DE1084944B

DE1084944B - Procedure for the characterization of liquids and gases

Info

Publication number: DE1084944B
Application number: DEK24810A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Rudolf Koeppen
Original assignee: PHIL RUDOLF KOEPPEN DR
Current assignee: PHIL RUDOLF KOEPPEN DR
Priority date: 1955-02-07
Filing date: 1955-02-07
Publication date: 1960-07-07

Description

Verfahren zur Charakterisierung von Flüssigkeiten und Gasen Es ist bekannt, daß - die Lebens aktivität von Bakterien und Pilzen auf Grund der dabei entstehenden Fermente festgestellt werden kann. So läßt sich z. B. bei durch Bakterien infiziertem Brot der Befall nach kurzer Zeit an Hand der Katalasebildung und -wirkung nachweisen.Method for characterizing liquids and gases It is known that - the vital activity of bacteria and fungi due to this resulting ferments can be determined. So z. B. in by bacteria infected bread, the infestation after a short time on the basis of the formation and effect of catalase prove.

Gemäß der Erfindung läßt sich umgekehrt durch Beobachtung von Änderungen der Wirkstärke bekannter Katalysatoren und Fermente eine große Anzahl von Stoffen nachweisen und näher charakterisieren. Dies gilt besonders für solche Stoffe, die als sogenannte Gifte im biologischen Stoffwechsel hemmend wirken. According to the invention, conversely, by observing changes the potency of known catalysts and ferments a large number of substances prove and characterize in more detail. This is especially true for those substances that act as so-called poisons in the biological metabolism inhibiting.

Ein einfaches Untersuchungsverfahren bietet der Vergleich der aus Wasserstoffperoxyd frei werdenden Sauerstoffmengen, einerseits nach Zusatz von reinem Wasser und andererseits nach Zusatz der gleichen Menge Untersuchungswasser zur jedesmal gleichen Menge eines geeigneten Katalysators oder Fermentes. A simple examination method is the comparison of the Hydrogen peroxide released amounts of oxygen, on the one hand after the addition of pure Water and, on the other hand, after adding the same amount of test water each time equal amount of a suitable catalyst or ferment.

Beispielsweise läßt sich ein Platin-Trägerkontakt verwenden, der, ausgehend von Trägerkontakten mit zu reichlicher Platinauflage, durch inaktive Massen, wie Kreide, Tonerde oder andere Pulver bis zur gewünschten Leistungsminderung gemischt wird. Eine ausreichende Menge einer derartigen Mischung wird mit dem Untersuchungswasser und mit 0,2 bis 0,5 ml 30°/0igem Wasserstoffperoxyd vermischt. Die Geschwindigkeit der Sauerstoffbildung wird verglichen mit derjenigen, die im gleichartigen Arbeitsverfahren mit reinem Wasser sich einstellt und beim genannten Beispiel 1 bis 3 ml Sauerstoff in der Minute bei Zimmertemperatur beträgt. Wird bei beiden Lösungen für gleiche Temperatur, zweckmäßig durch Eintauchen der Reaktionsgefäße in ein Wasserbad mit 15 bis 200 C Temperatur, gesorgt, fdann wird bei der unbekannten Untersuchungslösung durch ein im Vergleich zu einer bekannten Probe anderes Gasvolumen ein anomales Verhalten auf Grund einer oder mehrerer die Katalyse beeinflussenden Stoffe angezeigt.For example, a platinum carrier contact can be used which, based on carrier contacts with too abundant platinum plating, due to inactive masses, such as chalk, clay or other powders mixed to the desired reduction in performance will. A sufficient amount of such a mixture is mixed with the test water and mixed with 0.2 to 0.5 ml of 30% hydrogen peroxide. The speed the oxygen formation is compared with that in the similar working process with pure water and in the example mentioned 1 to 3 ml of oxygen per minute at room temperature. Will be the same for both solutions Temperature, expediently by immersing the reaction vessels in a water bath 15 to 200 C temperature, taken care of, then the unknown test solution is used an abnormal gas volume compared to a known sample Behavior due to one or more substances influencing the catalysis is indicated.

Typische Hemmstoffe für Platin stellen bekanntlich besonders Cyanide, Schwefelwasserstoff und Kohlen oxyd dar. Aber auch Schwermetallsalze, wie besonders die des Quecksilbers, und solche Stoffe, die bei kolloidalen Platinlösungen als Schutzkolloide wirken können, wirken hier hemmend. Bei Wassercharakterisierungen können darum auch Eiweißstoffe und ein Teil ihrer Spaltprodukte angezeigt werden.As is well known, typical inhibitors for platinum are cyanides, Hydrogen sulfide and carbon oxide. But also heavy metal salts, like especially those of mercury, and those substances that are considered in colloidal platinum solutions Protective colloids can have an inhibiting effect here. For water characterizations Therefore, proteins and some of their breakdown products can also be displayed.

Oftmals weniger interessierende Eigenschaften eines Wassers, wie seine Härte, der Gehalt an physiologisch bedeutungslosen Salzmengen und auch die Wasserstoffionenkonzentration, können die Wirkung eines feinverteilten Platinkatalysators beeinflussen. Often less interesting properties of a water, such as its hardness, the content of physiologically meaningless amounts of salt and also the Hydrogen ion concentration, can have the effect of a finely divided platinum catalyst influence.

Soll dieser Einfluß ausgeschaltet werden, sind geeig.-nete, als Puffer bekannte Substanzen zuzusetzen.If this influence is to be switched off, suitable ones are used as buffers add known substances.

Glykokoll als Puffer schaltet den Einfluß der Wasserstoffionenkonzentration wie auch den von Salzen in biologisch nicht interessierenden Mengen und von Härtedifferenzen aus. Die Anwendung von 5 pro mille Glykokoll hat sich als zweckmäßig erwiesen. Die Empfindlichkeit für typische Hemmstoffe bleibt dabei aber erhalten. 1 Mol Cyankalium in 5000001 Wasser setzt die Sauerstoffbildung auf die Hälfte herab.Glycocolla as a buffer switches off the influence of the hydrogen ion concentration as well as that of salts in biologically irrelevant quantities and of hardness differences the end. The use of 5 per mille of glycocolla has proven to be useful. the However, sensitivity to typical inhibitors is retained. 1 mole of potassium cyanide in 5000001 water reduces the oxygen formation by half.

Vorteilhafter ist oft der Einsatz von Fermenten statt Katalysatoren. So kann eine das Ferment Katalase enthaltene Lösung zweckmäßig eingesetzt werden, die beispielsweise durch Extraktion von 1 Teil zerkleinerter Kartoffelschale mit 2 Teilen Wasser gewonnen wurde. Wird eine solche Lösung in jedesmal gleicher Menge einmal zu reinem Wasser und das andere Mal zum Untersuchungswasser gegeben, - dann wird die Wasserstoffperoxydzersetzung sehr viel stärker auch durch auf Eiweißstoffe wirkende »Gifte« gehemmt, als es bei Platinkatalysatoren der Fall ist. 1 Mol Sublimat in 4000001 Wasser setzt die Geschwindigkeit der Sauerstoffbildung auf ein Fünftel derjenigen in der gleichen Lösung ohne Sublimat herab. Geringe Phenolmengen, die die Katalyse an aktiven Platinflächen überhaupt nicht behindern, wirken auch hier stark hemmend. The use of ferments instead of catalysts is often more advantageous. So a solution containing the ferment catalase can be used appropriately, for example, by extracting 1 part of crushed potato peel with 2 parts of water was recovered. Such a solution is always the same amount once added to pure water and the other time to the test water - then the decomposition of hydrogen peroxide is much more pronounced due to the presence of proteins acting »poisons« are inhibited than is the case with platinum catalysts. 1 mole of sublimate in 4000001 water, the rate of oxygen formation is a fifth of those in the same solution without sublimate. Low levels of phenol that do not hinder the catalysis on active platinum surfaces at all, are also effective here strongly inhibiting.

Die als Reagenzien dienenden Fermentlösungen müssen frisch hergestellt verwendet werden oder müssen durch geeignete Konservierungsmittel vor der Zersetzung geschützt bleiben. Borsäure, Natriumfluorid, Hexamethylen-tetramin u. a. erweisen sich als zweckmäßig. The fermentation solutions used as reagents must be freshly prepared must be used or replaced by suitable preservatives prior to decomposition stay protected. Boric acid, sodium fluoride, hexamethylene tetramine and others. prove proved to be appropriate.

Auch bei Fermenten hängt bekanntlich die Wirkung von der Wasserstoffionenkonzentration ab, so daß sich auch hier der Zusatz geeigneter Puffersalze bewährt. It is well known that the effect of ferments depends on the hydrogen ion concentration so that the addition of suitable buffer salts has proven itself here as well.

Bei der Einstellung einer gleichen H--Konzentration in der Untersuchungs- und Vergleichslösung wird dann der Vergleich der fermentativen Wirkungen erleichtert.When setting the same H concentration in the examination and comparison solution will then the comparison of the fermentative effects relieved.

Als Katalysatoren, die den Wasserstoffperoxydzerfall beschleunigen, lassen sich auch Metallsalzlösungen anwenden, die durch Fremdstoffe im Untersuchungswasser nicht in hemmender, sondern in fördernder Weise beeinflußt werden, wobei die Fremdstoffe allein einen Peroxydzerfall nicht zu katalysieren brauchen. So bringt bei 0,1 ml 1 n-Eisenchlorid-Lösung in 20 ml Wasser 1 Teil Phenol in 200000 Teilen Lösung die Gasentwicklung auf die doppelte Menge. As catalysts that accelerate the decomposition of hydrogen peroxide, metal salt solutions can also be used, which are caused by foreign substances in the test water not be influenced in an inhibiting, but in a promoting manner, with the foreign substances alone need not catalyze a peroxide decomposition. So brings at 0.1 ml 1 n ferric chloride solution in 20 ml of water 1 part of phenol in 200,000 parts of the solution Gas evolution to double the amount.

Ein Vergleich der Änderung der Realionsgeschwindigkeit nach der positiven oder negativen Seite hin bei verschiedenen Katalysatoren und Fermenten gestattet somit vielfach ein Urteil über die Art der hemmenden Begleitsubstanz. Als Beispiel sei nochmals Phenol genannt, das die Rohkatalase aus Kartoffeln unwirksamer macht, aber die Katalase aus Fäulnisbakterien nicht in ihrer Wirkung hemmt. A comparison of the change in the speed of realization after the positive one or on the negative side with various catalysts and ferments thus in many cases a judgment about the type of inhibiting accompanying substance. As an an example phenol should be mentioned again, which makes the raw catalase from potatoes ineffective, but does not inhibit the action of the catalase from putrefactive bacteria.

Die erwähnten Untersuchungsverfahren lassen sich auch in Verbindung mit Farbreaktionen anwenden. The examination methods mentioned can also be combined apply with color reactions.

Phenolsubstanzen werden' durch Katalase oder Peroxydase bekanntlich zu Farblösungen oxydiert, einfaches Phenol nach Rotbraun hin.Phenolic substances are known to be produced by catalase or peroxidase oxidized to color solutions, simple phenol to reddish brown.

Auch Katalysatoren oder Fermente anderer Art als die bisher erwähnten machen Untersuchungsverfahren nach dem genannten Prinzip möglich. So wird durch die Reduktion von Methylenblau durch Wasserstoff, Formaldehyd u. a. durch Platinkatalysatoren oder ein in roher Milch bekanntlich vorhandenes Ferment ein hier in der unbekannten Lösung enthaltener Hemmstoff angezeigt, wenn sie dem Katalysator- oder Fermentgemisch vor dem Reduktionsmittel zugesetzt war. Also catalysts or ferments of other types than those mentioned so far make examination procedures possible according to the principle mentioned. So will through the reduction of methylene blue by hydrogen, formaldehyde and others. by platinum catalysts or a ferment known to be present in raw milk here in the unknown Solution-containing inhibitor indicated when added to the catalyst or ferment mixture before the reducing agent was added.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Method for characterizing liquids and gases of all kinds, characterized in that the liquid under investigation and gases caused change in the potency of catalysts and ferments is checked.

2. The method according to claim 1, characterized in that the changing potency of the catalysts and ferments due to a gas-forming Reaction, such as B. the evolution of oxygen during the decomposition of hydrogen peroxide, is checked.

3. The method according to claim 1, characterized in that the changing potency of the catalysts and ferments with the help of color-changing reactions is checked.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that when Comparison of the strengths of the intrinsic effects of different hydrogen concentrations of the pure reference water and the unknown test water by adding be made as equal as possible by buffer salts.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the Potency of the catalysts or ferments in the test solutions through such Additives that react chemically with the inhibitors themselves and are changed this allows conclusions to be drawn about the type and amount of inhibitors.

References Considered: U.S. Patent No. 2,019 950