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Verfahren zum Nachweis der Anwesenheit von Kohlenoxyd Die vorliegende
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachweis der Anwesenheit von Kohlenoxyd in
gefährlicher Menge - in der Luft.
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Das Kohlenoxyd dürfte wohl zur Zeit dasjenige Gift sein, das im täglichen
Leben die meisten Unglücksfälle verursacht und darum für den Menschen am gefährlichsten
ist. Diese Gefahr wächst mit- der fortschreitenden Entwicklung der Technik.
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Das Kohlenoxyd ist darum besonders gefährlich, weil man seine Anwesenheit
nicht bemerkt. Es ist nämlich gänzlich geruch-, geschmack- und farblos, so daß man
es ohne besondere Hilfsmittel nicht wahrnehmen kann.
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.Wenn der Kampf gegen das Kohlenoxyd Erfolg haben soll, und wenn es
gelingen soll, die Anzahl der durch dieses Gift verursachten Vergiftungsfälle, und
zwar insbesondere die große Anzahl der durch kleine gesundheitsschädliche Konzentrationen
hervorgerufenen chronischen Fälle, herabzusetzen, so genügt es nicht, auf die bestehende
Gefahr aufmerksam zu machen. Das Publikum muß auch selber die Möglichkeit haben,
feststellen zu können, wann eine Gefahr vorhanden ist und wie groß diese Gefahr
ist.
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Die bisher bekannten Methoden zum Nachweis der Anwesenheit von Kohlenoxyd
in der Luft sind entweder zu unempfindlich oder zu zeitraubend oder zu kompliziert,
um vom Publikum in Gebrauch genommen werden zu können.
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Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der Palladiumchlorürmethode,
bei der zum Nachweis von Kohlenoxyd in gesundheitsschädlicher Menge Palladiumchlorür
und Natriumacetat oder ein anderes Salz einer starken Base, beispielsweise eines
Alkalimetalls, in Verbindung mit einer schwachen Säure, beispielsweise Essigsäure,
verwendet wird, wobei das Salz eine höhere Molkonzentration besitzt als das Palladiumchlorür.
Nach der Erfindung wird ein rascher und von Laien in einfachster Weise auszuführender
Kohlenoxydnachweis dadurch ermöglicht, daß das Nachweisverfahren mittels eines mit
den genannten Reagenzien getränkten, künstlich scharf getrockneten und vor dem Gebrauch
in der üblichen Weise angefeuchteten Papiers durchgeführt wird. Dieses neue Verfahren
wird, wie die Erfahrung gezeigt hat, wesentlich empfindlicher und zuverlässiger
als die bisher bekannten. Ferner wird durch die Erfindung der Zweck verfolgt, eine
Normalisierung des verwendeten Reaktionsmittels herbeizuführen, so daß unter allen
Umständen vollständig gleichmäßige Resultate erhalten
werden. Gleichzeitig
wird es durch die Erfindung ermöglicht, nicht nur die Anwesenheit von Kohlenoxyd-
in gesundheitsgefährlicher Menge schnell und sicher festzustellen; sondern auch
eine Schätzung des Kohlenoxydgehalts auf Grund der Reaktionszeit und dea. Reaktionsverlaufs
zu machen.
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Durch die Hinzufügung einer Puffersubstanz, z. B. Natriumacetat, zum
Palladiumsalz bei der Palladiumchlorürmethode wird die bei der Reduktion von Palladiumchlorür
frei werdende Salzsäure gebunden. Dies hat bei der bekannten Methode den Zweck,
den vollständigen Ablauf der Reaktion zu sichern, weil nämlich bei diesem bekannten
Verfahren die in der Lösung niedergeschlagene Menge von metallischem Palladium abfiltriert
und gewogen wird, um den CO-Gehalt zu bestimmen. Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist es dagegen nicht wesentlich, daß die Reaktion vollständig abläuft,
vielmehr ist es nur wichtig, daß die Reaktion vom Anfang an schnell und mit einer
von dem CO-Gehalt abhängigen Geschwindigkeit abläuft. Durch das Zusetzen von Natriumacetat
wird hier bezweckt, die Wasserstoffionenkonzentration derart zu regeln, daß einerseits
die Wasserstoffionenkonzentration im wesentlichen konstant bleibt und anderseits
die Reaktion durch die Wahl des Mengenverhältnisses zwischen Palladiumchlorür und
Natriumacetat beschleunigt wird und mit einer Reaktionsgeschwindigkeit erfolgt,
die in bestimmtem Verhältnis zum C 0-Gehalt steht. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit,
den CO-Gehalt ohne zeitraubende Maßnahmen quantitativ zu schätzen.
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Bei der Zubereitung des erfindungsgemäßen Reagenzpapiers wird das
Papier sowohl mit dem Palladiumsalz als auch mit der Puffersubstanz präpariert.
Damit man sich innerhalb des Bereiches der günstigsten Werte der Wasserstoffionenkonzentration
hält, muß die Puffersubstanz, die die Wasserstoffionenkonzentration reguliert, in
genügender Menge vorhanden sein, um die ganze bei der Reaktion frei gemachte Salzsäure
aufzunehmen. Als Puffersubstanz muß ferner ein Salz aus einer starken Base, z. B.
einem Alkalimetall, und einer schwachen Säure dienen, wobei die Dissoziationskonstante
der letzteren kleiner als o,oooz sein soll.
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Bei der Befeuchtung des Papiers kann man gewöhnliches Wasser anwenden.
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Die der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen über diejenigen
Faktoren, die auf die Reaktionsgeschwindigkeit und Haltbarkeit des Papiers einwirken
könnten, haben ergeben, daß folgende Umstände beachtet werden müssen, damit eine
hohe Empfindlichkeit des Reagenzpapiers erzielt und eine wirksam durchgeführte Normalisierung
ermöglicht wird: r. Das Papier soll zweckmäßig dick und ,sein, soll aber zugleich
eine gute Aufefähigkeit besitzen, und zwar auch nach . 'i. Tränkung mit anorganischen
Salzen.
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z. Bei größerer Palladiumchlorürkonzentration reagiert das Reagenzpapier
schneller als bei kleineren Konzentrationen. Andererseits wird das Papier um so
weniger haltbar, je größer die Konzentration ist. Als günstige Konzentration hat
sich 0,3 0%o gezeigt.
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3. Wenn ein solches Palladiumchlorürpäpier mit Wasser angefeuchtet
wird, so erfolgt die Reaktion je nach dem Feuchtigkeitsgrade mit größerer oder kleinerer
Geschwindigkeit. Diese Tatsache ist durch die Kurve in der Zeichnung veranschaulicht,
wo die Abszisse die Feuchtigkeit in Prozenten darstellt, während die Ordinate den
reziproken Wert der Reaktionszeit darstellt. Eine bestimmte Definition der Feuchtigkeit
oder die Festlegung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehalts bei der Reaktion ist eine
unerläßliche Bedingung für die Normalisierung. Diese Schwierigkeit kann man jedoch
in äußerst einfacher Weise dadurch beseitigen, daß man, das Reagenzpapier nur teilweise
befeuchtet, so daß sich am Übergang zwischen dem trocknen und dem feuchten Teil
eine Zone mit bestimmtem Feuchtigkeitsgehalt bildet. Am einfachsten erfolgt die
Anfeuchtung hierbei in solcher Weise, daß man nur einen Tropfen Wasser auf das Papier
bringt. Hieraus entsteht außerdem der Vorteil, daß die Palladiumkonaentration infolge
der Absorption in der Grenzzone vergrößert wird. Man erhält also ein haltbares Papier
durch Begrenzung der Palladiumkonzentration beim Zubereiten des Papiers und kann
dann noch durch die beschriebene Art und Weise des Anfeuchtens die Steigerung der
Reaktionsgeschwindigkeit ausnutzen, die mit größerer Konzentration eintritt.
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q.. Das Trocknen des sowohl mit Palladiumchlorür als auch mit einer
Puffersubstanz getränkten Papiers wird zweckmäßig durch Anwendung künstlicher Trocknungsmethoden
beschleunigt, weil bei langsamerTrocknung die Beobachtung der Reaktion erschwert
wird. Außerdem kann die künstliche Trockn sing weitergetrieben werden als die natürliche.
Die Trocknung sollte ferner so ausgeführt werden, daß sie auf beiden Seiten gleich
schnell vor sich geht.
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Bei einem Kohlenoxydgehalt, der so hoch ist, daß drohende Lebensgefahr
vorhanden ist, reagiert das Papier nach der Erfindung augenblicklich. Bei einem
Kohlenoxydgehalt von o,a °/o, also einem Gehalt der Luft, bei dem die Einatmung
während etwa einer
Stunde lebensgefährlich sein kann, beträgt die
Reaktionszeit 2o bis 25 Sekunden, und bei einem Gehalt von o,oi °/o, der
als der kleinste Gehalt angesehen werden kann, bei dem die Einatmung während längerer
Zeit, z. B. während eines Arbeitstags, gesundheitsschädlich ist, erhält man eine
deutliche Reaktion nach io Minuten. Diese Werte gelten für eine Temperatur von ungefähr
18° C. Bei einer Temperatur von ungefähr o° C sind die Reaktionszeiten doppelt so
lang.
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Das Verfahren nach der Erfindung soll nicht eine genau quantitative
Methode darstellen, wenn auch ein geschickter Chemiker sie als solche verwenden
könnte. Dagegen ist es der Zweck der Erfindung, eine verhältnismäßig genaue Schätzung
des Kohlenoxydgehalts durch ein einfaches Mittel, das jedem zugänglich gemacht werden
kann, zu ermöglichen, so daß auch nicht chemisch ausgebildete Personen in den Stand
gesetzt werden, den Grad der vorliegenden Vergiftungsgefahr zu bestimmen.