DE2927421A1

DE2927421A1 - Gasdosimeter

Info

Publication number: DE2927421A1
Application number: DE19792927421
Authority: DE
Inventors: Elbert Victor Kring
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1980-01-17
Also published as: AR220764A1; SE7905892L; BR7904212A; JPS5526497A; AU4872879A; IT7924174A0; US4208371A; GB2025257B; AU513228B2; PT69891A; NL7905307A; DE2953745C2; IT1193192B; CA1131934A; ES482301A1; BE877539A; DE2927421C2; FR2430606A1; GB2025257A

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER

Patentanwälte

6. Juli 1979

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itanichrift/ Postal Addrei« Postfach 86O1OS. 8OOO München

PienxenauerstraOe SB

Telefon 08 32

Talsgramm·: Chemindui München

Telex: (O) 623003

2377421

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E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY Wilmington, Delaware,V.St.A.

Gasdosimeter

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.g.

Gasdosimeter

Die Erfindung betrifft ein von Personen zu tragendes bzw. handzuhabendes Dosimeter für den Nachweis gasförmiger Verunreinigungen in der Atmosphäre sowie eine in einem solchen Dosimeter zu verwendende Gasdiffusionsvorrichtung. Im besonderen betrifft die Erfindung ein in sieh geschlossenes (self-contained) Dosimeter, das in der Lage ist, die während einer gegebenen Zeitspanne einwirkenden Mengen einer gasförmigen Verunreinigung zu integrieren bzw. insgesamt zu bestimmen.

Das immer grössere Interesse, welches der Gesundheit von Beschäftigten gewidmet wird_f-die am Arbeitsplatz Luftverunreinigungen ausgesetzt sind, hat eine Überwachung der Konzentration dieser atmosphärischen Schadstoffe notwendig gemacht. Eine dieses Ziel verfolgende Entwicklung beruhte auf der Anwendung einer relativ grossen Luftpumpe, welche die zu untersuchende Luft durch einen Filter presst, welcher teilchenförmige Verunreinigungen festhält. Diese Methode eignet sich selbstverständlich nicht für die Bestimmung gasförmiger Verunreinigungen und erlaubt selbst im Falle von Partikeln keine genaue Bestimmung der Teilchenkonzentration in der Luftprobe.

Persönliche Probennahmegeräte, welche von den einzelnen Beschäftigten getragen werden und die Verunreinigungen passiv auffangen, wurden ebenfalls bereits verwendet. Eine Vorrichtung, welche die Probe unter Ausnutzung der Moleküldiffusion des zu bestimmenden Gases sammelt, ist beispielsweise im American Industrial Hygiene Association Journal, Bd.34 (1973), Seiten 78 bis 81 beschrieben. Diese Vorrichtung erfordert jedoch die Entnahme des Sammelmediums und eine sorg-

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fältige Behandlung des Mediums mit Reagentien, weiche bei jeder Analyse exakt dosiert werden müssen. Das Auseinanderbauen der Vorrichtung und die Verwendung von schwierig zu handhabenden Reagentien, welche für jede Analyse notwendig sind, sind nachteilig.

Andere bekannte persönliche Probennahmegeräte sind mit Membranen ausgestattet, die für die zu überwachende gasförmige Verunreinigung selektiv durchlässig sind. Hinter der Membran ist im allgemeinen ein Absorptionsmedium für das Gas fest angebracht. Nach dem Zutritt der Probe wird die Verunreinigungskonzentration im Medium bestimmt, welche mathematisch in Relation zur Durchschnittskonzentration der Verunreinigung in der Atmosphäre während der Zeit des Probenzutritts gebracht werden kann. Bei hohen Konzentrationen lassen diese Membranen jedoch zu viel Gas durch und die definierte Relation zwischen der Konzentration im Absorptionsmedium und jener in der Atmosphäre geht verloren.

Es besteht daher immer noch Bedarf an einem persönlichen Gasverunreinigungsdosimeter bzw. -dosismessgerät für gasförmige Verunreinigungen, welches die Konzentration der Gasverunreinigung während einer gegebenen Zeitspanne genau integriert bzw. deren Mittelwert anzeigt und mit de ssen Hilfe eine einfache Analyse ohne Entnahme des Gassammeimediums oder aufwendige Zugabe anderer Elemente bzw. Reagentien möglich ist.

Erfindungsgemäss wird eine Gasdiffusionsvorrichtung zur Hemmung des Fliessens einer gasförmigen Verunreinigung geschaffen, welche

a) eine Vielzahl von eingebetteten parallelen Hohlfasern, die im wesentlichen nicht-hygroskopisch und gegenüber der gasförmigen Verunreinigung inert sind und einen Innendurchmesser von 15 bis 1 000 μιη aufweisen, und

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b) Einbettmaterial, welches die Längszwischenräume zwischen den Fasern ausfüllt, enthält,

wobei zumindest eines von (a) den Fasern und (b) dem Einbettmaterial gegenüber der gasförmigen Verunreinigung durchlässig ist (sind).

Ferner wird durch die Erfindung ein persönliches Dosimeter zur Bestimmung der Durchschnittskonzentration einer gasförmigen Verunreinigung während einer gegebenen Zeitspanne geschaffen, welches folgende Bestandteile umfasst:

a) ein abgedichtetes bzw. geschlosssenes, taschen- bzw. sackartiges Behältnis aus einem biegsamen polymeren Material, das eine zur Aufnahme eines Gassammeimediums ausgebildete Reaktionskammer und mindestens ein getrennt abgedichtetes und zur Aufnahme eines Testreagens ausgebildetes Abteil aufweist, wobei die Abdichtungen jedes Abteils individuell aufbrechbar sind, so dass die Reagentien gesondert in die Reaktionskammer freigesetzt werden können, und

b) eine Gasdiffusionsvorrichtung, welche aus einer Anordnung von eingebetteten parallelen Hohlfasern besteht und in das Behältnis dicht eingefügt und so orientiert ist, dass ein Ende der Fasern gegenüber der Atmosphäre offen ist und das andere Ende mit dem Inneren der Reaktionskammer kommuniziert.

Es folgt eine kurze Erläuterung der beigefügten Zeichnungen.

Figur 1 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Gasdiffusionsvorrichtung in Form eines Stopfens bzw. Blocks (plug);

Figur 2 ist eine vergrösserte perspektivische Ansicht einer anderen erfindungsgemässen Gasdiffusionsvorrichtung in Form eines Bandes;

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Figur 3 ist eine Draufsicht auf ein Gasverunreinigungsdosimeter, welches die Gasdiffusionsvorrichtung von Figur 2 beinhaltet;und

Figur 4 ist eine vergrösserte perspektivische Teilansicht des Dosimeters von Figur 3.

Die Figuren 1 und 2 veranschaulichen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Gasdiffusionsvorrichtung, welche eine Vielzahl von Hohlfasern oder -filamenten aufweist, die durch ein die Längszwischenräume zwischen den Fasern ausfüllendes Einbettmaterial eng aneinandergepackt sind« Die Diffusionsvorrichtung funktioniert auf der Grundlage der Moleküldiffusion von Gasen durch eine langgestreckte öffnung, welche im vorliegenden Fall durch den Kanal in jeder Hohlfaser gebildet wird. Es sei festgestellt, dass sich die Erfindung nur mit der Diffusion des Gases durch die Kanäle der Fasern und nicht dem Hindurchgehen des Gases durch die Wände der Fasern befasst.

Mathematischer Ausdruck für die Molekül-Diffusion oder -übertragung einer in der Luft enthaltenen gasförmigen Verunreinigung durch eine öffnung ist das Fick'sche Gesetz [American Industrial Hygiene Association Journal, Bd.34 (1973), Seiten 78 bis 81], Danach berechnet sich die durch Moleküldiffusion durch die öffnung während einer gegebenen Zeit transportierte Menge einer gasförmigen Verunreinigung wie folgt:

Q - 3600 ♦ D . A . t . (C-C₁) . 1/Z

worin Q * übertragene Menge der gasförmigen Verunreinigung (Mol),

D - Diffusionskoeffizient der gasförmigen Verunreinigung durch Luft (cm /Sek.),

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A » Querschnittsfläche der öffnung (cm²), t « Einwirkungszeit (Std.),

■Ο« Konzentration der Verunreinigung in der Atmosphäre (Mol/cm⁵),

Z « Distanz in der Diff usionsrichtung₅ hier Länge'der" öffnung (cm),

- Cj « Konzentration der Verunreinigung (Mol/cm³)- an dem - der Atmosphäre abgekehrten fe.de der-öffnung, d.h. nach der Diffusion über die Distanz Z.

Wenn die Konzentration an dem von der Atmosphäre entfernten" Ende der öffnung mit Hilfe eines Absorptions- oder Adsorptionsmediums beim Wert Null gehalten wird, fällt C. aus der Gleichung-heraus, Die-üblichen Einheiten des Ausgesetztseins, gegenüber gasförmigen atmosphärischen Verunreinigungen sind Teile Verunreinigung pro Million Teile Luft (ppm). 1 ppm bei 21 ⁰C und einem Druck von 1 Atmosphäre entspricht z.B. O,O4i4 . 10~⁹ Mol/cia * Unter dieser Voraussetzung bekommt das Fick'sehe Gesetz folgende Forms

Q » 1|59 · D · A « t · (ppm Gasverunreinigung) ·1/2*10"'

Die Werte für D für verschiedene gasförmige Verunreinigungen können dem Schrifttum entnommen werden. Das Fick*sehe Gesetz ist auf jede Hohlfaser in der Diffusionsvorrichtung anwendbar.

Die in Figur 1 dargestellte Diffusionsvorrichtung hat die Form eines Stopfens oder Blocks. Hohlfasern 2, wobei die Enden einiger Fasern stark vergrössert gezeigt sind, sind im Einbettmaterial 1 eingebettet, welches nicht nur einen die Formation der Fasern 2 umgebenden Rand bilden kann (wie dargestellt), sondern auch die Längszwischenräume 1a zwischen den Fasern ausfüllt«, Die Fasern 2, welche offene Enden aufweisen, sind senk-

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recht zur Ebene von Figur 1 ausgerichtet. Analog veranschaulicht Figur 2 eine Diffusionsvorrichtung in Form eines Bandes 3, in welchem sich die Dicke der stark vergrössert gezeigten Kante 4 und die darin enthaltenen offenendigen Fasern, wobei die Enden einiger Fasern in der Kante 4 dargestellt sind, in Richtung der Linie D erstrecken und in dieser Richtung orientiert sind.

Wie nachstehend näher erläutert wird, bestehen die Diffusionsvorrichtungen der Figuren 1 und 2 und entsprechende Nachbildungen bzw. Ausführungsformen grösstenteils aus den Hohlfasern. Das Einbettmaterial hat hauptsächlich die Funktion, der Formation der dichtgepackten Hohlfasern Formund Strukturbeständigkeit zu verleihen und die Längsräume zwischen den Fasern auszufüllen, um zur Verhinderung des Durchtritts der gasförmigen Verunreinigung durch die Wände der Hohlfasern beizutragen. Eine Diffusionsvorrichtung, welche jener von Figur 1 entspricht und einen Faserformationsdurchmesser von 3,15 mm aufweist, kann beispielsweise mehr als 6 000 Hohlfasern enthalten.

Die Hohlfasern können aus einem beliebigen herkömmlichen polymeren Material erzeugt werden, sofern sie im wesentlichen nicht-hygroskopisch und sowohl gegenüber der zu bestimmenden gasförmigen Verunreinigung als auch gegenüber dem Gassammeimedium inert sind, welches zugegen sein kann, wenn die Diffusionsvorrichtung in einem integrierenden persönlichen Dosimeter eingesetzt wird.

"Inert" bedeutet, dass das Material, aus welchem die Hohlfasern bestehen, die gasförmige Verunreinigung oder das Gassammeimedium nicht absorbiert und adsorbiert und nicht mit der Verunreinigung und dem Medium reagiert. "Nichthygroskopisch" bedeutet, dass die Hohlfasern nicht mit Wasser oder Wasserdampf auf eine Art in Wechselwirkung treten,

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welche die Querschnittsfläche der Fasern wesentlich verändern würde. Der Betrieb der Diffusionsvorrichtung ist daher gegenüber Feuchtigkeitsschwankungen praktisch unempfindlich.

Die Hohlfasern können beispielsweise aus Polyestern, Polyolefinen oder Acrylharzen bestehen· Bevorzugte Faserwerkstoffe sind Polypropylen, Polyäthylen, Polyethylenterephthalat und Polymere oder Copolymere von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen. Die Hohlfasern können nach einer beliebigen herkömmlichen Methode, beispielsweise durch Schmelzextrusion oder Schmelzspinnen (das bevorzugt wird) hergestellt werden. Was das Schmelzspinnen betrifft, liefern die in den US-PSen 2 999 296, 3 313 000 oder 3 397 427 beschriebenen Methoden beispielsweise erfindungsgemäss verwendbare Hohlfasern mit verschiedenen Innen- und Aussendurchmessern. Es wurde festgestellt, dass Fasern mit einem Innendurchmesser von 15 bis 1 000 μΐη (vorzugsweise 15 bis 500 μπι) die für die Erfindung wesentliche integrierende Funktion wirksam erfüllen. Wenn die gasförmige Verunreinigung organischer Natur ist, bevorzugt man Innendurchmesser von mindestens 500 Jim. Im Falle einer anorganischen gasförmigen Verunreinigung werden Innendurchmesser von 15 bis 45 um, insbesondere 25 bis 40 pm, bevorzugt. Obwohl der Querschnitt des durch die Hohlfasern verlaufenden Kanals normalerweise rund ist, muss dies nicht unbedingt der Fall sein. Der Begriff "Durchmesser¹· bezieht sich hier somit auf die längste gerade Abmessung des Querschnitts.

Das Einbettmaterial kann eine beliebige Formmasse oder dergl. sein, welche bei Raumtemperatur (etwa 21^eC) im wesentlichen fest ist. Das Einbettmaterial soll ferner gegenüber dem Sammelmedium und den Fasern, vorzugsweise auch gegenüber der gasförmigen Verunreinigung inert sein. Viele bekannte, gebräuchliche Paraffinwachse eignen sich für diesen Zweck, ebenso herkömmliche Formmassen auf Epoxygrundlage oder andere polymere Formmassen.

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Eine bevorzugte Einbett- bzw. Formmasse auf Epoxygrundlage enthält ein aminhärtbares Epoxyharz vom Epichlorhydrin/Bisphenol Α-Typ mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 250 bis 280. Ein geeignetes Harz dieses Typs ist beispielsweise das Handelsprodukt Epi-Rez Qy 50821 von Celanese Corporation.

Weitere bevorzugte Einbettmaterialien sind ionomere Harze, wie die ionischen Copolymeren von a-01efinen und a,ßäthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, bei denen 10 bis 90 % der Carboxylgruppen mit Metallionen neutralisiert.sind. Solche Einbettmaterialien sind in der US-PS 32 64 272 beschrieben.

Um sicherzustellen, dass die gasförmige Verunreinigung nur durch die Kanäle der Hohlfasern diffundiert, müssen entweder die Fasern oder das die Längszwischenräume zwischen den Fasern ausfüllende Einbettmaterial für die gasförmige Verunreinigung undurchlässig sein.

Die erfindungsgemässe Diffusionsvorrichtung kann wie folgt hergestellt werden:

Eine Hohlfaser mit dem gewünschten Innendurchmesser wird nach einer beliebigen der vorgenannten Methoden erzeugt und der erhaltene einzelne, lange Strang der Faser wird auf eine Haspel aufgewickelt, bis die gewünschte Fasermenge erreicht ist. Das aufgewickelte Fasergebilde wird dann von der Haspel abgenommen, zur "Verdoppelung" der Anzahl der Faserstränge in der Anordnung gefaltet und in einer langgestreckten Form in innige Berührung mit dem Einbettmaterial gebracht. Der transversale Querschnitt der Form hat im wesentlichen die für die Diffusionsvorrichtung gewünschte Grosse und Form. Beispielsweise würde der Formquerschnitt zur Herstellung der Diffusionsvorrichtung von Figur 1 kreisförmig oder zur Herstellung der Diffusionsvorrichtung von

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Figur 2 entsprechend der Kante 4 ausgebildet sein.

Beispielsweise kann eine Figur 2 entsprechende Vorrichtung mit bevorzugten Abmessungen dadurch hergestellt werden, dass man eine zweiteilige Form mit einem transversalen Querschnitt von etwa 5t1 cm χ 1,1 mm verwendet. Eine 0,051 mm (2 mils) dicke Folie aus einem ionischen Copolymeren (wie vorstehend beschrieben) wird dann in Jede Formhälfte gegeben. Der in der vorgenannten Weise hergestellte, gefaltete Strang von parallelen Fasern wird sodann in die Form gelegt, welche anschliessend kraftvoll geschlossen wird, wobei die Fasern zwischen den beiden Folien sandwichartig eingeschlossen werden. Die Form wird dann 15 bis 20 Minuten auf 120⁰C erhitzt, wobei die Folien aus dem als Einbettmaterial dienenden ionischen Copolymeren schmelzen und das geschmolzene Material in die Längszwischenräume zwischen den Fasern eindringt. Die Form wird ausserdem unter Druck gesetzt, damit das Eindringen des Einbettmaterials und das Herausquetschen seines Überschusses gefördert werden.

Man lässt die Form dann abkühlen. Das gebildete Band aus eingebetteten parallelen Fasern wird hierauf entnommen und kann quer durchgeschnitten werden, wobei man offenendige Fasern mit der gewünschten Länge, die wie längs der Linie D in Figur 2 orientiert sind, erhält.

Eine Vorrichtung gemäss Figur 1 kann dadurch erzeugt werden, dass man einen Strang von Hohlfasern (wie oben beschrieben) in eine Form mit kreisförmigem Querschnitt gibt. Anschliessend kann beispielsweise ein flüssiges Epoxyharz zur Tränkung der Fasern in die Form gegossen werden. Das Epoxyharz kann gehärtet werden, wobei man gleichzeitig Druck auf die Form anwendet, um das überschüssige Epoxyharz herauszuquetschen und zu gewährleisten, dass die Längszwischenräume zwischen

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den Fasern im wesentlichen gefüllt werden. Nach der Härtung kann der erhaltene, aus eingebetteten Fasern bestehende Strang quer durchgeschnitten werden, wobei man einen Pfropfen bzw. Block aus eingebetteten, offenendigen Fasern (wie in Figur 1) erhält.

Abgesehen von der Länge der Hohlfasern braucht die Grosse der Diffusionsvorrichtung nicht streng geregelt zu werden; sie hängt normalerweise lediglich von der vorgesehenen Verwendung der Vorrichtung ab. Obwohl die Faserlänge auch nicht kritisch ist, beeinflusst sie die Arbeitsweise der Vorrichtung. Wie aus dem Fick¹sehen Gesetz ersichtlich ist, ist die durch Diffusion durch die Faser übertragene Gasmenge der Faserlänge umgekehrt proportional. Wenn man die Vorrichtung beispielsweise in einem Dosimeter für gasförmige Verunreinigungen verwendet, können Fasern mit einem Innendurchmesser von 15 bis 1 000 ym eine Länge von 2 bis 8 mm (vorzugsweise 3 bis 6,5 mm) aufweisen. Diese Abmessungen ermöglichen eine optimale Ausübung der integrierenden Funktion eines die Diffusionsvorrichtung beinhaltenden Dosimeters.

Auch die Anzahl der Hohlfasern in der Diffusionsvorrichtung ist nicht kritisch; theoretisch kann die Vorrichtung eine beliebige Fasermenge enthalten. Es können 1 bis 100 000 Fasern vorhanden sein. Die besten Resultate, insbesondere bei anorganischen Gasen, werden jedoch mit 200 bis 25 000 Fasern, vorzugsweise 3 000 bis 15 000 Fasern, erzielt.

Obwohl die erfindungsgemässe Diffusionsvorrichtung hauptsächlich unter Bezugnahme auf ihre Anwendung in einem Dosimeter für gasförmige Verunreinigungen beschrieben wird, eignet sie sich auch für andere, auf einer Fliesshemmung oder Diffusionsübertragung beruhende Anwendungsformen, wie die Molekülauftrennung von zwei Substanzen mit unterschiedlichen Diffusionsfähigkeiten.

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Die erfindungsgemäsee Diffusionsvorrichtung eignet sich wegen ihrer Fähigkeit zur Integrierung, d.h. Anzeige der Durchschnittskonzentration einer gasförmigen Verunreinigung während einer gegebenen Zeitspanne besonders gut für Gasverunreinigungsdosimeter. Dabei erfüllt die Vorrichtung ihre Funktion dadurch, dass sie von der in der Umgebungsluft enthaltenen gasförmigen Verunreinigung passiv Proben im Verhältnis zur Konzentration der Verunreinigung in der Luft entnimmt, indem sie eine Diffusion der Verunreinigung gemäss dem Fick*sehen Gesetz in das Innere eines Behältnisses .gestattet, wo die Verunreinigung bis zu ihrer Analyse verbleibt.

Ein erfindungsgemässes persönliches Dosimeter besteht in seiner einfachsten Form im wesentlichen aus einer Kombination der Diffusionsvorrichtung mit einem Behältnis für die gasförmige Verunreinigung, welches ein Sammel- bzw. Auffangmedium für die Verunreinigung enthalten kann. Im Sammelmedium werden die gasförmige Verunreinigung oder deren Ionen in einer leichter als die gasförmige Form analysierbaren Form gehalten. Beim Zusammenbau des Dosimeters für den Gebrauch wird die Diffusionsvorrichtung so im Behältnis eingebettet , dass ein Ende der Faseranordnung zur Atmosphäre offen ist und das andere Ende mit dem Inneren des Behältnisses in Verbindung steht. Das Innere des Behältnisses wird ansonsten in luft- und flüssigkeitsdichter Weise von der Atmosphäre abgedichtet; dies bedeutet jedoch nicht, dass die Möglichkeit ausscheidet, dass das Behältnis z.B. einen auf diese Weise abdichtbaren, entfernbaren Verschluss aufweisen kann. Das Sammelmedium kann entweder in der Nachbarschaft zu den oder entfernt von den Faserenden, welche sich in das Behältnisinnere öffnen, angeordnet werden«

Der für das Behältnis verwendete Werkstoff sollte gegenüber der gasförmigen Verunreinigung und dem Sammelmedium undurch-

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lässig und inert sein. Der Werkstoff kann steif oder biegsam sein. Glas, Metalle oder beliebige polymere Materialien, wie Polystyrol, Polyäthylen oder Polypropylen, wie sie üblicherweise für Laborprüfröhrchen, -ampullen oder -küvetten verwendet werden, sind geeignet. Die perfluorierten Polymeren von Äthylen und Propylen, wie Teflon® (E.I. du Pont de Nemours and Company) sind ebenfalls verwendbar.

Die Grosse des Dosimeters entspricht am zweckmässigsten einem "Taschenformat¹¹, damit das Dosimeter von einer der zu messenden Verunreinigung ausgesetzten Person leicht getragen werden kann.

Ein solches Dosimeter kann beispielsweise aus einer herkömmlichen, 5 ml fassenden Presspolystyrol-Laborküvette bestehen, welche einen abnehmbaren Verschluss aufweist, der in die Küvette in luft- und flUssigkeitsdichter Weise eingefügt werden kann. Eine stopfen- bzw. blockartige Diffusionsvorrichtung des in Figur 1 gezeigten Typs wird in der vorgenannten Weise unter Verwendung von Epoxyharz Epi-RezQy 50821 als Einbettmaterial so hergestellt, dass sie 6 600 hohle Propylenfasern mit einem Aussendurchmesser von jeweils 50 \im und einem Innendurchmesser von jeweils 30 μιη enthält. Sowohl das genannte Epoxyharz als auch Polypropylen sind gasundurchlässig. Die Fasern in dieser Vorrichtung haben eine Länge von etwa 3,15 mm und sind in paralleler Weise in einer Formation eines Durchmessers von etwa 6,35 mm eingebettet.

Ein dem Durchmesser der Faserformation der Diffusionsvorrichtung entsprechendes kreisförmiges Loch wird dann in den Verschluss der Küvette gebohrt, und die Faseranordnung wird zwangsweise in das Loch eingepasst und darin um ihren Umfang mit weiterem Einbettmaterial abgedichtet. Wenn man den Verschluss auf die Küvette aufsetzt, bilden die Hohlfasern da-

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her die einzige-Verbindung-zwischen dem Küvetteninneren und der Atmosphäre. In den nachfolgenden Erläuterungen wird das vorgenannte, speziell beschriebene Dosimeter als "."Prototyp" bezeichnet.

über die Faseröffnungen- an" der Diffusionsvorrielitung, welche .mit dem Inneren, des Behältnisses des erfindungsg'emässen. Dosimeters kommunizieren, -kann gegebenenfalls eine poröse, hydrophobe Folie mit einer Dicke von 15 bis 7500 μηα gelegt werden« Die Folie kann beispielsweise "aus Polymeren oder Copolymeren von"Tetrafluorethylen- und Hexafluorpropylen bestehen.'Es -wurde -festgestellt, dass die Gegenwart einer solchen -Folie den Durchgang der. gasföraiigen Verunreinigung von den inneren Enden der Fasern, zum Sammeliaediiaia nicht stört. Dies-.gilt .unabhängig von-der Porosität der. Folie oder-der Grosse der Poren. BIe Funktion der Folie besteht darin, dass sie die Sammellösung (wenn diese Form eines Sammelmediums verwendet wird) daran hindert,, in die Hohlfasern einzuströmen» Dies kann mit Hilfe-einer Folie erreicht werden, welche zu-50 bis -80 %_porös ist und "eine Porengrösse von etwa 0,1 bis 3 μ» aufweist. Eine für diesen Zweck geeignete Substanz ist GortexvS)von V.L. Gore and Associates.

Das Sammeliaeditaii ist im allgemeinen - ein Material, -welches die zu messende gasförmige Verunreinigung absorbiert oder" adsorbiert oder mit der Verunreinigung reagiert oder sich auf sonstige Weise mit dieser vereinigt. Unabhängig von der Art und Weise, mit welcher das Sammelmedium, wie oben erläutert, mit der gasförmigen Verunreinigung in Wechselwirkung tritt, muss die Menge oder Konzentration (strength) des Sammelmediums für eine vollständige Wechselwirkung mit der Gesamtmenge der Verunreinigung, mit der sie in Berührung kommt, ausreichen. Das Sammelmedium ist häufig spezifisch für die spezielle gemessene Verunreinigung. Beispiele

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für geeignete Medien sind wässrige Lösungen von Oxidationsmitteln oder Triäthanolamin zur Absorption von Stickstoffdioxid, Lösungen von Kalium- oder Natriumtetrachlormercurat zur Absorption von Schwefeldioxid und Lösungen von Schwefelsäure oder anderen Säuren zur Absorption von Ammoniak. Holzkohle oder gepulverte Kohle mit hoher spezifischer Oberfläche sowie Metallpulver oder -folien bzw. -filme können zur Adsorption vieler organischer gasförmiger Verunreinigungen herangezogen werden.

Bei der Verwendung wird ein solches Dosimeter, wie es vorstehend beschrieben ist, teilweise oder gänzlich mit einem Sammelmedium gefüllt, welches im Hinblick auf die spezielle, zu kontrollierende Verunreinigung ausgewählt wird. Das Dosimeter kann von der Person, welche der Verunreinigung ausgesetzt wird, getragen oder so angeordnet werden, dass es einer Umgebungsluftprobe ausgesetzt wird, welche für die Luft repräsentativ ist, der die betreffende Person ausgesetzt ist. Nachdem das Dosimeter eine Zeitlang der zu untersuchenden Atmosphäre ausgesetzt worden ist, wird das Sammelmedium auf seinen Gehalt an der gasförmigen Verunreinigung analysiert. Die dabei erhaltenen Werte können mathematisch unter Anwendung des Fick¹sehen Gesetzes in Relation zur Umgebungskonzentration gebracht werden, wobei man das Durchschnittsausmass der Einwirkung der Verunreinigung während der Einwirkungszeit erhält.

Die Analyse kann dadurch vorgenommen werden, dass man das Sammelmedium ganz oder teilweise entnimmt und die Spektralcharakteristika photometrisch z.B. mit einem Spektrophotometer oder Kolorimeter misst oder die thermischen oder physikalischen Eigenschaften des Sammelmediums bestimmt. Wenn das Sammelmedium eine Absorptionslösung ist, besteht eine bevorzugte Analysenmethode darin, dass man die Lösung mit speziellen Reagentien behandelt, welche zu einer Farb-

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bildung führen, deren Intensität von der Konzentration der gasförmigen Verunreinigung in der Lösung abhängt, und dann die Konzentration mit einem geeichten Kolorimeter oder Spektrophotometer bestimmt.

Methoden zur kolorimetrischen Analyse von z.B. Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid und Ammoniak in Luft sind in den Verfahren des National Institute for Occupational Safety and Health Nr. 160 (Veröffentlichung 121, 1975), 108 (Veröffentlichung 136, 1974) und 205 (Veröffentliehung 121, 1975) beschrieben. Die in den genannten Veröffentlichungen beschriebenen Methoden können leicht so modifiziert werden, dass sie sich für die Analyse von Absorptionslösungen eignen, welche aus bestimmungsmässig verwendeten erfindungsgemässen Dosimetem entnommen wurden.

Die Berechnungen mit Hilfe des Pick»sehen Gesetzes können dadurch umgangen werden, dass man das erfindungsgemässe Dosimeter so eicht, dass eine direkte Beziehung zwischen den kolorimetrischen oder spektrophotometrischen Messdaten und der Umgebungskonzentration der gasförmigen Verunreinigung erzielt wird. Bei einer solchen Eichung werden beispielsweise 16 dem vorgenannten Prototyp entsprechende Küvettendosimeter mit 4 ml eines Sammelmediums in Form einer 0,1 η Lösung von H₂SO^ in entionisiertem, destilliertem Wasser gefüllt. Jedes Dosimeter weist eine poröse hydrophobe Schicht des beschriebenen Typs mit einer Dicke von 75 μπι, einer Porengrösse von etwa 0,2 pm und einer Porosität von 50 bis 95 % auf. Acht Stunden lang werden eine Gruppe von vier Dosimetem Luft mit 14,2 ppm Ammoniak, eine zweite Gruppe von vier Dosimetem Luft mit 20 ppm Ammoniak, eine dritte Gruppe von vier Dosimetem Luft mit 52,1 ppm Ammoniak und eine vierte Gruppe von vier Dosimetem Luft mit 73,9 ppm Ammoniak ausgesetzt. Nach der Einwirkungsperiode

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versetzt man die Schwefelsäure in den 16 Dosimetern jeweils mit 0,5 ml Nessler-Reagens (KJ/HgJp/NaOH im Gewichtsverhältnis 2,2:1:20).

Bei der Zugabe des Nessler-Reagens tritt in den Lösungen eine gelbe Farbe mit unterschiedlichen Intensitäten in Erscheinung. Man lässt 5 Minuten bis zur vollständigen Entwicklung der Farbe verstreichen, wonach man die 16 Lösungen, in Gruppen entsprechend der Ammoniakkonzentration, welcher sie ausgesetzt wurden, aus den jeweiligen Dosimetern entnimmt und mit einem Spektrophotometer unter Verwendung einer optischen Zelle (1 cm) auf die Extinktion (absorbance) bei 425 nm testet. Das Spektrophotometer wurde vorher so eingestellt, dass es keine Absorption als 0 und 100 96 Absorption als 2,0 an einer linearen Skala anzeigt. Die Resultate sind aus folgender Gegenüberstellung ersichtlich:

Einwirkung Extinktion bei 425 nm (ppm NH,/8 Std.) (4 Dosimeter)

14,2	0,118 0,150 0,169 0,191
20,0	0,48 0,57 0,41 0,41
52,1	1,12 1,10 1,21 1,10
73,9	1,66 1,65 1,62 1,84

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Um das Dosimeter zur Feststellung einer Relation zwischen der Spektrophotometerablesung und der Durchschnittskonzentration der Verunreinigung über die 8-stündige Einwirkungsperiode zu eichen, zieht man an einem linearen Diagramm, auf dem die Durchschnittskonzentration über 8 Stunden gegen die Extinktion (Skala 0,0 bis 2,0) aufgetragen ist, die beste Gerade unter Anwendung der Analyse der kleinsten Fehlerquadrate durch die erhaltenen Datenpunkte.

Die am meisten bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Dosimeters ist eine in sich geschlossene Einheit, welche vordosierte Mengen des Sammeläediums in einem inneren Behältnis und die farbbildenden Reagentien getrennt innerhalb des Dosimeters dicht verschlossen enthält, wobei die Reagentien jedoch mit dem Sammelmedium im Behältnisinneren in Kontakt gebracht werden können. Das Dosimeter erlaubt eine direkte Analyse des Sammelmediums, ohne dass dieses aus dem Behältnis entnommen wird.

Ein solches Dosimeter ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt; es ist wie folgt aufgebaut und kann wie folgt hergestellt werden: Eine Basisfolie 7 aus undurchlässigem polymerem Material, welches vorzugsweise biegsam ist, weist mindestens eine Vertiefung 6 auf. Normalerweise sind mehrere Vertiefungen 6 vorhanden, welche linear im Abstand längs des Umfangs der Folie 7 (wie gezeigt) angeordnet sein können. Die Folie ist vorzugsweise transparent und thermoplastisch und kann aus Olefinpolymeren, halogenierten Polymeren, Polyestern oder ionomeren Harzen bestehen. Bevorzugte Folienmaterialien sind in der US-PS 32 64 272 beschrieben. Diese Materialien sind ionische Copolymere von a-01efinen und α,β-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, deren Carbonsäuregruppen zu 10 bis 90 % mit Metallionen neutralisiert sind.

Die Grosse der Folie 7 ist nicht kritisch; vorzugsweise ist

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die Grosse so bemessen, dass die Folie leicht in einem Dosimeter einzusetzen ist, welches in einfacher Weise von einer Person getragen oder transportiert werden kann. Die Vertiefungen 6 können leicht durch Druckanwendung auf die Folie mit einem geeigneten, gegebenenfalls erhitzten Stempel oder auf sonstige Weise erzeugt werden.

Vorbemessene Mengen der Reagentien werden in beliebiger zweckmässiger Weise in die Vertiefungen 6 eingebracht. Das Sammelmedium wird in den zentralen Teil der Folie 7 gegeben. Wenn das Sammelmedium eine Flüssigkeit ist, kann seine Zugabe leichter vorgenommen werden, indem man zuerst auf entsprechende Weise wie bei der Herstellung der Vertiefungen 6 im Mittelteil der Folie eine Vertiefung erzeugt. Diese zentrale Vertiefung ist normalerweise grosser als jede der Vertiefungen 6.

Nach der Aufbringung des Reagens und des Sammelmediums auf die Folie 7 wird eine Deckfolie 8, welche der Folie 7 hinsichtlich der Zusammensetzung und im wesentlichen hinsichtlich der Grosse entspricht, auf die Folie 7 gelegt. Dann werden Hitze und Druck auf die Bereiche B, welche die die Reagentien enthaltenden Vertiefungen 6 umgeben, beispielsweise mit Hilfe eines herkömmlichen Heissiegelstempels angewendet, wodurch getrennte Abteile bzw. Kammern für jedes Reagens geschaffen werden. Die Versiegelungen bzw. Abdichtungen längs der Bereiche B werden durch sorgfältige Regelung der Wärmezufuhr oder durch Erzeugen einer nur schmalen Abdichtung bewusst zerbrechbar ausgebildet. Die Bildung der Abdichtungen kann insbesondere so geregelt werden, dass man Abdichtungen erhält, die später durch Druckanwendung auf die in den Abteilen befindlichen Reagentien aufgebrochen werden können. Wahlweise kann man Klebstoffe oder andere Bindungsformen anwenden, vorausgesetzt, dass in diesen Bereichen aufbrechbare Bindungen erzeugt werden. Anschliessend werden Hitze und Druck auf die drei Bereiche A ausgeübt, da-

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mit eine permanente, fluiddichte Bindung an den drei entsprechenden Kanten der Folien 7 und 8 geschaffen wird.

Eine Gasdiffusionsvorrichtung 3 des vorstehend in Verbindung mit Figur 2 beschriebenen Band-Typs wird parallel und in nächster Nähe zur ungebundenen Kante der Basisfolie 7 sowie parallel zu und fluchtend mit der vierten, ungebundenen Kante der Deckfolie 8 angebracht. Die Hohlfasern der Diffusionsvorrichtung 3 werden dadurch horizontal zur Ebene der Folie 7 und senkrecht auf die vier Kanten der Folie 7 und 8 orientiert. Die Diffusionsvorrichtung 3, welche so zwischen die Folien 7 und 8 sandwichartig eingefügt wird, wird mit den Folien durch Hitze- und Druckanwendung oder mittels Klebstoffen, welche für das Sammelmedium und die Reagentien undurchlässig und gegenüber diesen Komponenten chemisch inert sein sollten, verbunden.

Die Bindung zwischen der Diffusionsvorrichtung 3 und Jeder der Folien sollte flüssigkeits- und luftdicht sein, wodurch die Ausbildung der Reaktionskammer 5 vervollständigt wird. Die Reaktionskammer 5 ist das Innere des abgedichteten Behältnisses, welches zwischen den Folien 7 und 8 ausgebildet wird, und enthält das Sammelmedium. Die relativen Positionen der Diffusionsvorrichtung 3 und der Folien 7 und 8 sind derart, dass ein Ende der Hohlfasern an der Kante 4 gegenüber der Atmosphäre offen ist und das andere Ende an der Kante 9 mit dem Inneren der Reaktionskammer 5 kommuniziert. Wenn das Sammelmedium eine Flüssigkeit ist, kann man - wie erwähnt - eine poröse, hydrophobe Folie mit der Kante 9 verbinden.

Man kann das bevorzugte Dosimeter von Figur 3 auch in der Weise herstellen, dass man die Zugabe der Reagentien und des Sammelmediums zuletzt vornimmt. In diesem Falle wird das Dosimeter ansonsten in der beschriebenen Weise erzeugt. Die Reagentien und das Sammelmedium können dadurch

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an Ort und Stelle gebracht werden, dass man die Deckfolie an einer passenden Stelle mit einer hypodermischen Nadel durchbohrt und eine abgemessene Menge des Sammelmediums oder Reagens in die passende Kammer oder das passende Abteil einspritzt. Die mit der hypodermischen Nadel erzeugten Löcher können dann thermisch versiegelt werden.

Die im bevorzugten Dosimeter eingesetzte Diffusionsvorrichtung kann ausserdem eine stopfen- bzw. blockartige Vorrichtung (wie in Figur 1 gezeigt) anstelle einer bandartigen Vorrichtung (wie in Figur 2 gezeigt) sein. In diesem Falle kann der Stopfen bzw. Block entweder in die Folie 7 oder in die Folie 8 in der Weise dicht eingebracht werden, dass dieselbe Relation der Diffusionsvorrichtung und der darin befindlichen Hohlfasern zur Reaktionskammer erzielt wird, wie vorstehend bezüglich der bandartigen Diffusionsvorrichtung beschrieben ist.

Mit Ausnahme des Einbaus einer Diffusionsvorrichtung entspricht das Behältnis des bevorzugten Dosimeters im wesentlichen der in der US-PS 34 76 515 beschriebenen Testpackung. Auf die genannte US-PS wird hier ausdrücklich Bezug genommen.

Beim Gebrauch wird das bevorzugte Dosimeter der die gasförmige Verunreinigung enthaltenden Luft während einer Zeitspanne ausgesetzt, für welche die mittlere Verunreinigungskonzentration bestimmt werden soll. Nach der Aussetzung werden die ausgewählten Reagensabteile, welche die für die Analyse notwendigen Reagentien enthalten, aufgebrochen, und ihr Inhalt wird in die Reaktionskammer abgegeben und darin mit dem Sammelmedium vermischt. Das Aufbrechen der Abteile kann sehr leicht durch Druckanwendung (beispielsweise durch Quetschen mit den Fingern) erreicht werden. Die Reagentien und das Sammelmedium können gründlich vermischt werden, indem man eine leichte, pulsierende Kraft mit den Fingern auf

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die die Reaktionskammer bildenden, biegsamen Folien ausübt.

Da das bevorzugte Dosimeter biegsam und transparent ist, kann man den Inhalt der Reaktionskammer direkt ohne Entnahme einer Probe aus dem Dosimeter analysieren. Wenn die Analyse photometrisch vorgenommen werden soll, kann man das Dosimeter in einer Stellung befestigen, in welcher elektromagnetische Strahlung durch den Inhalt der Reaktionskammer gerichtet werden kann, wobei die unabsorbierte (d.h. durchgelassene) Strahlung einem geeigneten Registriergerät bzw. Detektor zugeleitet wird. Die bevorzugte Methode beruht auf der Anwendung von Reagentien, welche die Farbe des Sammelmediums abhängig von der aufgenommenen Menge der gasförmigen Verunreinigung verändern, und anschliessenden Analyse mit Strahlen im Bereich des sichtbaren Lichts unter Verwendung eines !Colorimeters oder Spektrophotometers.

Zur Erleichterung einer solchen Analyse kann das Dosimeter fakultativ Einrichtungen enthalten, mit deren Hilfe es in einer solchen Stellung, dass eine optische Zelle mit konstanter Tiefe gebildet wird, befestigt werden kann. Ein Beispiel für solche Einrichtungen ist ein ringförmiges Element mit radial hindurchverlaufenden Kanälen, welches innerhalb der Heaktionskammer an der Innenfläche der Folie 7 oder 8 angebracht wird. Die Dicke des Ringes bestimmt die optische Tiefe und die Kanäle gewährleisten, dass eine Probe des Reaktionskammerinhalts die durch den Mittelraum des Ringes gebildete optische Zelle füllt.

Zur-~ beispielhaften' Erläuterung der integrierenden Fähigkelten - der erfindungsgemässen Gasdiffusionsvorrichtung _ werden

acht Küife'fcteadosiEeter, welche dem" Kflvettendoslmeter des Prototyps pail; der Ausnahme - entsprechen, dass - die Diffusions-10 000 Hohlfasern esitMlt, 'jeweils mit- 4-ml.- ■"

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einer O,1n Lösung von Schwefelsäure in entionisiertem destilliertem Wasser gefüllt. Die Dosimeter werden jeweils etwa 200 ppm/Std. Ammoniak ausgesetzt: vier der Dosimeter (Gruppe 1) werden 6 Stunden Luft mit etwa 33 »5 ppm Ammoniak ausgesetzt, während die übrigen vier Dosimeter (Gruppe 2) 2,5 Std. Luft mit etwa 87,3 ppm Ammoniak ausgesetzt werden.

Nach den Einwirkungen werden die Dosimeter jeweils unter Verwendung von Nessler-Reagens und eines Spektrophotometers in der vorstehend beschriebenen Weise analysiert. Die mittlere Extinktion der vier Dosimeter beträgt im Falle der ersten Gruppe 0,72 und im Falle der zweiten Gruppe 0,75; daraus geht hervor, dass die Aufnahme der gasförmigen Verunreinigung bei Einwirkungen mit unterschiedlichen Intensitäten,jedoch ähnlichen integrierten Gesamtwerten, im wesentlichen gleich ist.

Ende der Beschreibung

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Claims

\1. KJ

PATENTANSPRÜCHE

Gasdiffusionsvorrichtung, enthaltend

a) eine Vielzahl von eingebetteten parallelen Hohlfasern (2), welche im wesentlichen nicht-hygroskopisch sind und einen Innendurchmesser von 15 bis 1000 μπι aufweisen, und

b) Einbettmaterial (1), welches die longitudinalen Zwischenräume (la) zwischen den Fasern (2) ausfüllt.
2. Gasdiffusionsvorrichtung zur Hemmung des Fliessens einer gasförmigen Verunreinigung, enthaltend

a) eine Vielzahl von eingebetteten parallelen Hohlfasern (2), welche im wesentlichen nicht-hygroskopisch und gegenüber der gasförmigen Verunreinigung inert sind und einen Innendurchmesser von 15 bis 500 pm aufweisen, und

b) Einbettmaterial (1), welches die longitudinalen Zwischenräume (la) zwischen den Fasern (2) ausfüllt,

wobei die Fasern (2) und/oder das Einbettmaterial (1) gegenüber der gasförmigen Verunreinigung undurchlässig sind (ist).

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ORIGINAL INSPECTED

■J-
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens 200 Fasern (2) mit einer Länge von jeweils 2 bis 8 mm enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (2) aus Polypropylen, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat oder Polymeren oder Copolymeren von Tetrafluoräthylen und/oder Hexafluorpropylen bestehen.
5. Gasdiffusionsvorrichtung zur Hemmung des Fliessens einer gasförmigen Verunreinigung, enthaltend

a) 200 bis 25 000 eingebettete parallele Hohlfasern (2) mit einem Innendurchmesser von 15 bis 45 μΐη und einer Länge von jeweils 2 bis 8 mm, wobei die Fasern aus Polypropylen, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat oder Polymeren oder Copolymeren von Tetrafluoräthylen und/oder Hexafluorpropylen bestehen, und

b) Einbettmaterial (1), welches die longitudinalen Zwischenräume (1a) zwischen den Fasern (2) ausfüllt, wobei das Einbettmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Paraffinwachsen, Polymeren auf Epoxygrundlage und ionomeren Harzen,

wobei die Fasern (2) und/oder das Einbettmaterial (1) gegenüber der gasförmigen Verunreinigung undurchlässig ist (sind).
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 in Form eines Stopfens (plug).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 in Form eines Bandes (3).
8. Dosimeter für den Nachweis einer gasförmigen Verunreini-

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gung, enthaltend

1) ein geschlossenes Behältnis (A) und

2) eine Gasdiffusionsvorrichtung (3)1 welche einen Teil der Begrenzung des Behältnisses (A) bildet und welche eine Vielzahl von eingebetteten parallelen Hohlfasern, die im wesentlichen nicht-hygroskopisch und gegenüber der gasförmigen Verunreinigung inert sind und einen Innendurchmesser von 15 bis 1 000 μΐη aufweisen, und Einbettmaterial enthält, welches die längsseitigen Zwischenräume zwischen den Fasern ausfüllt, wobei die Fasern und/oder das Einbettmaterial gegenüber der gasförmigen Verunreinigung undurchlässig ist (sind) und wobei die Hohlfasern die einzige Verbindung zwischen der Atmosphäre und dem Inneren des Behältnisses bereitstellen.
9. Dosimeter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus Polypropylen, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat oder Polymeren oder Copolymeren von Tetrafluoräthylen und/oder Hexafluorpropylen bestehen.
10. Dosimeter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern einen Innendurchmesser von 15 bis 500 μια aufweisen und dass das Behältnis ein Sammelmedium enthält, welches zur Wechselwirkung mit der gasförmigen Verunreinigung befähigt ist.
11. Dosimeter nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem einen porösen, hydrophoben, inerten Film enthält, der in Kontakt mit den Enden der Fasern steht, die zum Inneren des Behältnisses offen sind.
12. Dosimeter für den Nachweis einer gasförmigen Verunreini-

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gung, enthaltend

a) ein taschen- bzw. sackartiges Behältnis (A) aus polymerem Material mit mindestens einem Abteil, welches weniger als das gesamte Volumen des Behältnisses einnimmt und eine Reaktionskammer (5) übrig lässt, wobei das Abteil dafür ausgebildet ist, eine vorbestimmte Menge eines Testreagens zu enthalten und dieses Reagens in die Reaktionskammer unabhängig von irgendwelchen anderen Reagentien, welche in irgendwelchen anderen Abteilen vorliegen, freizugeben, und wobei die Reaktionskammer dafür ausgebildet ist, ein Sammelmedium für die gasförmige Verunreinigung zu enthalten, und

b) eine in eine Begrenzung des Behältnisses (A) eingefügte Gasdiffusionsvorrichtung (3), welche eine Vielzahl von eingebetteten parallelen Hohlfasern, die im wesentlichen nicht-hygroskopisch und gegenüber der gasförmigen Verunreinigung inert sind und einen Innendurchmesser von 15 bis 1 000 μιη aufweisen, und Einbettmaterial enthält, welches die longitudinalen Zwischenräume zwischen den Hohlfasern ausfüllt, wobei die Hohlfasern und/oder das Einbettmaterial gegenüber der gasförmigen Verunreinigung undurchlässig ist (sind) und wobei die Hohlfasern die einzige Verbindung zwischen der Atmosphäre und dem Inneren der Reaktionskammer bereitstellen.
13. Dosimeter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens 200 Fasern umfasst, wobei die Fasern aus Polypropylen, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat oder Polymeren oder Copolymeren von Tetrafluoräthylen und/oder Hexafluorpropylen bestehen, und dass das Einbettmaterial ein Paraffinwachs, ein Polymeres auf Epoxygrundlage oder ein ionomeres Harz ist.

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14. Dosimeter nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem einen porösen, hydrophoben inerten Film enthält, der in Kontakt mit den Enden der Fasern steht, die gegenüber der Reaktionskammer (5) offen sind.
15. Dosimeter für den Nachweis einer gasförmigen Verunreinigung, enthaltend

a) ein taschen- bzw. sackartiges Behältnis (A) aus einem biegsamen polymeren Material mit mindestens einem Abteil, welches weniger als das gesamte Volumen des Behältnisses einnimmt und eine Reaktionskammer (5) übrig lässt, wobei das Abteil dafür ausgebildet ist, eine vorbestimmte Menge eines Testreagens zu enthalten und dieses Reagens in die Reaktionskammer unabhängig von irgendwelchen anderen Reagentien, welche in irgendwelchen anderen Abteilen vorliegen, freizugeben, und wobei die Reaktionskammer dafür ausgebildet ist, ein Sammelmedium für die gasförmige Verunreinigung zu enthalten, und

b) eine in eine Begrenzung des Behältnisses (A) eingefügte Gasdiffusionsvorrichtung (3), welche 200 bis 25 000 eingebettete parallele Hohlfasern aus Polypropylen mit einem Innendurchmesser von 15 bis 45 μπι und einer Länge von 2 bis 8 mm und Einbettmaterial, welches die longitudinalen Zwischenräume zwischen den Hohlfasern ausfüllt, enthält, wobei das Einbettmaterial ein Paraffinwachs, ein Polymeres auf Epoxygrundlage oder ein ionomeres Harz ist und wobei die Hohlfasern die einzige Verbindung zwischen der Atmosphäre und dem Inneren der Reaktionskammer (5) bilden, sowie

c) einen porösen, hydrophoben, inerten Film, welcher in Kontakt mit den Enden der Fasern steht, die gegenüber dem Inneren der Reaktionskammer (5) offen sind·

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16. Dosimeter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem innerhalb der Reaktionskammer (5) eine Einrichtung zur Erleichterung der photometrischen Analyse durch Bereitstellung einer optischen Zelle aufweist.
17. Dosimeter nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdiffusionsvorrichtung die Form eines Bandes (3) aufweist.
18. Dosimeter nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Sammelmedium für Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid oder Ammoniak enthält.
19. Dosimeter nach Anspruch 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem mindestens ein Testreagens enthält.
20. Dosimeter nach Anspruch 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelmedium eine Lösung von Natriumtetrachlormercurat oder Kaliumtetrachlormercurat in Wasser ist und das Testreagens zur Bestimmung der Gegenwart von Schwefeldioxid dient.
21. Dosimeter nach Anspruch 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelmedium eine wässrige Triäthanolaminlöeung ist und das Testreagens zur Bestimmung der Gegenwart von Stickstoffdioxid dient.
22. Dosimeter nach Anspruch 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Sammelmedium wässrige Schwefelsäure ist und das Testreagens zur Bestimmung der Gegenwart von Ammoniak dient.
23. Verfahren zur Bestimmung des integrierten Ausgesetztseins gegenüber einer gasförmigen Verunreinigung in der

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Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, dass man

a) eine Probe der gasförmigen Verunreinigung im Verhältnis zu ihrer atmosphärischen Konzentration während einer gegebenen Zeitspanne entnimmt, indem man die Verunreinigung durch eine Vielzahl von Hohlfasern diffundieren lässt,

b) die so diffundierte gasförmige Verunreinigung in einer vorbestimmten Menge eines für die Verunreinigung geeigneten Sammelmediums sammelt,

c) die Konzentration der gasförmigen Verunreinigung im Sammelmedium bestimmt und

d) die Konzentration der gasförmigen Verunreinigung in der Atmosphäre bestimmt, indem man die Konzentration im Sammelmedium mit anderen Konzentrationen der Verunreinigung im Sammelmedium vergleicht, welche bei der Probennahme bekannter atmosphärischer Konzentrationen der gasförmigen Verunreinigung bestimmt wurden.
24. Verfahren nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern aus Polypropylen, Polyäthylen, Polyäthylenterephthalat oder Polymeren oder Copolymeren von Tetrafluoräthylen und/oder Hexafluorpropylen bestehen und einen Innendurchmesser von 15 bis 1 000 μια aufweisen.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Konzentration der gasförmigen Verunreinigung im Sammelmedium photometrisch durchgeführt wird.

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