DE2206325C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Auslösen einer chemischen Reaktion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auslösen einer chemischen Reaktion, bei dem man die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe vor der Reaktion durch «:in Trennelement voneinander abgesondert aufbewahrt und das Trennelement zur Auslösung der Reaktion zerstört oder deformiert.

Durch die US-PS 29 82 396 und die GB-PS 9 67 928 ist es bekannt, bei miteinander reagierenden Stoffen vor der Auslösung der Reaktion die Stoffe mittels einer festen oder halbfesten Sperrschicht auseinanderzuhalten, du; dann zerstört und mit dem Reaktionsprodukt vermischt wird. Die Auslösung der Reaktion erfolgt jedoch nicht automatisch, sondern es wird z. B. bei exothermem Verlauf der Reaktion zunächst die Sperrschicht mechanisch durchbrochen, so daß die Stoffe miteinander reagieren und Wärme entwickeln. Durch die entwickelte Wärme schmilzt die Sperrschicht und wird mit dem Reaktionsendprodukt vermischt.

Die US-PS 26 81 168 beschreibt eine Vorrichtung, welche aus einer äußeren, elastischen Hülle und einer in dieser Hülle liegenden, spröden Kapsel, vorzugsweise aus mit Formaldehyd behandelter Gelatine besteht, in welcher ein Stoff eingeschlossen ist. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch, daß sie nicht zur automatischen Auslösung einer Reaktion bestimmt ist, sondern die Kapsel wird vielmehr dadurch entleert, daß man die Vorrichtung mit der Hand ergreift und die Kapsel zerdrückt. Außerdem wird bei der Vorrichtung gemäß der US-PS der Kapselinhalt in einer bestimmten Richtung ausgetragen.

ίο Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen man einen chemischen Prozeß automatisch bei einer gewissen Temperatur auslösen kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den verstehenden Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung.

Die Erfindung wird nun im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, die Ausführungsbeispiele zeigt. Es zeigen

>o F i g. 1 bis 3 bevorzugte Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig.! zeigt eine hufeisenförmige, spröde Kapsel ! aus Glas oder anderem Material, beispielsweise sprödem Kunststoff. In der Kapsel 1 ist ein Stoff 3

• s eingeschlossen, welcher mit einem die Kapsel 1 umgebenden Stoff 5 reagieren soll. Um die Reaktion einleiten zu können, müssen die Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung gebracht werden. Die Reaktion braucht nicht sofort einzutreten, wenn die

ίο Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung gelangen, sondern sie kann in bezug auf Zeit und Temperatur verzögert sein, d. h. der Prozeß kann bei einer gewissen niedrigen Temperatur eingeleitet werden, wobei aber die Reaktion extrem langsam abläuft, während der

.15 erwünschte Reaktionsverlauf nach einer gewissen Zeit bei erhöhter Temperatur erhalten wird. Gegen die Innenseite der Schenkel der hufeisenförmigen Kapsel 1 liegt ein Behälter 2 an, der mit einem Hilfsstoff 4, beispielsweise Wasser, gefüllt ist, die Hülle 2 des Behälters besteht beispielsweice aus Xnnststoff. Wenn die Temperatur auf 0⁰C oder niedriger gesenkt wird, friert das Wasser zu Eis und steigert dabei sein Volumen. Dadurch, daß die Hülle 2 des Behälters derart ausgebildet ist, daß sie an den gegen die Kapsel I anliegenden Stirnflächen elastisch, an den restlichen Flächen jedoch steif und unnachgiebig ist, wird die Volumensteigerung in eine Drucksteigerung umgewandelt, so daß die Kapsel 1 birst. Dabei strömt der bis jetzt in der Kapsel 1 eingeschlossene Stoff 3, dessen Gefrierpunkt niedriger als der des Wassers ist, heraus und gelangt mit dem Stoff 5 in Berührung, so daß die erwünschte Reaktion eingeleitet werden kann.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung entsprechend der in F i g. 1 gezeigten, wo der Behälter innerhalb der Kapsel

ss 1 vorgesehen ist, um durch von innen ausgeübten Druck die Kapsel zum Bersten zu bringen, so daß die reagierenden Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung gelangen. Der Behälter ist wie in Fig. 1 mit einem Hilfsstoff 4, beispielsweise Wasser, das in einer Hülle 2

to eingeschlossen ist, gefüllt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 ist jedoch die gesamte Hülle 2 aus elastischem Material hergestellt.

Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Behälter wie auch in Fig. 2 in der Kapsel 1 angeordnet ist, jedoch derart, daß er den gesamten Querschnitt der Kapsel 1 ausfüllt und in ihr einen Pfropfen bildet. Auf beiden Seiten des Behälters sind die reagierenden Stoffe 3 und 5 vorgesehen, und der

Behälter ist also in diesem Falle gleichzeitig ein Trennglied, welches die reagierenden Stoffe auseinanderhält. Im übrigen besteht die Kapsel I wie bisher aus sprödem Material, beispielsweise Glas, und die Kapsel 2 aus einem elastischen Material, beispielsweise Kunst- s stoff. Wenn der sich in der Kapsel 2 befindende Hilfsstoff beispielsweise Wasser ist, wird die Kapsel 1 bersten, wenn das Wasser zu Eis friert, wobei die reagierenden Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung gebracht werden. Es ist auch möglich, daß der sich in der Kapsel 2 befindende Hilfsstoff ein gasförmiger Stoff ist, beispielsweise Äther, und daß bei Temperatursenkung das Gis zu Flüssigkeit kondensiert wird, wobei die elastische Kapsel 2 ihr Volumen reduziert, so daß die reagierenden Stoffe 3 und 5 miteinander in Berührung gebracht werden.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist das Aktivieren eines Lebensmiuelindikotors gemäß der deutschen Patentanmeldung P 20 10 938.0, wobei die am Anzeigeprozeß teilnehmenden Stoffe Enzym, Substrat, Indikator und gegebenenfalls Puffersubstanz sind. Bei dieser Anwendung wird der Indikator an einer Lebensmittelverpackung angebracht, beispielsweise vor dem Frieren bei der Herstellung von tiefgefrorenen Lebensmitteln. Wenn die Verpackung mit dem Indikator dann in die Gefriermaschine eingebracht wird, wird der Indikator in der oben genannten Weise aktiviert und zeigt dann, ob das Lebensmittel unzweckdienlichen Zeit-Temperaturbedingungen ausgesetzt war.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auslösen einer chemischen Reaktion, bei dem man die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe vor der Reaktion durch ein Trennelement voneinander abgesondert aufbewahrt und das Trennelement zur Auslösung der Reaktion zerstört oder deformiert, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Hilfsstoff, der bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur infolge Phasenänderung sein Volumen ändert, in einem völlig oder teilweise elastischen Behälter einschließt und diesen Behälter so auf das Trennelement einwirken läßt, daß die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe bei Erreichen der vorbestimmten Temperatur in Berührung gebracht werden.

Z Vorrichtung zum Auslösen einer chemischen Reaktion gemäß Anspruch 1, welche Vorrichtung die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe vor der Reaktion dutch ein Trennelement voneinander abgesondert aufbewahrt, wobei das Trennelement zur Auslösung der Reaktion zerstörbar oder deformierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem einen Hilfsstoff (4) umfaßt, der bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur infolge Phasenänderung sein Volumen ändert, in einem völlig oder teilweise elastischen Behälter (2) eingeschlossen ist und bei der genannten Volumenänderung imstande ist, durch den Behälter (2) derart auf das Trennelement (5) einzuwirken, daß die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe (3, 5) bei Erreichen der vorbestimmten Temperatur in Berührung gebracht werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstofl (4) Wasser ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser ein den Gefrierpunkt reduzierendes Mittel hinzugesetzt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (1) aus einer starten Kapsel aus Glas oder Kunststoff besteht.