Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ОБРАТИМЫЕ ТЕРМОХРОМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ - Патент РФ 2097714
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ОБРАТИМЫЕ ТЕРМОХРОМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ОБРАТИМЫЕ ТЕРМОХРОМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ОБРАТИМЫЕ ТЕРМОХРОМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в качестве термохимических индикаторов для визуального контроля температуры в диапазоне 120-220oC. Сущность изобретения: термохромные материалы представляют собой гексаизотиоцианатохроматы (III) комплексов металлов III группы периодической системы с нейтральными органическими лигандами и имеют химический состав: [ML6][Cr(NCS)6], где M - Al, Sc, и [ML8] [Cr(NCS)6] , где M = Y и лантаноиды, L - органические лиганды диметилсульфоксид, диэтилсульфоксид, диметилформамид. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2097714
Класс(ы) патента: G01K11/14
Номер заявки: 95102084/28
Дата подачи заявки: 13.02.1995
Дата публикации: 27.11.1997
Заявитель(и): Кузбасский государственный технический университет
Автор(ы): Черкасова Т.Г.; Татаринова Э.С.; Кузнецова О.А.; Трясунов Б.Г.
Патентообладатель(и): Кузбасский государственный технический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к новому классу обратимых термочувствительных материалов и может быть использовано для визуального контроля температуры в различных технологических процессах.
Известные обратимые термочувствительные вещества служат, в основном, индикаторами для низких температур, не превышающих 100oC [1-3]
Известны также немногочисленные соединения, изменяющие окраску при более высоких температурах [4-6] Так, комплекс типа [NiLCl2]2, где

при 20oC имеет димерное строение с двумя мостиковыми хлоридными лигандами. Координационным полиэдром каждого иона никеля (II) является тетрагональная пирамида. Этот комплекс желтого цвета. При его нагревании до 230oC происходит разрыв мостиков и образуется мономерная форма фиолетового цвета с псевдотетраэдрической конфигурацией. При охлаждении димерная структура восстанавливается [4] Недостатком этого термохромного материала является наличие в его составе органического лиганда сложного строения, который требует специального синтеза, так как не выпускается промышленностью.
Установлено, что при нагревании красного изомера NiEn2(NO2)2, где En-1,2-диаминоэтан, до 120oC образуется синий изомер [NiEn2(O2N)]NO2, содержащий одну хелатную и одну ионную группы NO-2 [5] т.е. при нагревании происходит изменение строение вещества. Этот термохромный материал имеет тот же недостаток, что и вышеописанный.
Обратимый термохромизм характерен также для биметаллического комплекса цис-[Pt(NH3)2(SCNAg)(SCN)] NO3. Серебро (I) в этом соединении координационно ненасыщенно, поэтому принципиально возможно сшивание моноядерных комплексов в полимер. При температуре 134oC происходит превращение желтого комплекса в темно-красную модификацию. Недостаток этого термохромного материала заключается в том, что в его состав входят дорогие благородные металлы платина и серебро, что обусловливает высокую стоимость термоиндикатора.
К недостаткам всех перечисленных термохромных материалов можно отнести охват узких разрозненных температурных областей и невозможность обобщений физико-химических свойств, так как они принадлежат к различным классам координационных соединений.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является термохромный материал состава цис-[Pt(NH3)2(SCNAg)(SCN)]NO3, содержащий два различных металла в своем составе и имеющий температуру изменения окраски 134oC.
Цель изобретения создание нового класса высокотемпературных обратимых термочувствительных материалов на основе гекса(изотиоцианато)хроматов (III) комплексов металлов III группы периодической системы с дешевыми и доступными нейтральными органическими лигандами, обладающими благоприятными стерическими характеристиками. Это достигается использованием в качестве исходных веществ солей алюминия (III), скандия (III), иттрия (III), лантаноидов (III), гекса(изотиоцианато)хромата (III) калия, а также органических растворителей диметилсульфоксида (ДМСО), диэтилсульфоксида (ДЭСО) и диметилформамида (ДМФА).
Пример 1. В 10 мл воды растворяют 3,63 г ScCl3·6H2O (0,014 моль) и при перемешивании добавляют 0,83 г K3[Cr(NCS)6]·4H2O (0,014 моль). К полученной смеси по каплям добавляют 2,00 мл ДМСО (избыток). Получают сиреневый мелкокристаллический порошок, имеющий по данным химического анализа состав [Sc(ДМСО)6][Cr(NCS)6]
Найдено, Sc 5,05±0,08; Cr 5,52±0,09; ДМСО 51,15±0,10.
Для [Sc(ДМСО)6][Cr(NCS)6] вычислено, Sc 4,95; Cr 5,69; ДМСО 51,31.
1. Растворимость в воде при 20oC составляет 1,3·10-2 моль/дм3. Хорошо растворим в ДМСО, ДМФА.
2. Тригональная сингония, пр. гр. R-3, параметры решетки: a=b=11,863(3); c=21,433(5) , V=2612(1) , Z=4, ρ (выч.)=1,682 г/см3.
3. t плавления 220oC; t начала разложения 220oC; t максимальной скорости разложения 250oC.
Пример 2. В 10 мл воды растворяют 0,5 г LaCl3·6H2O (≈0,0014 моль) и при перемешивании добавляют 0,83 г K3[Cr(NCS)6]·4H2O (≈0,0014 моль), растворенного в 10 мл H2O. К полученной смеси по каплям добавляют 2,00 мл ДМСО (избыток). Получают сиреневый мелкокристаллический осадок.
По данным химического анализа порошок имеет состав [La(ДМСО)8][Cr(NCS)6]
Найдено, La 11,50±0,05; Cr 4,31±0,08; ДМСО 53,80 ±0,10.
Для [La(ДМСО)8][Cr(NCS)6] вычислено, La 11,93; Cr 4,47; ДМСО 53,68.
1. Растворимость в воде при 20oC составляет 3,1·10-2 моль/дм3. Хорошо растворим в ДМСО, ДМФА.
2. Триклинная сингония, пр. гр. , параметры решетки: a=11,096(5); b= 11,573(5); c=22,279(9) ; α97,36(3).
Результаты представлены в таблице.
b 98,88(3); g 110,10(3)o; V 2584(2) , Z=2, r(выч) 1,496 г/см3. Молекулярная структура ионного типа, слоистая.
3. t плавления 132oC; t начала разложения 193oC; t максимальной скорости разложения 264oC.
Составы полученных веществ:
[ML6][Cr(NCS)6](M Al, Sc; L ДМСО, ДЭСО, ДМФА).
[ML8][Cr(NCS)6](M Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu).
Характеристики обратимых цветовых изменений некоторых веществ приведены в таблице. Всего получены 50 обратимых термохромных материалов, работающих в диапазоне 120-220oC.
Формула изобретения: 1. Обратимые термохромные материалы на основе гетеробиметаллических координационных соединений, отличающиеся тем, что они содержат соединения, имеющие обратимое изменение окраски в интервале темпепатур 200 220oС, состав которых характеризуется общей химической формулы
[ML6] [Cr(NCS)6]
где M Al, Se;
L органические лиганды диметилсульфоксид, диэтилсульфоксид, диметилформамид.
2. Обратимые термохромные материалы на основе гетеробиметаллических координационных соединений, отличающиеся тем, что они содержат соединения, имеющие обратимое изменение окраски в интервале температур 120 165oС, состав которых характеризуется общей химической формулой
[ML8] [Cr(MCS)6]
где M Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ly;
L органические лиганды диметилсульфоксид, диэтилсульфоксид, диметилформамид.