DE112010001858B4

DE112010001858B4 - Chrom-freie Anzeigevorrichtung zur Chloriderfassung

Info

Publication number: DE112010001858B4
Application number: DE112010001858T
Authority: DE
Inventors: Douglas F. Royer
Original assignee: Hach Co
Current assignee: Hach Co
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2013-12-24
Anticipated expiration: 2030-03-02
Also published as: JP5670438B2; CN102449474B; JP2012528330A; WO2010138224A1; CN102449474A; DE112010001858T5; US8603410B2; US20120064634A1; US20120288954A1; US8231841B2

Abstract

Chemische Anzeigevorrichtung zur Erfassung von Chloridionen in einer Probe, aufweisend: eine Trägermatrix; einen Indikator, welcher Silber und Vanadat aufweist, welche auf der Trägermatrix gehalten werden, um sie der Probe auszusetzen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Chrom-freie chemische Anzeigevorrichtung und ein Chrom-freies Verfahren zur Bestimmung des Vorhandenseins und der Menge von Chloridionen in einer wässrigen Probe.
Hintergrund der Erfindung
Die Erfassung von Chloridionen ist für eine Anzahl von unterschiedlichen Anwendungen entscheidend, einschließlich aber nicht beschränkt auf Gesundheits- und industrielle Anwendungen. Zahlreiche Anzeigevorrichtungen zur Erfassung von Chloridionen sind im Stand der Technik bekannt. Der Großteil der bekannten Anzeigevorrichtungen für Chloridionen verwendet eine sechswertige Silberchromat- oder Silberdichromat-Chrom(Cr(VI))-Verbindung als Anzeigeagens, welches Chrom mit der Oxidationsstufe +6 enthält. Es ist jedoch bekannt, dass sechswertigem Chrom über einen längeren Zeitraum ausgesetzt zu sein, beträchtliche Gesundheitsrisiken mit sich bringt.
Wenn zum Beispiel sechswertiges Chrom mit den Augen und der Haut in Kontakt kommt, kann sechswertiges Chrom eine Reizung und sogar eine dauerhafte Schädigung verursachen, wenn das Ausgesetztsein lang genug ist. Außerdem kann, wenn sechswertiges Chrom mit einem Schnitt oder einer Wunde auf der Haut in Kontakt kommt, die Verbindung Geschwüre hervorrufen, welche typischerweise eine lange Zeit zum heilen benötigen und eine sichtbare Narbe hinterlassen können. Wenn es eingeatmet wird, kann sechswertiges Chrom die Nasendurchgänge, die Kehle und die Lungen reizen. Ferner kann, wenn man länger sechswertigem Chrom ausgesetzt ist, dies zu einer Schädigung von Schleimhäuten, Nasenbluten, einer Perforation des Septums und zu einem erhöhten Risiko der Entwicklung von Lungenkrebs führen. Ferner kann sechswertiges Chrom wenn es in vivo Vitamin C ausgesetzt wird, zu einer schweren Schädigung der DNA des Individuums innerhalb der Lungenzellen führen. Außerdem listet die International Agentur für Krebsforschung (IARC) sechswertiges Chrom als ein bekanntes menschliches Karzinogen auf.
Die Verwaltung für Arbeitsschutz und -sicherheit (OSHA) hat zulässige Expositionsgrenzwerte für sechswertiges Chrom in einer Vielzahl von Berufen wie folgt festgesetzt: 0,005 mg/m³ oder 5 Mikrogramm/m³ im zeitgewichteten Durchschnitt für die allgemeine Industrie; 0,005 mg/m³ oder 5 Mikrogramm/m³ im zeitgewichteten Durchschnitt für die Bauindustrie; und auch 0,005 mg/m³ oder 5 Mikrogramm/m³ im zeitgewichteten Durchschnitt für die Schiffsindustrie. Ferner hält das Nationale Institut für Berufssicherheit und -gesundheit (NIOSH) 0,001 mg Cr(VI)/m³ im zeitgewichteten Durchschnitt von 10 Stunden als empfohlenen Expositionsgrenzwert.
Zusätzlich zu den oben genannten Bedenken müssen sechswertiges Chrom enthaltende Vorrichtung auch nach Gebrauch sorgfältig behandelt und richtig entsorgt werden. Sechswertiges Chrom kommt auf vielen die Umwelt betreffenden Auflistungen vor, wie z. B. dem Resource Conservation and Recovery Act (RCRA) in den USA, dem Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister (PRTR) in Japan und der Sondermüllrichtlinie der Europäischen Union zum Beispiel. Während Vorrichtungen und Verfahren, welche die Expositionsgrenzwerte von sechswertigem Chrom verringern, verwendet werden können, wäre die vollständige Abschaffung der Verwendung von sechswertigem Chrom bei der Erfassung von Chloridionen wünschenswerter. Bis heute hat der bekannte Stand der Technik es nicht geschafft, funktionsfähige, kostengünstige und schnell sichtbare Chromfreie Indikatoren und Verfahren für die Erfassung von Chloridionen bereitzustellen. So offenbaren beispielsweise die DE 38 84 806 T2 , US 3,510,263 A sowie die US 4,650,768 A Vorrichtungen zum Messen von Chlorid in einer Probe.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung im Hinblick auf die Zeichnungen beschrieben, welche zeigen:
1 ist eine Vorderansicht einer chemischen Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Vorderansicht einer chemischen Anzeigevorrichtung, welche auf einem Verstärkungsstreifen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gehalten wird;
3 ist eine Seitenansicht einer chemischen Anzeigevorrichtung, welche in einem Gehäuse gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung angeordnet ist;
4A und 4B sind Vorderansichten einer wiederverwendbaren chemischen Anzeigevorrichtung, welche eine Trägermatrix aufweist, welche in einem Gehäuse angeordnet ist, welches von einer offenen Position in eine geschlossene Position bewegbar ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine Vorderansicht einer Vorrichtung, welche einen Verstärkungsstreifen mit einer darauf gedruckten Skala aufweist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Ansicht einer chemischen Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung von hinten;
7 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt; und
8 stellt eine Eichkurve zur Bestimmung einer unbekannten Chloridkonzentration in einer Probe gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Mit Bezug auf 1 ist eine chemische Anzeigevorrichtung 10 (Vorrichtung 10) zur Erfassung von Chloridionen in einer Probe dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist mindestens eine Trägermatrix 12 und einen Indikator 14 auf, welcher von der Trägermatrix gehalten wird. Vorteilhafterweise ist der Indikator 14 der vorliegenden Erfindung keine auf sechswertigem Chrom basierende Verbindung, wie sie typischerweise für Indikatoren zur Erfassung von Chloridionen bekannt ist. Stattdessen weist bei der vorliegenden Erfindung der Indikator 14 eine Verbindung mit Silber und Vanadat auf. Bei einer besonderen Ausführungsform weist der Indikator 14 Silberdekavanadat auf. Die Speziation von Vanadium in Vanadat in wässriger Lösung ist komplex. Inbesondere Vanadat unterzieht sich einer Selbstkondensation, welche pH-abhängig ist. Bei einem hohen pH-Wert, liegen Vanadat-Oxoanionen als VO₄ ^3– vor. Wenn der pH-Wert der wässrigen Lösung sinkt, bildet sich V₂O₇ ^4–, und schließlich bildet sich Dekavanadat V₁₀O₂₈ ^6– (was ein anorganisches Polymer von Vanadat ist), um eine dunkelorange Zustandsform zu ergeben. Wenn man Dekavanadat mit einer silberhaltigen Verbindung reagieren lässt, bildet sich Silberdekavanadat. Das Silberdekavanadat ist ein Niederschlag, welcher auch eine sehr dunkel orange Farbe hat. Wenn es mit einer Chloridionen enthaltenden Probe in Kontakt gebracht wird, wird das dunkel orange Silberdekavanadat einfach entfärbt durch die Bildung eines weißen Niederschlags (Silberchlorid) gegen den dunkel orangefarbigen Hintergrund. Auf diese Weise liefert die Vorrichtung 10 eine schnell beobachtbare und messbare kolorimetrische Reaktion in Gegenwart von Chloridionen.
Entscheidenderweise hat der gegenwärtige Erfinder herausgefunden, dass Verbindungen, welche Silber und Vanadat aufweisen, z. B. Silberdekavanadat, auf der Trägermatrix 12 im wesentlichen immobilisiert bleiben, wenn sie darin imprägniert wurden. Mit „im wesentlichen immobilisiert” ist gemeint, dass genug Indikator 14 auf der Trägermatrix 12 gehalten wird, so dass, wenn die Trägermatrix mit einer Probe in Kontakt gebracht wird, eine visuelle Bestimmung der Silberchloridmenge, welche auf der Trägermatrix 12 abgeschieden wird, gegen den Hintergrund der Trägermatrix 12 gemacht werden kann. Außerdem ist mit „getragen” oder „gehalten auf” gemeint, dass der Indikator 14 abgesondert ist, immobilisiert ist und/oder anderweitig auf einer Oberfläche auf der Trägermatrix 12 angeordnet ist und/oder in den Poren der Trägermatrix 12 (wenn die Trägermatrix 12 eine poröse Trägermatrix ist wie unten erörtert). Mindestens ein gewisser Grad an Immobilität des Indikators 14 ist für die Genauigkeit der Vorrichtung 10 kritisch, wenn er mit einer Chloridionen enthaltenden Probe in Kontakt gebracht wird. Wenn der Indikator 14 von der Trägermatrix 12 abgewaschen wird, wenn die Probe sich auf der Trägermatrix 12 nach oben bewegt, kann ein falsches positive Ergebnis erfolgen.
Bei der Entwicklung eines geeigneten Chrom-freien Indikators, hat der gegenwärtige Erfinder herausgefunden, dass während einige Verbindung eine kolorimetrische Anzeige des Vorhandenseins von Chloridionen in einer Probe liefern können, diese Verbindungen typischerweise leicht von der Trägermatrix 12 abgewaschen werden und so keine brauchbare Option für den Indikator sind. Der Erfinder hat ferner überraschenderweise herausgefunden, dass Verbindungen, welche Silber und Vanadat aufweisen, z. B. Silberdekavanadat, in der Lage sind, relativ unbeweglich auf verschiedenen Trägermatrizen zu bleiben, selbst wenn die Probe längs einer Länge der Trägermatrizen bewegt wird. Bei einer Ausführungsform ist der Indikator 14 gleichmäßig auf der Trägermatrix verteilt, und bei einer besonderen Ausführungsform ist der Indikator 14 gleichmäßig längs einer gesamten Länge der Trägermatrix verteilt.
Die Trägermatrix 12 kann aus irgendeinem vollständig oder teilweise hydrophilen oder hydrophoben Material sein. Bei einer Ausführungsform weist die Trägermatrix 12 ein hydrophiles Material auf. Es ist allgemein klar, dass wenn die Trägermatrix ein hydrophiles Material aufweist, die Trägermatrix 12 es der Fluidprobe ermöglicht hochzusteigen oder über Kapillarwirkung längs einer Länge davon zu fließen. Wenn sich die Probe längs der Länge der Trägermatrix 12 bewegt, reagiert jedes Chloridion, das in der Probe vorhanden ist, mit dem Indikator 14, welcher auf der Trägermatrix 12 gehalten wird. Bei einer anderen Ausführungsform weist die Trägermatrix 12 ein hydrophobes Material auf. Es ist allgemein klar, dass wenn die Trägermatrix 12 ein hydrophobes Material aufweist, die Probe nicht schnell die Trägermatrix 12 hochsteigt, Folglich kann bei solch einer Ausführungsform ein Spritze, eine Pumpe oder ähnliche Vorrichtung verwendet werden, um die Kraft bereitzustellen, welche notwendig ist, um die Probe längs einer Länge der Trägermatrix 12 zu bewegen.
Außerdem kann die Trägermatrix 12 ein poröses Material oder ein nicht poröses Material sein. Bei einer Ausführungsform weist die Trägermatrix 12 ein poröses Material auf. Bei einer besonderen Ausführungsform weist die Trägermatrix 12 ein poröses Material auf, welches eines oder mehrere der folgenden Materialien aufweist: ein zellulosehaltiges Material, ein Glasfasermaterial, ein poröses Polymermaterial, oder Kombinationen davon. Bei einem porösen Material ist es allgemein klar, dass der Indikator 14 sowohl auf einer Oberfläche des porösen Materials angeordnet sein kann als auch in den Poren des porösen Materials. Im allgemeinen ist das Eintauchen der Trägermatrix 12 in Lösungen, welche Silber- und Vanadatquellen aufweisen, in einem oder mehreren Schritten, ausreichend, um das Halten des Indikators 14 auf und in einer porösen Trägermatrix zu bewerkstelligen. Bei einer anderen Ausführungsform weist die Trägermatrix 12 ein nicht-poröses Material auf. Der Indikator 14 kann in ähnlicher Weise auf dem nicht-porösen Material gehalten werden durch Eintauchen des nicht porösen Materials in Lösungen, welche die Silber- und Vanadatquellen aufweisen, in einem oder mehreren Schritten und anschließendem Trocknen der Trägermatrix 12.
Bei einer Ausführungsform wird der Indikator 14 auf der Trägermatrix 12 über ein Verfahren mit zweimaligem Eintauchen der Trägermatrix 12 gehalten. Zuerst kann die Trägermatrix 12 in eine erste Lösung getaucht werden, welche eine Silberquelle aufweiset, z. B. Silbernitrat, und getrocknet werden. Die Trägermatrix 12 kann dann in eine zweite Lösung getaucht werden, welche Dekavanadat enthält. Das Dekavanadat wird von einer Vanadatquelle bereitgestellt. Nachdem die Trägermatrix 12 in die zweite Lösung eingetaucht wurde, wird die Trägermatrix 12 wieder getrocknet. Das Silber aus der ersten Lösung reagiert mit den Vanadationen in der zweiten Lösung, um einen orangefarbenen Niederschlag zu bilden, z. B. Silberdekavanadat. Die Trägermatrix 12 kann dann in Streifen geschnitten werden, falls gewünscht.
Jede geeignete Vanadatquelle kann verwendet werden, um eine Menge an Vanadat für den Indikator bereitzustellen. Das Vanadat lässt man mit Silber aus einer Silberquelle reagieren, um den Indikator 14 in Form einer Verbindung zu bilden, die Silber und Vanadat aufweist, z. B. Silberdekavanadat. Wie oben festgestellt, ist die Speziation von Vanadium in wässriger Lösung komplex. Wenn das Vanadat selbst kondensiert, ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, Lösungen der gleichen Bedingungen von pH, Ionenstärke und Vanadiumkonzentration von anderen Ausgangsmaterialien zu unterscheiden. Daher können die Ausgangsmaterialien zur Herstellung des Indikators 14 jede geeignete Vanadatquelle sein, einschließlich aber nicht beschränkt auf, Natriummetavanadat, Kaliumorthovanadat oder Vanadiumoxid. Die Dekavanadat-Synthese zum Beispiel kann auf vielen Wegen geschehen mit vielen auf Vanadium basierenden Ausgangsmaterialien.
Zusätzlich kann jede geeignete Silberquelle dazu verwendet werden, eine Menge an Silber zur Reaktion mit der Vanadatquelle bereitzustellen, um eine Verbindung zu bilden, welche Silber und Vanadat aufweist, z. B. Silberdekavanadat. Bei einer Ausführungsform ist die Silberquelle ein Silbersalz, z. B. Silbernitrat. Ein Fachmann wird es zu schätzen wissen, dass die Konzentration von Silbernitrat beträchtlich variieren kann, um unterschiedliche Funktionsbereiche der Vorrichtung 10 auszubilden. Bei einer Ausführungsform ist die Menge an Vanadium, das bei der Herstellung der Vorrichtung 10 verwendet wird, im Überschuss zur Menge des verwendeten Silbers in mindestens einem 2:1 Molverhältnis, um eine vollständige Reaktion zwischen dem Silber und dem Vanadat sicherzustellen. Bei einer besonderen Ausführungsform wird das Silberdekavanadat aus Silbernitrat und Dekavanadat gemäß der folgenden Gleichung hergestellt:
Wahlweise kann bei der Herstellung des Indikators 14 ein geeignetes Trocknungsmittel zu den Komponenten hinzugefügt werden, wenn man das Silber und Vanadat miteinander reagieren lässt. Bei einer Ausführungsform ist das Trocknungsmittel Ethanol, was beim gleichmäßigen Trocknen der Komponenten auf der Trägermatrix 12 hilft.
Da sich das Dekavanadat insbesondere gut im pH-Bereich von 3–6 bildet, kann bei einer Ausführungsform die Vanadatquelle auch mit einer Säuerungsquelle versehen werden, welche ausreichend ist, um den pH der Vanadatquelle auf einen pH von 3–6 einzustellen, um die Bildung von Dekavanadat zu fördern. Jede geeignete Verbindung kann als Säuerungsmittel vorgesehen werden. Bei einer Ausführungsform ist das Säuerungsmittel Aluminiumsulfat. Außerdem kann jede andere geeignete Säure verwendet werden, welche die Verwendung der Vorrichtungen wie hier beschrieben nicht behindert, zum Beispiel Salpetersäure, Essigsäure oder Schwefelsäure.
Man wird es auch zu schätzen wissen, dass Silberdekavanadat insbesondere mit Sulfid, anderen Halogeniden und Hydroxid reagieren kann, um eine positive Wirkung zu ergeben. Der gegenwärtige Erfinder hat vorteilhafterweise herausgefunden, dass eine Aluminium enthaltende Verbindung, wie z. B. Aluminiumsulfat, als Störungen beseitigendes Mittel wirkt, insbesondere in Situationen mit hohem pH, um die Silberhydroxidbildung zu verhindern. Man wird es daher zu schätzen wissen, dass die Trägermatrix 12 ferner eine Aluminium enthaltende Verbindung aufweisen kann. Die Aluminium enthaltende Verbindung kann als ein Störungen beseitigendes Mittel wirken, um zu verhindern, dass Silberdekavanadat mit Hydroxid in einer Probe mit hohem pH reagiert. Außerdem wird in Erwägung gezogen, dass andere Störungen beseitigende Mittel, welche selektiv auf Sulfid wirken und eine größere Selektivität für andere Halogenide als Chlorid haben, verwendet werden können.
Wenn die Trägermatrix 12, welche den Indikator 14 aufweist, mit einer Chloridionen enthaltenden Probe in Kontakt kommt, reagieren die Chloridionen mit dem Silber in dem Indikator 14, um Silberchlorid zu erzeugen. Bei einer Ausführungsform weist der Indikator 14 Silberdekavanadat auf und die Reaktion mit Chloridionen findet gemäß der folgenden Formel statt:
Das resultierende Silberchloridprodukt ist weiß, was leicht von dem dunkel orangen Silberdekavanadat auf der Trägermatrix 12 zu unterscheiden ist. Auf diese Weise bildet das Silberchlorid eine weißer Peak, welcher von einer Außenseite der Vorrichtung 10 sichtbar ist.
Nachdem eine ausreichende Menge der Probe in die Vorrichtung 10 eingebracht wurde, kann die Chloridmenge in der Probe bestimmt werden basierend auf einem empirisch abgeleiteten linearen Verhältnis zwischen dem Ausmaß des abgeschiedenen Silberchlorids und Chloridkonzentrationen, welche aus einem Satz von Chloridstandards mit verschiedenen Konzentrationen berechnet wurden. Die lineare Regressionsgleichung, welche das Verhältnis zwischen der gemessenen Chloridkonzentration in einer Probe beschreibt, kann abgeleitet werden durch Analysieren einer Reihe von Flüssigkeitsproben, welche je eine bekannte unterschiedliche Konzentration von Chloridionen enthalten. Die beobachteten Niederschlagsbereiche, z. B. Höhen, können für jede bekannte Chloridkonzentration der Proben gemessen werden. Die lineare Regressionsanalyse kann durchgeführt werden und die resultierende Standardkurve kann dazu verwendet werden, die Chloridionenkonzentration in einer Testprobe mit einer unbekannten Menge von Chloridionen zu berechnen. Bei einer Ausführungsform kann zum Beispiel die Höhe des sichtbaren Silberchloridpeaks mit einer zugeordneten Skala verglichen werden, um eine Menge von Chloridionen in der Probe zu bestimmen.
Es ist einem Fachmann im allgemeinen klar, dass die Konzentration der Komponenten, welche den Indikator 14 bilden, z. B. die Vanadat- und Silberquellen, verringert oder erhöht werden kann, wie erforderlich, um sie an das Testen von Proben, welche eine wahrscheinliche Menge an Chloridionen haben, anzupassen. Zum Beispiel erfordern Testproben, von welchen erwartet wird, dass sie eine relativ hohe Chloridionenkonzentration aufweisen, eine größere Menge an Indikator 14 in der Vorrichtung 10.
Die zuvor genannten Vorrichtung 10 kann sich selbst tragend sein oder kann alternativ in eine geeignete Gehäusekomponente eingebaut sein oder von ihr gehalten werden. Es ist klar, dass die Konstruktion von Vorrichtungen, welche einen Indikator 14 auf einer Trägermatrix 12 aufweisen, wie hier beschrieben, nicht auf irgendeine besondere Ausführungsform beschränkt ist. Beispielhafte Gehäusekomponenten weisen solche auf, wie sie unten dargelegt sind und wie sie in den US-Patenten Nr. 6 042 543 , 5 229 299 , 4 650 768 und 3 620 677 dargelegt sind, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hier aufgenommen sind. Bei einer Ausführungsform weist die Vorrichtung 10 eine selbst tragende Trägermatrix auf, welche wie in 1 dargestellt konstruiert ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Trägermatrix 12 auf einem einzelnen Träger- oder Verstärkungsmaterial angeordnet sein. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann die Trägermatrix 12 in einem Gehäuse angeordnet sein, welches die Trägermatrix 12 teilweise oder vollständig umschließt. Bei jeder dieser Ausführungsformen kann die Vorrichtung 10 so konfiguriert sein, dass die Trägermatrix 12 aus dem Gehäuse entnehmbar ist, so dass nach dem Gebrauch einer ersten Trägermatrix 12 eine zweite Trägermatrix in dem Gehäuse angebracht werden kann, um sie einer nachfolgenden zweiten Testprobe auszusetzen.
2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 101 weist ein Gehäuse in der Form eines einzelnen Verstärkungsstreifens 16 zum Halten der Trägermatrix 12 darauf auf. Der einzelne Verstärkungsstreifen 16 ist typischerweise aus einem wasserundurchlässigen Material gebildet. Geeignete wasserundurchlässige Materialien für den Verstärkungsstreifen 16 sind im Stand der Technik allgemein bekannt und können synthetische Polymere, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Polyethylen, Polypropylen, Polyester und ähnliches aufweisen. Bei einer Ausführungsform ist das wasserundurchlässige Material biaxial ausgerichtete Polyethylenterephthalat(boPET)-Polyesterfolie, welche allgemein unter dem Handelsnamen Mylar^® verkauft wird. Durch Verwendung eines wasserundurchlässigen Materials, wenn die Vorrichtung 101 in eine Probenmatrix eingeführt wird oder die Probe anderweitig in die Vorrichtung 101 eingeführt wird, wird die Probe nicht wesentlich absorbiert oder vollständig durch den Verstärkungsstreifen 16 absorbiert. Die Trägermatrix 12 kann fest mit dem Verstärkungsstreifen 16 über einen Klebstoff oder ähnliches verbunden sein, oder kann lösbar mit dem Verstärkungsstreifen 16 über irgendeine geeignete Struktur, wie z. B. Laschen 21 oder ähnliches verbunden sein. Wenn sie lösbar mit dem Verstärkungsstreifen 16 verbunden ist, wird es in Erwägung gezogen, dass die Trägermatrix 12 vom Verstärkungsstreifen 16 nachdem sie einer ersten Testprobe ausgesetzt wurde, entfernt werden kann und eine neue Trägermatrix an dem Verstärkungsstreifen 16 befestigt werden kann, um sie einer nachfolgenden zweiten Testprobe auszusetzen.
3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 102 weist ein Gehäuse 18 auf, welches einen oberen Verstärkungsstreifen 20 und einen unteren Verstärkungsstreifen 22 aufweist. Die Trägermatrix 12 weist den Indikator 14 auf, welcher wie zuvor beschrieben darauf gehalten wird. Außerdem weist die Vorrichtung 102, wenn zwei Verstärkungsstreifen vorhanden sind, typischerweise eine oder mehrere Öffnungen auf, z. B. Öffnung 24, mit einer beliebigen geeigneten Größe, um es der Probe zu ermöglichen, die Trägermatrix 12 zu kontaktieren. Bei einer Ausführungsform ist die Öffnung 24 zwischen dem oberen Verstärkungsstreifen 20 und dem unteren Verstärkungsstreifen 22 an einem unteren Teil 26 davon gebildet, um es einer Probe zu ermöglichen, die Trägermatrix 12 wie dargestellt zu kontaktieren. Auf diese Weise kann die zu analysierende Probe durch den unteren Teil 26 der Vorrichtung 102 eingeführt werden und kann sich durch Kapillarwirkung die Trägermatrix 12 hinaufbewegen. Alternativ kann die Öffnung 24 an einer oder mehreren der äußeren Ränder der Vorrichtung 102 an einem zentralen Teil der Vorrichtung oder an irgendeinem anderen geeigneten Ort auf der Vorrichtung 102 angeordnet sein. Der obere Verstärkungsstreifen 20 und der untere Verstärkungsstreifen 22 sind vorzugsweise aus einem wasserundurchlässigen Material gebildet, und bei einer Ausführungsform sind sie aus einem im wesentlichen durchscheinenden oder einem im wesentlichen transparenten wasserundurchlässigen Material gebildet, z. B. einem Mylar^®-Material, so dass jede Farbänderung des Indikators 14 aufgrund der Reaktion des Indikators 14 mit Chloridionen in der in die Vorrichtung 102 eingeführten Probe leicht von einer Außenseite der Vorrichtung 102 gesehen werden kann.
Wenn die Vorrichtung 102 eine Öffnung 24 an einem unteren Teil 26 davon aufweist, kann die Vorrichtung 102 ferner eine Öffnung 28 an einem oberen Teil 30 davon aufweisen, um als eine Entlüftung zu dienen und um bei der Bewegung einer Probe in die Öffnung 24 die Trägermatrix 12 hinauf zu unterstützen, wenn die Vorrichtung 102 in einer Probenmatrix angeordnet wird. Alternativ kann die Trägermatrix 12 sich über die gesamte Länge der Vorrichtung erstrecken, um eine Öffnung an einem Ende davon vorzusehen, und eine zweite Öffnung, welche als eine Entlüftung an einem entgegen gesetzten Ende davon wirkt. Ferner kann alternativ eine Mehrzahl von Löchern in einem oder mehreren des oberen Verstärkungsstreifens 20 und des unteren Verstärkungsstreifens 22 zum Entlüften der Vorrichtung 102 vorgesehen sein.
Um die in 3 dargestellte Vorrichtung 102 herzustellen, kann die Trägermatrix 12 zwischen dem oberen Verstärkungsstreifen 20 und dem unteren Verstärkungsstreifen 22 durch irgendein geeignetes Verfahren befestigt werden. Bei einer Ausführungsform werden der obere Verstärkungsstreifen 20, der untere Verstärkungsstreifen 22 und die Trägermatrix 12 miteinander angeordnet und durch die Anwendung von Druck und/oder Hitze laminiert. Bei einer besonderen Ausführungsform sind der obere Verstärkungsstreifen 20, der untere Verstärkungsstreifen 22 und die Trägermatrix 12 in Bogenform vorgesehen, so dass nach der Laminierung der hergestellte laminierte Bogen geschnitten werden kann, um eine Vielzahl der Vorrichtungen herzustellen. Alternativ kann die Trägermatrix 12, welche den Indikator 14 aufweist, in Streifen einer gewünschten Länge geschnitten werden und zwischen Bogen des oberen Verstärkungsstreifen 20 und des unteren Verstärkungsstreifens 22 und/oder zwischen Streifen des oberen Verstärkungsstreifens 20 und des unteren Verstärkungsstreifens 22 mit den im wesentlichen gleichen Abmessungen laminiert werden. Zusätzlich kann, wenn ein Signalband oder Filter vorgesehen ist, wie unten dargelegt, das Signalband oder der Filter zwischen den oberen Verstärkungsstreifen 20 und den unteren Verstärkungsstreifen 22 laminiert werden, wie gewünscht.
4A–4B zeigen eine andere Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 103 weist ein Gehäuse 32 auf, welches eine obere Seite 34 und eine untere Seite 36 aufweist. Die Trägermatrix 12 ist in einer Aussparung 38 angeordnet, welche zwischen der oberen Seite 34 und der unteren Seite 36 gebildet ist. Mindestens eine der oberen Seite 34 und der unteren Seite 36 ist mit Bezug auf die andere bewegbar, wie z. B. über ein Scharnier 40, von einer offenen Position 42, wie in 4A dargestellt, in eine geschlossene Position 44, wie in 4B dargestellt, so dass die Trägermatrix 12 nach jedem Test durch den Anwender ersetzt werden kann. Auf diese Weise kann ein einziges Gehäuse, z. B. das Gehäuse 32, mit einer Vielzahl von Trägermatrizen zum Testen einer Anzahl von Proben versehen werden. Jede geeignete Struktur, wie z. B. Laschen, Haken oder ähnliches, kann vorgesehen werden, um die Trägermatrix zeitweilig in dem Gehäuse 32 zu befestigen, oder um die obere Seite 34 und die untere Seite 36 in einer geschlossenen Position zu halten, falls erforderlich. Wenn sie sich in der geschlossenen Position 44 befindet, weist die Vorrichtung 103 typischerweise eine oder mehrere Öffnungen auf, z. B. die Öffnung 124, welche an einem unteren Teil der Vorrichtung 103 begrenzt ist. Alternativ kann die Öffnung an jedem anderen geeigneten Ort sein und die Vorrichtung 103 kann jede geeignete Konfiguration haben, um es einem einzigen Gehäuse zu ermöglichen, mit einer Vielzahl von ersetzbaren Trägermatrizen verwendet zu werden.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung, wie in 5 dargestellt, kann jede der hier beschriebenen Vorrichtungen einen Verstärkungsstreifen mit einer daran angebrachten Skala aufweisen. 5 zeigt die Vorrichtung 102 von 3, worin der obere Verstärkungsstreifen 20 eine darauf angeordnete Skala 46 aufweist. Die Skala 46 kann jeden geeigneten Bereich und zugeordnete Markierungen aufweisen, um Proben mit unterschiedlichen Konzentrationen Rechnung zu tragen oder um dem gewünschten Bereich des Anwenders Rechnung zu tragen. Die Skala 46 kann auf dem oberen Verstärkungsstreifen 20 (oder dem anderen Verstärkungsstreifen) durch irgend ein geeignetes Druck- oder Ätzverfahren, das im Stand der Technik bekannt ist, vorgesehen werden. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform zeigt die Skala Werte von 1 bis 10 an und ermöglicht dem Anwender, einen skalierten Wert zu erhalten, welcher dazu verwendet werden kann, ein Menge von Chloridionen in der Probe zu bestimmten durch Vergleich mit einem Diagramm oder einer Kalibrierkurve, welche aus der Analyse einer Reihe von Flüssigkeitsproben abgeleitet wurde, welche je eine bekannte unterschiedliche Konzentration von Chloridionen enthalten. Auf diese Weise liefert die Vorrichtung 102 eine messbare kolorimetrische Reaktion auf das Vorhandensein von Chloridionen in einer Probe. Bei einer Ausführungsform ist die Skala auf einem im wesentlichen durchscheinenden oder im wesentlichen transparenten Verstärkungsstreifen vorgesehen, so dass das Ausmaß der Silberchloridbildung aus einer Probe leicht mit der Skala 46 verglichen werden kann.
Bei einer zu der in 5 dargestellten alternativen Ausführungsform kann eine Skala ähnlich wie die in 5 dargestellte als eine zu der Vorrichtung 10 separate Komponente vorgesehen sein und zu dem erzeugten weißen Silberchloridpeak (falls vorhanden) benachbart platziert werden, um den skalierten Wert zu bestimmen. Zum Beispiel kann die separate Komponente, welche eine Skala aufweist, ein Streifen aus im wesentlichen durchscheinendem oder im wesentlichen transparenten Material mit der darauf gedruckten Skala sein. Eine Kalibrierungskurve kann bei der Vorrichtung 10 vorgesehen werden und eine separate Skala, welche den skalierten Wert einer vorbestimmten Menge an Chloridionen in der Testprobe zuordnet. Bei der Herstellung der Vorrichtung 10 ist es klar, dass jede Papierfertigungscharge ihre eigene Kalibrierungskurve haben kann.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann jede Ausführungsform der Vorrichtungen wie hier beschrieben ein Signalband 48 aufweisen, wie in 6 dargestellt. Wie in 6 dargestellt, weist die Vorrichtung 104 ein Signalband 48 auf, welches an dem oberen Teil 49 der Vorrichtung 104 angeordnet ist, um eine Anzeige der Beendigung der Titration zu liefern. In anderen Worten, das Signalband 48 liefert eine Anzeige, dass eine Probe sich von einem Ausgangspunkt, z. B. der Öffnung 49, zum Ort des Signalbandes 48 bewegt hat. Wenn die Probe das Signalband 48 erreicht, ist der Test im wesentlichen vollständig beendet. Löcher 50 können ferner auf einem oberen Teil 51 der Vorrichtung 104 vorgesehen sein (z. B. auf einem der Verstärkungsstreifen), wo das Signalband 48 angeordnet ist, um als eine Entlüftung zu dienen, um es Luft zu ermöglichen, zu entweichen, wenn eine Probe in die Vorrichtung 104 eintritt, z. B. durch die Öffnung 49 des Bodenteils 53 der Vorrichtung 104, z. B. durch die Öffnung 49 des Bodenteils 53 der Vorrichtung 104. Bei einer Ausführungsform ist das Signalband 48 mit einem Farbstoff imprägniert, welcher auf ein wässriges Fluid anspricht.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 104 ferner einen Filter 52 aufweisen, wie in 6 dargestellt, um zu verhindern, dass partikelförmiges Material in die Vorrichtung eintritt und um die pH-Störung des Indikators 14 zu reduzieren oder zu beseitigen. Der Indikator 14 kann einer Störung durch hohen pH (z. B. pH > 10) unterworfen werden. In einigen Fällen zum Beispiel kann der pH der Probe sogar 12–13 sein. Dies ist im allgemeinen der Fall bei Zementproben. Bei Proben mit solch hohem pH kann es wünschenswert sein, den Filter 52 in die Vorrichtung 104 an irgendeinem geeigneten Ort zu integrieren, wo der Filter 52 die Probe kontaktiert, bevor die Probe in die Vorrichtung 104 eintritt oder danach, um den pH in der Probe zu senken. Bei einer Ausführungsform ist der Filter 52 neben der Öffnung 49 angeordnet, z. B. in, vor oder hinter der Öffnung 49, so dass eine Probe, die in die Vorrichtung eintritt, den Filter kontaktiert bevor sie den Indikator 14 kontaktiert.
Der Filter 52 kann irgendein geeignetes Filterpapier der Laborklasse, welches im Stand der Technik bekannt ist, aufweisen, wie z. B. solches, welches von Whatman, Inc. erhältlich ist. Um die pH-Störung zu beseitigen, kann der Filter mit einer Komponente vorbehandelt sein, welche eine Vielzahl von Anionen erzeugt, welche nicht die Bestimmung von Chlorid in der Probe stören. Bei einer Ausführungsform ist der Filter 52 mit einer geeigneten Säureverbindung, wie z. B. Zinknitrat oder Magnesiumsulfat, vorbehandelt. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Filter 52 mit Aluminiumsulfat vorbehandelt, welches Sulfationen in der Gegenwart von Wasser bereitstellt. Bei einer Ausführungsform wirkt der behandelte Filter 52 so, dass er den pH von irgendeiner Probe, welche den Filter 52 passiert, auf einen pH von 3–6 modifiziert, welches der optimale pH für den Indikator 14 ist. Wie oben erwähnt, hat der Filter 52 den zusätzlichen Vorteil, partikelförmiges Material zu entfernen, welches die Vorrichtung 10 verstopfen oder anderweitig ihren normalen Betrieb 10 stören könnte. Mit dem Filter 52 kann eine weitere Vielzahl von Proben, einschließlich Zementproben, optimal getestet werden unter Verwendung der Vorrichtung 10.
Die obige Beschreibung erörtert die Verwendung der Vorrichtungen für die Erfassung von Chloridionen. Es ist jedoch klar, dass irgendeine Ausführungsform der hier beschriebenen Vorrichtungen auch mit Sulfid und anderen Halogeniden außer Chlorid reagieren kann. Daher kann, falls gewünscht, die Vorrichtung 10 in einer ähnlichen Weise wie oben beschrieben, dazu verwendet werden, das Vorhandensein von anderen Halogeniden in einer Probe sowie Sulfid zu erfassen.
Es ist allgemein klar, dass wenn eine Probe, von welcher erwartet wird, dass sie Chloridionen aufweist, in einen unteren Teil irgendeiner Ausführungsform der hier beschriebenen Vorrichtungen eingeführt wird, es wünschenswert ist, dass die Probe nur einen unteren Rand der Trägermatrix 12 kontaktiert oder bis zu einer Höhe geringfügig über dem unteren Rand der Trägermatrix 12. Zum Beispiel bei der in 1 dargestellten Ausführungsform und im Fall einer hydrophilen Trägermatrix 12 ist es wünschenswert, den unteren Rand der Trägermatrix 12 mit der Probe in einem Ausmaß zu kontaktieren, welches ausreichend ist, dass die Probe sich passiv die Trägermatrix 12 hinaufbewegt. Wahlweise kann irgendeine geeignete Anzeige verwendet oder vorgesehen werden, um den Anwender zu informieren, dass die Trägermatrix 12 der Vorrichtung nicht in die Testprobe über eine gewisse Tiefe hinaus eingetaucht werden sollte. Diese Anzeige kann eine horizontale Linie 21 über die Trägermatrix, wie in 2 dargestellt, aufweisen, oder kann irgendeine geeignete Komponente sein, welche als eine Markierung dienen kann, wie z. B. die untersten Laschen 21, wie es auch in 2 dargestellt ist. Bei der Ausführungsform von 3 ermöglichen der obere Verstärkungsstreifen 20 und der untere Verstärkungsstreifen 22 an sich der Probe nur an einem unteren Rand der Trägermatrix eingeführt zu werden.
Mit Bezug auf 7 ist ein Verfahren 200 zur Erfassung von Chlorid in einer Probe unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung 10 dargestellt. Das Verfahren 200 weist den Schritt 202 des Kontaktierens einer Probe auf, von welcher erwartet wird, dass sie Chloridionen hat, mit einer Trägermatrix 12, welchen einen Indikator 14 hat, welcher Silber und Vanadat auf der Trägermatrix 12 aufgenommen aufweist. Außerdem weist das Verfahren den Schritt 204 auf, in welchem man Chlorid in der Probe mit dem Silber des Indikators 14 reagieren lässt, um eine Menge an Silberchlorid längs einer Länge der Trägermatrix 12 zu bilden. Ferner weist das Verfahren den Schritt 206 des Bestimmens einer Chloridmenge in der Probe auf basierend auf der Menge des längs der Länge der Trägermatrix 12 gebildeten Menge an Silberchlorid. Es ist klar, dass sich die Probe über mindestens einen Teil der Trägermatrix 12 durch passive (z. B. kapillar) oder aktive (z. B. über eine Spritze) Verfahren bewegen kann. Wie hier verwendet, bedeutet die Länge der Trägermatrix 12 eine Entfernung in irgendeiner Richtung der Trägermatrix 12.
Die Menge an Silberchlorid, welche längs der Länge der Trägermatrix gebildet wird, kann als die Anzeigelänge bezeichnet werden. Wenn zum Beispiel die Probe am unteren Teil 26 der Vorrichtung 102 in die Vorrichtung eintritt, wie zum Beispiel in 3 dargestellt, kann die Probe über Kapillarwirkung längs einer Länge der Trägermatrix zu einem oberen Teil der Trägermatrix fließen. Diese Anzeigelänge kann charakterisiert werden als die Höhe der Silberchloridbildung. Alternativ kann, wenn die Probe in ein Inneres, z. B. einen zentralen Teil der Vorrichtung, z. B. der Vorrichtung 102, eingeführt wird und radial in Form eines Kreises nach außen strömt, die Anzeigelänge, längs welcher sich das Silberchlorid bildet, als der Radius oder Durchmesser des Kreises charakterisiert werden, in welchem Silberchlorid abgeschieden ist. Bei einer besonderen Ausführungsform weist der Schritt 106 der Bestimmung das Vergleichen des längs der Länge der Trägermatrix 12 (z. B. der Anzeigelänge) gebildeten Menge an Silberchlorid mit Werten einer Kalibrationskurve auf, welche aus einer Vielzahl von Standardproben erzeugt wurde, welche vorbestimmte Chloridkonzentrationen haben.
Aspekte er vorliegenden Erfindung werden durch die folgenden Beispiele dargestellt, welche in keiner Weise beschränkend sein sollen.
Beispiel 1
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung einer chemischen Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein imprägnierte Matrix aus Zellulosepapier wurde in ein einem zweistufigen Tauchverfahren unter Verwendung eines Zellulosepapiers von Whatman, Inc. hergestellt. Die erste Tauchlösung enthielt deionisiertes (DI) Wasser, Silbernitrat und Ethanol in den folgenden Mengen: Lösung 1

DI Wasser 900 ml

Silbernitrat 5,20 Gramm

Speziell denaturiertes Ethanol (100%) 100 ml
Nach dem Eintauchen des Zellulosepapiers in Lösung 1 zur Erzeugung einer ersten Tauchmatrix, wurde die erste Tauchmatrix getrocknet und gewalzt, so dass die erste getauchte Matrix in eine zweite Lösung eingetaucht werden konnte. Allgemein wird das Zellulosepapier sehr schnell gesättigt.
Die zweite Lösung enthielt deionisiertes Wasser, Kaliummetavanadat, Aluminiumsulfat und Ehtanol in den folgenden Mengen. Lösung 2

DI Wasser 800 ml

Kaliummetavanadat 19 Gramm

Aluminiumsulfat 30 Gramm

Speziell denaturiertes Ethanol (100%) 200 ml
Das Silber aus Lösung 1 reagierte mit den in Lösung 2 gebildeten Dekavanadationen, um einen orange gefärbten Niederschlag zu bilden, nämlich Silberdekavanadat, welches in das Zellulosepapier imprägniert wurde. Das Zellulosepapier wurde dann getrocknet. Das fertige getrocknete Papier wurde dann in Streifen mit 2,6 Zoll Breite und dann wieder in 1/5 Zoll Breite geschnitten. Danach wurden die fertigen getrockneten Streifen zwischen zwei Streifen eines Mylar^®-Materials von untefähr der gleichen Größe laminiert, um die Vorrichtung zu bilden. Eine Öffnung in der Vorrichtung wurde erzeugt, indem man absichtlilch einen unteren Teil der zwei Streifen eines Mylar^®-Materials nicht zusammen laminieren ließ. Die fertige Vorrichtung wurde dann getestet durch Platzieren der Vorrichtung in einer Probe, welche 100 ppm Chloridionen aufwies. In diesem Beispiel erzeugen die 5,2 Gramm Silbernitrat eine Vorrichtung, welche Chlorid in 0%igen bis 0,5-igen NaCl-Lösungen erfassen kann. Die Chloridionen in der Probe reagierten mit den erzeugten Silbervanadiumoxiden auf dem Zellulosepapier, um einen weißen Peak einer bestimmten Höhe zu erzeugen. Der weiße Peak wurde dann mit einer beliebigen Skala, welche auf einem der Mylar^®-Streifen angeordnet ist, verglichen und die Konzentration wurde aus einer zugeordneten Kalibrierungskurve bestimmt.
Beispiel 2
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung einer anderen chemischen Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine imprägnierte Matrix aus Zellulosepapier wurde in einem zweistufigen Tauchverfahren hergestellt unter Verwendung eines Zellulosepapiers, welches von Whatman, Inc. Bereitgestellt wurde. Die erste Tauchlösung enthielt 5,2 Gramm Silbernitrat, 900 ml deionisiertes Wasser, 100 ml Ethylakohol und 28 Gramm Aluminiumnitrat. Nach dem Eintauchen des Zellulosepapiers in Lösung 1, um eine erste getauchte Matrix zu erzeugen, wurde die erste Tauchmatrix getrocknet und so gewalzt, dass die erste getauchte Matrix in eine zweite Lösung eingetaucht werden konnte.
Die zweite Lösung enthielt 800 ml deionisiertes Wasser, 9,6 Gramm Ammoniummetavanadat, 5,0 ml Essigsäure und 200 ml Ethylalkohol. Das Silber aus Lösung 1 reagierte mit dem Vanadat von Lösung 2, um einen orange farbenen Niederschlag zu bilden, nämlich Silberdekavanadat, welches in das Zellulosepapier imprägniert wurde. Das Zellulosepapier wurde dann getrocknet und es wurde eine fertige Vorrichtung gebildet und benutzt, wie oben in Beispiel 1 beschrieben.
Beispiel 3

Unter Verwendung der Vorrichtung, welche in Beispiel 1 oben hergestellt wurde, wurde die Anfertigung einer Kalibrierungskurve zur Bestimmung einer Chloridmenge in einer unbekannten Probe eingeleitet. Ein Satz von Standardwerten im Bereich von 0 bis 3500 ppm Chlorid wurde verwendet, um eine Skala zu errichten, welche von 0 bis 10 Einheiten reichte, wie auf der Y-Achse von 8 und in Tabelle 1 dargestellt. Diese Skala kann auf einem Streifen vorgesehen sein, welcher die Trägermatrix der Vorrichtung überlagert oder kann als eine separate Komponente vorgesehen sein. Unter Verwendung von fünf (5) ausgewählten Standardwerten, welche unten angegeben sind, wurde dann eine Kalibrierungskurve errichtet zur Bestimmung einer unbekannten Konzentration von Chloridionen. Fehlerbalken für jeden Standardwert sind auch in 8 dargestellt. Indem man die Skalenablesung der unbekannten Probe erhält, kann die Menge an Chlorid in der Probe leicht bestimmt werden durch Bezugnahme auf die Y-Achse und die X-Achse in dem Diagramm von 8. Tabelle 1

NaCl ppm	Skaleneinheiten	+x_err	–x_err	+y_err	–y_err
0	0
152	1,8	1,4	1,4	0,0178	0,0178
453	3,4	17	17	0,0706	0,0706
1070	5,3	36	36	0,085	0,085
1506	6,2	56	56	0,1003	0,1003
3023	8,1	68	68	0,0598	0,0598

Während verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier dargestellt und beschrieben wurden, ist es offensichtlich, dass solche Ausführungsformen nur als Beispiel vorgesehen sind. Zahlreiche Variationen, Änderungen und Substitutionen können vorgenommen werden, ohne von der Erfindung hier abzuweichen. Folglich soll die Erfindung nur durch die Idee und den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt werden.

Claims

Chemische Anzeigevorrichtung zur Erfassung von Chloridionen in einer Probe, aufweisend: eine Trägermatrix; einen Indikator, welcher Silber und Vanadat aufweist, welche auf der Trägermatrix gehalten werden, um sie der Probe auszusetzen.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Vanadat Dekavanadat aufweist.
Chemische Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Indikator Silberdekavanadat aufweist.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trägermatrix mindestens ein Material aus der Gruppe Zellulose, Glasfaser oder poröses Polymer aufweist.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trägermatrix in einem Gehäuse angeordnet ist und wobei das Gehäuse so ausgelegt ist, dass es sich um die Trägermatrix von einer offenen Position in eine geschlossene Position bewegt, um einen Austausch der Trägermatrix im Gehäuse zu ermöglichen.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trägermatrix auf einem einzelnen Verstärkungsstreifen angeordnet ist.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trägermatrix in einem Gehäuse angeordnet ist mit einem oberen Verstärkungsstreifen und einem unteren Verstärkungsstreifen, und wobei die Vorrichtung ferner eine Öffnung in dem Gehäuse aufweist, um es der Probe zu ermöglichen, in die Vorrichtung einzutreten und den Indikator zu kontaktieren.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, wobei mindestens einer der Verstärkungsstreifen aus einem im Wesentlichen durchscheinenden oder einem im Wesentlichen transparenten Material gebildet ist.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, ferner aufweisend einen Filter, welcher zur Öffnung benachbart angeordnet ist, um die Probe beim Eintritt in die Vorrichtung zu filtrieren, wobei der Filter mit mindestens einer der Substanzen aus der Gruppe Zinknitrat, Magnesiumsulfat oder Aluminiumsulfat vorbehandelt ist.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine von der Trägermatrix gehaltene Aluminiumverbindung.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Indikator gleichmäßig auf der Trägermatrix verteilt und auf der Trägermatrix immobilisiert ist.
Chemische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung frei von Chrom ist.
Verfahren zur Erfassung von Chlorid in einer Probe, aufweisend die Schritte: Kontaktieren einer Probe, von welcher vermutet wird, dass sie Chloridionen aufweist, mit einer Trägermatrix, welche einen Indikator hat, welcher Silber und Vanadat auf der Trägermatrix gehalten hat; Reagierenlassen des Chlorids In der Probe mit dem Silber des Indikators, um eine Silberchloridmenge längs einer Länge der Trägermatrix zu bilden; Bestimmen einer Chloridmenge in der Probe basierend auf der längs der Länge der Trägermatrix gebildeten Silberchloridmenge.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Vanadat Dekavanadat aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Indikator Silberdekavanadat aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Silber von einer Silberquelle bereitgestellt wird, und wobei das Vanadat von einer Vanadatquelle bereitgestellt wird, und wobei der Indikator Silberdekavanadat aufweist, welches aus einer Reaktion zwischen der Silberquelle und der Vanadatquelle gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Vanadatquelle mindestens eines von Metavanadat, Orthovanadat oder Vanadiumoxid aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Vanadat Dekavanadat aufweist, und wobei das Dekavanadat von der Vanadatquelle bereitgestellt wird durch Einstellen eines pH-Wertes der Vanadatquelle auf einen pH zwischen 3 und 6, um das Dekavanadat bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner aufweisend den Schritt: Herstellen des Indikators durch Kontaktieren der Trägermatrix mit der Silberquelle und der Vanadatquelle, wobei ein Molverhältnis von Vanadium zu Silber mindesten 2:1 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner aufweisend das Hinzufügen einer Aluminium enthaltenden Verbindung zu mindestens der Silberquelle oder der Vanadatquelle, um als ein Störungen beseitigendes Mittel zu wirken.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Indikator gebildet wird, indem die Trägermatrix zuerst in eine erste Lösung getaucht wird, welche Silbernitrat aufweist, um eine erste Tauchmatrix bereitzustellen, und anschließendes Eintauchen der ersten Tauchmatrix in eine zweite Lösung, welche Dekavanadat aufweist, um eine zweite Tauchmatrix bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Indikator von Chrom freigehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Bestimmung den Vergleich einer längs der Länge der Trägermatrix gebildeten Chloridmenge mit Werten einer Kalibrierungskurve aufweist, welche aus einer Vielzahl von Standardproben mit vorbestimmten Chloridkonzentrationen erzeugt wurde.