DE3120362A1

DE3120362A1 - Verfahren und einrichtung zur mengenmessung loeslicher substanzen wie auftausalzen auf einer fahrbahnoberflaeche

Info

Publication number: DE3120362A1
Application number: DE19813120362
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Chem. 3500 Kassel Budan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1981-05-22
Publication date: 1982-12-30

Description

Gerhard Budan 10.5.1981

Rasenallee 28, 3500 Kassel

Verfahren und Einrichtung zur Mengenmessung löslicher Substanzen wie Auftausalzen auf einer Fahrbahnoberfläche

Zusatz zu DBP ( P 30 19 34-1.0 )

Gerhard Budan 10.5.1981

In der Anmeldung i¹ ^O V-J 541.O werden ein Verfahren und eir i'izurichtung beschrieben zur längenmessung löslicher Substar zen wie Auftausalzen, auf einer Fahrbahnoberfläche, wonach ein Probenahmeband auf die feuchte bezw. besonders angefeuchtete Fahrbahn gedruckt wird und die saugfähige Innenlage des Bandes Strassenflüssigkeit durch kalibrierte Fenster in der Abdeckung der Innenlage aufsaugt. Die Größe der Fenster einerseits und die Größe des Fleckes der aufgesaugten Flüssigkeit in der Innenlage des Bandes andererseit sind ein Maß für die Schichtdicke des Flüssigkeitsfilmes au der Fahrbahn, sodass nach Messung oder eingrenzender Bestim mung der Chloridkonzentration der Strassenflüssigkeit auf die Menge Restsalz pro Flächeneinheit Fahrbahn geschlossen werden kann.. JJabei ist Voraussetzung, dass die saugfähige Innenlage des Probenahmebandes lediglich in der Fläche der kalibrierten Fenster Kontakt mit der Flüssigkeit auf der Strasse bekommt, d.h. die Abdeckung muss am Fensterrand die] an der saugfähigen Innenlage anliegen, und darf keine zusätzliche Flüssigkeitsmenge zwischen Abdeckung und Innenlage durchtreten lassen. An sich wird dieses Ziel erreicht beim Aufdrücken des Probenahmebandes auf die Fahrbahn, wenn die mit den Fenstern versehene Abdeckung aus relativ steifer z.B. 200 my starker Folie besteht. Es hat sich nun gezeigt, dass die Abdeckung der saugfähigen Innenlage auch aus dünner z.B. 50 my starker Folie bestehen darf und damit das Probenahmeband wesentlich leichter und anschmiegsamer wird, wenn die Fensterränder mit der saugfähigen Innenlage verklebt werden, ohne die Saugfähigkeit an den Klebestellen, zu beeinträchtigen. Gleichzeitig wird damit die quantitative Saugfunktion mit absoluter Sicherheit auf die Größe der kalibrierten. Fenster beschränkt. Ein diesen Bedingungen

Gerhard Budan 10.5.1981

entsprechendes und gleichzeitig sehr wirtschaftlich herstellbares Probenahmeband besteht aus einem flachen dünnwandigen Polyäthylenschlauch, dessen eine Flachseite in der Mitte in Längsrichtung durchgehend geschlitzt ist. Dieser Schlitz dient bei der Herstellung praktisch endlos langer Probenahmebänder durch Aufklappen des Schlauches dem Einlegen der saugfähigen Innenlage und, wird nach deren Einbringung mit einer selbstklebenden Folie bekannter Art, die im gewünschten Abstand mit den kalibrierten Fenstern versehen ist, so abgedeckt und beidseitig verklebt, dass die Fenster, deren Durchmesser kleiner als die Schlitzbreite ist, auf die Mitte des Schlitzes zu liegen kommen. Damit liegen die Fensterränder festverklebt an der Innenlage an, während die Klebschicht der selbstklebenden Folie die Saugfähigkeit der Innenlage nicht beeinträchtigt. Auch die durch Feuchtigkeitsaufnahme stattfindende Dehnung der Innenlage wird im Endeffekt nicht behindert, weil sich die Klebschicht sehr bald nach Feuchtwerden der Innenlage von dieser ablöst. Abb. 1 zeigt ein solches Probenahmeband im Schnitt und in der Draufsicht. Hierbei ist (1) der geschlitzte Polyäthylenschlauch, (2) der Schlitz, (3) die saugfähige Innenlage, (4-) die selbstklebende Folie und (5) cLie kalibrierten Fenster.
Soll die Chloridkonzentration der aufgesaugten Flüssigkeit durch lingabeln mit Silbernitratlösungen verschiedener Konzentration ermittelt werden, hat sich überraschenderweise gezeigt, dass auf die nachträgliche und zeitraubende Zugabe dieser Silbernitratlösungen verzichtet und damit die Auswertung des Probenahmebandes wesentlich vereinfacht werden kann, wenn die saugfähige Innenlage rund um die kalibrierten Fenster herum punktförmig mit Silberchromat unterschiedlicher Konzentration präpariert wird. Erfindungsgemäss wird eine konzentrationsvergleichbare Reaktion zwischen den oilberchromatpunkten einerseits und den Chloridionen der aufgesaugten Flüssigkeit andererseits dadurch erreicht, dass der

Gerhard Budan -"'; "_{: :} " -"- -'■ 10.5.1981

- >r> C-

saugfähigen Innenlage vor dem Einbringen in den Schlauch de Probenahmebandes an den durch die später aufzuklebende Fensterfolie vorgegebenen Stellen zunächst punktförmig Silbernitratlösungen bestimmter Konzentrationen aufgegeben werden die sich nach Massgabe der Saugfähigkeit der Innenlage pro Mengeneinheit der Lösungen so weit ausbreiten, wie es späte: der aufgesaugte Flüssigkeitsfilm der Fahrbahn pro Mengeneinheit tut. Damit kann eine Reaktion quantitativ in der Fläche beobachtet werden, was üblicherweise z.B. beim Titrieren im Volumen geschieht.

Das aufgegebene Silbernitrat wird nach dem Trocknen der Lösungen quantitativ zu braunem Silberchromat umgesetzt, indei auf der den Feifctern abgewandten Seite der saugfähigen Innenlage ein im Überschuß Kaiiumbichromat enthaltender steifer Stärkekleister aufgetragen wird, der so steif eingestellt ist, dass er die Saugfähigkeit der der Fensterfront zugewandten Seite der Innenlage nicht beeinträchtigt. Auf diese v/eise ist nach dem Trocknen des Kleisters das gebildete Silberchromat so fixiert, dass es beim Aufsaugen von StrassenfLässigkeit nicht ausblutet. Die Entfärbung der Silberchromatpunkte durch Chloridionen unter Bildung von weisem Silberchlorid erfolgt schnell nach Massgabe von vorgegebener Menge Silberchromat in der Fläche der Innenlage einerseits und Konzentration der Chloridionen in der Strassenflüssigkeit andererseits, wobei nur die Punkte entfärbt werden, die mit mindestens, der stöchiometrischen Menge Chloridionen Kontakt bekommen. Unterhalb der stöchiometri-.. sehen Menge bleiben die Punkte braun. Bei ausreichender Zahl von Punkten rund um jedes Fenster kann mit einem Blick festgestellt werden, in welchen Grenzen die Chloridkonzentration der aufgesaugten Strassebflüssigkeit liegt. Und wenn sich z.B. die kalibrierten Fenster im Abstand von 4 cm im Probenahmeband befinden, ist leicht verständlich, wieviel statistisches Material zur SalzbeStimmung der Fahrbahn so auf einfache i/Veise schnell gewonnen werden kann.

Gerhard Budan ' ." ' ." . : ;- · ■ ' -" " -10.5.1981

Die Aufnahme von Strassenflüssigkeit durch das Probenahweband mittels z.B. der in der Hauptanmeldung P 30 19 341.0 beschriebenen !Hinrichtung ist problemlos, wenn es sich um eine bereits ausreichend feuchte Strassenoberfläche handelt, die getestet werden soll. Das ist nur in seltenen Fällen gegeben. Während eine zu nasse Strasse nicht untersucht wird, weil hier nicht mit ausreichender Salzkonzentration zu rechnen ist, müssen vor allem trockne Strassen auf Restsalzgehalt geprüft werden, d.h. es muss ein Salzlösungsmittel in der Spur des Probenahmebandes vor diesem auf die Fahrbahn gegeben werden. Gleiches gilt auch dann, wenn eine an sich feuchte Fahrbahn zu wenig Flüssigkeit an das Probenahmeband abzugeben vermag. Ideal ist ein Flüssigkeitsfilm auf der Fahrbahn zwischen 0,1 und 0,2 mm Stärke. Ein solcher kann mittels Lösungsmittel über eine wegabhängig arbeitende Dosierpumpe leicht erreicht werden, doch hat sich gezeigt, dass es zweckmässig ist, diesen Film mit Pinseln oder einer Bürste auf die gewünschte Breite zu verstreichen, wobei die Pinsel oder die Bürste überraschenderweise das Auseinanderlaufen des Films verhindern, bis das Probenahmeband den Film erreicht. Gleichzeitig bewirken derartige Pinsel oder Bürsten eine entscheidende Erhöhung der Lösungsgeschwindigkeit des gegebenenfalls vorhandenen Restsalzes und eine Homogenisierung der resultierenden Lösung.

Abb.2 zeigt ein Beispiel für die Anordnung einer solchen Bürste. Hier ist (1). das auf die Strasse laufende Probenahmeband, (2) eine unter dem Druck des eigenen Gewichtes auf der Fahrbahn aufliegende vor dem Band geschleppte Bürste und (3) die an eine Dosierpumpe angeschlossene Aufgabeleitung für das Lösungsmittel.

Das Aufsaugen des Flüssigkeitsfilmes von der Fahrbahn ist ein Zeit beanspruchender Vorgang, dem die in der Hauptan-Truldung beschriebene Einrichtung dadurch Rechnung trägt, dass das Probenahmeband zwecks Verlängerung der Kontaktzeit wie eine Gleiskette auf die Fahrbahn gepresst wird.

• - 7 -

Gerhard Budan . ..■ _ .··.:-** .·-. .; 10.5.1981

Durch, die erforderliche Länge der Kontaktzeit ist hier bald eine Grenze für die Anwendung des Probenahmebandes im direkten Kontakt mit der Strasse erreicht im Hinblick auf die Probenahmegeschwindigkeit.

Letztere kann erfindungsgemäss durch indirekte Übertragung des Flüssigkeitsfilmes der Fahrbahn auf das Probenahmeband erheblich erhöht werden dadurch, dass zwischen Band und Strasse eine sich Pjegen die Fahrtrichtung des Gerätes drehende Walzenbürste geschaltet wird, die die Flüssigkeit von der Strasse aufnimmt und wie ein Pinsel auf das Probenahmeband, welches langsam in achsialer Sichtung über die Walze gezogen wird, überträgt. Auf diese vveise kann trotz hoher Fahrgeschwindigkeit des Gerätes jedem Fenster ausreichend Strassenflüssigkeit angeboten werden, wobei die Teilgrösse der über die Fenster von der saugfähigen Innenlage übernommenen Portion durch die Geschwindigkeit des Probenahmebandeε in beliebigen Grenzen geregelt werden kann, während die der Fahrbahn von der Walzenbürste entnommene Menge von deren Länge d.h. ihrer Spurbreite auf der Fahrbahn abhängt. Dieses Probenahmeverfahren ist daher gleichzeitig ein beliebig variables Probeteilungsverfahren. Zweckmässigerweise werden Walzenbürste und Probenahmeband wie die Dosierpumpe über die Laufrollen des Gerätes wegeabhängig angetrieben. Abb.3 zeigt die Kombination Walzenbürste mit Probenahmeband, wobei (1) das Band und (2) die Walzenbürste ist.

Leerseite

Claims

Gerhard Budan .- . ^: ■ · ■■" "10.5.1981

Patentansprüche

Verfahren und Jiinrichtung zur Mengenmessung löslicher Substanzen wie Auftausalzen auf einer Fahrbahnoberflache, wobei durch laufendes Aufdrücken eines Probenahmebandes, welches aus einer Lage saugfähigen Materials, vorzugsweise Papiers, die beidseitig mit wasserfester transparenter folie abgedeckt ist, besteht, auf die Fahrbahn, Proben von Strassenflüssigkeit durch kalibrierte Fenster in der Abdeckfolie aufgesaugt und in einer Auswertungsvorrichtung die Menge der Probe durch Messung der Lichtdurchlässigkeit und der Gehalt der Probe an gelöster Substanz durch kessung der elektrischen Leitfähigkeit der saugfähigen Innenlage des Probenahmebandes an den durch die kalibrierten Fenster der Abdeckfolie gegebenen Stellen, bestimmt werden nach DBP ( P 30 19 341.0 )

gekennzeichnet durch ein Probenahmeband, dessen kalibrierte Fenster an den .Rändern mit der saugfähigen Innenlage dicht verklebt sind.
2. Probenahmeband nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass auf der saugfähigen Innenlage um die kalibrierten Fenster herum von Silberchromat unterschiedlicher Konzentration gebildete Punkte in der w'eise fixiert sind, dass der saugfähigen Innenlage an den durch die Fensterfolie vorgegebenen Stellen punktförmig Silbernitratlösungen bestimmter Konzentrationen aufgegeben werden, die nach dem Trocknen quantitativ durch Auftragen eines kaliumbichromathaltigen otärkekleisters zu Silberchromat umgesetzt werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass auf der Fahrbahn aufliegende pinsel oder eine Bürste vor doiii Probenahmeband in dessen opur hergeschlej/pt werden.

Gerhard Sudan .·-..--. . .: .-. .: 10.5.1981
4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ei] zwischen Probenahmeband und Strassenoberflache angeordnet« Vorrichtung die zu untersuchende Strassenflüssigkeit auf c Probenahmeband überträgt.

5· .!Einrichtung nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Probenahmeband und Strassenoberflache eine aich gegen die Fahrtrichtung drehende walzenbürste gescha] tet ist, die die Strassenflüssigkeit wie ein Pinsel auf d£ mit einstellbarer Geschwindigkeit in achsialer Richtung
über die u'/alzenbürste geführte Probenahmeband überträgt.