CN109843814A - 用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料 - Google Patents

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Abstract

一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料，该材料包含至少一种聚合物载体和/或无机载体，这些载体适于浸入所述液体中且具有至少一个表面，在该表面键合至少一种催化剂，所述催化剂是在气态物质中无机盐降解反应的催化剂；所述催化剂的功能是降低所述反应活化所需能量并加速其进程，所述催化剂是酶，优先选自裂解酶组、水解酶组和氧化还原酶组。

Description

用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料
技术领域
本发明涉及一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料。
本发明还涉及一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的试剂盒和方法。
背景技术
现今众所周知，天然水体和人造水体、湖泊、河流、海洋和地下含水层的水都被广泛用在工业中。另外，水被净化以供人使用，但水中仍含有大量的盐，这些盐会对使用该水的装置造成功能障碍。
特别是碱土金属盐(钙和镁)是影响水硬度的主要因素，即钙和镁离子以磷酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐的形式存在。
因此，由于存在前述杂质，经常要对原生水实施不同性质的处理，例如机械处理、物理或化学处理以使其水质满足使用的预期要求。
在不需要的物质中(例如，在可包含在饮用水中的那些物质中)，由碳酸氢钙、碳酸氢镁和碳酸氢钠(即无机钙盐和镁盐)起基本作用。
众所周知，碳酸钙和碳酸镁以及碳酸氢盐在水中的存在经常决定固体残留物的沉积，通常定义为水垢，这是如今在不少应用领域中较为突出的问题。
更详细地说，水流过供水管道导管中以用于完全不同的目的，包括用于营养方面或用于电器操作，水包含各种浓度的金属离子，例如钙离子、钠离子、镁离子和/或铁离子。这些离子通常以不同含量以硫酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐的形式存在于水的溶液中。然而在特殊环境条件下，这些离子会沉淀，在碳酸钙和碳酸镁以及其他的不溶性矿物盐的情况下，形成水垢。
因此，由于以磷酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐的形式的钙、钠和镁离子的浓度升高，水或任何其他流体的硬度增加，由此由于更大尺寸水垢沉积的形成会对水所形成的表面起到累进的影响。
因此，形成在导管壁、电阻器壁、交换器壁、电器壁、锅炉壁等物体上的污垢会导致非常高的压头损失并伴随着在效率和可靠性的降低，甚至是严重的经济损失。这些污垢也损害电阻器和交换器的正常操作，会导致更大能量需求以达到所需的温度。
此外，因水垢造成的导管无阻碍开口面积的缩小还会对所涉及的结构和/或设备造成堵塞和永久性故障。
为了降低水的硬度量，并避免由于形成水垢所带来令人不快的体验，随着时间推移已提出了几种解决方案，其包括安装对水进行物理处理和/或化学处理的装置。
在这些系统中，例如离子交换软化剂和使用各种树脂的装置，即具有可移动官能团特性且能在树脂和溶于水中的离子之间进行离子交换的人造有机物质。
该系统很有效，但该系统确实还存在一些问题，其中包括可能造成管道、锅炉和散热器损坏的腐蚀现象；其他问题与树脂维护有关，该树脂必须定期用杀菌剂处理，并需要使用尤其在工业领域中增加污水污染负荷的物质再生。
而且，上述树脂由于与水中所存在的不需要物质的量严格关联而具有有限的寿命。
该有限寿命以及在某些情况下不可重复使用材料都要求较高的更换频率，从而对环境和成本产生严重影响。
可实施的另一化学处理是使用多磷酸盐的化学处理，其涉及磷酸盐与碳酸钙一起使用可形成单一稳定的大分子。
由于多磷酸盐及利用该处理所得的一些废物有毒，所以该方法通常仅用于技术消耗的水处理，而且该方法还具有主要与难以得到正确剂量的多磷酸盐有关的问题。
此外还应指出的是，利用离子交换和利用多磷酸盐的前述两种方法因存在化学污染的风险，法律上规定应该设置系统上游的止回阀以在压力下降的情况下避免污染城市供水管道的可能性，由此造成额外费用和结构复杂性。
另一种防止形成水垢的公知方法是电渗析，但它的显著特点是非常高的安装和维护成本。因此，该方法仅用于工业设施。
鉴于上述去除污染物和水垢的突出问题，值得注意的是：通过供水管道供应给个人的水通常包含比营养的使用规则所规定的更多量的不需要物质。事实上，自来水龙头中流出的水中含有过多的污染物或者使水带有令人不快味道的物质。
这不可避免地迫使通常更喜欢自来水的市民使用矿泉水，而这样的使用对环境造成有害的结果。
事实上，这会导致使对一次性塑料瓶的生产和使用增加，因此造成生产塑料瓶所需石油消耗增加，导致大气中的污染排放(都由提取和精炼厂和运输这些塑料瓶的车辆产生)，最后还对包装材料进行垃圾填埋处理。
此外，购买矿泉水的需要意味着给消费者造成大量支出，既是由于水本身的购买，还由于一系列附带费用：必须增加由汽车旅行开到矿泉水销售地的燃料费用，还增加运输四瓶或六瓶重包装的时间成本，以及在家中储存矿泉水并必然地回收塑料瓶等的时间成本。
还有间接成本，这些成本最终给消费者带来负担，并且这些成本主要与数百公里行驶的机动车的无数次行程有关，还与将空瓶子从生产塑料瓶的化学工厂运输到装瓶矿物水的公司(随之增加污染量和交通量)有关。
发明内容
本发明的技术目的是对现有状况进行改进。
在这样的技术目的内，本发明的一个目的是解决上述问题，获得能减少水和其他流体中的不需要物质的含量的材料。
本发明的另一个目的是获得能降低水的硬度的材料，该水的硬度由以硫酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐或碳酸氢盐的形式存在的钙离子、钠离子和镁离子的浓度限定。
本发明的另一个目的是完善一种材料，使其能降低水硬度，同时净化水，以除去水中的有机物质和/或细菌和/或病毒和/或内毒素。
本发明的另一个目的是获得能满足瓶装矿泉水和电器用蒸馏水之类的消费品需求的材料。
本发明的另一个目的是完善一种材料，使其能降低碳酸氢盐和碳酸盐以及类似的无机化合物的含量，对环境的影响有限，并且通常能避免污水排放到下水道和环境中。
本发明的另一个目的是提供一种材料。在相同的水规格和相同的操作工艺(例如包括接触时间和材料用量)下，该材料能确保较高的操作可靠性和超过当今市面上所用类似材料至少10％的寿命。
该目的和这些目标均是通过所附权利要求1的用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料来实现的。
本发明的材料包含至少一种聚合物载体和/或无机载体，这些载体适于浸入所述液体中且具有至少一个表面，在该表面键合至少一种催化剂，所述催化剂是在气态物质中无机盐降解反应的催化剂；所述催化剂用于降低所述反应活化所需能量并加速其进程，所述催化剂是酶，优先选自裂解酶组、水解酶组和氧化还原酶组。
更具体地说，在本发明的一个实施方式中，所述聚合物载体和/或无机载体由聚酰胺制成。
在本发明的一个实施方式中，所述酶选自碳酸酐酶组。
本发明的另一个目的是提供一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的试剂盒，其包含至少一个包装物，该包装物可透过水和溶解在水中的物质，并浸入到待处理液体的容器中。
在所述包装物内容纳多个主体，多个主体的每个主体至少包含由本发明的材料所形成的部分。
从属权利要求涉及本发明的有利的实施方式。
附图说明
从以下描述和附图本领域技术人员将更好地理解前述内容及其优点，这些附图仅仅通过非限制性例子的方式提供，其中：
图1是浸入到待处理液体容器中用于减少污染物的试剂盒的示意图，该试剂盒包含本发明的材料；
图2是与所实施的试验有关的图表，该图表显示了在使用本发明材料处理后的液体体积中不需要的物质(碳酸盐和碳酸氢盐)的减少量(以百分比表示)随时间的变化；
图3是直方图，该图显示了在图2试验中，不需要的物质(碳酸盐和碳酸氢盐)的减少量(以百分比表示)随时间的变化；
图4是涉及比较试验的图表，该比较试验是将使用本发明的材料所获得的不需要物质的减少量与使用离子交换树脂所获得的不需要物质的减少量进行比较。
具体实施方式
优选但非排他性的应用是使用本发明的材料来处理水体，该水体即是具有其自身所拥有的水文、化学、物理和生物特性的水聚集体。
因此水体的定义包括天然水体和人造水体、水、湖泊、河流、海洋和水下含水层。
更具体地说，考虑到在不同工业领域的使用和/或在进入欲用于私人用户或工业用户的水管道之前的状况(或在水到达这些用户之前的任何情况)，本发明的材料都可有效地用于降低前述所列水体水中的污染物或其他不需要的物质的含量。
此外，本发明的材料的优选但非排他性的应用是用于处理家庭环境中浴室化妆间、电器以及人类和动物消费所用的水。
具有特殊实用意义的应用是在容器内部处理液体的应用，该容器包含非循环且因此为静止的液体，或者在循环运动中均匀循环但在一定预定时间间隔内不改变或更换的液体。
这些容器可具有任意容量，优选应用的容量包括电器等在内的容器内部的容量。
一些例子(但不局限于此)可以是咖啡机、洗衣机或其他电器。
本发明材料可作用的污染物和/或不需要的物质优选但非排他地包含无机化合物，该无机化合物包含具有通式MW(XOZ)Y的氧化物盐。
在前述通式中，M可以是金属离子，例如钙离子Ca2+、镁离子Mg 2+和铁离子Fe2+、和/或阳离子实体。
同样针对前述通式，X可以是较好选自碳、氮、硫、氧、磷、硼、氯、氟、溴、碘和氢的元素。
最后在前述通式中，W、Y和Z具有使盐具有中性或平衡电荷的电荷。
因此，举例来说，本发明的材料可作用的无机化合物可以是碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、镁、钙和锶的硝酸盐之类的无机盐，或者可以是无机氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟、氩、氮、和/或这些化合物的混合物。
更具体地说，尤其在本发明的优选实施方式中，上述无机化合物可包含碳酸钙和/或碳酸镁、碳酸氢钠、碳酸氢钙和碳酸氢镁，这些物质尤其能沉淀并形成沉积物和污垢，直至形成称为水垢的材料层。
然而需要说明的是，在不背离所附权利要求所定义的本发明的范围的情况下，本发明的材料还可用于除了前述应用领域以外的领域和/或处理不同的流体，如果特殊需要，可使其优选应用。
根据本发明的一个方面，用于降低污染物含量的材料包含至少一种聚合物载体。
所述聚合物载体和/或无机载体包含至少一个表面。
根据本发明的另一个方面，前述聚合物载体和/或无机载体的至少前述表面支撑至少一种催化剂。
特别在本发明的一个实施方式中，前述催化剂是气态物质中的无机盐的降解反应的催化剂。
例如，在本发明的一个实施方式中，上述反应可以是脱羧反应，该反应可基于下述反应将无机盐转化为二氧化碳(和水)：
HCO3 -+H+→H2O+CO2
无论在上述聚合物载体表面发生怎样的特定反应，催化剂都适于降低其活化所需能量，并还能加速其进程(因此允许该反应本身在温和条件和更短时间内发生)。
根据本发明的另一方面，前述催化剂优先选自裂解酶组、水解酶组和氧化还原酶组。
无论选择什么样的酶，该酶可以转化气态物质和水中的各种污染物和/或不需要的物质，包括无机盐。
更具体地说，根据优选但非排他性的实施方式，前述催化剂是选自裂解酶组的酶。
甚至更具体地说，在本发明的具有特定实用意义的一个实施方式中，裂解酶组的酶选自碳酸酐酶亚组。
酶的催化效率也被称为转换数，并且被定义为酶分子在时间单位内所处理的底物的分子数。
碳酸酐酶的转换数是已知最高的转换数之一，即每秒处理约105～106个分子。
在本发明材料中使用该酶对于本发明目的来说有着特定意义。
本发明的材料包含前述酶，其浓度优选为0.0001％～30％，更优选为0.005％～1％，其中所有的百分比均以总重量为基准(被下述更好定义)。
本发明材料中能以物理和/或化学方式保留催化剂的聚合物载体和/或无机载体可由如下物质形成：选自聚砜、乙酸纤维素、乙酸丁酸酯纤维素、硝酸纤维素、丙酸纤维素、环氧物、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚丙烯腈、聚丁烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚三氟氯乙烯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、聚乙烯、氯化聚乙烯、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚甲基丙烯酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚缩醛、聚甲醛、聚氧甲烯、聚苯醚、聚亚苯醚、聚氨酯、氯化聚氯乙烯、再生纤维素、有机硅、聚二甲基硅氧烷、ABS。
在本发明的具有特定实用意义的一个实施方式中，为了阐明本发明所提及但不限于此，能以物理和/或化学方式保留催化剂的聚合物载体和/或无机载体包含多种合成纤维，其优先选自聚砜纤维、丙烯酸纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维、氯乙烯纤维、纤维素纤维和氟纤维、或者树脂、活性炭之类的无机物质、或者甲壳素、纤维素之类的天然衍生物等。
聚合物载体和/或无机载体可包含前述所列材料的组合。
本发明材料的聚合物载体和/或无机载体在其至少一部分中可具有实质晶格结构，以确保例如多个腔，该腔的尺寸优选但非排他地在1nm～20nm。
这些腔的特点是具有优选低于或等于300KDa的截止值(cut-off)。
可通过将待处理的水和/或待处理的其他流体以强制运动和自发运动的方式穿过前述腔，以使待处理的水和/或待处理的其他流体与催化剂作用，并与前述聚合物载体的具有实质晶格结构的部分相关联。
根据本发明的具有特别实用意义的一个实施方式，前述材料的聚合物载体和/或无机载体由聚酰胺制得。
在本发明的一个实施方式中，所述催化剂共价键合到聚合物载体和/或无机载体的表面上。
在本发明的另一个实施方式中，所述催化剂被交联到聚合物载体和/或无机载体的表面上。
聚合物载体和/或无机载体的表面与催化剂之间的化学键是强键合类型。
此键合类型可获得以稳定方式将催化剂固定到聚合物载体和/或无机载体上，并且这种稳定性的显著特点是催化剂有效性和活性的寿命长。
相对于其他已知技术方案，这么长的寿命表明降低已处理液体中不需要物质的能力(用处理过流体的体积表示，以升计)增加了10％以上。
当管道水或其它流体与本发明的材料随机或强制接触时，获得双重有利效果，即去除无机物质和净化掉有机物质和/或细菌和/或病毒。
本发明材料的基本特征在于，即使仅将催化剂与待处理的液体接触也是有效的，即以无需强制液体循环的这类方式就可使待处理的液体围绕材料的表面。
如上所述，在本发明的一个实施方式中，与催化剂键合的载体可以是无机载体。
更详细地说，该无机载体的定义是指由例如树脂、沙子、活性炭、几丁质或其他类似材料的材料所制得的载体。
在本发明的具有特别实用意义的实施方式中，如图1所示那样，本发明的材料被放入可透过水和不需要的物质的小袋中。
本发明还涉及一种试剂盒K，其包含至少一个可透过水和不需要的物质的包装物B，在该包装物中包含至少一个由前述材料所形成的主体(C)。
包装物B例如可以是小袋等。
所述主体C例如可以是球形或基本球形。
所述主体C包含前述聚合物载体。
另外，在本发明的一个实施方式中，主体C整个由前述聚合物载体制成。
上述主体C可具有适于应用的任何其他形状。
上述主体C可具有几毫米和/或几纳米的尺寸。
在本发明的一个实施方式中，上述主体C可具有0.01mm～10mm的尺寸。
如果主体是基本球形，则该尺寸指的是平均直径，或者最大的外围尺寸。
在本发明的一个实施方式中，前述主体C可具有0.1μm～5mm的尺寸。
在本发明具有特别实用意义的实施方式中，上述主体C可更具体具有2.5mm～3.5mm的尺寸。
更具体地说，前述主体C可具有约3mm的尺寸。
从多方面来看发现选择该特定尺寸(在2.5mm～3.5mm之间，更具体约为3mm)是有利的：首先，该特定尺寸能确保将催化剂有效固定在主体C的表面上。
还获得了所需效果在待处理液体内的有效扩散。
换言之，从被固定的催化剂的量和由催化剂本身来处理流体的效率观点来看，具有上述尺寸的主体C的表面构成了最佳尺寸选择。
实际上，充分扩大了可用的表面，从而可以固定所需量的催化剂，同时主体C具有的最佳尺寸可以有效处理最常规应用中所用容器内的液体。下面对其进行更好阐明。
申请人在对不同尺寸的主体C进行测试之后确定：使用具有约为3mm尺寸的主体C获得了最佳结果，而使用了具有小于1mm尺寸的主体C获得了明显不好的结果。
使用尺寸小于1mm的主体C时的缺点之一在于酶的固定效率及其相关活性效果较差。这可能由酶的尺寸引起。已知酶是大分子，如果以过小的体积结合，可改变它们的空间构象，部分或完全阻碍通向用于催化反应的活性位点的途径。
在本发明的具有特定实用意义的实施方式中，试剂盒K包含包装物B，包装物B包含多个上述主体C。
例如，可制得包含一定数量主体C的小袋B，从而获得具有预定重量(例如，几十克)的试剂盒K。
当然试剂盒K的尺寸(及其重量)必须适用于其特定应用。
可将这种包装物B放入容纳有待处理液体的容器中，不需要的物质与材料进行随机接触，使不需要物质的减少易发明显。
可根据例如容纳待处理液体的容器的容量来由此确定试剂盒K的尺寸。
就此而言，应观察到：即使使用包含多个容纳在同一包装物B中的主体C的试剂盒K时，前述主体C的所述最佳尺寸(即，在2.5mm～3.5mm之间，更具体约为3mm)也能提供令人满意的结果。
实际上，与尺寸小于1mm的主体C的替代方案相比，所选择的方案具有与液体接触的更宽表面，其原因在于，虽然容纳于包装物B内但过小且过轻主体C(由此具有小于1mm尺寸)在将试剂盒K浸入液体之后可能趋向于以不一致的方式成群/聚集，特别在试剂盒K所浸入的容器所确定的区域中(例如，在容器的角隅处、或在不规则的表面、壁龛、孔、凹槽等处)。
正如直观地理解的那样，这种现象显著地限制了容纳于包装物B内的主体C与待处理液体的接触表面，并因此限制了催化剂的活性和有效表面。
使用较大尺寸(约3mm)的主体C可极大地减少这种现象，因为在液体容器所确定的区域内不易形成不规则成群。
同时，大尺寸(例如，大于5毫米，最大10毫米)的主体C变得过重(重量随着半径的立方而增加)且庞大，因此不方便使用这样的主体C，即使不是不可能，但在液体容器内的应用也相对少的。
另外，具有过大体积的主体使得液体与表面间的接触概率统计上更低，从而降低了本发明的效果。
当将试剂盒K引入待处理液体中时，催化反应所生成的气体会远离材料进行移动，而根据溶液中离子扩散原理和溶液中电势平衡的原则，不需要的物质(尤其是离子形式的无机盐)与材料自身的聚合物载体和/或无机载体的表面接触，使后者能继续发挥其降低上述不需要物质含量的作用。
因此，据规定，与酶的优选浓度有关的百分比以聚合物载体和/或无机载体的总重量(根据所选择的具体实施方式)为基准。
如前所述，在本发明的一个实施方式中，催化剂在聚合物载体表面的固定可以是共价型的固定，催化剂由此被直接键合到聚合物载体自身上。
在本发明的另一个实施方式中，催化剂在聚合物载体和/或无机载体表面上的固定可以是交联型的固定。
更详细地说，在催化剂分子间形成化学键，并实现交联，该交联以高度稳定的方式包封聚合物载体和/或无机载体，从而保持减少水中或在其他流体中不需要的物质的活性。
如果聚合物载体和/或无机载体包含在主体C中，即聚合物载体和/或无机载体构成主体C的至少一部分，则交联可涉及整个主体C或包含前述聚合物载体的主体部分。
根据本发明，催化剂在聚合物载体和/或无机载体(前述那些载体或者甚至其他的载体)的表面上的多种固定模式可彼此不同地组合，对此没有特别限制。
无论选择哪种模式把催化剂固定在材料的聚合物载体和/或无机载体的表面上，只要能有效对比和/或消除催化剂向环境的释放就行，从而减少或者消除催化剂向水中或其他已处理液体中的意外和不受欢迎的释放。
在本发明的另一实施方式中，试剂盒K的包装物B可由至少一个适于被待处理液体穿过的容器组成。
更详细地说，在本发明的该实施方式中，包装物B可沿管道插入，使得水流穿过它，并因此与包含在其中的主体C充分随机接触。
因此，本发明材料的操作如下所述：
将待处理的水或待处理的不同流体与本发明的材料随机或强制接触，并因此与该材料中聚合物载体表面相连的催化剂随机或强制接触，可以将上述盐转化为非污染的气态物质(例如二氧化碳)，实际上取得了酶作用的既定目的。如上所述，在本发明的一些实施方式中，酶构成了包含于材料中的催化剂。如上所述，酶能减少上述反应活化所需的能量，并因此加速其进程，由此能使反应本身在温和条件下和更短的时间内进行。通过如此促进反应活化和反应进程，以实用且经济的方式转化在已处理的液体中的大量污染物或其他不需要物质。在管道水的情况下，其中所述不需要的物质包括具有上述通式的无机盐，因此确保向不同类型使用者提供适当处理过的水。
该酶能够将碳酸盐或碳酸氢盐之类的化合物转化为二氧化碳，从而可以实现降低不需要物质和/或污染物浓度的既定目的。
该结果是在对人类和/或环境不造成任何有害影响的条件下获得的：事实上，所选择的酶完全是天然的、生物相容的和可生物降解的生物酶，由单一天然蛋白质分子组成。
如上所述，必须补充的是：催化剂在聚合物载体和/或无机载体表面上的有效固定防止了催化剂以不受控的方式流失到处理的液体中。
本发明的材料因此不会释放对人类和/或环境有毒或有害的元素，或者至少将其释放到比已知用于此目的的其他技术方案明显更低的程度。
因此降低了对人类和环境健康的有害物质的消耗和向自然的排放，从而避免了废水污染现象。
根据本发明优选但非排他性的实施方式，包含聚酰胺纤维的聚合物载体和/或无机载体的制造可使充分利用这种纤维的特质成为可能，即特别是由非晶态的高性能热塑性树脂制成这些载体成为事实。聚酰胺是一种具有有趣特性的材料，例如具有高拉伸强度、高温下连续使用和优异的尺寸稳定性。
除了低吸水性以外，聚酰胺还具有高耐电解性，即使在与热水接触的应用中也能可靠地使用。
可通过多种方式对聚酰胺进行灭菌，因此适合于与食品和饮用水接触，并具有高的耐化学性和抗生物性(例如，它可承受模具的侵蚀)。
如上所述的聚酰胺的特性使其适于与人类和动物所消费的液体接触，这是目前广泛使用的领域。
下面详细描述两个用于验证与本发明材料的聚合物载体和/或无机载体的表面键合的催化剂的活性的测试实例。
实施例1
该试验涉及与酶，尤其与碳酸酐酶类的酶共价键合的聚酰胺聚合物载体的活性。
该试验的目的是验证与酶共价键合的聚合物载体将溶解于水中的无机盐(例如碳酸盐和/或碳酸氢盐)进行降解的降解活性。
测试包括两个连续的步骤：
1)碳酸酐酶在聚酰胺聚合物载体上的共价固定，以及固定效率的表征；
2)确定第1点中所述的聚合物载体对碳酸盐和/或碳酸氢盐进行降解的降解活性。
使用对CO2敏感的电极来分析所有样品，以确定固定化酶的活性和残留酶的活性。本发明的一个具体特征是碳酸盐和/或碳酸氢盐的降解及其随后转化为CO2。
活性测试在pH＝7.6和环境温度下进行。
本发明具有通过碳酸酐酶的特定催化活性以非显而易见的方式顺利将所述盐转化为CO2的特定特征。
步骤1-通过引入单键进行固定
1)将100g预处理过的聚酰胺(3mm主体)加入到784mL的100mM且pH8的磷酸钠中。
2)将16mL的25％的戊二醛添加到784mL的磷酸钠中(最终体积为800mL，最终的戊二醛浓度为0.5％)。
3)加入聚酰胺并在20℃下衍生1小时。
4)将处理过和衍生后的聚酰胺转移到酶溶液中，在20℃下搅拌17小时。
5)用1L重蒸馏水洗涤两次。
6)将聚酰胺在通风橱下干燥约15小时。
步骤1的结果
在固定化过程中，抽取溶液中的两个酶样品：第一样品代表固定化过程初始时的酶溶液，而第二样品代表固定化结束时(17小时后)的残留酶溶液。每次固定实验都进行了这样的抽样。平行地在固定化过程结束时含有固定化酶的聚酰胺的部分被保留。
使用Bradford方法对溶液中包含残留酶的10个样品进行分析，以确定其总蛋白质浓度。对每个样品进行双重分析。
在四批通过单键固定所制得的聚酰胺的情况下，发现初始酶浓度等于3.6±0.3mg/mL，而发现固定化过程结束时的残留酶浓度等于3.2±0.13mg/mL。
发现基于活性数据判断固定化效率为2.1±1.4％。
步骤2-与碳酸酐酶共价键合的聚酰胺聚合物载体的活性测试。
该实验的目的是验证固定在聚合物载体上的碳酸酐酶在催化溶解在水中的碳酸盐和/或碳酸氢盐的降解反应中的非显而易见的活性。
活性测试在环境温度和pH低于9下进行，因为发现这些是最有效的操作参数。
处理方案：
1)准备200mL的150mM且pH5的柠檬酸钠(1X)
2)准备100mL的400mM且pH7.6的Tris-HCl(2X)
3)准备5mL的1mM的硫酸锌(1000X)
4)准备10mL的50mM的碳酸氢钠(10X)
5)用0.050、0.5和5mM的碳酸氢钠确定校正曲线。通过将溶液进行搅拌并且持续约20分钟以达到二氧化碳的恒定浓度来实施分析。
要准备的方案：
-空白：30mL的pH5的柠檬酸钠。
-0.05mM的样品：30μL的50mM的碳酸氢钠+30mL的pH5的柠檬酸钠。
-0.05mM的样品：30μL的50mM的碳酸氢钠+30mL的pH5的柠檬酸钠。
-5mM的样品：3mL的50mM的碳酸氢钠+27mL的pH5的柠檬酸钠。
6)包含固定了碳酸酐酶的聚酰胺的分析：
-4.5mL的重蒸馏水
-4.5mL的400mM的Tris-HCl
-10μL的1mM的硫酸锌
-0.74mg的聚酰胺
-进行20秒的测量，然后加入1mL的50mM的碳酸氢钠。
第2步的结果
使用对CO2敏感的电极对所有样品进行分析，以确定固定酶的活性和残留酶的活性。在通过单键固定样品的情况下，发现在聚酰胺中所观察到的平均活性等于37.9±12.40μg CO2/l.s。
实施例2
该试验涉及周围被酶，尤其被碳酸酐酶类的酶交联的聚酰胺聚合物载体的活性。
该试验的目的是验证被酶外交联的聚合物载体对溶于水中的碳酸盐和/或碳酸氢盐之类无机盐的酶活性。
在这种情况下，测试也包括两个连续的步骤：
1)碳酸酐酶在聚酰胺聚合物载体上的共价固定，以及固定效率的表征；
2)确定涉及第1点中所述的聚合物载体对碳酸盐和/或碳酸氢盐的降解活性。
使用对CO2敏感的电极对所有样品进行分析，以确定固定化酶的活性和残留酶的活性。
活性尝试在pH＝7.6和环境温度下进行。
步骤1-通过交联的固定
1)将8g酶溶于400mL的100mM且pH8的磷酸氢二钠中，在搅拌下放置约1小时(溶液1)。
2)将16mL的25％的戊二醛添加到400mL的100mM且pH8的磷酸氢二钠中并使其分散1分钟(溶液2)。
3)在溶液2中加入100g的聚酰胺。
4)将溶液1转移到溶液2中。
5)在20℃搅拌下将聚酰胺培育17小时。
6)进行适当洗涤
7)让处理过的聚酰胺干燥。
步骤1的结果
在固定过程中，抽取溶液中的两个酶样品：第一样品代表固定化过程初始时的酶溶液，而第二样品代表固定化结束时(17小时后)的残留酶溶液。每次固定实验都进行了这样的抽样。平行地，在固定化过程结束时含有固定化酶的聚酰胺的部分被保留。
使用Bradford方法对溶液中包含残留酶的10个样品进行分析，以确定其总蛋白质浓度。对每个样品进行双重分析。
发现基于活性数据(考虑总残留量和固定后的活性)估算到的交联固定化效率等于2.4％。
步骤2-交联了碳酸酐酶的聚酰胺聚合物载体的活性测试。
该实验的目的是验证被交联固定在聚合物载体上的碳酸酐酶在催化溶解在水中的碳酸盐和/或碳酸氢盐的降解反应中的非显而易见的活性。
活性测试在环境温度和pH低于9下进行，因为发现这些是最有效的操作参数。
处理方案：
1)准备200mL的150mM且pH5的柠檬酸钠(1X)
2)准备100mL的400mM且pH7.6的Tris-HCl(2X)
3)准备5mL的1mM的硫酸锌(1000X)
4)准备10mL的50mM的碳酸氢钠(10X)
5)用0.050、0.5和5mM的碳酸氢钠确定校正曲线。通过将溶液进行搅拌并且持续约20分钟以达到二氧化碳的恒定浓度来实施分析。
要准备的方案：
-空白：30mL的pH5的柠檬酸钠。
-0.05mM的样品：30μL的50mM的碳酸氢钠+30mL的pH5的柠檬酸钠。
-0.5mM的样品：300μL的50mM的碳酸氢钠+30mL的pH5的柠檬酸钠。
-5mM的样品：3mL的50mM的碳酸氢钠+27mL的pH5的柠檬酸钠。
6)包含固定碳酸酐酶的聚酰胺的分析：
-4.5mL的重蒸馏水
-4.5mL的400mM的Tris-HCl
-10μL的1mM的硫酸锌
-0.74mg的聚酰胺
-进行20秒的测量，然后加入1mL的50mM的碳酸氢钠。
第2步的结果
使用对CO2敏感的电极对所有样品进行分析，以确定固定酶的活性和残留酶的活性。
在通过交联固定的样品的情况下，发现在聚酰胺中所观察到的平均活性等于14μgCO2/l.s。
实施例3
实施例3描述了交联在商购离子交换树脂载体上的酶的活性测试。
步骤1：固定化，和步骤2：在无机碳酸氢盐和/或碳酸盐无机盐的降解中的酶活性测试在与实施例2所描述的相同条件下进行。
在通过交联固定的样品的情况下，发现在聚酰胺中所观察到的平均活性等于10μgCO2/l.s。
本发明材料可用于根据具体要求的不同应用，例如，由于本发明材料的作用可将水处理成可饮用的水，因为酶的作用可有效地去除水垢沉积物，并且通常更多地降低水硬度，而该水硬度定义为以硫酸盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐和碳酸氢盐形式所存在的钙离子和镁离子的浓度。
如此处理的水能被有效地送入用户装置，这些装置因此能以低成本和实用方式接收不含污染物或者不含其他产生令人不快味道的物质的水，并使该水绝对适用于营养目的，适用作脱矿质水并被饮用。
选择使用酶(如前述酶中的一种)就可以使用高度专一的催化剂，因为酶自身的蛋白质包膜生成了一个被称为活性位点的口袋，该口袋仅能容纳那个易接近的底物分子。
此外，与其他成分不同，酶逐渐降低水的硬度，在溶液中保留一定百分比的对人类健康有用的盐和/或离子(例如Ca2+离子)，因此本发明的材料绝对有益于处理用于私人用户和/或营养用途的水。
此外，高的催化效率可使包含在本发明材料中的酶的浓度低，以便控制其制造和销售所需的成本。
这样，从经济学观点来看，对于已存在于市面的设备来说，可获得竞争性的解决方案。
最后，非常重要的事实是：由于酶是一种催化剂，后者具有在其催化的反应结束时保持不变的额外特性，因此该催化剂可用于不同数量的催化循环，从经济观点看具有加添的优点。
如此效率随着时间保持不变的证据已证明本发明的材料在减少不需要物质方面与市面上的其他技术解决方案相比具有超过10％的持续效率(考虑到处理水的体积，以升为单位)。
更具体地说，效率测试实施在本发明前述的材料上，该材料以试剂盒K的形式使用，而该试剂盒K包含可透过水的包装物B，包装物B包含多个主体C，每个主体包含与催化剂(酶)相连的前述聚合载体。
通过在1升待处理的水中使用包含容纳15g上述主体C的量的小袋B的试剂盒K来提供效率测试。
最初，待处理的水的硬度为45°f，等于586mg/l的碳酸氢钠。
在进行测试时，允许本发明的材料在没有搅动的情况下起作用。
另外，允许本发明的材料在不产生液体位移或人造流动的情况下起作用来接触聚合载体的表面。
在预定时间抽取处理过的水的样品：特别在10、30、45分钟抽取处理过的水的样品，然后再在1、2、4、8、24、48小时抽取样品。
下表显示了上述取样的结果，以及处理过的水体积中碳酸氢钠含量减少的相应百分比。该数值根据ASTM D513方法测得。
表1：处理过的水体积中碳酸氢钠减少百分比
图2中的图形也显示了相同的结果。
图3作为替代，更明确地显示了在处理过的体积水中碳酸氢盐随时间的减少百分比。
可以观察到：处理开始约30分钟后，本发明材料的处理活性开始在降低处理过的体积水中所存在的碳酸氢盐-碳酸盐上起作用。
从开始大约45分钟后，活性突变明显。
处理开始48小时后，可获得接近75％降低碳酸氢盐-碳酸盐的量。
本发明的另一重要方面是即使是对大量待处理液体进行处理，对不需要物质(在这种情况下是碳酸氢盐-碳酸盐)的减少也不会随时间变化而变化，换句话说，当待处理液体的体积逐渐增加时，本发明材料不会耗尽其效率。
利用市面上现有的技术方案，例如离子交换树脂无法获得前述结果。
还公知酶存在长期活性问题：这些催化剂通常易受污染物灭活。而本发明在实际应用条件下反而有效。表3中突出了在盐降解中所保持的效率，表3显示了200升后酶活性如何有效地降低不需要物质的含量。
特别参见后者物质，如前所述还进行了分别使用离子交换树脂和本发明材料对咖啡机入口处进行水处理的特定对比试验。
尤其是，一种情况是使用400g的离子交换树脂，另一种情况是使用400g的本发明的材料。
下面各表显示了对比试验的结果，该试验评估了当处理水量增加时被试材料的效率。
表2显示了与离子交换树脂有关的结果；表3显示了与本发明材料有关的结果。
表2：离子交换树脂
(通过EDTA滴定确定数值)
处理的水(l) 被移除的CaCO<sub>3</sub>(mg/l)
1 1539.4
5 668.2666667
20 417.6666667
40 286.4
50 334.1333333
表3-本发明的材料
(根据ASTM D513方法确定数值)。
处理的水(l) 被移除的CaCO<sub>3</sub>(mg/l)
1 600
100 800
200 933.33
为了更好地进行比较，上述表2、3中所示的结果也图示在图4中。
特别是，曲线A是指本发明的材料，而曲线B是指离子交换树脂。
可观察到：本发明的材料去除不需要的物质(在这种情况下为CaCO3)的效率不随时间变化，保持绝对恒定，即当待处理的液体体积逐渐增加时，本发明材料的效率不会耗尽，而对于离子交换树脂来说，处理相对小体积的水时，其效率非常高，但随着时间的推移其效率会突然降低，即在处理一定体积水后，离子交换树脂变得基本无效，因此必须要以较高操作成本对该树脂进行完全更换。
相反，如已表明的那样，本发明的材料不需要做任何再生干预，因此，经济方面的节省是显而易见的。
还应强调的是，本发明的材料可获得对特定物质集中除去的效果，而没有离子交换现象的出现，该现象是不希望有的、树脂所产生的,从树脂自身释放离子的一种结果。
还进行了另外的试验以确定在各种可能的实际应用中的使用本发明的材料降低待处理水硬度的平均值。
将含有大约7kg本发明的材料的过滤元件连接到供水管道上，以测量不同水流量下的水垢减少，进行第一试验(记录在下面表4中)。
表4：第一硬度降低试验，供水管道
(数值由ASTM D513方法确定)
样品 硬度(°f) 水垢减少(％)
管道水 21 ---
0.23升/分的过滤器出口流量 12 43
0.6升/分的过滤器出口流量 14 33
8升/分的过滤器出口流量 16 24
20天后的过滤器的出口 5 76
蒸馏水 3 ---
将含有大约60kg本发明的材料的过滤元件连接到带有混合水和蒸气循环的咖啡机的入口处，进行第二试验(记录在下面的表5中)。
使用4种不同的样品和35°f的标准化学水进行测试。
表5：第二硬度降低测试，使用标准化学水的咖啡机
(数值由ASTM D513方法确定)
因此在该第二测试中，硬度降低的平均值约为66％。
将含有大约60kg本发明的材料的过滤元件连接到带有混合水和蒸气循环的咖啡机的入口处，进行第三测试(记录在下面的表6中)。
使用4种不同的样品和28°f且固定残留物为270mg/l的管道水进行测试。
表6：第三硬度降低测试，使用管道水的咖啡机
(数值由ASTM D513方法确定)
因此在该第三测试中，硬度降低的平均值约为35％。
在熨斗或洗衣机之类的其他电器的输入端使用过滤元件获得了类似的性能。
使用含有7kg本发明的材料并连接到洗衣机输入端的供水管道上的过滤元件，进行第四测试(记录在下面的表7中)。该洗衣机每天执行一个完整洗涤循环。由于一个洗涤循环相当于使用约15升水，所以该测试持续15个月。在所处理的升数和所持续时间上相对于现有技术也都突显本发明的创新性，因为由聚合载体负载的催化剂显示了有效活性，所以远远超出文献的限制。
表7：第四硬度降低试验，使用管道水的洗衣机
(数值由ASTM D513方法确定)
样品 体积(l) 水垢减少(％)
4.8升/分的过滤器出口流量 2000 40
2升/分的过滤器出口流量 7000 51
3升/分的过滤器出口流量 7000 41
该测试也提供了非常有意义的水垢减少值。
另外还进行耐用性测试：使用试剂盒K以应用于制备热饮(咖啡)的机器上，试剂盒K的量比为15g材料C在1升45°F硬度的水中。
用于制备热饮的机器选自市面所用机器，包括使用吊舱的机型和使用胶囊的机型。
进行测试，以确定在关闭该热饮器使其停止操作之前由该机器放出的水的总体积。从该机器中放出50ml水，然后暂停5分钟来进行试验。此过程被定义为一个循环。如表8所示，使用试剂盒测试持续时间超过25天，在此期间载有酶的载体保持其效率。持久的效率是本发明目的的一个特性部分，这是因为公知当将酶置于水溶液中或与其接触时，酶的活性会非常快速地降低(N.U.Medrum和F.J.W.Roughton的“碳酸酐酶。其制备和特性”,生理学和生物化学实验室，剑桥，于1933年8月2日收到)。
表8：第五硬度降低试验，咖啡机
如前面几部分所指出的那样，本发明一个重要的有利方面是用非常少的材料来获得令人满意的结果。
如上所述，每升处理的水使用0.1g～60g，优选1g～15g，更优选5g～15g的材料时试剂盒K是有效的。
如果将15g的小袋使用在1升水中，则材料和液体之间的比率为1.5％p/p。
更一般地说，试剂盒K相对于容纳处理液的容器体积的重量百分比在0.1％～5％。
该百分比优选在1％～3％之间。
在目前市面上的产品中，材料和液体之间的重量比如下所示：
关于过滤器，考虑到过滤器由聚合物材料填充且水强行穿过的情况，材料和水之间的平均比率在最好的情况下是50％。
相对于含有树脂的小袋，目前市面上最小的小袋重50克，建议最大液体量约为2升，因此，在最大的情况下，材料与已处理液体之间的比例是25％。
关于使用如此量的材料的效率，特别参照表1和表8。
为了进一步阐明本发明的有利方面，简要说明一下市面上所使用的产品的特征：
该产品也以小袋的形式提供，该小袋包含用于减少液体中不需要物质含量的合适材料。
制造商提供的数据表明：在水硬度为45°f时，所用的小袋(其材料/液体重量比为25％)具有90升水的耐用时间，而本发明的试剂盒K(而其材料/液体比率为1.5％)具有超过180升的耐用时间，如表8和其他表中所示那样。
因此，总而言之，在市面上所用的各种类型的产品中，用于减少不需要物质的材料相对于待处理液体的重量百分比是下表9中所示的重量百分比。
表9：市面上所用的方案中所用的材料数量
因此显而易见的是，本发明的试剂盒K使用比市面上所用的其他技术方案中的材料重量百分比低至少一个数量级的材料来处理液体时能取得优异的效果，从经济角度和环境影响方面都具有相当大的优势。
通过以下考虑进一步突出本发明的创新和有利方面：
用本发明的材料(或本发明的试剂盒K)可处理的液体通常具有高于6的pH值。
这公知在科学文献中(参见例如Seymour H.Koenig和Rodney D.Brown III的“H2CO3作为HCO3 -脱水中碳酸酐酶的底物”，美利坚合众国国家科学院院刊(Proc.Nat.Acad.Sci.USA)，Vol.69,No.9,pp.2422-2425,1972年9月)中，在该文献中公布了当pH增加，特别是pH值在6～8之间，水合反应(CO2→HCO3 -)的相互转换比例和速度增加，而脱水反应(HCO3 -→CO2)的相同参数减少。
换句话说，确定HCO3 -和酶之间的键太弱，因此酶本身对速度和碳酸氢盐/碳酸盐转化为CO2的数量没有影响。
其他文献证实了相同的结论，即碳酸酐酶倾向于促进CO2的水合反应，并促进CaCO3的沉淀(Parissa Mirjafari等人的“调查碳酸酐酶在CO2封存中的应用”，Ind.Eng.Chem.Res.2007,46,921-926)。
人们还知道(FJW Roughton和VH Booth(拉姆齐纪念研究员)的《基质浓度、pH和其他因素对碳酸酐酶活性的影响》-英国剑桥大学生理学实验室和哈佛大学疲劳实验室，美国马萨诸塞州波士顿市)SO4 2-、Cl-、Br-、NO3-离子和其他羧酸阴离子对碳酸酐酶的活性具有抑制作用。
其他物质如银、锌等(N.U.Medrum和F.J.W.Roughton的“碳酸酐酶。其制备和特性”,生理学和生物化学实验室，剑桥，于1933年8月2日收到)是酶的失活剂，并且对于上述阴离子，这些金属的盐也能通常存在于工业用水和家庭用水中。
由于水(是工业用水和家庭用水)包含这些阴离子，在申请人看来，对于这么长时间和如此大量的水，本发明的材料能保持其在将不需要的物质(包括碳酸盐和/或碳酸氢盐)减少方面的效率是非显而易见。
所以由于本发明的特征，并如实验结果所证实的那样，碳酸酐酶(以与现有技术所期望的完全相反的方式)能生成如此量的CO2，即使是极微量也可确定CaCO3总体减少。
本发明的另一个非显而易见的方面是即使酶固定到聚合载体和/或无机载体的表面，酶仍然保持一定的活性。
众所周知，酶可随着时间的推移而被降解，并且还已公知酶固定化不会促进酶的活性，而实际上会倾向于灭活。
由于本发明所用的技术方案，酶在聚合载体和/或无机载体上的固定化促进了它们的稳定，因此它们以非常简化的方式进行超时降解。
因此，稳定的酶例如可具有更长的适用寿命。
一方面，如上所述，酶的固定化趋向于降低其活性，而本发明的技术方案使得在酶的稳定性和活性之间达到最佳平衡成为可能，即后者因此很长时间保持如此水平的活性以产生此类量的CO2来确定CaCO3的总体减少。
本发明还涉及降低装有含水液体的容器中的污染物和/或不需要物质含量的方法。
该方法包括：提供至少一种试剂盒K的步骤，所述试剂盒包含至少一个可透过水和溶解在水中的物质并且包含多个球形或基本球形的主体C的包装物B；每个主体C包含聚合载体，在该聚合载体上固定有预定量的酶，所述酶选自碳酸酐酶亚组。
该方法还提供将所述试剂盒K浸入所述容器中的步骤。
这个步骤之后为允许所述试剂盒K在所述容器内作用一段时间的步骤。
已通过实验观察到试剂盒K在短至10分钟后开始起作用。
球形或基本球形的主体C具有2.5mm～3.5mm的最大尺寸。
在本发明的一个优选实施方式中，所述主体C具有约3毫米的最大尺寸。
试剂盒K相对于处理液体的重量百分比为0.2％～5％，该重量百分比优选为1％～3％。
容纳在包装物中的主体C的总重量在1g～60g之间，优选在1g～15g之间，更优选在5g～15g之间。
在本发明的特别实用性意义的一个实施方式中，容纳于包装物内的主体C的重量约为15g。
以0.0001％～30％，更优选0.005％～1％的浓度将所述酶存在于主体C中，其中的百分比以聚合载体的总重量为基准。
在本发明的特别实用性意义的一个实施方式中，待处理的液体容纳于容器中。
例如，该容器可包括任何类型或尺寸的电器的储罐。
在该储罐内且在一定预定时间之内，液体可以是静止或者是循环运动，但都是不改变且不更换该液体。
本发明基于本发明的优选实施方式进行了描述，但其等同的变形也被认为是在权利要求书的范围之内。

Claims (19)

1.一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的材料，其特征在于，它包含至少一种聚合物载体和/或无机载体，这些载体适于浸入所述液体中且具有至少一个表面，在该表面键合至少一种催化剂，所述催化剂是在气态物质中无机盐降解反应的催化剂；所述催化剂的功能是降低所述反应活化所需能量并加速其进程，所述催化剂是酶，优先选自裂解酶组、水解酶组和氧化还原酶组。
2.如权利要求1所述的材料，其特征在于，以共价方式或交联方式将所述催化剂键合到所述聚合物载体和/或无机载体的所述表面上。
3.如前述权利要求之一所述的材料，其特征在于，所述催化剂较好是选自裂解酶组的酶，更好是选自碳酸酐酶的亚组的酶。
4.如前述权利要求之一所述的材料，其特征在于，所述聚合物载体由聚酰胺形成。
5.如前述权利要求之一所述的材料，其特征在于，所述聚合物载体和/或无机载体被包含在适于浸入待处理液体的容器中的主体(C)中，以便无需搅拌和无需强制流体循环就可通过简单接触引发所述催化剂的活性。
6.如前述权利要求之一所述的材料，其特征在于，所述的材料包含浓度优选为0.0001％～30％，更优选为0.005％～1％的所述催化剂，百分比以所述聚合物载体的总重量为基准。
7.一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的试剂盒(K)，其特征在于，其包含至少一个包装物(B)，该包装物(B)包含多个主体(C)，每个主体(C)至少包含由权利要求1～6中任一项所述材料所形成的部分。
8.如权利要求7所述的试剂盒，其特征在于，所述包装物(B)可透过水和溶解在水中的物质，它旨在浸入待处理液体的容器中。
9.如权利要求7或8所述的试剂盒，其特征在于，所述主体(C)具有球形或基本球形的形状，并具有0.1μm～5mm的最大尺寸。
10.如前一权利要求所述的试剂盒，其特征在于，所述主体(C)具有2.5mm～3.5mm的最大尺寸。
11.如前一权利要求所述的试剂盒，其特征在于，所述主体(C)具有约3mm的最大尺寸。
12.一种用于降低液体中污染物和/或不需要物质的含量的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
提供至少一种试剂盒(K)：所述试剂盒包含至少一种包装物(B)，该包装物(B)可透过水和溶解在水中的物质、并且包含多个球形或基本球形的主体(C)；每个主体(C)包含聚合物载体，在该聚合物载体上固定有预定量的酶，所述酶选自碳酸酐酶亚组；
将所述试剂盒(K)浸入所述液体中；
允许所述试剂盒(K)在所述容器内作用一段时间。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述球形或基本球形的主体(C)具有2.5mm～3.5mm的最大尺寸。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述试剂盒(K)相对于已处理液体的重量百分比在0.1％～5％之间。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述试剂盒(K)相对于已处理液体的重量百分比在1％～3％之间。
16.如权利要求12～15中任一项所述的方法，其特征在于，容纳于所述包装物(B)中的所述主体(C)的总重量在1g～60g之间。
17.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，容纳于所述包装物(B)中的所述主体(C)的总重量在1g～15g之间。
18.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，容纳于所述包装物(B)中的所述主体(C)的总重量在5g～15g之间。
19.如权利要求12～18中任一项所述的方法，其特征在于，所述酶的浓度优选为0.0001％～30％，更优选0.005％～1％，百分比以每个所述主体(C)中的聚合物载体的总重量为基准。
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