигроскопичностью низкотемпературной формы комплекса, что требует вакуумной герметизации материала.

Термохромное вещество состава (C5H7N2)3[Cr(NCS)6]·H2O обратимо изменяет окраску при нагревании до 80°C из сиреневой в сине-зеленую вследствие искажения структуры хромофора из-за полиморфного превращения низкотемпературной модификации в высокотемпературную (Мезенцев К.В., Черкасова Т.Г. Пат. 2167081 РФ // Обратимый хромовый термоиндикатор; заявл. 11.03.2001, опубл. 10.08.2002, бюл. №22). Недостатком этого термохромного материала является необходимость специального синтеза 2-аминопиридина, который не выпускается промышленностью и является токсичным.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому изобретению являются термохромные материалы [Ln(C2H6SO)8][Cr(NCS)6], где Ln - лантаноиды). В интервале температур 140-220°C соединения обратимо изменяют окраску от малиновой до темно-зеленой, что связано с процессами лигандного обмена между двумя координационными сферами при нагревании веществ (Черкасова Т.Г., Татаринова Э.С., Кузнецова О.А., Трясунов Б.Г. Патент РФ 2097714 // Обратимые термохромные материалы; заявл. 13.02.1995, опубл. 27.11.1997, бюл. №33). К недостаткам данных материалов можно отнести необходимость использования для их получения диметилсульфоксида, являющегося легколетучим органическим веществом с неприятным запахом.

Технический результат изобретения - создание нового обратимого цветового термоиндикатора на основе дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III), обладающего способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 130°C, доступного в получении и удобного в применении на практике.

Указанный технический результат достигается тем, что обратимый цветовой термоиндикатор на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III) согласно изобретению обладает обратимым изменением окраски при нагревании до 130°C, а состав его характеризуется химической формулой [La(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]2H2O.

В качестве исходных веществ используются гекса(изотиоцианато)хромат(III) калия и никотиновая кислота, выпускаемая промышленностью как недорогое лекарственное средство (витамин PP), что обусловливает ее невысокую стоимость и доступность. Полученное вещество устойчиво при хранении, нетоксично и не имеет запаха.

Пример. В 25 мл воды растворяют 0,43 г (0,001 моль) нитрата лантана(III), добавляют растворенную в 25 мл воды комплексную соль K3[Cr(NCS)6]·4H2O в количестве 0,59 г (0,001 моль), затем в интервале pH 4-6 добавляют раствор, содержащий 0,37 г (0,003 моль) никотиновой кислоты в 50 мл воды. Выпадает мелкокристаллический осадок розового цвета. Вещество отфильтровывают и высушивают на воздухе. Выход около 70%. По результатам химического анализа полученное соединение имеет состав [La(C6H5NO2)3(H2O)2][Cr(NCS)6]2H2O.

La Cr C H
Найдено, % 14,37 5,32 29,88 2,15
Для C24H23CrLaN9O10S6 вычислено, % 14,17 5,30 29,40 2,34

1. Растворимость в воде при 25°C составляет 2,1 моль/дм3, хорошо растворим в диметилсульфоксиде и диметилформамиде.

2. ИК-спектр (ν, см-1): 3435 с., 3076 ср., 2080 с., 1686 ср., 1630 с., 1580 оч.с., 1414 оч.с., 1180 сл., 830 сл., 752 с., 683 сл., 510 сл.

3. Кристаллы моноклинной сингонии, пр.гр. P21/n, Z=2, параметры решетки: a=9.66800(10), b=25.7662(2), c=15.4843(2), β=106.4700(10), V=3698.99(7)Å3, ρвыч.=1,761 г/см3.

4. Температура начала разложения комплекса на воздухе 200°C, в инертной атмосфере гелия - 230°C.

5. Характеристика изменения цвета при нагревании: обратимый переход из розового в темно-зеленый.

Термочувствительный материал на основе дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III) обладает обратимым термохромизмом при температуре 130°C с ярким изменением окраски, устойчив при хранении, термостабилен в условиях эксплуатации, нетоксичен, несложен в получении, легко наносится на подложки в виде тонких термохромных пленок и термочувствительных покрытий, обладающих долговечностью. Все это позволяет использовать его в качестве термохимического индикатора для визуального контроля температуры в технологических процессах.

Обратимый цветовой термоиндикатор на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III)-диакватрис(никотиновая кислота)лантана(III), отличающийся тем, что он обладает обратимым изменением окраски при нагревании до 130°C, а состав его характеризуется химической формулой [La(CHNO)(HO)] [Cr(NCS)]2HO.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 44 items.
27.11.2013
№216.012.854a

Обратимый термохимический индикатор

Изобретение относится к обратимому цветовому индикатору температуры на основе моногидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) диакватрис(никотиновая кислота)неодима(III). Индикатор имеет обратимое изменение окраски при нагревании до 140°C, а состав его характеризуется химической формулой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499800
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.06.2014
№216.012.d8bd

Ковш экскаватора

Ковш экскаватора может быть использован на механических экскаваторах типа прямая лопата для погрузки в транспортное средство с меньшими ударными нагрузками на его кузов. Ковш экскаватора имеет откидное днище, выполненное составным из створок (3 и 4) с засовами (5 и 6) и системой выдергивания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521263
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.07.2014
№216.012.e470

Ролик ленточного транспортера

Ролик ленточного транспортера содержит обечайку (1), корпусы (2) с подшипниками и уплотнителями и ось (3). Обечайка в поперечном сечении выполнена в виде эпитрохоиды с четырьмя продольными, контактирующими с транспортерной лентой, квазисферическими функциональными поверхностями и продуваемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524270
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.09.2014
№216.012.f2c8

Состав керамзитобетонной смеси

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства. Состав керамзитобетонной смеси включает, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527974
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f411

Способ определения выбросоопасных зон в угольных пластах

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при текущем прогнозе выбросоопасности угольных пластов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных зон в угольных пластах. Предложен способ определения выбросоопасных зон в угольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528304
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.10.2014
№216.013.02e7

Способ неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования

Использование: для неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют определение времени задержки поверхностных акустических волн и электронно-микроскопические исследования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532141
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0871

Способ выбора поверхностно-активных веществ при увлажнении каменных углей по коэффициенту проницаемости

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности горных работ за счет повышения эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов. Предложен способ выбора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533562
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.13f7

Бетонная смесь

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого бетона для малоэтажного строительства. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536535
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.02.2015
№216.013.21e0

Способ формирования разгрузочной щели

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть использовано в угольных и рудных шахтах при проведении горных выработок в удароопасных породах с применением буровзрывных работ. Техническим результатом является повышение эффективности использования энергии взрыва...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540125
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.2430

Модель трещиноватого горного массива

Изобретение относится к области горного дела, а именно к лабораторным исследованиям механизма фильтрации жидкостей в трещиноватых горных породах, и может быть использовано при извлечении метана из угольных пластов с предварительным их гидроразрывом, а также в нефтедобывающей и газодобывающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540717
Дата охранного документа: 10.02.2015
Showing 1-10 of 51 items.
27.11.2013
№216.012.8499

Защитный шлем

Изобретение относится к спасательной службе, в частности применимо при работе газоспасателей. Защитный шлем включает полнолицевую маску с клапанной коробкой. К клапанной коробке присоединен легочный автомат, от которого идет шланг среднего давления. Шланг присоединяется к быстроразъемному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499623
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.854a

Обратимый термохимический индикатор

Изобретение относится к обратимому цветовому индикатору температуры на основе моногидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) диакватрис(никотиновая кислота)неодима(III). Индикатор имеет обратимое изменение окраски при нагревании до 140°C, а состав его характеризуется химической формулой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499800
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.06.2014
№216.012.d8bd

Ковш экскаватора

Ковш экскаватора может быть использован на механических экскаваторах типа прямая лопата для погрузки в транспортное средство с меньшими ударными нагрузками на его кузов. Ковш экскаватора имеет откидное днище, выполненное составным из створок (3 и 4) с засовами (5 и 6) и системой выдергивания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521263
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.07.2014
№216.012.e470

Ролик ленточного транспортера

Ролик ленточного транспортера содержит обечайку (1), корпусы (2) с подшипниками и уплотнителями и ось (3). Обечайка в поперечном сечении выполнена в виде эпитрохоиды с четырьмя продольными, контактирующими с транспортерной лентой, квазисферическими функциональными поверхностями и продуваемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524270
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.09.2014
№216.012.f2c8

Состав керамзитобетонной смеси

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого керамзитобетона для малоэтажного строительства. Состав керамзитобетонной смеси включает, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527974
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f411

Способ определения выбросоопасных зон в угольных пластах

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при текущем прогнозе выбросоопасности угольных пластов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных зон в угольных пластах. Предложен способ определения выбросоопасных зон в угольных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528304
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.10.2014
№216.013.02e7

Способ неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования

Использование: для неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют определение времени задержки поверхностных акустических волн и электронно-микроскопические исследования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532141
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0871

Способ выбора поверхностно-активных веществ при увлажнении каменных углей по коэффициенту проницаемости

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов. Техническим результатом является повышение безопасности горных работ за счет повышения эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов. Предложен способ выбора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533562
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.13f7

Бетонная смесь

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству легкого бетона для малоэтажного строительства. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 18,87-21,34, керамзит 41,13-41,56, суперпластификатор ЛСТМ 0,0312, золу-унос ТЭЦ 13,92-18,87, газообразующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536535
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.02.2015
№216.013.21e0

Способ формирования разгрузочной щели

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть использовано в угольных и рудных шахтах при проведении горных выработок в удароопасных породах с применением буровзрывных работ. Техническим результатом является повышение эффективности использования энергии взрыва...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540125
Дата охранного документа: 10.02.2015
+ добавить свой РИД