CS266305B2

CS266305B2 - Testing apparatus determining ionic power or specific mass of tested liquid sample and method therefor

Info

Publication number: CS266305B2
Application number: CS797556A
Authority: CS
Inventors: Richard D Falb; Sisto N Stiso; Yung-Chyung Wang; William I White; Rodric H White-Stevens
Original assignee: Miles Lab
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1979-11-06
Publication date: 1989-12-13
Also published as: IE48854B1; CH642455A5; ES8100487A1; BR7907225A; LU81861A1; AT367911B; SE447024B; DE2944980C2; DK154669B; NL189153B; IL58545A; ATA715979A; IE791975L; NO154475B; DE2944980A1; AR223194A1; ES485718A0; AU5219279A; IT1164749B; FI82143B

Abstract

A system for determining the ionic strength or specific gravity of an aqueous test sample comprises a weakly acidic or weakly basic polyelectrolyte which is at least partially neutralized, and an indicator means capable of producing a detectable response to ion exchange between the polyelectrolyte and the sample. A test device comprises a carrier matrix incorporated with a test composition comprising the polyelectrolyte, and the method for its use comprises contacting an aqueous test sample with the device and observing a detectable response, for example a colour change of an indicator such as bromothymol where originally included in the device, or a change in pH measured using a flat surface electrode.

Description

Vynález se týká zkušebního prostředku pro určování iontové síly nebo měrné hmotnosti zkoušeného vodného vzorku. Dále se vynález týká též způsobu výroby jednoho z výhodných typů tohoto zkušebního prostředku.The invention relates to a test device for determining the ionic strength or specific gravity of a test aqueous sample. Furthermore, the invention also relates to a method for producing one of the preferred types of this test means.

**

Určování měrné hmotnosti kapalin nalézá uplatnění v četných oborech. Tak vzdálené dinrlplfny, jako jo vaření piva, analýza moči, čištění vody, příprava pitné vody na * palubě námořních lodí, atd., všechny používají měřené měrné hmoLnosll. Noni třeba zdůrazňovat, « že rychlá a snadná metoda určování této vlastnosti by pozvedla na vyšší úroveň mnohé vědní obory s nejrůznějŠími technologiemi, při kterých by bylo rychlé a přesné určení měrné hmotnosti prospěšné. Tak například, kdyby mohl lékařský laborant přesně změřit během několika sekund měrnou hmotnost vzorku moči, pomohly by rychlé výsledky nejen lékaři při diagnóze, nýbrž by se i zvýšila produktivita laboratoře na takový stupeň, že by bylo možno provádět mnohem více analýz, než bylo až dosud možné.Determination of specific gravity of liquids is used in many fields. So distant dinrlplfny, such as brewing beer, urine analysis, water purification, drinking water preparation on board seagoing vessels, etc., all use measured specific hmoLnosll. It should not be stressed, however, that a quick and easy method of determining this property would elevate many disciplines with a variety of technologies to which rapid and accurate density determination would be beneficial. For example, if a medical lab technician could accurately measure the urine specimen within seconds, rapid results would not only help the physician diagnose, but would also increase laboratory productivity to such an extent that much more analysis could be done than hitherto. possible.

Ačkoliv se předložený vynález vztahuje к širokému rozmezí aplikací, pro větší jasnost je následující diskuze zaměřena převážně na obor určování iontové síly nebo měrné hmotnosti moči.Although the present invention relates to a wide range of applications, for clarity, the following discussion is directed primarily to the field of determining ionic strength or specific gravity.

Možnosti aplikací v jiných oborech se pak stanou zřejmými na základě porozumění vztahu vynálezu к analýze moči.Possibilities of application in other fields will then become apparent by understanding the relationship of the invention to urine analysis.

Určování měrné hmotnosti moči má značný význam pro porozumění poruchám při vylučování elektrolytů a pro jejich klinické zvládnutí. Z toho důvodu by celková analýza moči měla zahrnovat a obvykle též zahrnuje určování měrné hmotnosti. Takové stanovení se obvykle provádí tak, že se vhodným zařízením měří přímo měrná hmotnost, ale stejně užitečné je i měření některé podobné vlastnosti, jako osmolality nebo iontové síly, přičemž naměřeným hodnotám lze pak zpětně přiřadit odpovídající hodnoty měrné hmotnosti.Determination of specific gravity of urine is of great importance for understanding and managing the electrolyte excretion disorders. Therefore, total urine analysis should include and usually also include determination of specific gravity. Such a determination is usually carried out by measuring the specific gravity directly with a suitable device, but it is equally useful to measure some similar properties to osmolality or ionic strength, and the measured values can then be assigned back to the corresponding specific gravity values.

Měrná hmotnost, jak je definována v těchto podlohách, je bezrozměrná hodnota, která je v případě roztoku definována jako poměr hmotnosti určitého objemu roztoku ke stejnému objemu vody při stejné teplotě. U takových roztoků, jako je moč, je měrná hmotnost závislá na počtu, hustotě, iontovém náboji a hmotnosti různých druhů rozpuštěných látek.The specific gravity as defined in these substrates is a dimensionless value which, in the case of a solution, is defined as the ratio of the mass of a certain volume of the solution to the same volume of water at the same temperature. For solutions such as urine, the specific gravity depends on the number, density, ionic charge, and weight of the different types of solutes.

Dosud známé metody určování měrné hmotnosti používají hydrometrů, urinometrů, pykometrů, gravimetrů apod. Přestože jsou tyto známé postupy ve většině případů dost citlivé, je třeba při nich používat křehkých a rozměrných zařízení, které je nutno stále čistit, udržovat a kalibrovat, aby se průběžně zajistila jejich spolehlivost. Kromě toho existuje mnoho obtíží spojených s technikou použití těchto přístrojů. Tak například může být obtížné odečtení menisku, které ztěžuje pěna a bublinky na povrchu kapaliny. Urinometry mají tendenci ulpívat na bočních stěnách nádoby obsahující kapalný vzorek. V případě moči je často množství vzorku příliš malé, než aby bylo možno použít některého ze shora uvedených přístrojů.Known methods of determining specific gravity use hydrometers, urinometers, pycometers, gravimeters, etc. Although these known methods are in most cases quite sensitive, they still require fragile and bulky devices that need to be constantly cleaned, maintained and calibrated in order to continuously ensure their reliability. In addition, there are many difficulties associated with the technique of using these devices. For example, it may be difficult to read the meniscus, which is made more difficult by foam and bubbles on the surface of the liquid. Urinometers tend to adhere to the side walls of a container containing a liquid sample. In the case of urine, the amount of sample is often too small to use any of the above devices.

Prakticky všechny shora uvedené nevýhody byly odstraněny nedávným vynálezem, který umožňuje provádět rychlé stanovení osmalality (tedy měrné hmotnosti), viz patent USA Č. 4 015 462, autoři: Greyson a další, priorita 8. 1. 1976, majitel patentu Miles Laboratories lne. Vynález popsaný v tomto patentu je založen na nosné matrici, do které jsou zavedeny osmoticky křehká mikropouzdra (mikrokapsle), jejichž stěny jsou tvořeny polopropustnou membránou. Uvnitř mikropouzdra se nalézá roztok obsahující barvicí látku. Když se mikropouzdra dostanou do styku s roztokem, který má nižší osmolalitu, než má roztok uvnitř mikrpouzder, dojde ke vzniku osmotického gradientu přes stěnu mikropouzdra ve směru nižší osmolality. Tím se zvýší hydrostatický tlak v mikropouzdrech a v důsledku toho mikropouzdra nabotnají a nakonec prasknou, přičemž se uvolní jejich zbarvený obsah. Intenzita barevného zbarvení vyvinutá při tomto jevu je funkcí měrné hmotnosti roztoku.Virtually all of the above drawbacks have been overcome by a recent invention that allows a rapid determination of osmalality (i.e., specific gravity), see U.S. Patent No. 4,015,462, to Greyson et al., Priority January 8, 1976, owner of Miles Laboratories Inc. The invention described in this patent is based on a carrier matrix into which osmotically brittle microcapsules are introduced, the walls of which are formed by a semipermeable membrane. Inside the microcapsule is a solution containing a coloring agent. When the microcapsules come into contact with a solution having a lower osmolality than the solution inside the microcapsules, an osmotic gradient occurs across the microcapsule wall in the direction of the lower osmolality. This increases the hydrostatic pressure in the microcapsules and consequently the microcapsules swell and eventually rupture, releasing their colored content. The color intensity developed in this phenomenon is a function of the specific gravity of the solution.

Jak je zřejmé z předchozího výkladu, může se pro měření měrné hmotnosti použít kromě četných zařízení, kterými se měří měrná hmotnost přímo, rovněž nepřímých prostředků, kterýmiAs is apparent from the foregoing, in addition to the numerous devices that measure specific gravity directly, indirect means can also be used to measure specific gravity by which

CS 266 305 B2 se měří například osmolalita roztoku. Další způsob stanovení měrné hmotnosti, bez jejího přímého měření, spočívá v určení iontové síly roztoku, která je měrné hmotnosti úměrná. Tohoto přístupu se používá podle vynálezu. Je dobře známo, že měrná hmotnost vodného systému je velmi ovlivňována přítomností nabitých částic. V případě iontových roztoků je možno blízce aproximovat měrnou hmotnost těchto roztoků hodnotami zjištěnými z předem sestrojené к я I i I и π <^ν· η í křivky korelující lit ><1 ιι< 11 у mě ι iv' luno I 11« m I I π o<1 po v í <la ; í i · f ru 1 hod noInm1 ion kovó sí ly .For example, the osmolality of a solution is measured in CS 266 305 B2. Another method for determining the specific gravity, without directly measuring it, is to determine the ionic strength of the solution, which is proportional to the specific gravity. This approach is used according to the invention. It is well known that the specific gravity of an aqueous system is greatly influenced by the presence of charged particles. In the case of ionic solutions can be closely approximated density of these solutions, the values determined from the plotted к я I I I и π ^<ν · η I curves correlating lit><1 ιι <11 у me ι iv 'Luna I 11 «m II π o < 1 m <1a; 1 hour of inm1 ion metal silos.

Pod pojmem iontová síla se rozumí matematický vztah mezi počtem různých druhů iontů v určitém roztoku a jejich náboji. Iontová síla ju je matematicky definována vzorcemThe term ionic strength refers to the mathematical relationship between the number of different types of ions in a solution and their charge. The ionic power ju is mathematically defined by the formula

V^{1 2} ⁼ 2 Σ ^Ci^Zi _# iV ^{1 2} ⁼ 2 Σ ^C i ^Z i _# i

kde c představuje molární koncentraci určitého iontu a z absolutní hodnotu jeho náboje.where c represents the molar concentration of a particular ion and z represents the absolute value of its charge.

Summa Σ se bere v celém intervalu zahrnujícím všechny různé druhy iontů v roztoku.Summa Σ is taken over the entire interval including all different types of ions in solution.

Patent USA č. 3 449 080 se zabývá určováním rozpuštěných sodných a chloridových iontů, zejména pak je zaměřen na zkušební prostředek pro určování koncentrací těchto iontů v tělesném potu. Zkráceně lze říci, že v tomto patentu je zveřejněno použití ionexových pryskyřic spolu s indikátorem pH. V patentu se tvrdí, že za použití tohoto prostředku sc· stanoví přítomnost sodíkových nebo chloridových iontů na základě barevné změny ionexové pryskyřice, způsobené indikátorem pH. I když je v tomto patentu vlastně popisován způsob měření iontové síly, zjistilo se při práci na vynálezu, že postup, jak je popsán v příkladech nelze aplikovat na měření měrné hmotnosti.U.S. Pat. No. 3,449,080 is concerned with the determination of dissolved sodium and chloride ions, and in particular is directed to a test means for determining concentrations of these ions in body sweat. In short, the use of ion exchange resins together with a pH indicator is disclosed in this patent. The patent claims that using this composition, sc · determines the presence of sodium or chloride ions based on the color change of the ion exchange resin caused by the pH indicator. Although the method of measuring ionic strength is actually described in this patent, it has been found in the work of the invention that the method as described in the examples is not applicable to specific gravity measurements.

Jak využití osmolality tak využití iontové síly pro nepřímé stanovení měrné hmotnosti by zřejmě mohlo být, pokud se týče přesnosti, nepříznivě ovlivněno přítomností neiontových látek. Patentová přihláška USA č. 716 962 podaná 23. 8. 1976 se proto týká způsobu odstraňování tohoto potenciálního zdroje nepřesnosti a zveřejňuje prostředek, ve kterém obsahuje systém citlivý na měrnou hmotnost ionizační činidlo schopné převést neiontové rozpuštěné látky na iontové látky.Obviously, both the use of osmolality and the use of ionic strength for indirect density determination could be adversely affected by the presence of non-ionic substances in terms of accuracy. US Patent Application No. 716,962, filed Aug. 23, 1976, therefore, relates to a method of removing this potential source of inaccuracy, and discloses a composition comprising a specific gravity sensitive system containing an ionizing agent capable of converting nonionic solutes to ionic species.

Dosavadní stav techniky vztahující se к předmětu vynálezu lze tedy shrnout takto: Jsou známy mnohé metody měření měrné hmotnosti a to jak přímé, tak nepřímé. Přímé metody měření vyžadují použití zařízení, která jsou křehká, objemná a nákladná a která musí být stále čištěna, udržována a kalibrována. Přesnou korelaci s měrnou hmotností poskytuje z nepřímých metod měření koligativní vlastnosti roztoku, známé jako osmolalita. Vynález využívá odlišného přístupu a to vztahu mezi měrnou hmotností a iontovou silou roztoku.Thus, the prior art relating to the subject matter of the invention can be summarized as follows: Many methods of measuring specific gravity, both direct and indirect, are known. Direct measurement methods require the use of devices that are fragile, bulky and expensive, and which must be constantly cleaned, maintained and calibrated. From the indirect methods of measurement, the colligative properties of the solution, known as osmolality, provide accurate correlation with specific gravity. The invention utilizes a different approach, namely the relationship between the specific gravity and the ionic strength of the solution.

Patent USA č. 3 449 080 popisuje metodu stanovení koncentrace sodíkových a/nebo chloridových iontů v tělesném potu. Tato metoda využívá afinity slabě kyselých nebo slabě bazických ionexových pryskyřic к neznámým iontům a schopnosti známých indikátorů pH měnit barvu, žádný z pramenů podle dosavadního stavu techniky, které byly známy autorům v době podání této přihlášky nezveřejňuje vynález jak je popsán a nárokován v těchto podlohách.U.S. Patent No. 3,449,080 discloses a method for determining the concentration of sodium and / or chloride ions in body sweat. This method utilizes the affinities of weakly acidic or weakly basic ion exchange resins for unknown ions and the ability of known pH color change indicators, none of the prior art sources known to the authors at the time of filing this application disclose the invention as described and claimed in these teachings.

Předmětem vynálezu je zkušební prostředek pro určování iontové síly nebo měrné hmotnosti vodného zkoušeného vzorku, který se vyznačuje tím, že obsahuje slabě kyselý nebo slabě zásaditý polymerní polyelektrolyt, který je z 50 až 95 % neutralizován, indikátor schopný poskytnout detekovatelnou odezvu na výměnu iontů mezi polyelektrolytem a zkoušeným vzorkem a popřípadě nosnou matrici pro polymerní polyelektrolyt.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a test device for determining the ionic strength or specific gravity of an aqueous test sample, characterized in that it comprises a weakly acidic or weakly basic polymeric polyelectrolyte that is 50 to 95% neutralized, an indicator capable of providing a detectable ion exchange response between the polyelectrolyte. and a test sample and optionally a carrier matrix for the polymer polyelectrolyte.

Jako polyelektrolyt obsahuje prostředek podle vynálezu s výhodou kyselinu polyakrylovou,As the polyelectrolyte, the composition according to the invention preferably comprises polyacrylic acid,

CS 266 305 B2 kyselinu polymaleinovou, kopolymer kyseliny maleinové a vinylmethyletheru, kyselinu polymethakrylovou, kopolymer styrenu a kyseliny maleinové, póly(vinylamin) nebo póly(4-vinylpyridin). Stupeň neutralizace polymerního polyelektrolytu Činí s výhodou 75 až 95 %. Indikátorem ve výhodném prostředku podle vynálezu muže být indikátor pH. Ve zvláště výhodném provedení obsahuje zkušební prostředek podle vynálezu jako polyelektrolyt kopolymer methylv I »iy 1 «Ί h,' i u a kynellny male lnové a jako Indikátor hromt hymo 1 ovou modř.CS 266 305 B2 polymaleic acid, maleic acid / vinyl methyl ether copolymer, polymethacrylic acid, styrene / maleic acid copolymer, poles (vinylamine) or poles (4-vinylpyridine). The degree of neutralization of the polymer polyelectrolyte is preferably 75 to 95%. The indicator in a preferred composition of the invention may be a pH indicator. In a particularly preferred embodiment, the test composition according to the invention comprises, as a polyelectrolyte, a methylol copolymer and a maleic acid copolymer and, as an indicator, a hybrid blue.

Předmětem vynálezu je dále způsob výroby jednoho typu shora popsaného zkušebního prostředku, který se vyznačuje tím, že se ve slabě kyselém nebo slabě zásaditém polymerním polyelektrolytu neutralizuje 50 až 95 % ionizovatelných skupin a vzniklý polymer a indikátor pH se zavedou do nosné matrice.The invention further provides a process for the production of one type of test composition as described above, characterized in that 50-95% of the ionizable groups are neutralized in the weakly acidic or weakly basic polymeric polyelectrolyte and the resulting polymer and pH indicator are introduced into the carrier matrix.

Polymer a indikátor pH se zavádějí do nosné matrice tak, že se smísením polymeru a indikátoru pH s vhodným rozpouštědlem vytvoří impregnační směs, nosná matrice se uvede do styku s touto směsí a pak se vysuší.The polymer and the pH indicator are introduced into the carrier matrix by forming an impregnation mixture by mixing the polymer and the pH indicator with a suitable solvent, contacting the carrier matrix with the mixture, and then drying.

Ve zvláště výhodném provedení způsobu podle vynálezu se postupuje tak, že se připraví vodný roztok kopolymeru kyseliny maleinové a methylvinyletheru, ke vzniklému roztoku kopolymeru se přidá vodný roztok báze v takovém množství, aby se neutralizovalo 50 až 95 % kyselých skupin kopolymeru, se vzniklým roztokem, částečně neutralizovaného polymeru se uvede do styku nosná matrice, vzniklá nosná matrice se zavedeným polymerem se vysuší a pak se do ní zavede indikátor pH. Při tomto provedení je indikátorem pH s výhodou bromthymolová modř a tento indikátor se zavede do vysušené matrice se zavedeným polymerem tak, že se připraví roztok indikátoru v methanolu a matrice se zavedeným polymerem se uvede do styku se vzniklým roztokem indikátoru.In a particularly preferred embodiment of the process of the present invention, an aqueous solution of maleic acid / methyl vinyl ether copolymer is prepared, and an aqueous base solution is added to the resulting copolymer solution to neutralize 50-95% of the copolymer acid groups with the resulting solution. The partially neutralized polymer is contacted with the carrier matrix, the resulting carrier matrix is introduced with the polymer introduced, and then the pH indicator is introduced. In this embodiment, the pH indicator is preferably bromothymol blue and the indicator is introduced into a dried polymer-loaded matrix by preparing a indicator solution in methanol and contacting the polymer-loaded matrix with the resulting indicator solution.

Zkušební prostředek podle vynálezu se používá tak, že se uvede do styku se zkoušeným vzorkem a sleduje se detekovatelná odezva, například změna barvy.The test composition of the invention is used by contacting a test sample and monitoring a detectable response, such as a color change.

Obr. 1 až 8 představují grafická znázornění a) odezvy tří polyelektrolytů na zkoušené vzorky o různé měrné hmotnosti a b) titraci Či částečnou neutralizaci těchto polymerů. Obr. 1, 2 a 3 představují titrační křivky pro případ jednak kopolymeru methylvinyletheru a maleinanhydridu, jednak kyseliny polyakrylové a jednak póly(vinylaminu), Obr. 4, 5 a 6 ilustrují využití těchto polyelektrolytů při určování měrné hmotnosti moči po různém stupni částečné neutralizace postranních skupin polymeru. Obr. 7 ilustruje využití póly(vinylaminu) při určování měrné hmotnosti vodných roztoků soli o různých koncentracích. Obr. 8 ilustruje využití přednostního prostředku.Giant. 1 to 8 are graphical representations of a) the response of three polyelectrolytes to test samples of varying density and b) titration or partial neutralization of these polymers. Giant. 1, 2 and 3 are titration curves for both methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer and polyacrylic acid and poly (vinyl amine) copolymers; 4, 5 and 6 illustrate the use of these polyelectrolytes in determining the specific gravity of urine after various degrees of partial neutralization of the side groups of the polymer. Giant. 7 illustrates the use of poly (vinylamine) in determining the specific gravity of aqueous salt solutions of various concentrations. Giant. 8 illustrates the use of a preferred composition.

Zkušební prostředek podle vynálezu obsahuje jako jednu složku slabě kyselý nebo slabě bazický polyelektrolyt. Společnou charakteristikou těchto polymerních elektrolytů je určitý stupeň disociace iontových postranních skupin, když je polymer uveden do styku s vodným prostředím. Většina polyelektrolytů je rozpustná nebo částečně rozpustná ve vodě a je snadno ionizovatelná v závislosti na povaze iontů a) vodného systému a b) ionizovatelných skupin v polymerním řetězci.The test composition according to the invention contains as a component a weakly acidic or weakly basic polyelectrolyte. A common characteristic of these polymer electrolytes is a degree of dissociation of ionic side groups when the polymer is contacted with an aqueous environment. Most polyelectrolytes are soluble or partially soluble in water and are readily ionizable depending on the nature of the a) aqueous system ions and b) ionizable groups in the polymer chain.

Polyelektrolyt je označován jako slabě nebo silně kyselý nebo bazický v závislosti na svém iontovém chování. Polyelektrolyty,'které se téměř úplně ionizují při styku s vodou, jako je například kyselina póly(vinylsírová) a kyselina póly (styrensulfonová), se obvykle považují za silné polyelektrolyty. Naproti tomu slabé polyelektrolyty obsahují slabě kyselé nebo bazické ionizovatelné skupiny. Hustota náboje podél molekulárního řetězce těchto polymerů se může měnit měněním stupně neutralizace. Jako příklady slabě kyselých nebo slabě zásaditých polyelektrolytů, které nalézají použití ve směsích podle vynálezu lze uvést kyselinu polyakrylovou, kyselinu polymaleinovou, kyselinu polymethakrylovou, kopolymer styrenu a kyseliny maleinové, póly(4-vinylpyridin) a jiné.The polyelectrolyte is referred to as weakly or strongly acidic or basic depending on its ionic behavior. Polyelectrolytes which are almost completely ionized upon contact with water, such as poly (acid) and poly (styrene sulfonic acid), are generally considered to be strong polyelectrolytes. In contrast, weak polyelectrolytes contain weakly acidic or basic ionizable groups. The charge density along the molecular chain of these polymers can be varied by varying the degree of neutralization. Examples of weakly acidic or weakly basic polyelectrolytes which find use in the compositions of the invention include polyacrylic acid, polymaleic acid, polymethacrylic acid, styrene-maleic acid copolymer, poly (4-vinylpyridine) and others.

Zkušební prostředek podle vynálezu obsahuje slabě bazické nebo slabě kyselé polyelektro-The test composition of the invention comprises a weakly basic or weakly acidic polyelectro-

CS 266 305 B2 lyty a to zejména ty, které jsou zčásti neutralizované. Alespoň část funkčních skupin polymeru, ač již jsou slabě kyselé, (například skupiny COOH) nebo slabě zásadité, se nejprve titruje zásadou nebo kyselinou, před tím než se polyelektrolyt zavede do zkušebního prostředku. Na titrací se typicky používá vodných roztoků titračních činidel. Jako bazická neutralizační činidla lze uvést roztoky hydroxidu sodného, hydroxidu draselného, uhličitanu sodného, I··» I γ (<·< hy 1<·η tmi nu) , l i i n (hy<l) oxyinei hy 1 πηιί η) ιιηΊΊι.ίιηι л podobně. Tato činidla jnou běžnému odborníkovi známá. S překvapením bylo zjištěno, že taková Částečná titraco či neutralizace je potřebná pro dosažení dobré rozlišovací schopnosti zkušební směsi pro různé měrné hmotnosti zkoušených roztoků.CS 266 305 B2 especially those which are partially neutralized. At least a portion of the functional groups of the polymer, although weakly acidic (e.g., COOH groups) or weakly basic, is first titrated with base or acid before the polyelectrolyte is introduced into the test composition. Aqueous titration solutions are typically used for titration. The basic neutralizing agents include solutions of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, lithium (hy <l) oxyine and hyaluronate (1). ΙιηΊΊι.ίιηι л similarly. These agents are known to those of ordinary skill in the art. Surprisingly, it has been found that such partial titration or neutralization is necessary to achieve good resolution of the test mixture for different specific gravities of the test solutions.

Ideální rozmezí stupně neutralizace, kterému se dává podle vynálezu přednost je od asi 75 do asi 95 %, přičemž hodnota 90 %, jak se až dosud zjistilo je optimální, poněvadž poskytuje největší rozdíl ve změně pH nebo změně jiné detekovatelné odezvy na měrnou hmotnost či iontovou sílu.The ideal range of degree of neutralization preferred according to the invention is from about 75 to about 95%, with 90% as found to date optimal, since it provides the greatest difference in pH change or other detectable specific gravity or ionic response. power.

Polyelektrolyt zvolený pro prostředek podle vynálezu musí tedy být, jak bylo uvedeno shora, částečně neutralizován. Toho se dosahuje titrací polymeru vhodnou kyselinou nebo bází nebo jakýmikoliv jinými prostředky, kterými se dosáhne žádaného výsledku, to jest částečné neutralizace. Na obr. 1 je znázorněna titrační křivka kopolymeru maleinanhydridu / R I a methylevinylehteru (Gantrez S-97, Generál Aniline and Film Corporation) neutralizovaného hydroxidem sodným ve vodném roztoku. Obr. 2 ukazuje podobnou křivku pro kyselinu polyakrylovou a obr. 3 pro polyvinylamin.The polyelectrolyte chosen for the composition according to the invention must therefore, as mentioned above, be partially neutralized. This is achieved by titrating the polymer with a suitable acid or base or by any other means to achieve the desired result, i.e., partial neutralization. Figure 1 is a titration curve of maleic anhydride / R1 copolymer and methyllevinyl ether (Gantrez S-97, General Aniline and Film Corporation) neutralized with sodium hydroxide in aqueous solution. Giant. 2 shows a similar curve for polyacrylic acid and FIG. 3 for polyvinylamine.

Další součástí směsi je indikační prostředek indikující iontovou výměnu. Může mít nejrůznější podobu. Tak například jím může být pH-metr, indikátor pH a jakýkoliv jiný prostředek. pH-metru se může používat se standardní pH elektrodou (v roztokových systémech) nebo s povrchovou pH-elektrodou (v tom případě, že je směs zavedena do nosné matrice). Odezva pH-metru se může sledovat v rozmezí různých hodnot iontové síly a může se vytvořit referenční systém, ve kterém určitá změna pH odpovídá určité iontové síle měřeného vzorku.Another component of the composition is an ion exchange indicating means. It can take various forms. For example, it may be a pH meter, a pH indicator, and any other means. The pH meter can be used with a standard pH electrode (in solution systems) or with a surface pH electrode (when the mixture is introduced into a carrier matrix). The pH meter response can be monitored over a range of different ionic strength values, and a reference system can be created in which a certain pH change corresponds to a certain ionic strength of the sample being measured.

Alternativně se může použít známých chromogenních reagencií citlivých к pH. V tomto případě změna vzhledu barvy pozorovaná osobou provádějící měření ukazuje iontovou sílu, tedy měrnou hmotnost zkoušeného systému. Používá-li se chromogenu, může se předem vytvořit referenční systém barev, aby se rychlým vizuálním pozorováním směsi s referenčním systémem zjistil hledaný výsledek. Jako příklady chromogenů, které se hodí pro použití podle vynálezu lze uvést bromthymolovou modř, alizarin, bromkresolovou červeň, fenolovou červeň a neutrální červeň. Ozbvláště vhodná je bromthymolová modř.Alternatively, known pH sensitive chromogenic reagents may be used. In this case, the change in color appearance observed by the person performing the measurement shows the ionic strength, i.e. the specific gravity of the test system. If chromogen is used, a color reference system may be pre-formed in order to detect the desired result by rapid visual observation of the mixture with the reference system. Examples of chromogens suitable for use herein include bromothymol blue, alizarin, bromocresol red, phenol red, and neutral red. Particularly suitable is bromothymol blue.

Případnou složkou zkušebního prostředku podle vynálezu je nosná matrice. Prostředky obsahující nosnou matrici mohou být optimálně přizpůsobeny pro rychlá a přesná stanovení měrné hmotnosti roztoku. Nosnou matricí je obvykle, ale nikoliv nutně, porézní látka, jako filtrační papír. Dalšími známými druhy nosné matrice jsou látky, jako plst, porézní keramické látky a tkaná a netkaná skleněná vlákna (patent USA č. 3 846 247). Rovněž bylo navrženo použití dřeva, látek, houbovitých materiálů a jílovitých látek (patent USA č. 3 552 928). Všech takových a i jiných materiálů lze použít pro nosné matrice podle vynálezu. ObzvláŠE vhodnou nosnou matricí je filtrační papír.An optional component of the test composition of the invention is a carrier matrix. The compositions comprising the carrier matrix can be optimally adapted for rapid and accurate determination of the specific gravity of the solution. The carrier matrix is usually, but not necessarily, a porous substance, such as filter paper. Other known types of carrier matrix are fabrics such as felt, porous ceramics and woven and nonwoven glass fibers (U.S. Patent No. 3,846,247). The use of wood, fabrics, sponge-like materials and clay substances has also been suggested (U.S. Patent No. 3,552,928). All such and other materials can be used for the carrier matrices of the invention. A particularly suitable carrier matrix is filter paper.

Podle přednostního provedení se filtrační papír navlhčí roztokem nebo suspenzí částečně neutralizovaného polyelektrolytu ve vodě nebo jiném vhodném vehikulu, které se snadno zvolí na základě běžných laboratorních experimentu, a pak se vysuší. Filtrační papír obsahující polyelektrolyt se pak navlhčí roztokem požadovaného indikačního prostředku (jako bromthymolové modři) v methanolu nebo jiném vhodném rozpouštědle, jako ethanolu, N,N-dimethy1formamidu, dimethylsulfoxidu a pak se vysuší. Alternativně se může použít metody jednoho máčení, při které je v roztoku či suspenzi přítomen jak polyelektrolyt, tak indikátor .According to a preferred embodiment, the filter paper is moistened with a solution or suspension of the partially neutralized polyelectrolyte in water or other suitable vehicle, which is readily selected based on conventional laboratory experiments, and then dried. The filter paper containing the polyelectrolyte is then moistened with a solution of the desired indicator (such as bromothymol blue) in methanol or another suitable solvent such as ethanol, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide and then dried. Alternatively, a single dip method may be used in which both the polyelectrolyte and the indicator are present in the solution or suspension.

CS 266 305 B2CS 266 305 B2

Vysušená nosná matrice a reagenciemi se může připevnit к podložce. Zkušební prostředek * podle přednostního provedení tedy obsahuje nosnou matrici z filtračního papíru, do které je zaveden částečně neutralizovaný polyelektrolyt a indikační prostředek, přičemž matrice jr. пл jodná nlmně připojena к prodlouženému kousku průhledného polystyrénového filmu.The dried support matrix and reagents may be attached to a support. Thus, the test means according to the preferred embodiment comprises a filter paper support matrix into which a partially neutralized polyelectrolyte and an indicator means are introduced, wherein the iodine matrix is bonded to an elongated piece of transparent polystyrene film.

-Matrice je připevněna к jednomu konci filmu jakýmkoliv vhodným zpimobnm, jnko nnpříklnd pomocí oboustranné lepící pásky (Double Stick®, 3 M Company). Druhý konec polystyrénového filmu slouží jako držátko. Při použití se tento zkušební prostředek drží za volný konec polystyrénové podložky a konec matrice se ponoří do zkoušeného vzorku, (například moči) a rychle se vyjme. Po předem určené době se sleduje vyvinuté zbarvení nebo jiná detegovatelná odezva a ta se porovná s referenčním standardem odpovídajícím odezvě známého roztoku o známé iontové síle nebo měrné hmotnosti.The mat is fixed to one end of the film in any suitable manner, such as using double-sided adhesive tape (Double Stick®, 3 M Company). The other end of the polystyrene film serves as a handle. In use, the test device is held by the free end of the polystyrene pad and the end of the matrix is immersed in the test sample (e.g., urine) and quickly removed. After a predetermined period of time, the developed color or other detectable response is monitored and compared to a reference standard corresponding to the response of a known solution of known ionic strength or specific gravity.

Použitý referenční standard, kterého se použije, závisí na tom, zda se směsi používá jako takové nebo ve směsi s nosnou matricí a na tom jakého konkrétního indikačního prostředku se použije. Když se částečně neutralizovaný polyelektrolyt přidává přímo ke zkoušenému vzorku a indikačním prostředkem je pH-metr, může se referenční standard získat tak, že se přidá standardní navážka polyelektrolytu ke standardnímu objemu roztoku známé iontové síly. Zaznamená se změna pH, kde které dojde přidáním polyelektrolytu. Tento postup se opakuje ze sérií roztoků, které mají různou iontovou sílu. Když se má určit iontová síla neznámého zkoušeného vzorku, opakuje se stejný postup a změna pH se porovná se změnami zjištěnými u známých roztoků.The reference standard to be used depends on whether the mixture is used as such or in admixture with a carrier matrix and on which particular indicator means is used. When the partially neutralized polyelectrolyte is added directly to the test sample and the indicating means is a pH meter, the reference standard can be obtained by adding a standard polyelectrolyte weight to a standard volume of a known ionic strength solution. Record the change in pH, which occurs by adding polyelectrolyte. This procedure is repeated from a series of solutions having different ionic strengths. When the ionic strength of an unknown test sample is to be determined, the same procedure is repeated and the pH change is compared with the changes observed with known solutions.

Když se používá zkušebního prostředku obsahujícího nosnou matrici, ve které je obsažen částečně neutralizovaný polyelektrolyt a chromogen, může být referenčním standardem série barevných bloků, které mají zbarvení vyvinuté na nosné matrici po předem určené době, jakožto odezva na roztok o známé iontové síle. Při zkoušení neznámého vzorku se nosná matrice zkušebního prostředku ponoří do vzorku, vyjme se a po určené době se zjišfcuje vývin nebo změna barvy. Barevná odezva se pak porovná se standardními referenčními barevnými bloky, aby se zjistila iontová síla Či měrná hmotnost vzorku.When using a test composition comprising a carrier matrix containing partially neutralized polyelectrolyte and chromogen, the reference standard may be a series of color blocks having a color developed on the carrier matrix after a predetermined period of time in response to a solution of known ionic strength. When testing an unknown sample, the test matrix support matrix is immersed in the sample, removed and the development or discoloration is detected after a specified period of time. The color response is then compared to the standard reference color blocks to determine the ionic strength or specific gravity of the sample.

Následující příklady slouží pro ilustraci předloženého vynálezu. V příkladech jsou popsána a analyzována přednostní provedení vynálezu. Příklady mají pouze ilustrativní charakter a rozsah vynálezu v žádném směru neomezují.The following examples serve to illustrate the present invention. Preferred embodiments of the invention are described and analyzed in the examples. The examples are illustrative only and do not limit the scope of the invention in any way.

A. Zkušební směsiA. Test mixtures

Příkladl^;.Example 1 ^; .

Částečná neutralizace kopolymeru maleinanhydridu a methylvinyletheruPartial neutralization of the copolymer of maleic anhydride and methyl vinyl ether

Tento příklad byl prováděn za účelem studia částečné neutralizace polyelektrolytu (Gantrez® s-97, Generál Aniline and Film Corporation) a jejího vlivu na směs pro měření měrné hmotnosti roztoku.This example was performed to study the partial neutralization of polyelectrolyte (Gantrez® s-97, General Aniline and Film Corporation) and its effect on the solution for measuring the specific gravity of the solution.

Pro titraci různých polyelektrolytů za účelem shora uvedeného zkoušení se sestaví modulový automatický titrátor. Titrátor obsahuje automatické pipetovací zařízení Model č. 25 000, Micromedic Systems lne. Tento přístroj je schopen vypouštět konstantní objem titračního činidla za jednotku Času do roztoku titrovaného polymeru. Rychlost přidávání titračního činidla (tedy rychlost neutralizace polyelektrolytu) se reguluje volbou objemu pipety, zlomku objemu, který pipeta vypouští a koncentrace titračního činidla. Změny pH během titrace se detegují za použití standardní pH elektrody a digitálního pH-metru Orion Model 701. Výstup z pH-metru se vede na zapisovač s pásem Širokým 254 mm Hewlett-Packard Model 17 500 A. Stupnice je kalibrována tak, že 2,54 cm (1 palec) odpovídá změně jedné jednotky pH. Tím se zajistí, že zapisovač průběžně sleduje změny pH v závislosti na čase (tedy v závislosti na objemu přidaného titračního činidla).For the titration of the various polyelectrolytes for the above-mentioned testing, a modular automatic titrator is assembled. The titrator contains an automatic pipetting device Model No. 25,000, Micromedic Systems Inc. This apparatus is capable of discharging a constant volume of titrant per unit time into a titrated polymer solution. The rate of addition of the titrant (i.e. the rate of neutralization of the polyelectrolyte) is controlled by selection of the pipette volume, the fraction of the volume dispensed by the pipette, and the concentration of the titrant. PH changes during titration are detected using a standard pH electrode and an Orion Model 701 digital pH meter. The pH meter output is output to a Hewlett-Packard Model 17,500 A wide-format 254 mm recorder. 54 cm (1 inch) corresponds to a change in one pH unit. This ensures that the recorder continuously monitors the pH changes over time (i.e., the volume of titrant added).

CS 266 305 B2CS 266 305 B2

Tohoto zařízení bylo použito na titraci a pozorování vlivu částečné neutralizace slabě kyselého polyelektrolytu Gantrez S-97. Vyrobil se roztok Gantrez obsahující 20 g polyelektrolytu v I litru neionizované vody. Tři 100 ml alikvótní díly tohoto roztoku se umístily do 250 ml kádinek. Do jednoho alikvótního vzorku se přidal chlorid sodný, al·· ρΊιο k< >ιυ ’г’п I i гн ·<· <«-11 - í ,1.) | ,< 0,1 N_ř vo drnlióm .no konmnlT-ncn NaCl upravila na 1,0 N NaCl. a do zbýv/i j í o í ho a 1 i к vól· n í ho vzorku se nepřidala žádná sůl. Titraci každého z lóuhLo roztoku po 1 γη I ek tro 1 у tú I., 0 N NaOíf pomocí 50 ml pipety rychlostí 9,0 ml titračního činidla za hodinu a zaznamenáváním změn pH v závislosti na obejmu titračního činidla bylo možno zjistit titrační charakteristiku Gantrez a vliv částečné neutralizace na jeho schopnost rozlišit různé iontové síly.This device was used to titrate and observe the effect of partial neutralization of the weakly acidic polyelectrolyte Gantrez S-97. A Gantrez solution was prepared containing 20 g of polyelectrolyte in 1 liter of non-ionized water. Three 100 ml aliquots of this solution were placed in 250 ml beakers. Sodium chloride, added to one aliquot, was added to <> 11% (1). | <0.1 N _R in drnlióm .no konmnlT-NCN NaCl adjusted to 1.0 M NaCl. and no salt was added to the remaining sample. Titration of each of the luminescence solution with 1 ml NaOH, 1.0 N NaOH using a 50 ml pipette at a rate of 9.0 ml of titration reagent per hour and recording the pH changes as a function of the titration volume gave the Gantrez titration characteristic and the effect of partial neutralization on its ability to distinguish different ionic forces.

Titrační data získaná při tomto pokuse se graficky znázornila na obr. 1. Křivka A představuje titraci roztoku polyelektrolytu, ke kterému nebyla přidána žádná sůl, křivka В představuje titraci roztoku polyelektrolytu s koncentrací NaCl 0,1 N a křivka C představuje titraci roztoku polyelektrolytu obsahujícího NaCl v koncentraci 1,0 N. Mezery mezi křivkami Л, В a C na obr. 1 ukazují účinek iontové síly na zdánlivou hodnotu pK polymeru. Na základě sledování stupně oddělení mezi titračními křivkami, tj. mezi pH hodnotami pro určité množství titračního činidla lze zjistit maximální stupeň tohoto oddělení s ohledem na určování různých úrovní měrné hmotnosti. Tak například větší oddělení je vidět ve stadiích mezi pH 5 a pH 10, než v ostatních stadiích neutralizace, polymeru. Křivky na obr. 1 ukazuji, že к optimálnímu oddělení dochází při stupni neutralizace polymeru odThe titration data obtained in this experiment was shown graphically in Fig. 1. Curve A represents the titration of a polyelectrolyte solution to which no salt was added, curve V represents the titration of a polyelectrolyte solution with a NaCl concentration of 0.1 N and curve C represents the titration of a polyelectrolyte solution containing NaCl at a concentration of 1.0 N. The gaps between the curves L, V and C in Figure 1 show the effect of ionic strength on the apparent pK of the polymer. By monitoring the degree of separation between the titration curves, i.e. between the pH values for a certain amount of titrant, the maximum degree of separation can be determined with respect to the determination of the different density levels. For example, greater separation is seen at stages between pH 5 and pH 10 than at other stages of neutralization of the polymer. The curves in FIG. 1 show that optimal separation occurs at the degree of polymer neutralization from

- asi 70 do asi 95 % nebo více (to jest asi při přidání 6,0 až 9,0 ml titračního činidla). Tato informace je nejen užitečná pro zjištování účinnosti polymeru ve vodných systémech, nýbrž pomáhá rovněž urči t optimální stupeň neutralizace polyelektrolytu zaváděného do nosné matrice, jako je to zřejmé z dále uvedeného příkladu 4.about 70 to about 95% or more (i.e., about 6.0 to 9.0 ml of titrant). This information is not only useful for determining the effectiveness of the polymer in aqueous systems, but also helps to determine the optimal degree of neutralization of the polyelectrolyte introduced into the carrier matrix, as shown in Example 4 below.

Procento neutralizace určitého polyelektrolytu lze vypočítat z titračních dat, jako jsou data uvedená graficky na obr. 1 v křivce A (titrace polyelektrolytu, v tomto případě Gantrez S-97 bez přídavku soli). Procento neutralizace polymeru se vypočítá pro danou pH hodnotu titrovaného roztoku polymeru tak, že se najde pH roztoku na ose y, z tohoto bodu na ose у se vede horizontální polopřímka směrem ke křivce A a z průsečíku této polopřimky s křivkou A se spustí svislá polopřímka к ose x (to jest ose na které jsou vyneseny ml 1,0 N NaOlí). Objem titračního činidla odečtený na průsečíku svislé polopřímky s osou x dělený objemem titračního činidla v konečném bodu titrace a vynásobený číslem 100 udává blízkou aproximaci procenta neutralizace polyelektrolytu. Koncový bod titrace je definován přechodem křivky A ve svislou přímku vpravo nahoře v obrázku a lze ho vyjádřit jako objem přidaného titračního činidla.The percent neutralization of a particular polyelectrolyte can be calculated from titration data such as the data shown graphically in Figure 1 in curve A (polyelectrolyte titration, in this case Gantrez S-97 without addition of salt). The percent polymer neutralization is calculated for a given pH value of the titrated polymer solution by finding the pH of the solution on the y-axis, from this point on the у-axis a horizontal line to curve A and a vertical line to the axis x (i.e., the axis on which ml 1.0 N NaO1 is plotted). The volume of titration reagent read at the intersection of the vertical x-ray line divided by the volume of titration reagent at the end point of the titration and multiplied by 100 gives a close approximation to the percent neutralization of the polyelectrolyte. The end point of the titration is defined by the transition of curve A into the vertical line at the top right of the figure and can be expressed as the volume of titration agent added.

Pro Gantrez S-97 je konečný bod, jak je zřejmé z obr. 1, velmi blízký 9,0 (asi 8,6) ml 1,0 N NaOH titračního činidla. Titrace roztoku Gantrez v deionizované vodě na pH asi 7,5 odpovídá spotřebě asi 6,0 ml titračního činidla. Poněvadž konečný bod titrace odpovídá spotřebě, asi 8,6 ml titračního činidla vypočítá se procento neutralizace takto:For Gantrez S-97, the endpoint, as shown in Figure 1, is very close to 9.0 (about 8.6) ml of 1.0 N NaOH titrant. Titration of the Gantrez solution in deionized water to a pH of about 7.5 corresponds to a consumption of about 6.0 ml of the titrant. Since the end-point of titration corresponds to consumption, about 8,6 ml of titrant is calculated as percent neutralization as follows:

neutralizaceneutralization

6,0 ml (objem titračního činidla ) . θ ₀ 6.0 ml (volume of titrant). θ ₀

8,6 ml (objem titračního činidla v konečném bodu tirace) % neutralizace = 70 %.8.6 ml (volume of titrating agent at the end point of tiration)% neutralization = 70%.

Příklad 2Example 2

Částečná neutralizace kyseliny polyakrylovéPartial neutralization of polyacrylic acid

Tento příklad byl prováděn za účelem studia částečné neutralizace kyseliny polyakrylové a vlivu této neutralizace na užitečnost polyelektrolytu při určování měrné hmotnosti roztoků. Použilo se při něm modulového automatického titrátoru, pH-metru a elektrody a experimentálního postupu, které byly uvedeny v příkladě 1.This example was performed to study the partial neutralization of polyacrylic acid and the effect of this neutralization on the usefulness of the polyelectrolyte in determining the specific gravity of solutions. A modular automatic titrator, pH meter and electrode and the experimental procedure set forth in Example 1 were used.

CS 266 305 B2CS 266 305 B2

Roztok kyseliny polyakrylové, která je slabě kyselým polyelektrolytem (Aldrich ChemicalA solution of polyacrylic acid, which is a weakly acidic polyelectrolyte (Aldrich Chemical

Co., katalogové číslo 19 205 až 8) byl připraven rozpuštěním 20 g polymeru v 1 litru deionizované vody. Tři 100 ml alikvótní díly tohoto roztoku se umístily do 250 ml kádinek, bo jednoho alikvótního vzorku ne přidal chlorid nodný, aby jeho koncentrace odpovídala 0,1 N, ve druhém se koncentrace NaCl upravila na 0,1 N NaCl a do zbývajícího alikvótního vzoikti no i к> Г I < I <·ι I л ž/idná nfil. Každý z hMďo roztoků no pak titroval 10,0 N NaOH pomocí 50 ml pipety rychlostí 3,0 ml titračního činidla/h. Výsledky jsou uvedeny nn obr. 2. Křivka A představuje titraci roztoku polyelektrolytu, ke kterému nebyla přidána žádná sůl, křivka В představuje titraci roztoku polyelektrolytu s koncentrací NaCl 0,1 N a křivka C představuje titraci roztoku polyelektrolytu obsahujíčího NaCl v koncentraci 1,0 N.Co., Catalog No. 19,205 to 8) was prepared by dissolving 20 g of polymer in 1 liter of deionized water. Three 100 ml aliquots of this solution were placed in 250 ml beakers, because one aliquot sample was not added sodium chloride to a concentration of 0.1 N, in the other the NaCl concentration was adjusted to 0.1 N NaCl and to the remaining aliquot sample. i к> Г I <I <· ι I л ž / idná nfil. Each of the copper solutions was then titrated with 10.0 N NaOH using a 50 ml pipette at a rate of 3.0 ml titration reagent / h. The results are shown in Figure 2. Curve A represents the titration of a polyelectrolyte solution to which no salt was added, curve В represents the titration of a polyelectrolyte solution with a NaCl concentration of 0.1 N and curve C represents the titration of a polyelectrolyte solution containing NaCl at a concentration of 1.0 N .

Data uvedená na obr. 2 ukazují, že к největšímu oddělení mezi křivkami А, В a C ve vztahu к iontové síle dochází při asi 50 % až asi 95 % nebo vyšší neutralizaci polymeru (to jest po přidání asi 1,5 až asi 3,0 ml titračního činidla). Tak například v případě, že byl polymer titrován po dobu 40 minut (což odpovídá spotřebě 2,0 ml 10 N NaOH), je z obrázku zřejmé výrazné oddělení výsledných hodnot pH v závislosti na iontové síle roztoku. Křivka C, která odpovídá 1,0 N koncentraci NaCl poskytuje výslednou pH hodnotu asi 5,25, křivka B, která odpovídá 0,1 N koncentraci NaCl poskytuje hodnotu pH asi 5,8 a křivka C, která odpovídá nulové koncentraci NaCl poskytuje hodnotu pH asi 6,25. Pomocí těchto hodnot lze tedy aproximovat iontovou sílu a tedy měrnou hmotnost tak, že se použije těchto hodnot a ínterpoluje se mezi nimi.The data presented in FIG. 2 shows that the greatest separation between the curves A, V and C relative to the ionic strength occurs at about 50% to about 95% or greater of the polymer neutralization (i.e. after adding about 1.5 to about 3%), 0 ml titration reagent). For example, if the polymer was titrated for 40 minutes (corresponding to consumption of 2.0 mL of 10 N NaOH), the figure shows a clear separation of the resulting pH values depending on the ionic strength of the solution. Curve C, which corresponds to 1.0 N NaCl, gives a final pH of about 5.25, Curve B, which corresponds to 0.1 N NaCl, gives a pH of about 5.8, and Curve C, which corresponds to zero NaCl, gives a pH about 6.25. By means of these values, the ionic strength and therefore the specific gravity can be approximated by using these values and interpolating between them.

Příklad 3Example 3

Částečná neutralizace póly(vinylaminu)Partial neutralization by poles (vinylamine)

Tento příklad byl prováděn za účelem studia parciální neutralizace slabě bazického polyelektrolytu póly(vinylaminu) (Dynapol lne.) a vlivu této neutralizace na užitečnost polyelektrolytu při určování měrné hmotnosti roztoků. Použilo se při něm modulového automatického titrátoru, pH-metru a elektrody a experimentálního postupu, které byly uvedeny v příkladě 1.This example was performed to study the partial neutralization of a weakly basic polyelectrolyte by poly (vinylamine) (Dynapol Inc) and the effect of this neutralization on the usefulness of the polyelectrolyte in determining the specific gravity of solutions. A modular automatic titrator, pH meter and electrode and the experimental procedure set forth in Example 1 were used.

Vyrobil se roztok póly(vinylaminu) ve formě hydrochloridu (úplná neutralizace na sul) o molekulové hmotnosti asi 60 000 o koncentraci polymeru 20,0 g/1 deionizované vody. Tři 100 ml alikvótní díly tohoto roztoku se umístily do 250 ml kádinek. Do jednoho alikvótního vzorku se přidal chlorid sodný, aby jeho koncentrace odpovídala 0,5 N, ve druhém se koncentrace NaCl upravila na 3,0 N NaCl a do zbývajícího alikvótního vzorku se nepřidala žádná sůl. Každý z těchto roztoků se pak titroval 1,0 N NaOH pomocí 50 ml pipety rychlostí 9,0 ml titračního činidla/h. Výsledky jsou uvedeny na obr. 3. Křivka A představuje titraci roztoku polyelektrolytu, ke kterému nebyla přidána žádná sůl, křivka В představuje titraci roztoku polyelektrolytu s koncentrací NaCl 0,5 N a křivka C představuje titraci roztoku polyelektrolytu obsahujícího NaCl v koncentraci 3,0 N.A solution of poly (vinylamine) in the form of the hydrochloride (complete neutralization to the salt) with a molecular weight of about 60,000 and a polymer concentration of 20.0 g / l of deionized water was produced. Three 100 ml aliquots of this solution were placed in 250 ml beakers. Sodium chloride was added to one aliquot to give a concentration of 0.5 N, the other NaCl was adjusted to 3.0 N NaCl, and no salt was added to the remaining aliquot. Each of these solutions was then titrated with 1.0 N NaOH using a 50 ml pipette at a rate of 9.0 ml of titrant / h. The results are shown in Figure 3. Curve A represents the titration of a polyelectrolyte solution to which no salt was added, curve V represents the titration of a polyelectrolyte solution with a NaCl concentration of 0.5 N and curve C represents the titration of a polyelectrolyte solution containing NaCl at a concentration of 3.0 N .

Data uvedená v tabulce 3 ukazují, že vzniká malá odezva na iontovou sílu v případě, že je polymer úplně v aminové, Či v ne-neutralizované formě (pH 10, 35 minut), zatímco výborného oddělení křivek se dosahuje při nízkém stupni titrace, tj. když je polymer převážně v neutralizovaném stavu. Schopnost póly ('vinylaminu) rozlišit různé úrovně iontové síly je nepřímo úměrná množství přidaného titračního činidla, takže na počátku titrace (při neutralizaci nad 95 %) se dosahuje výborného rozdělení, zatímco při nulové neutralizaci (spotřeba asi 5,3 ml. titračního činidla к oddělení křivek nedochází.The data presented in Table 3 show that there is little response to the ionic strength when the polymer is completely in the amine or non-neutralized form (pH 10, 35 minutes), while excellent curve separation is achieved at low titration, i.e. when the polymer is predominantly in the neutralized state. The ability of the poles (vinylamine) to distinguish different levels of ionic strength is inversely proportional to the amount of titrating agent added, so that at the beginning of titration (at neutralization above 95%) an excellent distribution is achieved, while at zero neutralization (consumption of about 5.3 ml. separation of curves does not occur.

B. Zkušební prostředkyB. Test facilities

Příklad 4Example 4

Zkušební prostředek tvořený kopolymerem maleinanhydridu a methylvinyletheru v nosné matriciTest composition consisting of a copolymer of maleic anhydride and methyl vinyl ether in a carrier matrix

CS 266 305 B2CS 266 305 B2

Roztok použitý v příkladě 1 (20 g Gantrez S-97 v 1 litru deionizované vody) byl dále studován, aby se zjistilo jeho chování při měření měrné hmotnosti moči po zavedení do nosné niatrirr. ’ hinrliní ] и < ( Γ<'<|ί·Ι'. .-ii | i v ý l' iontové sílo či měrné hmotnosti byl připraven tak, že se do í i J to aču í ho ρ,ιμίιιι nechá I ιι-uiá klinut iozt.uk Ganliez S ') / л pnpít by I pak νγηιιΛοΐι. Bylo připraveno několik zkušebních prostředků, aby mohla být zjištěna použitelnost poly.^elektrolytu s různým stupněni neutralizace. К tomu byly alikvótní díly roztoku GantrezThe solution used in Example 1 (20 g of Gantrez S-97 in 1 liter of deionized water) was further studied to determine its behavior in measuring the specific gravity of urine after introduction into the carrier niatrirr. The ionic strength or specific gravity was prepared by allowing the ionic strength or specific gravity to be left to the left. -uiá klinut iozt.uk Ganliez S ') / л drink by I then νγηιιΛοΐι. Several test means were prepared to determine the applicability of the poly electrolyte with varying degrees of neutralization. These were aliquots of Gantrez solution

S-97 neutralizovány do různých stupňů titrací NaOH. Do těchto částečně zneutralizovaných alikvótních vzorků se pak ponořily proužky filtračního papíru (Ealon and Dikeman č. 204) a pak se vysušily. Napuštěné a vysušené proužky vyrobené za použití jednotlivých alikvótních vzorků byly pak ponořeny jednak do vzorků moči s různou známou měrnou hmotností a jednak do deionizované vody a byl měřen rozdíl pH. Pro tato měření bylo použito pH-metru s plochou povrchovou elektrodou (Markson Science, lne. č. 1 207 Bacti Media kombinace pfl/referenční elektroda). Hodnoty ДрН, tj. hodnoty rozdílu pH dvou stejných proužků, z nichž jeden byl ponořen do deionizované vody a druhý do moči o známé měrné hmotnosti, jsou uvedeny v následující tabulce.S-97 neutralized to various degrees by titration with NaOH. Strips of filter paper (Ealon and Dikeman # 204) were then immersed in these partially neutralized aliquot samples and then dried. The impregnated and dried strips made using individual aliquots were then immersed in urine samples of different known density and deionized water and the pH difference was measured. A flat surface electrode pH meter (Markson Science, Inc. No. 1 207 Bacti Media pfl / reference electrode) was used for these measurements. ДрН values, that is, the pH difference values of two identical strips, one immersed in deionized water and the other in urine of known specific gravity, are shown in the following table.

TabulkaTable

Hodnota pH alikvótního vzorku Hodnoty ΔρΗ vzniklé působením moči roztoku polyelektrolytu o uvedené měrné hmotnosti měrná hmotnostPH value of an aliquot Sample values of ΔρΗ due to urine of a polyelectrolyte solution of the specified specific gravity specific gravity

1,030 1,030 1,015 1,015 1,005 1,005 4 , 75 4, 75 0,20 0.20 0,29' 0,29 ' 0,32 0.32 6,0 6.0 1,04 1.04 0,91 0.91 0,54 0.54 7,0 7.0 1,70 1.70 1,44 1.44 0,65 0.65 8,0 8.0 2,41 2.41 2,06 2.06 1,04 1.04 9,25 9.25 3,24 3.24 2,29 2.29 1,09 1.09 9,75 9.75 3,52 3.52 2,66 2.66 1,65 1.65

Data uvedená v shora uvedené tabulce byla vynesena do grafu (obr. 4), ve kterém tři křivky představují hodnoty ΔρΗ způsobené vzorky moči o uvedené měrné hmotnosti při zkoušení proužky vyrobenými z alikvótních vzorků o různém stupni neutralizace. Z obr. 4 je zřejmé, že stupeň oddělení křivek výrazně stoupá se stupněm neutralizace polyelektrolytu, to jest se zvyšujícím se pH. Platí tedy, že čím je částečná neutralizace polyelektrolytu Gantrez vyšší, tím je větší rozlišovací schopnost mezi různými hodnotami měrné hmotnosti moči.The data in the above table was plotted (Fig. 4), in which the three curves represent the ΔρΗ values due to urine samples of the specified specific gravity when tested with strips made from aliquots of different degrees of neutralization. It can be seen from Figure 4 that the degree of separation of the curves increases significantly with the degree of neutralization of the polyelectrolyte, i.e. with increasing pH. Thus, the higher the partial neutralization of the Gantrez polyelectrolyte, the greater the resolution between different urine density values.

Příklad 5Example 5

Zkušební prostředek tvořený kyselinou polyakrylovou v nosné matrici.Polyacrylic acid test matrix in carrier matrix.

Roztok polyelektrolytu použitý v příkladě 2 (20 g kyseliny polyakrylové v 1 litru deionizované vody) byl dále studován, aby se zjistilo jeho chování při měření měrné hmotnosti moči po zavedení do nosné matrice.The polyelectrolyte solution used in Example 2 (20 g of polyacrylic acid in 1 liter of deionized water) was further studied to determine its behavior in measuring the specific gravity of urine after introduction into the carrier matrix.

Zkušební prostředky byly připraveny a zkoušeny tak jako v příkladě 4 pouze s tím rozdílem, že byl Gantrez S-97 nahrazen kyselinou polyakrylovou. Byl připraven roztok 20 g kyseliny polyakrylové v 1 litru deionizované vody. Alikvótní díly tohoto roztoku byly titrovány 10 N hydroxidem sodným až do dosažení hodnot pH uvedených v následující tabulce. Do těchto částečně zneutralizovaných alikvótních vzorků se pak ponořily proužky filtračního papíru (Ealon and Dikeman č. 204) a pak se vysušily. Napuštěné a vysušené proužky vyrobené za použití jednotlivých alikvótních vzorků byly pak ponořeny jednak do vzorků moči s různou známou měrnou hmotností a jednak do deionizované vody a byl měřen rozdíl pH. Hodnoty ΔρΗ byly určeny, jako v příkladě 4 a jsou uvedeny v následující tabulce. Pro tato měření bylo použito pH-metru s plochou povrchovou elektrodou (Markson Science, lne. č. 1 207 Bacti Media kombinace pH/referenční elektroda).The test compositions were prepared and tested as in Example 4 except that Gantrez S-97 was replaced with polyacrylic acid. A solution of 20 g of polyacrylic acid in 1 liter of deionized water was prepared. Aliquots of this solution were titrated with 10 N sodium hydroxide until the pH values shown in the following table were reached. Strips of filter paper (Ealon and Dikeman # 204) were then immersed in these partially neutralized aliquot samples and then dried. The impregnated and dried strips made using individual aliquots were then immersed both in urine samples of different known specific gravity and in deionized water and the pH difference was measured. ΔρΗ values were determined as in Example 4 and are shown in the following table. A flat surface electrode pH meter (Markson Science, Inc. No. 1 207 Bacti Media pH / reference electrode combination) was used for these measurements.

CS 266 305 B2 bulkaCS 266 305 B2

Hodnota pH alikvótního vzorku roztoku pólyelektrolytuThe pH value of an aliquot of the polyelectrolyte solution

Hodnoty ДрН vzniklé moči o uvedené měrné měrná hmotnost působením hmotnostiThe values of ДрН of urine produced by the specific gravity given by weight

Data i z obrThe data of FIG

1,005 1,005 1,015 1,015 1,030 1,030 4 , (i 4, (i d,ll d, ll 0, ()'. 0, () '. 0,00 0.00 5,0 5.0 0,5 0.5 0,64 0.64 0,70 0.70 6,0 6.0 0,56 0.56 0,88 0.88 1,09 1.09 7,0 7.0 0,76 0.76 1,29 1.29 1,68 1.68 7,5 7.5 0,91 0.91 1,40 1.40 1,98 1.98 8,0 8.0 1,15 1.15 1,73 1.73 2,29 2.29 8,25 8.25 1,10 1.10 1,82 1.82 2,10 2.10 uvedená ve referred to in shora uvedené tabulce above table byla vynesena do was plotted into grafu (obr. 5) graph (Fig. 5) . 4, tak i . 4 and so Z obr. 5 je zřejmé, že It can be seen from FIG stupeň oddělení degree of separation křivek výrazně curves significantly

jest se zvyšujícím se pH.it is with increasing pH.

. Stejné tak stoupá se stupněm jako neutralizace polyelektrolytu, to. The same increases with the degree of neutralization of the polyelectrolyte, that is

Příklad 6Example 6

Zkušební prostředek tvořený póly(vinylaminem) v nosné matriciPolymers (vinylamine) in a carrier matrix

Polyelektrolyt použitý v příkladě 3 byl dále studován za účelem zjištění jeho chování při měření různých měrných hmotností moči po zavedení do nosné matrice.The polyelectrolyte used in Example 3 was further studied to determine its behavior in measuring various specific urine weights after introduction into the carrier matrix.

Zkušební prostředky byly připraveny tak jako v příkladech 4 a 5 pouze s tím rozdílem, že bylo místo Gantrez S-97 a kyseliny polyakrylové použito póly(vinylaminu). Připravil se roztok obsahující 20 g póly(vinylaminu) (Dynapol lne., molekulová hmotnost 60 000, viz Dawson et al. J. A. C. S. 98, 5 996, 1976) v 1 litru deionizované vody. Použitý polyelektrolyt byl ve formě hydrochloridu a byl tedy v úplně neutralizovaném stavu. Alikvótní díly tohoto roztoku byly titrovány '1,0 N NaOH až do dosažení hodnot pH uvedených v následující tabulce. Do těchto částečně zneutralizovaných alikvótních vzorků se pak ponořily proužky filtračního papíru (Ealon and Dikeman Č. 204) a pak se vysušily. Napuštěné a vysušené proužky vyrobené za použití jednotlivých alikvótních vzorků byly pak ponořeny jednak do vzorků moči s různou známou měrnou hmotností a jednak do deionizované vody a byl měřen rozdíl pH. Pro měření bylo použito ploché povrchové elektrody popsané v příkladech 4 aThe test compositions were prepared as in Examples 4 and 5, except that instead of Gantrez S-97 and polyacrylic acid, poles (vinylamine) were used. A solution was prepared containing 20 g of poly (vinylamine) (Dynapol Inc, molecular weight 60,000, see Dawson et al. J.A.C. 98, 5,996, 1976) in 1 liter of deionized water. The polyelectrolyte used was in the form of the hydrochloride and was therefore completely neutralized. Aliquots of this solution were titrated with 1.0 N NaOH until the pH values shown in the following table were reached. Strips of filter paper (Ealon and Dikeman No. 204) were then immersed in these partially neutralized aliquot samples and then dried. The impregnated and dried strips made using individual aliquots were then immersed in urine samples of different known density and deionized water and the pH difference was measured. The flat surface electrodes described in Examples 4 a were used for measurement

5. Hodnoty ApH byly pak určeny jako v příkladech 4 a 5 a jsou uvedeny v následující tabulce:5. ApH values were then determined as in Examples 4 and 5 and are shown in the following table:

TabulkaTable

Hodnota pH alikvótního vzorku roztoku polyelektroly tuThe pH of an aliquot sample of the polyelectrolyte solution

Hodnoty ΔρΗ vzniklé působením moči o uvedené měrné hmotnosti měrná hmotnostUrine ΔρΗ values at the specified specific gravity

1,005 1,015 1,0301.005 1.015 1.030

2,8 2.8 1,05 1.05 1,60 1.60 1,78 1.78 3,0 3.0 1,06 1.06 1,64 1.64 1,92 1.92 3,5 3.5 0,89 0.89 1,11 1.11 1,29 1.29 4,0 4.0 0,89 0.89 1,17 1.17 1,21 1,21 6,0 6.0 + 0,06 + 0.06 - 0,10 - 0,10 - 0,33 - 0,33 8,0 8.0 - 0,71 - 0,71 - 0,99 - 0.99 - 1,70 - 1,70 10,0 10.0 - 1,45 - 1,45 - 1,47 - 1,47 - 2,24 - 2,24 11,0 11.0 - 1,80 - 1,80 - 2,50 - 2,50 - 2,81 - 2,81 12,0 12.0 - 2,24 - 2,24 - 2,57 - 2,57 - 3,07 - 3,07

Graf sestrojený na základě těchto dat (obr. 6) ukazuje, že vhodného oddělení křivek se dosáhne tehdy, když je polyelektrolyt částečně neutralizován pod asi hodnotu Ph 5.A graph constructed on the basis of these data (Fig. 6) shows that a suitable curve separation is achieved when the polyelectrolyte is partially neutralized below about Ph 5.

CS 266 305 B2CS 266 305 B2

Křivka odpovídající moči o měrné hmotnosti 1,005 vykazuje mnohem menší změnu pH než křivka odpovídající moči o měrné hmotnosti 1,030. Moč s měrnou hmotností 1,015 poskytuje střední hodnoty ΔρΗ, jak bylo možno očekávat.The 1.005 urine curve shows a much smaller pH change than the 1.030 urine curve. Urine with a specific gravity of 1.015 provides mean values of ΔρΗ as expected.

Tento efekt lze ještě více ozřejmit, když se zkušební prostředky na základě poly(vinyljxoioří v.ulný, I) I < »7 I 111. n nulí ri tu zni' iontové π í 1 o a do <lr i on i zované vody a měří sr pil, alty r.o získaly hodnoty ДрН. Proužky vyrobeni' shora uvedeným způ.nobein byly proto zkoušeny pomocí toztokú chloridu sodného v doionizované vodě o různých koncentracích. Koncentrace chloridu sodného v jednotlivých roztocích byla 0,5; 1,5 až 0,3 N. Data uvedená při tomto pokuse jsou uvedena v následující tabulce a jsou graficky znázorněna na obr. 7. Křivka A odpovídá solnému roztoku o koncentraci 3,0 N, křivka В odpovídá roztoku o koncentraci 1,5 N a křivka C roztoku o koncentraci 0,5 N NaCl.This effect can be made even more evident when the test means are based on poly (vinyl acetate), and the water is destroyed and measured. sr pil, alty ro got the value ДрН. The strips of the above process were therefore tested using solutions of sodium chloride in dionized water at various concentrations. The sodium chloride concentration in each solution was 0.5; The data given in this experiment are shown in the following table and are shown graphically in Figure 7. Curve A corresponds to a saline solution of 3.0 N, a curve В corresponds to a solution of 1.5 N and curve C of a 0.5 N NaCl solution.

TabulkaTable

Hodnota pH alikvótního Hodnoty ДрН vzniklé působením vzorku roztoku póly- solných roztoků o uvedené koncentraci elektrolytu . . .PH value of an aliquot of the value of ДрН produced by the action of a sample of the polysol solution at the indicated electrolyte concentration. . .

^J normalita ^J normalita

0,5 N NaCl 1,5 N NaCl 3,0 N Naci0.5 N NaCl 1.5 N NaCl 3.0 N NaCl

2,8 2.8 0,60 0.60 0,63 0.63 0,93 0.93 3,0 3.0 1,04 1.04 1,37 1.37 1,46 1.46 3,5 3.5 0,88 0.88 0,99 0.99 1,23 1,23 4,0 4.0 1,00 1.00 1/32 1/32 1,61 1.61 6,0 6.0 0,90 0.90 0,93 0.93 1,03 1.03 8,0 8.0 0,64 0.64 0,64 0.64 0,68 0.68 10,0 10.0 0,61 0.61 0,64 0.64 0,60 0.60 11,0 11.0 - 0,01 - 0,01 - 0,03 - 0,03 - 0,10 - 0,10 12,0 12.0 - 0,09 - 0,09 - 0,22 - 0,22 - 0,29 - 0,29

Jak jo zřejmé z obr. 7, při pH 10, když je polyelektrolyt v podstatě bez protonů a nemá náboj, účinek různých koncentrací soli se prakticky neprojevuje. Částečná neutralizace polymeru má však za následek postupně se zvyšující divergenci v odezvě na iontovou sílu. To ukazují zvětšující se rozdíly mezi jednotlivými křivkami, které odrážejí široce se rozlišující odezvu ApH na měnící se iontovou sílu.As is apparent from FIG. 7, at pH 10, when the polyelectrolyte is substantially free of protons and has no charge, the effect of different salt concentrations is practically not present. However, partial neutralization of the polymer results in a gradually increasing divergence in response to ionic strength. This shows increasing differences between the individual curves, which reflect the widely differing response of ApH to varying ionic strength.

Příklad 7Example 7

Zkušební prostředek připravený za použití kopolymeru maleinanhydridu a methylvinyletheru a bromthymolové modřiTest preparation prepared using a copolymer of maleic anhydride and methyl vinyl ether and bromothymol blue

Zkušební směsi z příkladu 1 bylo použito v nosné matrici spolu s bromthymolovou modří, která je známým indikátorem pH. Příklad byl prováděn proto, aby se zjistily vlastnosti vynálezu pokud se týče možnosti vizuálního určování měrné hmotnosti.The test mixture of Example 1 was used in a carrier matrix together with bromothymol blue, a known pH indicator. The example was carried out in order to ascertain the properties of the invention regarding the possibility of visually determining the specific gravity.

Byl připraven roztok obsahující 20 g Gantrez S-97 v 1 litru deionizované vody. Alikvótní díl tohoto roztoku byl titrován hydroxidem sodným až do dosažení hodnoty pH výsledného roztoku 8,0, která byla změřena pH-metrem a elektrodou popsanou v příkladě 1. Proužek filtračního papíru (Eaton & Dikeman č. 204) byl pak ponořen do částečně zneutralizovaného (titrovaného) alikvótního vzorku a pak byl usušen. Usušený proužek obsahující polymer byl pak ponořen do methanolického roztoku bromthymolové modři o koncentraci 1,2 g v 1 litru. Po usušení byl proužek filtračního papíru připevněn na podložku z průhledné plastické limoty (Trycite, Dow Chemical Co.) pomocí oboustranné lepicí pásky (Double Stick, 3 M Company). Každý ze zkušebních prostředků byl tvořen proužkem plastické hmoty o rozměrech 89x5,1 mm, na jehož jednom konci byl připevněn čtvereček napuštěného filtračního papíru o straně 5,1 mm. Zbytek proužku z plastické hmoty sloužil jako držátko.A solution was prepared containing 20 g of Gantrez S-97 in 1 liter of deionized water. An aliquot of this solution was titrated with sodium hydroxide until the pH of the resulting solution was 8.0, which was measured with a pH meter and the electrode described in Example 1. The filter paper strip (Eaton & Dikeman # 204) was then immersed in a partially neutralized ( of a titrated aliquot and then dried. The dried polymer-containing strip was then immersed in a methanolic solution of bromothymol blue at a concentration of 1.2 g per liter. After drying, the filter paper strip was attached to a transparent plastic lime pad (Trycite, Dow Chemical Co.) using double-sided adhesive tape (Double Stick, 3 M Company). Each of the test means consisted of a strip of plastic measuring 89x5.1 mm, at one end of which a square of impregnated filter paper of 5.1 mm side was attached. The rest of the plastic strip served as a handle.

CS 266 305 B2CS 266 305 B2

Citlivost těchto zkušebních prostředků к měrné hmotnosti byla zjišťována zkoušením se třemi vzorky moči o různé měrné hmotnosti a s vodou. Zkušební prostředek byl ponořen do zkoušeného roztoku a rychle vyjmut. Po 60 sekundách byl zkušební prostředek vyhodnocovóín v odrazovém spektrofotometru, který každou půlsekundu vyhodnocuje a měří intenzitu odražeη«'·Ιπ» r«v<*l In < ><1 zk tiůnltn ílio vzorku vo viditelné oblasti spektra.The sensitivity of these test devices to specific gravity was determined by testing with three urine samples of different specific gravity and water. The test agent was immersed in the test solution and quickly removed. After 60 seconds, the test device was evaluated in a reflection spectrophotometer, which evaluates every half-second and measures the reflectance intensity of the sample in the visible region of the spectrum.

Data získaná při měření po 60 sekundách byla vynesena do grafu (obr. 8). Z obrázku И je zřejmé, že se dosahuje výrazného oddělení křivek, které umožňuje snadné a přesné rozlišení měiné hmotnosti mezi vodou (měrná hmotnost 1,000) a vzorky moči o měrné hmotnoti 1,005; 1,015 a 1,030. Vizuální rozlišení barvy bylo stejně snadné. Prostředek poskytoval modré zbarvení s vodou, modrozelené s močí o měrné hmotnosti 1,005, zelené s močí o měrné hmotnosti 1,015 a žluté s močí o měrné hmotnosti 1,030.Data obtained after 60 seconds measurements were plotted (Fig. 8). It can be seen from Figure 1 that a distinct separation of the curves is obtained which allows easy and accurate distinction of the specific gravity between water (specific gravity 1,000) and urine samples of specific gravity of 1,005; 1,015 and 1,030. Visual color resolution was just as easy. The composition provided a blue color with water, blue-green with urine of 1.005, green with urine of 1.015 and yellow with urine of 1.030.

Tento příklad ukazuje vztah mezi částečnou neutralizací polyelektrolytu a určováním měrné hmotnosti či iontové síly. Roztok Gantrez, ze kterého byl zkušební prostředek vyroben měl pH asi 8. Z obr. 1 křivky A vyplývá, že tato hodnota pH odpovídá spotřebě asi 6,8 ml titračního činidla. Za použití výpočtu uvedeného v příkladě 1 se zjistí, že to odpovídá asi 79 % neutralizaci. Pozoruhodné rozlišení mezi hodnotami měrné hmotnosti, kterého se dosahuje v tomto příkladě lze vysvětlit tímto poměrně vysokým stupněm neutralizace polyelektrolytu.This example shows the relationship between partial neutralization of a polyelectrolyte and the determination of specific gravity or ionic strength. The Gantrez solution from which the test composition was made had a pH of about 8. It is apparent from Figure 1 of curve A that this pH corresponds to a consumption of about 6.8 ml of titrant. Using the calculation given in Example 1, this was found to correspond to about 79% neutralization. The remarkable distinction between density values achieved in this example can be explained by this relatively high degree of neutralization of the polyelectrolyte.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A test device for determining the ionic strength or specific gravity of an aqueous test sample, comprising a weakly acidic or weakly basic polymeric polyelectrolyte which is 50 to 95% neutralized, an indicator capable of providing a detectable ion exchange response between the polyelectrolyte and the test sample. and optionally a carrier matrix for the polymeric polyelectrolyte.

Test composition according to Claim 1, characterized in that it contains polyacrylic acid, polymaleic acid, a copolymer of maleic acid and vinyl methyl ether, a polymethacrylic acid, a copolymer of styrene and maleic acid, poles (vinylamine) or poles (4-vinylpyridine).

3. The test composition of claim 1, wherein the polymeric polyelectrolyte is 75 to 95% neutralized.

4. Test device according to claim 1, characterized in that it comprises a pH indicator as an indicator.

5. Test composition according to claim 1, characterized in that it contains a methyl vinyl ether-maleic acid copolymer as the polyelectrolyte and a bromothymol blue indicator.

6. The method of claim 1, wherein 50-95% of the ionizable groups in the weakly acidic or weakly basic polymeric polyelectrolyte are neutralized and the resulting polymer and pH indicator are introduced into a carrier matrix.

7. A process according to claim 6, wherein 75 to 95% of the ionizable groups are neutralized in the weakly acidic or weakly basic polymeric polyelectolyte.

8. The method of claims 6 and 7, wherein the polymer and the pH indicator are introduced into the carrier matrix by forming an impregnation mixture by mixing the polymer and the pH indicator with a suitable solvent, contacting the carrier matrix with the mixture, and then is dried.

CS 266 305 B2

9. A process according to any one of claims 6-8, wherein an aqueous solution of maleic acid / methyl vinyl ether copolymer is prepared, and an aqueous base solution is added to the resulting copolymer solution to neutralize 50-95% of the copolymer acid groups. The carrier matrix is contacted with the resulting neutralized polymer, the resulting carrier matrix and the introduced polymer are dried, and then the saw indicator is introduced into it.

10. The method according to (1), characterized in that it is poured, and that the Lot ein pil is a la oint hymol mode, and this indicator is shown in FIG. The polymer is dried in the polymer by preparing a solution of the indole in methanol and the matrix is separated. with the introduced polymer is contacted with the resulting indicator solution.