DE4234466A1 - Verfahren zum Bestimmen der Konzentration eines einen Tracer enthaltenden Wirkstoffes in Wirkstofflösungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Kon­ zentration eines einen Tracer enthaltenden Wirkstoffes in wäßrigen oder nichtwäßrigen Wirkstofflösungen, die insbe­ sondere zur Reinigung oder Desinfektion von Behältern, wie Flaschen, Kegs, Kästen und Tanks und/oder Rohrleitungen in der lebensmittelverarbeitenden Industrie sowie zur indu­ striellen Reinigung in Durchlaufwaschanlagen eingesetzt werden, wobei die Konzentration des Wirkstoffes in der Lö­ sung über eine Bestimmung ihres Tracer-Gehaltes gemessen wird.

Derartige Verfahren werden bevorzugt in kontinuierlichen Reinigungsanlagen eingesetzt, bei denen die zu reinigenden Gegenstände Reinigungslösungen oder Desinfektionslösungen durchlaufen, z. B. in Flaschenreinigungsmaschinen, Behälter­ waschmaschinen, Reinigungsanlagen zur Reinigung geschlosse­ ner Systeme, wie Rohrleitungen und Tanks (CIP-Systeme), so­ wie Reinigungsanlagen für metallische Teile und Textilien.

Bei der Verwendung von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln in der gewerblichen Wirtschaft ist es aus ökologischen und ökonomischen Gründen zwar erwünscht, Überdosierungen zu vermeiden, eine Unterdosierung führt aber zu einem ungenü­ genden Reinigungsergebnis. Eine Lösung dieses Problemes wird zusätzlich erschwert, wenn die zu reinigenden Gegen­ stände kontinuierlich Reinigungs- und/oder Desinfektionsbä­ der durchlaufen, wie dies häufig bei der gewerblichen Rei­ nigung, z. B. bei der Flaschen-, Fässer-, Keg- und Behäl­ terreinigung und der gewerblichen Reinigung von Metalltei­ len oder Textilien der Fall ist. Mit den gereinigten oder desinfizierten Gegenständen wird nämlich Reinigungs- oder Desinfektionsmittel aus dem Bad ausgeschleppt, so daß eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Auffüllung des Rei­ nigungs- oder Desinfektionsbades mit Frischwasser vorgenom­ men wird. Die sich allmählich verringernde Konzentration an Reinigungs- oder Desinfektionsmittel wird gemessen und bei Bedarf nachdosiert.

Bei Reinigungssystemen für geschlossene Anlagen (CIP-Syste­ me), bei denen die Reinigungs- und Desinfektionslösung mehrfach verwendet wird, treten z. B. durch Mischphasen bei der Vor- und Nachspülung ebenfalls Verdünnungseffekte auf. Zusätzlich muß bei der Stapelung gebrauchter Reinigungslö­ sungen, die üblicherweise mit Frischwasser aus den Rohrlei­ tungen geschoben werden, gesteuert werden, bis zu welchem Zeitpunkt oder ob die rückkehrende Lösung in den Stapel­ behälter geführt wird, und ab wann die Konzentration an Reinigungs- oder Desinfektionsmittel im Nachspülwasser das Auffangen nicht mehr lohnt und vor allem, ab welcher Nach­ spüldauer die Anlage erneut mit Lebensmitteln befüllt wer­ den kann, ohne daß eine Kontamination mit Reinigungs- oder Desinfektionschemikalien befürchtet werden muß. Dieses Ver­ fahren bei der CIP-Reinigung wird als "Phasentrennung" be­ zeichnet.

Bei diesen Betriebsweisen kommt der präzisen Messung der Reinigungs- und Desinfektionsmittelkonzentration in der Reinigungs- oder Desinfektionslösung oder in dem Nachspül­ wasser somit eine überragende Bedeutung zu. Bei der Reini­ gung sind die Wirkstoffkonzentrationen aus den genannten Gründen in engen Grenzen zu halten. Zum Beispiel führen bei der Reinigung wiederbefüllbarer PET-Flaschen (PET=Polyethy­ lenterephtalat) zu hohe Konzentrationen zur Spannungsrißko­ rrosion, bei zu niedrigen Konzentrationen werden die Fla­ schen ebenfalls angegriffen und das Reinigungsergebnis ist ungenügend. Im CIP-Prozeß ist der letzte Vorgang häufig ein Desinfektionsschritt. Besonders die Kontamination von Le­ bensmitteln mit den häufig toxischen Desinfektionsmitteln ist zu vermeiden und der Nachspülprozeß daher besonders sorgfältig zu überwachen.

Die bisher bekannten Verfahren zur Konzentrationsbestimmung weisen Nachteile auf. Als Online-Meßmethode wird die Leit­ fähigkeitsmessung durchgeführt. Damit Leitwertschwankungen im Leitungswasser nicht zu Meßfehlern führen, setzt die si­ chere Durchführung dieser Methode jedoch einen relativ ho­ hen Leitwert der Wirkstofflösung von üblicherweise minde­ stens 3 bis 4 mS voraus, der lediglich von stark alkali­ schen, stark sauren oder hohen Konzentration an sonstigen Elektrolyten enthaltenden Lösungen erreicht wird. Das Feh­ len geeigneter Online-Meßmethoden für weitgehend neutrale bzw. salzarme Wirkstofflösungen, wie z. B. Desinfektionsmit­ teln auf Basis quaternärer Ammoniumverbindungen oder Bigua­ niden, erschwert deren Einsatz für die CIP-Reinigung in der Lebensmittelindustrie erheblich. Wird in Flaschenreini­ gungsmaschinen die Leitfähigkeit als Maß für die Wirkstoff­ konzentration herangezogen, so täuschen die erhaltenen Wer­ te eine zu hohe Wirkstoffkonzentration vor, da durch den Eintrag von Kohlendioxid und durch z. B. aus der Auflösung von Aluminiumfolie erhaltene Salze die Leitfähigkeit der Lauge allmählich ansteigt.

Eine andere, praxisübliche Art der Dosierung von Wirkstoff­ konzentraten ist die Dosierung proportional zum Flaschen­ durchsatz. Dieser Methode liegt die Überlegung zugrunde, daß jede Flasche mit der Flaschenzelle eine konstante Menge an Reinigungslauge aus dem Bad ausschleppt. Je nach Ver­ steinung der Flaschenzellen, Schaumverhalten der Lösung und Lenkung der Flüssigkeitsströme zwischen den verschiedenen Bädern industrieller Flaschenreinigungsmaschinen ändert sich diese Menge jedoch. Aus der betrieblichen Praxis ist bekannt, daß bei Dosierung nach den genannten Methoden die tatsächliche Reinigungsmittelkonzentration im Laufe weniger Tage von der Sollkonzentration um 50% oder mehr abweichen kann. Liegen technische Defekte der Dosiereinrichtung vor, können diese erst nach der in Intervallen von 1 bis 5 Tage durchgeführten, aufwendigen manuellen Konzentrationsbestim­ mung erkannt und behoben werden. In diesen Fällen treten in der betrieblichen Praxis Konzentrationsschwankungen um ei­ nen Faktor von etwa bis zu 40 auf.

Genauer als die Leitfähigkeitsmessung arbeiten andere Be­ stimmungsmethoden, mit denen der Gehalt an Wirkstoff auf chemisch-analytischem Weg bestimmt wird. Diese Verfahren sind jedoch zeitintensiv, nur manuell durchführbar und kön­ nen die Konzentration nicht kontinuierlich erfassen. So kann bei Jod/Jodid als Tracer enthaltenden Wirkstoffen de­ ren Konzentration in der Wirkstofflösung durch eine Be­ stimmung des in der Lösung vorhandenen Jods vorgenommen werden. Dabei wird mittels Aktivkohlefiltration das Netz­ mittel aus einer Probe der Wirkstofflösung entfernt. Die in der Lösung vorhandenen Jodionen werden oxidiert, vorhande­ nes Eiweiß wird durch Zugabe von Kupfersulfat gebunden. Nach einer Extraktion des Jods in Chloroform oder Methylen­ chlorid wird der Jodgehalt photometrisch bestimmt. Über ei­ ne Eichkurve kann daraus die Wirkstoffkonzentration ermit­ telt werden. Neben den genannten Nachteilen ist diese Methode sehr zeitintensiv und mit einer hohen Störanfällig­ keit behaftet. Nachteilig ist ferner der notwendige Einsatz vor chlorhaltigen Lösungsmitteln.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Lösung zu schaf­ fen, mit der eine Bestimmung der Wirkstoffkonzentration und ggf. eine Nachdosierung zuverlässig, genau, schnell, wenig störanfällig und kontinuierlich möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs be­ zeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Tracer ein Fluoreszenzfarbstoff eingesetzt wird und die Fluoreszenzfarbstoffkonzentration in der Lösung lichtop­ tisch gemessen und entsprechend aus den erhaltenen Meßwer­ ten die Konzentration des Wirkstoffes bestimmt wird.

Mit dieser Verfahrensführung ist es überraschend möglich, eine zuverlässige, genaue und schnelle kontinuierliche Be­ stimmung der Wirkstoffkonzentrationen vorzunehmen. Darüber hinaus hat die Verwendung eines Fluoreszenz-Tracers zudem gegenüber anderen Tracer-Substanzen, wie z. B. Kaliumjodid, den großen Vorteil, aufgrund einer größeren chemischen Ähn­ lichkeit, z. B. im Hinblick auf die Molekülgröße, ein den reinigungs- und desinfektionsaktiven Verbindungen (oberflä­ chenaktiven Substanzen) bzw. den Entschäumern ähnlicheres Verhalten bezüglich Verteilung, Diffusion, Absorption und damit Ausschleppung zu besitzen. Durch die Verwendung eines Fluoreszenzfarbstoffes kann die Konzentration über eine Op­ tik fluoreszenzspektrometisch ermittelt werden, wobei die Konzentration des Fluoreszenzfarbstoffes direkt mit der Konzentration der Wirkstoffe korreliert und somit eine Do­ sierungssteuerung zur Vermeidung von Über- und Unterdosie­ rungen möglich ist.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Fluoresenzfarbstoffkon­ zentration mit Hilfe einer Inline-Fluoreszenz-Sensorik ge­ messen wird und daß die Fluoreszenzfarbstoffkonzentration in der Lösung zwischen 0,01 und 10.000 ppm, insbesondere zwischen 0,1 und 2.500 ppm, liegt.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mit der Messung der Fluoreszenzfarbstoff­ konzentration gleichzeitig die Trübung der Lösung ermittelt wird, was unmittelbar möglich ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die Fluoreszenzenmessung mit Hilfe einer Faserop­ tik unmittelbar in der zu vermessenden Lösung oder mit Hil­ fe eines im Seitenstrom kontinuierlich entnommenen Teils der Lösung erfolgt.

Bei Einsatz einer Faseroptik zur Fluoreszenz- und Trübungs­ messung ist bevorzugt vorgesehen, daß das eingestrahlte Licht nur die Wellenlänge des Anregungsspektrums enthält, das in der Lösung rückgestreut und durch mindestens zwei Filter in den Anteil des rückgestreuten Lichts mit der An­ regungswellenlänge und den Anteil des Lichts mit der Emmis­ sionswellenlänge aufgeteilt wird, wobei zur Messung der Trübung der Anteil des rückgestreuten Lichts der Anregungs­ wellenlänge und zur Messung der Wirkstoffkonzentration der Anteil des rückgestreuten Lichts der Emmissionswellenlänge eingesetzt wird.

Wenn die Fluoreszenzmessung im Seitenstrom erfolgt, ist be­ vorzugt vorgesehen, daß das eingestrahlte Licht am langwel­ ligen Ende des Spektrums maximal die Anregungswellenlänge des Fluoreszenzfarbstoffes enthält, daß aus dem im rechten Winkel aus der Lösung abgestrahlten Licht nur der Wellen­ längenbereich herangezogen wird, bei dem die Emmissionswel­ lenlänge das Minimum darstellt oder nur die Emmissionswel­ lenlänge selbst enthält, und daß vom Durchlicht ohne oder nach Filterung zum Ausschluß der Wellenlänge oberhalb der Anregungswellenlänge mit Hilfe von Intensitätsmessungen die Trübung der Lösung bestimmt wird.

Grundsätzlich kommen als Fluoreszenztracer insbesondere Substanzen mit Anregungswellenlänge und Emmissionswellen­ länge im ultravioletten und sichtbaren Wellenlängenbereich in Frage. Hier haben sich Salicylsäure oder ihre Salze, insbesondere Natriumsalicylat, Alkylbenzolsulfonate, z. B. Isopropylbenzolsulfonat, optische Aufheller aus dem Bereich der Waschmittelherstellung, Fluorescein oder Natrium-3-Oxy­ pyrentrisulfonsäure als vorteilhaft erwiesen.

Es ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Konzentration des Wirkstoffes aus der gemessenen Intensität mittels einer Ka­ librierkurve bestimmt wird, die durch gemessene Intensitä­ ten mindestens zweier unterschiedlicher Konzentrationen des Wirkstoffes in der zu überwachenden Lösung festgelegt wor­ den ist.

Ganz besonders vorteilhaft ist vorgesehen, daß der den Fluoreszensfarbstoff enthaltende Wirkstoff in wäßrige oder nichtwäßrige Wirkstofflösung dosiert oder nachdosiert wird, wobei die Dosierung oder Nachdosierung von einer Re­ geleinrichtung gesteuert wird, die die ermittelte Ist-Kon­ zentration mit einer vorgegebenen Soll-Konzentration ver­ gleicht.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß man Vor- und Nachspülwasser in Reinigungssystemen für ge­ schlossene Anlagen (CIP-System) von den wäßrigen oder nichtwäßrigen Wirkstofflösungen trennt, in dem die Phasen­ trennung von einer Einrichtung gesteuert wird, die die er­ mittelte Konzentration des Wirkstoffes mit einer vorgegebe­ nen Soll-Konzentration vergleicht und entsprechend dem Ver­ gleichsergebnis Regeleinrichtungen, beispielsweise Ventile, zur Phasentrennung ansteuert.

Das Verfahren läßt sich vorteilhaft zur Messung der Wirk­ stoffkonzentration in den Laugenbädern und Wasserzonen in­ dustrieller Flaschenreinigungsmaschinen, zur Messung der Wirkstoffkonzentration von Reinigungs- oder Desinfektions­ mittellösungen für geschlossene Anlagen (CIP-Systeme) in der Lebensmittelindustrie oder auch zur Messung der Wirk­ stoffkonzentrationen in industriellen Durchlaufwaschanla­ gen, insbesondere für die Reinigung von Blechen oder Texti­ lien, einsetzen, wobei die zu reinigenden, durchlaufenden Gegenstände einen Teil der Wirkstofflösung aus den Wirk­ stoffbädern ausschleppen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung und zweier Ausführungsbeispiele beispielsweise näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 in einer Prinzipskizze eine Vorrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine andere Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens und in den,

Fig. 3 bis 5 unterschiedliche Darstellungen von Meßergeb­ nissen.

Beispiel 1:

Im Falle einer direkten, faseroptischen Bestimmung, die in Fig. 1 dargestellt ist, wird über ein Lichtleiterfaserbün­ del 3 Licht in eine Lösung eingestrahlt, dessen Wellenlän­ genspektrum nur den schmalen Ausschnitt der Anregungswel­ lenlänge des Farbstoffes enthält. Dies wird dadurch er­ reicht, daß das Licht einer Lichtquelle 1, das die Anre­ gungswellenlänge des Fluoreszenzfarbstoffes enthält, zu ei­ nem Filter 2 gelangt, der nur die Anregungswellenlänge durchläßt (Bandpaß).

Das Licht wird daraufhin über die Faseroptik 3 zu einem Meßkopf 4 geleitet. Mit einem zweiten Faserbündel wird zu­ rückgestreutes Licht über ein schnell rotierendes Filterrad 5 auf ein lichtempfindliches elektronisches Bauteil 6, z. B. eine Photodiode, geführt. Das Filterrad enthält zum einen einen Filter, der in seiner Wellenlänge der Anregungswel­ lenlänge des Farbstoffs entspricht, zum anderen einen Fil­ ter, der in seiner Wellenlänge in einem spektralen Bereich der Emmissionswellenlänge liegt. Dabei sind die Auswahl der Filter und des Farbstoffes so zu treffen, daß die Wellen­ längenbereiche der Filter nicht überlappen und Absorptions- und Emmissionswellenlänge des Farbstoffes genügend weit auseinanderliegen.

Die vom lichtempfindlichen Sensor empfangene Intensität aus dem Wellenlängenbereich des Absorptionsspektrums entspricht dem zurückgestreuten Lichtanteil in der Lösung und ist ein Maß für die Trübung und somit Verschmutzung der Reinigungs- oder Desinfektionslösung. Die Intensität im Bereich der Em­ missionswellenlänge dagegen ist ein direktes Maß für die Konzentration des Fluoreszenzfarbstoffes in der Reinigungs- oder Desinfektionslösung und korreliert mit dem zu verfol­ genden Wirkstoffgehalt. Die Anordnung mit einer Lichtlei­ teroptik hat außer den genannten grundsätzlichen Vorteilen der Verwendung eines Fluoreszenz-Markierers den zusätzli­ chen Vorteil, daß der Meßkopf 4 an einer beliebigen Stelle innerhalb geschlossener Rohrleitungssysteme direkt im Rohr innerhalb der Flüssigkeitsströmung eingesetzt werden kann.

Beispiel 2:

Soll die Probe im Seitenstrom entnommen werden, was eben­ falls an jeder Stelle des gesamten Rohrleitungs- und Behäl­ tersystems möglich ist, so kann der in Fig. 2 beispielhaft wiedergegebene Aufbau verwendet werden, der in einem Gehäu­ se 14 montiert ist. Die Reinigungs- oder Desinfektionslö­ sung strömt durch eine Durchflußküvette 10 von unten ein und strömt am Küvettenkopf aus, so daß eingeschleppte Luft- und Schaumblasen in jedem Fall ohne Schwierigkeiten aus dem Küvetteninneren mit dem der Erdanziehung entgegengerichte­ ten Flüssigkeitsstrom ausgetragen werden.

Eine Lichtquelle 1a, die ein die Anregungswellenlänge ent­ haltendes Spektrum mit genügender Intensität ausstrahlt, befindet sich in einem lichtdichten Gehäuse 2a, das eine Durchführung für einen elektrischen Anschluß 3a und einen Lichtauslaß 4a, der durch eine geeignete Linse dargestellt sein kann, enthält. Der sich ausbreitende Lichtkegel bzw. das durch die Linse parallelisierte Lichtbündel tritt durch einen optischen Filter 5a hindurch, der entweder nur den Wellenlängenbereich der Anregung (Bandpaß) oder nur einen Wellenlängenbereich durchläßt, der die Anregungswellenlänge als maximale Wellenlänge enthält (Kurzpaß).

Aus dem gefilterten Lichtstrahl wird durch eine optionale Blende 6a ein paralleles Lichtbündel, das in seiner Breite schmaler ist als die Küvette. In der Küvette wird Licht der Anregungswellenlänge teilweise vom in der Reinigungs- oder Desinfektionslösung vorhandenen Fluoreszenzfarbstoff absor­ biert. Dafür wird von den Farbstoffmolekülen entsprechend Licht der Emmissionswellenlänge in alle Richtungen ausge­ strahlt. Durch in der Reinigungs- oder Desinfektionslösung vorhandene Trübstoffe wird zudem Licht abgelenkt und ge­ streut.

Durch eine orthogonal zur Einstrahlrichtung angebrachte Blende 7 gelangt Fluoreszenzlicht auf einen Filter 8. Die­ ser Filter läßt nur Licht der Emmissionswellenlänge (Band­ paß) oder einen Wellenlängenbereich durch, bei dem die Ab­ sorptionswellenlänge die Untergrenze darstellt (Langpaß). Damit ist sichergestellt, daß nur Fluoreszenzlicht von der hinter dem Filter 8 befindlichen lichtempfindlichen Detek­ toreinrichtung 9 erfaßt wird. In Einstrahlungsrichtung aus der Küvette 10 austretendes Licht trifft durch eine Blende 11 auf einen Filter 12. Dieser Filter ist optional und kann mit dem Vorteil der höheren Lichtintensität wegfallen. Wird ein Filter eingebaut, so kann ein Filter gewählt werden, der das Anregungsspektrum durchläßt (Bandpaß) oder bei dem die Anregungswellenlänge der Obergrenze des Durchlaßberei­ ches entspricht (Kurzpaß). In Geradeausrichtung fällt auf die lichtempfindliche Meßeinrichtung 13 Licht, das durch die Küvette hindurchgetreten ist. Seine Intensität wird durch die Trübung der Reinigungs- und Desinfektionslösung bestimmt.

Im Beispiel wird der Farbstoff Pyranin verwendet. Die Anre­ gungswellenlänge liegt im pH-Bereich oberhalb pH 7 bei 450 nm, die Emmissionswellenlänge bei 520 nm. Der Filter 5a ist ein Kurzpaß mit einer Grenzwellenlänge von 450 nm, der Fil­ ter 8 ein Langpaß mit einer Grenzwellenlänge von 500 nm oder ein Bandpaßfilter mit 520 nm und einer angegebenen Spektralbreite von +/- 10 nm, der Filter 12 und die Linse 4a entfallen. Die Lichtquelle 1a ist eine Halogengleich­ stromlampe, die lichtempfindlichen Detektoren 9,13 sind zwei baugleiche Photodioden, die im Spektralbereich von 250 bis 1.100 nm auf Lichteinfall mit einem proportionalen Spannungssignal reagieren.

Die Konzentration des Farbstoffes kann kleiner sein als 10.000 ppm (= 10 g/l), wobei im Beispiel mit Konzentratio­ nen zwischen 0 und 6 ppm gearbeitet wird.

Die Lichtintensität zeigt sich in der Diodenspannung. Test­ messungen beziehen sich auf ein typisches Reinigungsbad und reines Wasser als Lösungsmittel und ein Reinigungsbad, bei dem eine schrittweise Verdünnung der Farbstofflösung durch Zugabe von reinem Wasser erfolgte, um auch die Trübung zu verändern.

Die Fig. 3 und 4 zeigen das senkrecht zur Einstrahlrichtung mit der Diode 9 erhaltende Meßsignal in Abhängigkeit von der Farbstoffkonzentration. Die Intensitäten sind bei Ver­ wendung eines Bandpaßfilters (Fig. 3) erwartungsgemäß klei­ ner - etwa zehnmal - als bei Verwendung eines Langpaßfil­ ters (Fig. 4). In jedem Fall zeigt sich, daß die unter­ schiedliche Trübung zwischen der rein wäßrigen Lösung, dem stark getrübten Reinigungsbad und dem in seiner Trübung va­ riierten Gemisch zwischen Reinigungsbad und zur Verdünnung hinzugegebenen Wasser keinen Einfluß auf das Fluoreszenz- Signal hat.

Fig. 5 zeigt deutlich den Trübungseinfluß auf das Durch­ licht, das mit der Diode 13 vermessen wird. Mit steigendem Tracer-Anteil sinkt die Intensität in Geradeausrichtung auch bei konstanter Trübung linear, weil ein wachsender An­ teil der eingestrahlten Primärintensität in seitliche Rich­ tungen emittiert wird. Es kann jedoch bei Kenntnis der Fluoreszenzintensität mit Hilfe der Diode 9 auf die Trübung der Reingiungs- oder Desinfektionslösung ohne Fluoreszenz­ farbstoffanteil (angegeben in Diodenspannung des Durch­ lichtsignals) auf einfache Weise umgerechnet werden, wie die überraschend empirisch gefundene Nährungsformel ergibt:
TR_0,L = TR_0,W·TR_CF,L/(TR_0,W-A·CF), wobei
TR_0,L : Trübung in dem Lösung ohne Fluoreszenzfarbstoff (in V),
TR_0,W : Trübung in reinem Wasser ohne Fluoreszenzfarbstoff (in V),
TR_CF,L : Trübung in der Lösung mit der Konzentration CF (in ppm) des Fluoreszenzfarbstoffes (in V),
A : = 2,8 (Empirischer Faktor für die beschriebene Anordnung),
CF : Konzentration des Fluoreszenzfarbstoffes (in ppm).

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere vorrichtungsmäßige Ausgestaltungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.

Claims (14)

1. Verfahren zum Bestimmen der Konzentration eines einen Tracer enthaltenden Wirkstoffes in wäßrigen oder nicht­ wäßrigen Wirkstofflösungen, die insbesondere zur Reinigung oder Desinfektion von Behältern, wie Flaschen, Kegs, Kästen und Tanks und/oder Rohrleitungen in der lebensmittelverar­ beitenden Industrie sowie zur industriellen Reinigung in Durchlaufwaschanlagen eingesetzt werden, wobei die Konzen­ tration des Wirkstoffes in der Lösung über eine Bestimmung ihres Tracer-Gehaltes gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Tracer ein Fluoreszenzfarbstoff eingesetzt wird und die Fluoreszenzfarbstoffkonzentration in der Lösung licht­ optisch gemessen und entsprechend aus den erhaltenen Meß­ werten die Konzentration des Wirkstoffes bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzfarbstoffkonzentration mit Hilfe einer Inline-Fluoreszenz-Sensorik gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzfarbstoffkonzentration in der Lösung zwischen 0,01 und 10.000 ppm, insbesondere zwischen 0,1 und 2.500 ppm, liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Messung daß Fluoreszenzfarbstoffkonzentration gleichzeitig die Trübung der Lösung ermittelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluoreszenzmessung mit Hilfe einer Faseroptik un­ mittelbar in der zu vermessenden Lösung oder mit Hilfe ei­ nes im Seitenstrom kontinuierlich entnommenen Teils der Lö­ sung erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eingestrahlte Licht nur die Wellenlänge des Anre­ gungsspektrums enthält, das in der Lösung rückgestreut und durch mindestens zwei Filter in den Anteil des rückgestreu­ ten Lichts mit der Anregungswellenlänge und den Anteil des Lichts mit der Emmissionswellenlänge aufgeteilt wird, wobei zur Messung der Trübung der Anteil des rückgestreuten Lichts der Anregungswellenlänge und zur Messung der Wirk­ stoffkonzentration der Anteil des rückgestreuten Lichts der Emmissionswellenlänge eingesetzt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eingestrahlte Licht am langwelligen Ende des Spek­ trums maximal die Anregungswellenlänge des Fluoreszenzfarb­ stoffes enthält, daß aus dem im rechten Winkel aus der Lö­ sung abgestrahlten Licht nur der Wellenlängenbereich heran­ gezogen wird, bei dem die Emmissionswellenlänge das Minimum darstellt oder nur die Emmissionswellenlänge selbst ent­ hält, und daß vom Durchlicht ohne oder nach Filterung zum Ausschluß der Wellenlänge oberhalb der Anregungswellenlänge mit Hilfe von Intensitätsmessungen die Trübung der Lösung bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluoreszenzfarbstoffe Salicylsäure oder ihre Salze, insbesondere Natriumsalicylat, Alkylbenzolsulfonate, z. B. Isopropylbenzolsulfonat, optische Aufheller aus dem Bereich der Waschmittelherstellung, Fluorescein oder Natrium-3- Oxydpyrentrisulfonsäure eingesetzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Wirkstoffes aus der gemessenen Intensität mittels einer Kalibrierkurve bestimmt wird, die durch gemessene Intensitäten mindestens zweier unterschied­ licher Konzentrationen des Wirkstoffes in der zu überwa­ chenden Lösung festgelegt worden ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der den Fluoreszensfarbstoff enthaltende Wirkstoff in wäßrige oder nichtwäßrige Wirkstofflösung dosiert oder nachdosiert wird, wobei die Dosierung oder Nachdosierung von einer Regeleinrichtung gesteuert wird, die die ermit­ telte Ist-Konzentration mit einer vorgegebenen Soll-Konzen­ tration vergleicht.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß man Vor- und Nachspülwasser in Reinigungssystemen für geschlossene Anlagen (CIP-System) von den wäßrigen oder nichtwäßrigen Wirkstofflösungen trennt, in dem die Pha­ sentrennung von einer Einrichtung gesteuert wird, die die ermittelte Konzentration des Wirkstoffes mit einer vorgege­ benen Soll-Konzentration vergleicht und entsprechend dem Vergleichsergebnis Regeleinrichtungen, beispielsweise Ven­ tile, zur Phasentrennung ansteuert.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Messung der Wirkstoffkonzentration in Laugen­ bädern und Wasserzonen industrieller Flaschenreinigungs­ maschinen eingesetzt wird.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Messung der Wirkstoffkonzentration von Reini­ gungs- oder Desinfektionsmittellösungen für geschlossene Anlagen (CIP-Systeme) in der Lebensmittelindustrie einge­ setzt wird.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Messung der Wirkstoffkonzentrationen in indu­ striellen Durchlaufwaschanlagen, insbesondere für die Rei­ nigung von Blechen oder Textilien, eingesetzt wird, wobei die zu reinigenden, durchlaufenden Gegenstände einen Teil der Wirkstofflösung aus den Wirkstoffbädern ausschleppen.