NO154475B

NO154475B - REAGENT FOR DETERMINATION OF ION STRENGTH OR WEIGHT OF A TRIAL SAMPLE.

Info

Publication number: NO154475B
Application number: NO793593A
Authority: NO
Inventors: Richard Dean Falb; Sisto Nicholas Stiso; William Irving White; Rodric Harold White-Stevens; Yung-Chyung Wang
Original assignee: Miles Lab
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1979-11-07
Publication date: 1986-06-16
Also published as: BE879888A; AU529060B2; CH642455A5; FI82143B; FI82143C; IE48854B1; IT1164749B; JPS55101047A; DD147286A5; FR2441168B1; GB2037981B; LU81861A1; ZA795777B; AU5219279A; DE2944980A1; IT7950723A0; CS266305B2; NL189153B; SE7909231L; FR2441168A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et reagens for bestemmelse av ionestyrke eller egenvekt av en vandig prøve. The present invention relates to a reagent for determining the ionic strength or specific gravity of an aqueous sample.

Bestemmelse av egenvekten av en væske finner anvendelse innen et utall områder. Således innbefatter slike ube-slektede fagområder som brygging, urinanalyse, vannrensing, fremstilling av drikkevann ombord på skip, alle måling av egenvekt. En rask og enkel metode for bestemmelse av denne egenskap vil i sterk grad forbedre forholdet innen mange vitenskapelige områder, inn-befattet enhver teknologi hvor hurtig, nøyaktig bestemmelse av egenvekt ville være gunstig. Hvis f.eks. en medisinsk labora-torietekniker kunne nøyaktig måle egenvekten på en urinprøve i løpet av sekunder, ville ikke bare de hurtige resultater hjelpe legen i diagnosen, men laboratorieeffektiviteten ville også øke til en grad hvori mange flere analyser kunne utføres enn hva som tidligere var mulig. Determining the specific gravity of a liquid is used in a number of areas. Thus, such unrelated fields as brewing, urinalysis, water purification, production of drinking water on board ships all include the measurement of specific gravity. A quick and simple method for determining this property would greatly improve the situation in many scientific areas, including any technology where quick, accurate determination of specific gravity would be beneficial. If e.g. a medical laboratory technician could accurately measure the specific gravity of a urine sample within seconds, not only would the rapid results aid the physician in diagnosis, but laboratory efficiency would also increase to a degree where many more analyzes could be performed than were previously possible.

Bestemmelse av urinens egenvekt er av betydelig verdi ved forståelse og klinisk behandling av elektrolyttforstyrrelser. Således bør,: og vanligvis må en komplett urinanalyse, innbefatte bestemmelse av egenvekt. Generelt vil en slik bestemmelse innbefatte måling av egenvekt direkte med en egnet anordning, men like brukbar er måling av andre beslektede egenskaper slik som osmolalitet eller ionestyrke, som deretter kan føres tilbake til de tilsvarende egenvektsverdier. Determination of the specific gravity of urine is of considerable value in the understanding and clinical treatment of electrolyte disturbances. Thus, a complete urinalysis should, and usually must, include determination of specific gravity. In general, such a determination will include the measurement of specific gravity directly with a suitable device, but equally useful is the measurement of other related properties such as osmolality or ionic strength, which can then be returned to the corresponding specific gravity values.

Egenvekt er dimensjonsløs og angår, når det gjelder en løsning, forholdet mellom vekten av et visst volum av løsningen og vekten av et likt volum vann ved samme temperatur. For løs-ninger slik som urin er egenvekten en funksjon av antallet, densiteten, ioneladning og vekt av de forskjellige arter av opp-løste forbindelser. Specific gravity is dimensionless and, in the case of a solution, relates to the ratio between the weight of a certain volume of the solution and the weight of an equal volume of water at the same temperature. For solutions such as urine, the specific gravity is a function of the number, density, ionic charge and weight of the various species of dissolved compounds.

Tidligere kjente metoder for bestemmelse av egenvekt gjør bruk av hydrometere, urinometere, pyknometere, gravimetere Previously known methods for determining specific gravity make use of hydrometers, urinometers, pycnometers, gravimeters

og lignende. Selv om disse kjente prosedyrer er tilfredsstillen-de følsomme i de fleste tilfeller, innbefatter de alle ømfintlige store instrumenter som må konstant renses, opprettholdes og kalibreres for kontinuerlig å sikre deres pålitelighet. I tillegg er det mange ulemper forbundet med bruk av disse instrumenter. and such. Although these known procedures are satisfactorily sensitive in most cases, they all involve delicate large instruments that must be constantly cleaned, maintained and calibrated to continually ensure their reliability. In addition, there are many disadvantages associated with the use of these instruments.

Avlesning av menisken kan være vanskelig. Skum eller bobler på væskeoverflaten kan innvirke på avlesningen. Det er også en tendens ved urinometere å addere til sidene av karet inneholdende væskeprøven. Når det gjelder urin er mengden av prøven ofte utilstrekkelig til en av de ovenfor angitte anordninger . Reading the meniscus can be difficult. Foam or bubbles on the liquid surface can affect the reading. There is also a tendency for urinometers to add to the sides of the vessel containing the liquid sample. In the case of urine, the quantity of the sample is often insufficient for one of the devices mentioned above.

Et nylig gjennombrudd hvorved alle de ovenfor beskrevne ulemper er blitt fjernet, og som gir en rask osmolalitetbestem-melse (dvs. egenvekt), er beskrevet i US patentskrift 4 015 462, innlevert av Greuson et al. 8. januar 1976. Dette patent beskriver en oppfinnelse hvori en bærematrise er inkorporert med osmotisk sprø mikrokapsler, hvis vegger er sammensatt av et semi-permeabel membranmateriale. Innkapslet på innside av veggene er en løsning inneholdende en fargende substans. Når kapslene er i kontakt med en løsning med en lavere osmolalitet enn inne i kapslene, oppstår en osmotisk gradient over kapselveggene i retnin-gen av den lavere osmolalitet, og øker derved det hydrostatiske trykk innen kapselen og bevirker disse til å svelle og til slutt briste og frigi deres farvede innhold. Mengden av farve som dannes, er en funksjon av løsningens egenvekt. A recent breakthrough whereby all the disadvantages described above have been removed, and which provides a rapid osmolality determination (ie specific gravity), is described in US Patent 4,015,462, filed by Greuson et al. 8 January 1976. This patent describes an invention in which a carrier matrix is incorporated with osmotically brittle microcapsules, the walls of which are composed of a semi-permeable membrane material. Encapsulated on the inside of the walls is a solution containing a coloring substance. When the capsules are in contact with a solution with a lower osmolality than inside the capsules, an osmotic gradient occurs across the capsule walls in the direction of the lower osmolality, thereby increasing the hydrostatic pressure within the capsule and causing them to swell and eventually burst and release their colored contents. The amount of color formed is a function of the specific gravity of the solution.

Det fremgår fra det foregående at ved siden av de utallige anordninger som måler egenvekter direkte, er det også mulig å måle egenvekt ved anvendelse av indirekte midler slik som os-molaliteten på en løsning. En annen måte for bestemmelse av egenvekt uten måling av denne direkte, innbefatter en bestemmelse som er propor-sjonal med ionestyxken av en løsning. Et slikt prinsipp anvendes ved foreliggende oppfinnelse. Det er meget kjent at egenvekten på et vandig system påvirkes sterkt av nærvær av ladede ioner. It appears from the foregoing that, in addition to the countless devices that measure specific gravities directly, it is also possible to measure specific gravity by using indirect means such as the osmolality of a solution. Another way of determining specific gravity without measuring it directly includes a determination that is proportional to the ionic strength of a solution. Such a principle is used in the present invention. It is well known that the specific gravity of an aqueous system is strongly influenced by the presence of charged ions.

Når det gjelder ioniske løsninger, er det således mulig å approk-simere egenvekten på de respektive løsninger via avlesninger som er proporsjonale med deres ionestyrker og å referere disse avlesninger til et forkalibrert referansesystem. In the case of ionic solutions, it is thus possible to approximate the specific gravity of the respective solutions via readings that are proportional to their ionic strengths and to refer these readings to a pre-calibrated reference system.

Uttrykket "ionestyrke" henviser til det matematiske forhold mellom antallet av forskjellige typer av ioner bestemt løsning og deres respektive ladninger. Ionestyrken er således matematisk representert ved formelen hvori c er den molale konsentrasjon av et bestemt ion og z den absolutte verdi av dens ladning. Summen E taes over alle de forskjellige typer av ioner i løsning. The term "ionic strength" refers to the mathematical ratio between the number of different types of ions in a given solution and their respective charges. The ionic strength is thus mathematically represented by the formula in which c is the molal concentration of a particular ion and z the absolute value of its charge. The sum E is taken over all the different types of ions in solution.

US patentskrift 3 449 080 beskriver måling av oppløst natrium eller kloridioner. Denne publikasjon er rettet mot en testanordning for bestemmelse av konsentrasjonene av disse ioner i kroppssvette. Kort angitt er det i dette patent beskrevet bruk av ionebytterharpikser sammen med en pH-indikator. Ved anvendelse av denne anordning er nærvær av natrium eller kloridioner angitt å kunne bestemmes gjennom en farveforandring i ionebytter-harpiksen fremkalt av pH-indikatoren. Mens denne referanse på-stås å beskrive en måte for måling av ionestyrke, ble det funnet at en slik lære som angitt i eksemplene, ikke var anvendbare for måling av egenvekt. US Patent 3,449,080 describes the measurement of dissolved sodium or chloride ions. This publication is directed to a test device for determining the concentrations of these ions in body sweat. Briefly stated, this patent describes the use of ion exchange resins together with a pH indicator. When using this device, the presence of sodium or chloride ions is stated to be able to be determined through a color change in the ion exchange resin caused by the pH indicator. While this reference purports to describe a method for measuring ionic strength, it was found that such teachings as set forth in the Examples were not applicable to measuring specific gravity.

Både osmolalitet-fremgangsmåten og ionestyrke-fremgangsmåten til indirekte bestemmelse av egenvekt kan påvirkes med hensyn til nøyaktighet ved nærværet av ikke-ioniske forbindelser. Følgelig er US patentsøknad 716 962 innlev. 23. aug. 1976, rettet mot en fremgangsmåte for å fjerne denne potensielle feilkilde, og beskriver en anordning i hvilken det egenvekt-følsomme system inneholder et ioniseringsmiddel som er i stand til å omdanne det ikke-ioniske oppløste produkt til ionisert produkt. Both the osmolality method and the ionic strength method of indirect determination of specific gravity can be affected in accuracy by the presence of nonionic compounds. Accordingly, US patent application 716,962 is filed. 23 Aug 1976, directed to a method of removing this potential source of error, describes a device in which the specific gravity sensitive system contains an ionizing agent capable of converting the nonionic solute to ionized product.

For å oppsummere den for tiden rådende teknikk kan det angis at mange metoder er kjent for måling av egenvekt, både direkte og indirekte. Direkte måling innbefatter anvendelse av anordninger som er ømfintlige, store og kostbare, og som konstant må renses, opprettholdes og kalibreres. Av de indirekte metoder kan målingen av den sammenbindende løsningsegenskap kjent som osmolalitet gi en nøyaktig korrelasjon til egenvekt. Forelig-geride oppfinnelse gjør bruk av et annet prinsipp, nemlig forholdet mellom egenvekt og en løsnings ionestyrke. To summarize the currently prevailing technique, it can be stated that many methods are known for measuring specific gravity, both directly and indirectly. Direct measurement involves the use of devices that are delicate, large and expensive, and which must be constantly cleaned, maintained and calibrated. Of the indirect methods, the measurement of the binding solution property known as osmolality can provide an accurate correlation to specific gravity. The present invention makes use of another principle, namely the relationship between specific gravity and the ionic strength of a solution.

US patentskrift 3 449 080 beskriver en metode for måling av konsentrasjonen av natrium og/eller kloridioner i kroppssvette. Denne referanse utnytter svakt sure eller svakt basiske ionebyt-terharpiksers affinitet for ukjente ioner, og farveforandrings-evnen til kjente pH-indikatorer. Ingen av de kjente publikasjo-ner beskriver eller foreslår foreliggende oppfinnelse. US Patent 3,449,080 describes a method for measuring the concentration of sodium and/or chloride ions in body sweat. This reference utilizes the affinity of weakly acidic or weakly basic ion exchange resins for unknown ions, and the color changing ability of known pH indicators. None of the known publications describe or propose the present invention.

Oppfinnelsen angår således et reagens for bestemmelse The invention thus relates to a reagent for determination

av ionestyrke eller egenvekt av en vandig prøve, hvilket reagens er kjennetegnet ved at det omfatter en svakt sur eller svakt basisk polyelektrolyttpolymer, omfattende poly(acrylsyre), poly(maleinsyre), maleinsyre-vinylmethylether-copolymer, poly(methacrylsyre), styren-maleinsyre-copolymer, poly(vinylamin) eller poly(4-vinylpyridin), hvilken polymer er minst 50% nøytralisert, og en pH-lndikatorforbindelse. of ionic strength or specific gravity of an aqueous sample, which reagent is characterized by comprising a weakly acidic or weakly basic polyelectrolyte polymer, including poly(acrylic acid), poly(maleic acid), maleic acid-vinyl methyl ether copolymer, poly(methacrylic acid), styrene-maleic acid copolymer, poly(vinylamine) or poly(4-vinylpyridine), which polymer is at least 50% neutralized, and a pH indicator compound.

Fig. 1 - 8 er grafiske avbildninger av (a) responsen Figs 1 - 8 are graphical representations of (a) the response

av tre polyelektrolytter overfor prøver med varierende egenvekt, og (b) titrering eller delvis nøytralisering av disse polymerer. Således er fig. 1, 2 og 3 titreringskurver for en copolymer av methylvinylether og maleinsyreanhydrid, poly(acrylsyre) og poly(vinylamin). Fig. 4, 5 og 6 viser ytelsen av disse polyelektrolytter ved bestemmelse av urinegenvekter etter varierende grader av partiell nøytralisering av polymerens vedhengende gruppe. of three polyelectrolytes against samples of varying specific gravity, and (b) titration or partial neutralization of these polymers. Thus, fig. 1, 2 and 3 titration curves for a copolymer of methyl vinyl ether and maleic anhydride, poly(acrylic acid) and poly(vinylamine). Fig. 4, 5 and 6 show the performance of these polyelectrolytes in determining urine gene weights after varying degrees of partial neutralization of the polymer's pendant group.

Fig. 7 viser lignende ytelse av poly(vinylamin) i vandige salt-løsninger med varierende konsentrasjoner. Fig. 8 viser ytelsen av en foretrukket anordning. Fig. 7 shows similar performance of poly(vinylamine) in aqueous salt solutions with varying concentrations. Fig. 8 shows the performance of a preferred device.

Foreliggende reagens omfatter som en bestanddel, en The present reagent comprises as a component, a

svakt sur eller svakt basisk polyelektrolytt. Utallige eksempler på slike polymerer er kjent innen faget, deres felles karakteristika er sentrert rundt graden av dissosiasjon av de ioniske vedhengende grupper når polymeren utsettes for et vandig miljø. De fleste polyelektrolytter er løselige eller delvis løselige i vann og er lett ioniserbare, avhengig av den ioniske natur av (a) det vandige system og (b) de ioniserbare arter på polymerkjeden. weakly acidic or weakly basic polyelectrolyte. Countless examples of such polymers are known in the art, their common characteristics centering around the degree of dissociation of the ionic pendant groups when the polymer is exposed to an aqueous environment. Most polyelectrolytes are soluble or partially soluble in water and are readily ionizable, depending on the ionic nature of (a) the aqueous system and (b) the ionizable species on the polymer chain.

Således stemples en polyelektrolytt som svakt eller sterkt sur eller basisk avhengig av dets ioneadferd. Generelt betraktes en polyelektrolytt som nærmest fullstendig ioniserer når den kommer i kontakt med vann, slik som poly(vinylsvovelsyre) og poly-(styrensulfonsyre) som sterke polyelektrolytter. Svake polyelektrolytter på den annen side, inneholder svakt sure eller basiske ioniserbare grupper. Ladningstettheten langs molekyl-kjeden i disse polymerer kan varieres ved å variere graden av nøytralisasjon. Eksempler på svakt sure eller svakt basiske polyelektrolytter som finner særlig anvendelse ved foreliggende oppfinnelse er poly(acrylsyre), poly(maleinsyre), maleinsyre/- methylvinylethercopolymer, poly(methacrylsyre), styren-maleinsyre-copolymer, poly(4-vinylpyridin) og andre. Thus, a polyelectrolyte is labeled as weakly or strongly acidic or basic depending on its ionic behavior. In general, a polyelectrolyte that almost completely ionizes when it comes into contact with water, such as poly(vinyl sulfuric acid) and poly(styrenesulfonic acid) are considered strong polyelectrolytes. Weak polyelectrolytes, on the other hand, contain weakly acidic or basic ionizable groups. The charge density along the molecular chain in these polymers can be varied by varying the degree of neutralization. Examples of weakly acidic or weakly basic polyelectrolytes that find particular use in the present invention are poly(acrylic acid), poly(maleic acid), maleic acid/methyl vinyl ether copolymer, poly(methacrylic acid), styrene-maleic acid copolymer, poly(4-vinylpyridine) and others .

Reagensene ifølge oppfinnelsen innbefatter svakt The reagents according to the invention include weakly

basiske og svakt sure polyelektrolytter, men innbefatter nærmere bestemt de som er minst 50% nøytralisert. Minst noen av de funksjonelle grupper i polymeren, det være seg svakt sure (f.eks. COOH) eller svakt basiske, er først delvis titrert med en base eller syre før inkorporering av polyelektrolytten i reagenset. basic and slightly acidic polyelectrolytes, but specifically includes those that are at least 50% neutralized. At least some of the functional groups in the polymer, be they weakly acidic (e.g. COOH) or weakly basic, are first partially titrated with a base or acid before incorporating the polyelectrolyte into the reagent.

Typisk anvendes vandige løsninger av titreringsmidlet, og basiske titreringsmidler innbefatter løsninger av NaOH, KOH, Na2C0.j, poly(ethylenimin) , tris (hydroxymethylamin)methan og andre som er kjent for fagmannen. Ganske overraskende har en slik partiell titrering eller nøytralisering blitt funnet å være nød-vendig for å muliggjøre signifikant differensiering mellom egenvektnivåer i løsningene. Aqueous solutions of the titrant are typically used, and basic titrants include solutions of NaOH, KOH, Na2C0.j, poly(ethyleneimine), tris(hydroxymethylamine)methane and others known to those skilled in the art. Quite surprisingly, such partial titration or neutralization has been found to be necessary to enable significant differentiation between specific gravity levels in the solutions.

Polymeren nøytraliseres til minst 50%, dvs. at The polymer is neutralized to at least 50%, i.e. at

minst halvparten av de ioniserbare grupper er nøytralisert. at least half of the ionizable groups are neutralized.

Et ideelt nøytraliseringsområde, og som er funnet mest fordelaktig ved foreliggende reagens, er fra 75 til 95 % nøytralisering, hvor 90 % er blitt funnet å være optimalt for å gi den største separasjon i pH-forandring eller annen påvisbar respons når det gjelder egenvekt eller ionestyrke. An ideal range of neutralization, and which has been found most advantageous with the present reagent, is from 75 to 95% neutralization, with 90% being found to be optimal to give the greatest separation in pH change or other detectable response in terms of specific gravity or ionic strength.

Polyelektrolytten valgt for bruk ved foreliggende oppfinnelse må som ovenfor angitt, være delvis nøytralisert. Dette oppnås ved titrering av polymeren med egnet syre eller base, eller på andre måter som gir den ønskede partielle nøytralisasjon. Fig. 1 viser titreringskurven for "Gantrez S-97", en maleinsyreanhydrid/methylvinylethercopolymer med natriumhydroxyd i vandig løsning. Fig. 2 viser lignende data for poly(acrylsyre) , og fig. 3 poly(vinylamin). The polyelectrolyte chosen for use in the present invention must, as indicated above, be partially neutralized. This is achieved by titrating the polymer with a suitable acid or base, or in other ways that provide the desired partial neutralization. Fig. 1 shows the titration curve for "Gantrez S-97", a maleic anhydride/methyl vinyl ether copolymer with sodium hydroxide in aqueous solution. Fig. 2 shows similar data for poly(acrylic acid), and Fig. 3 poly(vinylamine).

Et annet element i reagenset er en indikatorforbindelse som gir respons på ionebytting. Denne kan anta slike for- Another element of the reagent is an indicator compound that responds to ion exchange. This can assume such pre-

mer som et pH-meter, en pH-indikator og andre anordninger som more like a pH meter, a pH indicator and other devices such as

kan betjenes av fagmannen. Således kan pH-meteret anvendes med en standard pH-elektrode (i løsningssystemer) eller med en over-flate pH-elektrode (hvor reagenset innarbeides med en bærermatrise). pH-meterresponsen kan deretter observeres over forskjellige ionestyrkeverdier og et referansesystem kan etableres, en bestemt forandring i pH svarende til en bestemt prøve-ionestyrke. can be operated by the specialist. Thus, the pH meter can be used with a standard pH electrode (in solution systems) or with a surface pH electrode (where the reagent is incorporated with a carrier matrix). The pH meter response can then be observed over different ionic strength values and a reference system can be established, a specific change in pH corresponding to a specific sample ionic strength.

Alternativt kan kjente pH-følsomme kromogene reagens-forbindelser anvendes, og disse kan gi en forandring i eller tilsynekomst av farve, som kan observeres av den person som ut-fører målingen, som er en indikasjon på ionestyrken eller egenvekten av prøven. Hvis et kromogen anvendes, kan et referansefarvesystem etableres på forhånd, slik at en hurtig visuell sammenligning av prøven og referansesystemet gir de ønskede resultater. Eksempler på kromogener egnet for bruk ved foreliggende oppfinnelse er bromthymolblått, alizarin, bromcresolfiolett, fenolrødt og nøytralrødt hvor bromthymolblått er funnet å være spesielt egnet. Alternatively, known pH-sensitive chromogenic reagent compounds can be used, and these can give a change in or appearance of colour, which can be observed by the person performing the measurement, which is an indication of the ionic strength or specific gravity of the sample. If a chromogen is used, a reference color system can be established in advance, so that a quick visual comparison of the sample and the reference system gives the desired results. Examples of chromogens suitable for use in the present invention are bromothymol blue, alizarin, bromocresol violet, phenol red and neutral red, where bromothymol blue has been found to be particularly suitable.

En anordning hvori en bærermatrise er innarbeidet A device in which a carrier matrix is incorporated

med det beskrevne reagens, vil utgjøre et verktøy for opp-nåelse av hurtige, pålitelige bestemmelser av løsningsegen-vekter. Bærematrisen er vanligvis, men ikke nødvendigvis, with the described reagent, will constitute a tool for achieving rapid, reliable determinations of solution specific gravities. The carrier matrix is usually, but not necessarily,

et porøst materiale slik som filterpapir. Andre former for bærermatrisematerialer er filt, porøse keramiske remser og vevede glassfibre eller glassfibermatter (US patentskrift 3 846 247). Også foreslått er bruk av tre, tekstil, svamp-materiale og leireaktige materialer (US patentskrift a porous material such as filter paper. Other forms of carrier matrix materials are felt, porous ceramic strips, and woven glass fibers or glass fiber mats (US Patent 3,846,247). Also suggested is the use of wood, textile, sponge material and clay-like materials (US patent

3 552 928). Alle slike bærermaterialer er egnet for bruk. 3,552,928). All such carrier materials are suitable for use.

Det er funnet at filterpapir er spesielt egnet. Filter paper has been found to be particularly suitable.

Filterpapir fuktes med en løsning Filter paper is moistened with a solution

eller suspensjon av en minst 50% nøytralisert poly- or suspension of an at least 50% neutralized poly-

elektrolytt i vann eller annen egnet bærer som lett kan bestemmes ved laboratorierutineforsøk, og som deretter tørkes. Det polyelektrolytt-bærende filterpapir fuktes deretter med en løsning av den ønskede indikator (slik som bromthymolblått) i methanol eller annet egnet løsningsmiddel slik som ethanol, N,N-dimethylforma-mid, dimethylsulfoxyd og tørkes deretter. Alternativt kan en én-dypningsmetode anvendes hvorved polyelektrolytten og indikatoren samtidig er til stede i løsningen eller suspensjonen. electrolyte in water or other suitable carrier which can be easily determined by routine laboratory tests, and which is then dried. The polyelectrolyte-bearing filter paper is then moistened with a solution of the desired indicator (such as bromothymol blue) in methanol or other suitable solvent such as ethanol, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide and then dried. Alternatively, a one-dip method can be used whereby the polyelectrolyte and the indicator are simultaneously present in the solution or suspension.

Den tørkede reagens-bærende matrise kan monteres på et underlagsmateriale om ønsket. Således kan en testanordning omfatte en filterpapir-bærermatrise inkorporert med en minst 50% nøytralisert polyelektrolytt og indikatormidler som ovenfor beskrevet, og hvor matrisen er festet til én side av et langstrakt stykke av transparent polystyrenfilm. Matrisen festes til en ende av filmen ved hjelp av egnede midler slik som en dobbeltklebende tape, og den andre ende av polystyren-filmen tjener som håndtak. Ved bruk holdes en slik anordning ved den frie ende av polystyrenfilmunderlaget og matriseenden dyppes i prøven (f.eks. urin) og fjernes raskt. Enhver farve-dannelse eller annen påvisbar respons observeres etter en på forhånd bestemt tid og sammenlignes med en referansestandard svarende til responser på kjente ionestyrker eller egenvekter av løsningen. The dried reagent-bearing matrix can be mounted on a substrate if desired. Thus, a test device may comprise a filter paper carrier matrix incorporated with an at least 50% neutralized polyelectrolyte and indicator agents as described above, and where the matrix is attached to one side of an elongated piece of transparent polystyrene film. The matrix is attached to one end of the film by means of suitable means such as double-sided tape, and the other end of the polystyrene film serves as a handle. In use, such a device is held at the free end of the polystyrene film substrate and the matrix end is dipped into the sample (e.g. urine) and quickly removed. Any color formation or other detectable response is observed after a predetermined time and compared with a reference standard corresponding to responses to known ionic strengths or specific gravities of the solution.

Den bestemte referansestandard som anvendes avhenger av hvorvidt reagenset skal anverides som sådan eller inkorporert med en bærermatrise, såvel som av den bestemte indikator. Hvis således den partielt nøytraliserte polyelektrolytt tilsettes direkte til prøven, og indikatoranordningen er et pH-meter, kan en referansestandard tilveiebringes ved å tilsette en standardvekt av polyelektrolytt til et standardvolum av en løs-ning med kjent ionestyrke. pH-forandringen før og etter polyelektrolytt il setning nedtegnes ved bruk av pH-meteret. Denne prosedyre følges for en serie av løsninger med varierte kjente ionestyrker. For å bestemme ionestyrken av en ukjent testprøve følges den samme prosedyre og pH-forandringen sammenlignes med de for de kjente løsninger. The particular reference standard used depends on whether the reagent is to be used as such or incorporated with a carrier matrix, as well as on the particular indicator. Thus, if the partially neutralized polyelectrolyte is added directly to the sample, and the indicator device is a pH meter, a reference standard can be provided by adding a standard weight of polyelectrolyte to a standard volume of a solution of known ionic strength. The pH change before and after polyelectrolyte addition is recorded using the pH meter. This procedure is followed for a series of solutions of varied known ionic strengths. To determine the ionic strength of an unknown test sample, the same procedure is followed and the pH change is compared with those of the known solutions.

Hvor en testanordning omfattende en bærermatrise inneholdende partielt nøytralisert polyelektrolytt og et kromogen anvendes, kan en referansestandard omfatte en serie av farge-klisjeer som avbilder fargen utviklet av bærermatrisen etter en på forhånd bestemt tid i respons til løsninger med kjent ionestyrke. Ved testing av en ukjent prøve, dyppes bærermatrisen av testanordningen i prøven, fjernes og observeres for tilsynekomst av eller forandring i farve etter den på forhånd bestemte tid. Hver farverespons sammenlignes deretter med referansestandard-farveklisjeene for å fastslå ionestyrken eller egenvekten på prøven. Where a test device comprising a carrier matrix containing partially neutralized polyelectrolyte and a chromogen is used, a reference standard may comprise a series of color clichés depicting the color developed by the carrier matrix after a predetermined time in response to solutions of known ionic strength. When testing an unknown sample, the carrier matrix of the test device is dipped into the sample, removed and observed for the appearance of or change in color after the predetermined time. Each color response is then compared to the reference standard color plates to determine the ionic strength or specific gravity of the sample.

De etterfølgende eksempler illustrerer ytterligere oppfinnelsen. Foretrukne utførelsesformer er således beskrevet og analysert. The following examples further illustrate the invention. Preferred embodiments are thus described and analyzed.

Eksempel 1 - Partiell nøytralisering av maleinsyreanhydrid/ methylvinylether- copolymer Example 1 - Partial neutralization of maleic anhydride/methyl vinyl ether copolymer

Dette forsøk ble utført for å studere den partielle nøytralisering av en polyelektrolytt "Gantrex S-97" og dets effekt for måling av løsningsegenvekt. This experiment was carried out to study the partial neutralization of a polyelectrolyte "Gantrex S-97" and its effect for measuring solution specific gravity.

En modul-automatisk titrator ble montert for titrering av forskjellige polyelektrolytter aktuelle for oppfinnelsen. Titratoren besto av en automatisk pipette. Dette instrument A modular automatic titrator was installed for the titration of various polyelectrolytes applicable to the invention. The titrator consisted of an automatic pipette. This instrument

er i stand til å utlevere et konstant volum titreringsmiddel pr. tidsenhet i polymerløsningen som skal titreres. Tilset-ningshastigheten av titreringsmidlet (dvs. hastigheten av polyelektrolytt-nøytraliseringen) ble regulert gjennom valg av pipettevolum, fraksjonen av pipettevolum som utleveres, og konsentrasjonen av titreringsmiddel. Forandringer i pH under titreringen ble påvist under anvendelse av en standard pH-elektrode og et "Orion Model 701" digital pH-meter. Utgangssignalene fra pH-meteret ble innført i en "Hewlett-Packard Model 17500A" 25,4 cm skriver hvis skala var blitt kalibrert slik at 2,54 cm svarte til en forandring på én pH-enhet. Således ga skriveren en kontinuerlig overvåkning av pH-forandringen med hensyn til tiden (ergo med hensyn til volum tilsatt titreringsmiddel). is capable of delivering a constant volume of titrant per time unit in the polymer solution to be titrated. The rate of addition of the titrant (ie, the rate of polyelectrolyte neutralization) was controlled through the choice of pipette volume, the fraction of pipette volume dispensed, and the concentration of titrant. Changes in pH during the titration were detected using a standard pH electrode and an "Orion Model 701" digital pH meter. The output signals from the pH meter were fed into a "Hewlett-Packard Model 17500A" 25.4 cm printer whose scale had been calibrated so that 2.54 cm corresponded to a change of one pH unit. Thus, the printer provided continuous monitoring of the pH change with respect to time (ergo with respect to the volume of titrant added).

Denne apparatur ble anvendt for å titrere og observere effektene av partiell nøytralisering på "Gantrez S-97", en svakt sur polyelektrolytt. En løsning av "Gantrez" ble fremstilt omfattende 2 0 gram av polyelektrolytten pr. liter avionisert vann. Tre 100 ml' s aliquoter av denne løsning ble innført i 250 ml1 s begerglass. Én aliquot ble innstilt til 0,1N og en annen til 1,0N med NaCl. Ikke noe salt ble tilsatt til den gjenværende aliquot ved titrering av hver av disse polyelektrolyttløsninger med 1,0N NaOH i en 50 ml<1>s pipette med en hastighet på 9,0 ml titreringsmiddel pr. time, og avlesning av pH-forandringen mot volum titreringsmiddel, var det mulig å undersøke titrerings-karakteristikaene for "Gantrez", såvel som effektene av partiell i nøytralisering på dens evne til å differensiere variende ionestyrker. This apparatus was used to titrate and observe the effects of partial neutralization on "Gantrez S-97", a weakly acidic polyelectrolyte. A solution of "Gantrez" was prepared comprising 20 grams of the polyelectrolyte per liters of deionized water. Three 100 ml's aliquots of this solution were introduced into 250 ml1's beakers. One aliquot was adjusted to 0.1N and another to 1.0N with NaCl. No salt was added to the remaining aliquot when titrating each of these polyelectrolyte solutions with 1.0N NaOH in a 50 ml<1>s pipette at a rate of 9.0 ml of titrant per minute. hour, and reading the pH change against volume of titrant, it was possible to examine the titration characteristics of "Gantrez", as well as the effects of partial neutralization on its ability to differentiate varying ionic strengths.

De titreringsdata som ble erholdt i dette forsøk er nedtegnet grafisk i fig. 1. Kurve A representerer titrering av polyelektrolyttløsningen til hvilken intet salt var tilsatt, kurve B representerer titrering av polyelektrolyttløsningen gjort 0,1N NaCl, og kurve C representerer titreringen av poly-elektrolyttløsningen inneholdende NaCl til 1,0N konsentrasjonen. Den klare separasjon som fremstår mellom kurve A, B og C i fig. 1 er en indikasjon på effekten av ionestyrke og den tilsynelatende pK på polymeren. Ved således å observere graden av separasjon mellom titreringskurvene, dvs. pH-verdiene for en gitt mengde titreringsmiddel, kan man beregne maksimering med hensyn til å bestemme forskjellige nivåer av egenvekt. Eksempelvis observeres større separasjon i regionene mellom pH 5 og pH 10 enn ved andre trinn av polymernøytralisering. Kurvene i fig. 1 indikerer at optimal separasjon finner sted med en grad av polymernøytrali-sering fra 70 % til 95 % eller mer, dvs. tilsetning av 6,0 til 9,0 ml titreringsmiddel. Ikke bare er denne informasjon nyttig ved å bestemme effektiviteten av polymeren i vandige systemer, men den er også nyttig for å bestemme optimal nøytra-lisering av polyelektrolyttene for inkorporering med en bærermatrise hvilket vil sees fra eksempel IV. The titration data obtained in this experiment are recorded graphically in fig. 1. Curve A represents the titration of the polyelectrolyte solution to which no salt was added, curve B represents the titration of the polyelectrolyte solution made 0.1N NaCl, and curve C represents the titration of the polyelectrolyte solution containing NaCl to the 1.0N concentration. The clear separation that appears between curve A, B and C in fig. 1 is an indication of the effect of ionic strength and the apparent pK on the polymer. Thus, by observing the degree of separation between the titration curves, i.e. the pH values for a given amount of titrant, one can calculate maximization with regard to determining different levels of specific gravity. For example, greater separation is observed in the regions between pH 5 and pH 10 than in the second step of polymer neutralization. The curves in fig. 1 indicates that optimal separation takes place with a degree of polymer neutralization from 70% to 95% or more, i.e. addition of 6.0 to 9.0 ml of titrant. Not only is this information useful in determining the effectiveness of the polymer in aqueous systems, but it is also useful in determining optimal neutralization of the polyelectrolytes for incorporation with a carrier matrix as will be seen from Example IV.

Den prosentvise nøytralisering av en gitt polyelektrolytt kan beregnes fra titreringsdata slik som de som er presen-tert grafisk i fig. 1 ved kurve A (titrering av polyelektrolytten, her "Gantrez S-97" uten noe tilsatt salt). Prosentnøytra-lisasjonen av polymeren beregnes for en gitt pH av titrert poly-merløsning ved å finne løsningens pH på vertikalaksen, trekke en horisontal linje fra vertikalaksen til kurve A, og trekke en vertikallinje fra dette punkt på kurve A til horisontalaksen, dvs. ml av 1,0N NaOH. Volumet av titreringsmiddel (svarende til kryssingen av vertikallinjen og horisontalaksen) dividert med titreringsvolumet ved endepunktet av titreringen, multiplisert med 100 gir en nær approksimering av prosent polyelektrolytt-nøytralisering. Titreringsendepunkt er indikert ved vertikal linearitet av kurve A lengst til høyre, og kan uttrykkes i volum tilsatt titreringsmiddel. The percent neutralization of a given polyelectrolyte can be calculated from titration data such as that presented graphically in Fig. 1 at curve A (titration of the polyelectrolyte, here "Gantrez S-97" without any added salt). The percent neutralization of the polymer is calculated for a given pH of titrated polymer solution by finding the pH of the solution on the vertical axis, drawing a horizontal line from the vertical axis to curve A, and drawing a vertical line from this point on curve A to the horizontal axis, i.e. ml of 1.0N NaOH. The volume of titrant (corresponding to the intersection of the vertical line and the horizontal axis) divided by the titration volume at the endpoint of the titration, multiplied by 100 gives a close approximation of percent polyelectrolyte neutralization. Titration end point is indicated by vertical linearity of curve A on the far right, and can be expressed in volume of added titrant.

Således er endepunktet for "Gantrez S-97" vist i fig. 1 meget nær 9,0 (ca. 8,6 ml) 1,ON NaOH. Titrering av Gantrez-løsningen i avionisert vann til en pH på ca. 7,5 svarer til et volum på ca. 6,0 titreringsmiddel. Da endepunktet er ca. 8,6 ml titreringsmiddel, beregnes prosent nøytralisering ved Thus, the end point for "Gantrez S-97" is shown in fig. 1 very close to 9.0 (about 8.6 ml) 1.ON NaOH. Titration of the Gantrez solution in deionized water to a pH of approx. 7.5 corresponds to a volume of approx. 6.0 titrant. Since the end point is approx. 8.6 ml titrant, percent neutralization is calculated at

Eksempel 2 - Partiell nøytralisering av poly( acrylsyre) Example 2 - Partial neutralization of poly(acrylic acid)

Dette forsøk ble utført for å studere den partielle nøytralisering av poly(acrylsyre) og effekten av slik nøytrali-sering på anvendbarheten av denne polyelektrolytt ved bestemmelse av en løsnings egenvekt. Den automatiske titrator, pH-meter og elektrode som er beskrevet i eksempel 1, ble anvendt, såvel som prosedyren. This experiment was carried out to study the partial neutralization of poly(acrylic acid) and the effect of such neutralization on the applicability of this polyelectrolyte in determining the specific gravity of a solution. The automatic titrator, pH meter and electrode described in Example 1 were used, as well as the procedure.

En løsning av poly(acrylsyre), en svakt sur polyelektrolytt ble fremstilt ved å oppløse 20 g polymer i 1 liter avionisert vann. fremstilt ved å oppløse 20 g polymer i 1 liter avionisert vann. Aliquoter på 100 ml hver av denne løsning ble plasert i 250 ml's begerglass. En av ali.quotene ble gjort 0,1N og en annen 1, ON i NaCl. Ikke noe salt ble tilsatt til den tredje aliquot. Hver av disse løsninger ble deretter titrert med 10,ON NaOH i en 50 ml<1>s pipette med en hastighet på 3,0 ml titreringsmiddel pr. time. Resultatene er vist i fig. 2, hvori kurve A representerer poly-elektrolyttløsningen ikke inneholdende noe salt, kurve B viser løsningen gjort 0,IN i NaCl, og kurve C løsningen gjort 1,ON i NaCl. A solution of poly(acrylic acid), a weakly acidic polyelectrolyte, was prepared by dissolving 20 g of polymer in 1 liter of deionized water. prepared by dissolving 20 g of polymer in 1 liter of deionized water. Aliquots of 100 ml each of this solution were placed in 250 ml beakers. One of the ali.quotes was made 0.1N and another 1.ON in NaCl. No salt was added to the third aliquot. Each of these solutions was then titrated with 10.ON NaOH in a 50 ml<1>s pipette at a rate of 3.0 ml titrant per minute. hour. The results are shown in fig. 2, in which curve A represents the poly-electrolyte solution containing no salt, curve B shows the solution made 0.IN in NaCl, and curve C the solution made 1.ON in NaCl.

De data som er avbildet i fig. 2 viser at den største separasjon når det gjelder ionestyrken (dvs. mellom kurvene A, B og C) fremkommer fra 50 % til 95 % eller større nøytrali-sering av polymeren (dvs. tilsetning av 1,5 til 3,0 ml titreringsmiddel). Hvor for eksempel polymeren er blitt titrert over en 4 0 minutters periode (med 2,0 ml 10N NaOH) kan man se markert separering av den resulterende pH avhengig av ionestyrken på løsningen. Kurve C som svarer til 1,0N NaCl gir en resulterende pH-verdi på ca. 5,25, kurve B svarende til 0,1N NaCl gir en pH-verdi på ca. 5,8, og kurve A, som svarer til en konsentrasjon av NaCl på null, gir en pH-verdi på ca. 6,25. Således kan ionestyrken eller egenvekten av en bestemt løsning approksimeres ved anvendelse av disse verdier og interpolering mellom dem. The data depicted in fig. 2 shows that the greatest separation in terms of ionic strength (i.e. between curves A, B and C) occurs from 50% to 95% or greater neutralization of the polymer (i.e. addition of 1.5 to 3.0 ml of titrant) . Where, for example, the polymer has been titrated over a 40 minute period (with 2.0 ml of 10N NaOH) one can see marked separation of the resulting pH depending on the ionic strength of the solution. Curve C which corresponds to 1.0N NaCl gives a resulting pH value of approx. 5.25, curve B corresponding to 0.1N NaCl gives a pH value of approx. 5.8, and curve A, which corresponds to a concentration of NaCl of zero, gives a pH value of approx. 6.25. Thus, the ionic strength or specific gravity of a particular solution can be approximated by using these values and interpolating between them.

Eksempel 3 - Partiell nøytralisering av poly( vinylamin) Example 3 - Partial neutralization of poly(vinylamine)

Dette forsøk ble utført for å studere den partielle nøytralisering av en svakt basisk polyelektrolytt, poly(vinylamin) og effektene av en slik nøytralisering This experiment was carried out to study the partial neutralization of a weakly basic polyelectrolyte, poly(vinylamine) and the effects of such neutralization

på anvendeligheten av denne polyelektrolytt ved bestemmelse av egenvekt. Den automatiske titrator, pH-meter og elektrode som er beskrevet i eksempel 1 ble anvendt, såvel som den der beskrevne prosedyre. on the applicability of this polyelectrolyte in determining specific gravity. The automatic titrator, pH meter and electrode described in Example 1 were used, as well as the procedure described there.

En løsning av poly(vinylamin) i dets hydrokloridsalt-form (fullstendig nøytralisert) med en molekylvekt på ca. 60 000 ble fremstilt med en polymer konsentrasjon på 20,0 g pr. liter avionisert vann. Tre aliquoter på 100 ml hver av denne løsning ble plasert i et 250 ml's begerglass. Én av aliquotene ble gjort 0,5N og en annen 3,ON NaCl. Ikke noe salt ble tilsatt til den gjenværende aliquot. Hver av disse løsninger ble deretter titrert med 1,0N NaOH under anvendelse av en 50 ml's pipette med en hastighet på 9,0 ml titreringsmiddel pr. time. Resultatene er avbildet i fig. 3 hvori kurve A representerer titrering av poly-elektrolyttløsningen til hvilken intet salt var tilsatt, kurve B løsningen gjort 0,5N i NaCl og kurve C titrering av løsningen gjort 3,ON i NaCl. A solution of poly(vinylamine) in its hydrochloride salt form (completely neutralized) with a molecular weight of approx. 60,000 were produced with a polymer concentration of 20.0 g per liters of deionized water. Three aliquots of 100 ml each of this solution were placed in a 250 ml beaker. One of the aliquots was made 0.5N and another 3.ON NaCl. No salt was added to the remaining aliquot. Each of these solutions was then titrated with 1.0N NaOH using a 50 ml pipette at a rate of 9.0 ml of titrant per minute. hour. The results are depicted in fig. 3 in which curve A represents titration of the poly-electrolyte solution to which no salt was added, curve B the solution made 0.5N in NaCl and curve C titration of the solution made 3.ON in NaCl.

Dataene vist i fig. 3 viser at liten respons fremkommer når det gjelder ionestyrken når polymeren er fullstendig i amin eller ikke-nøy.tralisert form (pH 10, 35 minutter), mens glimrende separasjon fremkommer ved lavere titreringsgrader, dvs. hvor nøytralisering av polymeren er mer omfattende. Poly(vinylaminet)s evne til å skille forskjellige ionestyrkernivåer varierer således omvendt med mengden av titreringsmiddel, slik at starten av titreringen (i overskudd av 95 % nøytralisering) fåes det glimrende separasjon, mens det ved null nøytralisering (tilsetning av ca. 5,3 ml titreringsmiddel) finner det ikke sted noen separasjon. The data shown in Fig. 3 shows that little response occurs in terms of ionic strength when the polymer is completely in amine or non-neutralized form (pH 10, 35 minutes), while excellent separation occurs at lower degrees of titration, i.e. where neutralization of the polymer is more extensive. The ability of the poly(vinylamine) to separate different ionic strength levels thus varies inversely with the amount of titrant, so that at the start of the titration (in excess of 95% neutralization) excellent separation is obtained, while at zero neutralization (addition of approx. 5.3 ml titrant) no separation takes place.

Eksempel 4 - Ytelsen av maleinsyreanhydrid/ methylvinylether-kopolymer i en bærermatrise Example 4 - The performance of maleic anhydride/methyl vinyl ether copolymer in a carrier matrix

Løsningen anvendt i eksempel 1 (20 g "Gantrez S-97" pr. liter avionisert vann) ble ytterligere studert for å observere dets adferd ved måling av urinegenvekt når denne er inkorporert med en bærermatrise. The solution used in Example 1 (20 g "Gantrez S-97" per liter of deionized water) was further studied to observe its behavior in measuring urine specific gravity when incorporated with a carrier matrix.

En testanordning følsom overfor ionestyrke eller egenvekt ble fremstilt ved inkorporering av løsningen av "Gantrez S-97" i filterpapir og deretter foretatt tørking. Flere testanordninger ble fremstilt for å studere ytelsen av polyelektro-<1->lytten ved forskjellige nøytralisasjonsgrader. Således ble aliquoter av "Gantrez S-97" løsningen nøytralisert til forskjellige grader ved titrering med NaOH. Remser av filterpapir ble dyppet i disse partielt titrerte aliquoter og deretter tørket. Impregnerte, tørrede remser fremstilt fra hver av aliquotene, ble deretter dyppet i urin med forskjellig kjente egenvekter og i avionisert vann, og pH ble målt. Et pH-meter med en flat overflateelektrode ble anvendt for disse målinger. Verdiene av ApH, dvs. forskjellen i pH av identiske remser dyppet hhv. i avionisert vann og urin med kjent egenvekt, er oppført i den etterfølgende tabell. A test device sensitive to ionic strength or specific gravity was prepared by incorporating the solution of "Gantrez S-97" into filter paper and then drying. Several test devices were prepared to study the performance of the polyelectrolyte at different degrees of neutralization. Thus, aliquots of the "Gantrez S-97" solution were neutralized to various degrees by titration with NaOH. Strips of filter paper were dipped into these partially titrated aliquots and then dried. Impregnated, dried strips prepared from each of the aliquots were then dipped in urine of various known specific gravities and in deionized water, and the pH was measured. A pH meter with a flat surface electrode was used for these measurements. The values of ApH, i.e. the difference in pH of identical strips dipped or in deionized water and urine with known specific gravity, are listed in the following table.

Dataene i den ovenfor angitte tabell er nedtegnet i fig. 4, hvori de tre kurver representerer verdiene av ApH fremkalt av urin med de angitte egenvektsverdier testet med remser fremstilt fra aliquoter ved forskjellig nøytralisasjonsgrad. Det sees fra fig. 4 at graden av separasjon for kurvene øker markert etter som graden av nøytralisering av polyelektrolytten økes, dvs. pH. Jo større grad av partiell nøytralisering av Gantrez-polyelektrolytten har, desto større er dens evne til å differensiere mellom egenvektnivåer i urin. The data in the above table are recorded in fig. 4, in which the three curves represent the values of ApH elicited by urine with the indicated specific gravity values tested with strips prepared from aliquots at different degrees of neutralization. It can be seen from fig. 4 that the degree of separation for the curves increases markedly as the degree of neutralization of the polyelectrolyte is increased, i.e. pH. The greater the degree of partial neutralization of the Gantrez polyelectrolyte, the greater its ability to differentiate between specific gravity levels in urine.

Eksempel 5 - Ytelse av poly( acrylsyre) i en bærermatrise Polyelektrolytten anvendt i eksempel 2 (20 g poly-(acrylsyre) pr. liter avionisert vann) ble ytterligere studert for å observere dens adferd ved måling av urinegenvekt når den er inkorporert med en bærermatrise. Example 5 - Performance of poly(acrylic acid) in a carrier matrix The polyelectrolyte used in example 2 (20 g of poly(acrylic acid) per liter of deionized water) was further studied to observe its behavior in measuring urine specific gravity when incorporated with a carrier matrix .

Testanordninger ble fremstilt og testet som beskrevet Test devices were prepared and tested as described

i eksempel 4, med det unntak at poly(acrylsyre) ble anvendt i stedenfor "Gantrez S-97". En løsning på 20 g poly(acrylsyre) pr. liter avionisert vann ble fremstilt. Aliquoter av denne løsning ble titrert med ION natriumhydroxyd inntil de pH-verdier som er angitt i den etterfølgende tabell ble nådd. Remser av filterpapir ble dyppet i disse aliquoter og tørket. De ble deretter dyppet i urin med forskjellig kjent egenvekt av avionisert vann, og pH ble målt. Verdiene av A pH ble bestemt som i eks- in Example 4, with the exception that poly(acrylic acid) was used instead of "Gantrez S-97". A solution of 20 g of poly(acrylic acid) per liters of deionized water were produced. Aliquots of this solution were titrated with ION sodium hydroxide until the pH values indicated in the following table were reached. Strips of filter paper were dipped into these aliquots and dried. They were then immersed in urine of different known specific gravity of deionized water, and the pH was measured. The values of A pH were determined as in ex-

erapel 4 og er oppført i den etterfølgende tabell. Et pH-meter med en flat overflateelektrode ble anvendt for disse målinger. erapel 4 and is listed in the following table. A pH meter with a flat surface electrode was used for these measurements.

Dataene i den ovenfor angitte tabell er nedtegnet i fig. 5, hvilken - som fig. 5 - viser at graden av separering av kurvene øker markert etter som graden av nøytralisering, dvs. The data in the above table are recorded in fig. 5, which - as fig. 5 - shows that the degree of separation of the curves increases markedly after as the degree of neutralization, i.e.

pH på polyelektrolytten øker. The pH of the polyelectrolyte increases.

Eksempel 6 - Ytelse av poly( vinylamin) i en bærermatrise Example 6 - Performance of poly(vinylamine) in a carrier matrix

Polyelektrolytten anvendt i eksempel 3 ble ytterligere studert for å observere dens adferd ved måling av forskjellige urinegenvekter når den er inkorporert med en bærermatrise. The polyelectrolyte used in Example 3 was further studied to observe its behavior in the measurement of various urine gene weights when incorporated with a carrier matrix.

Testanordninger ble fremstilt og testet som beskrevet i eksempel 4 og 5, med det unntak at poly(vinylamin) ble anvendt isteden for "Gantrez S-97" eller poly (acrylsyre). En løsning ble fremstilt omfattende 20 g poly(vinylamin);Test devices were prepared and tested as described in Examples 4 and 5, with the exception that poly(vinylamine) was used instead of "Gantrez S-97" or poly(acrylic acid). A solution was prepared comprising 20 g of poly(vinylamine);

molvekt 60 000, se Dawson et al, J.A.C.. 98, 5996, 1976) pr. liter avionisert vann. Den anvendte polyelektrolytt var i hydrokloridform og var således i fullstendige nøytralisert til-stand. Aliquotter av denne løsning ble titrert med 1,0N NaOH til å gi de løsnings pH-nivåer som er angitt i den etterfølgende tabell. Remser av filterpapir ble dyppet i disse aliquoter og tørket. De ble deretter dyppet i forskjellige uriner med kjent evenvekt og i avionisert vann, og pH ble målt under anvendelse av den flate overflateelektrode som er beskrevet i eksempel 4 molecular weight 60,000, see Dawson et al, J.A.C.. 98, 5996, 1976) per liters of deionized water. The polyelectrolyte used was in hydrochloride form and was thus in a completely neutralized state. Aliquots of this solution were titrated with 1.0N NaOH to give the solution pH levels indicated in the following table. Strips of filter paper were dipped into these aliquots and dried. They were then dipped in various urines of known equilibrium and in deionized water, and the pH was measured using the flat surface electrode described in Example 4

og 5. Verdiene av A pH ble deretter bestemt som beskrevet i eksempel 4 og 5, og disse er oppført i etterfølgende tabell. and 5. The values of A pH were then determined as described in examples 4 and 5, and these are listed in the following table.

Kurven for disse data, fig. 6, viser anvendbar separering når polyelektrolytten er partielt nøytralisert til under ca. pH 5. Kurven for urin med en egenvekt på 1,005 resulterer i en meget mindre forandring i pH enn for urin med egenvekt 1,030. Urin med en egenvekt på 1,015 resulterte i mellomliggende ApH-verdier som ventet. The curve for these data, fig. 6, shows usable separation when the polyelectrolyte is partially neutralized to below approx. pH 5. The curve for urine with a specific gravity of 1.005 results in a much smaller change in pH than for urine with a specific gravity of 1.030. Urine with a specific gravity of 1.015 resulted in intermediate ApH values as expected.

Denne effekt kan enda mer drastisk demonstreres når poly(vinylamin)-testanordningene dyppes i vandig saltløsninger ved forskjellig ionestyrke og i avionisert vann, og pH måles for å gi ApH-verdiene. Således ble remser fremstilt som ovenfor angitt testet ved forskjellige konsentrasjoner av natriumklorid i avionisert vann. Spesifikt var disse saltløsningskonsentrasjoner 0,5, 1,5 og 3,ON i NaCl. De data som ble erholdt i dette forsøk er oppført i den etterfølgende tabell og nedtegnet i fig. 7. Kurve A, B og C svarer til saltløsninger på 3,0, 1,5 og 0,5N This effect can be demonstrated even more drastically when the poly(vinylamine) test devices are immersed in aqueous salt solutions at different ionic strength and in deionized water, and the pH is measured to give the ApH values. Thus, strips prepared as indicated above were tested at different concentrations of sodium chloride in deionized water. Specifically, these saline concentrations were 0.5, 1.5 and 3.ON in NaCl. The data obtained in this experiment are listed in the following table and recorded in fig. 7. Curves A, B and C correspond to salt solutions of 3.0, 1.5 and 0.5N

i NaCl. in NaCl.

Under henvisning til fig. 7 sees at ved pH 10 hvor polyelektrolytten er hovedsakelig uprotonisert <q>g uladet, er effekten av varierende saltkonsentrasjon i realiteten ikke eksisterende. Partiell nøytralisering av polymeren bevirker imidlertid en stadig økende divergens av ytelsen i respons til ionestyrken, som vist ved økende forskjell mellom de respektive punkter som gjenspeiler divergerende ApH-respons til forskjellige ionestyrker. With reference to fig. 7 shows that at pH 10, where the polyelectrolyte is mainly unprotonated <q>g uncharged, the effect of varying salt concentration is practically non-existent. However, partial neutralization of the polymer causes an ever-increasing divergence of performance in response to ionic strength, as shown by increasing differences between the respective points reflecting divergent ApH responses to different ionic strengths.

Eksempel 7 - Testanordning fremstilt under anvendelse av maleinsyreanhydrid/ methylvJ. nyletherkopolymer og bromthymolblått Example 7 - Test device prepared using maleic anhydride/methylvJ. nyl ether copolymer and bromothymol blue

Reagenset iføjge eksempel 1 ble anvendt i en bærermatrise sammen med bromthymolblått, en kjent pH-indikator, for å studere de karakteristiske trekk når det gjelder visuell bestemmelse av egenvekt. The reagent of example 1 was used in a carrier matrix together with bromothymol blue, a known pH indicator, to study the characteristic features in terms of visual determination of specific gravity.

En løsning ble fremstilt inneholdende 20 g "Gantrez S-97" pr. liter avionisert vann. En aliquot av denne løsning ble titrert med NaOH inntil pH på den resulterende løsning var 8,0 som målt med pH-meteret og den elektrode som er beskrevet i eksempel 1. En remse av filterpapir A solution was prepared containing 20 g "Gantrez S-97" per liters of deionized water. An aliquot of this solution was titrated with NaOH until the pH of the resulting solution was 8.0 as measured with the pH meter and electrode described in Example 1. A strip of filter paper

ble dyppet i den partielt titrerte (nøytraliserte) aliquot og deretter tørket. pen tørkede polymer-bærende remse ble deretter dyppet i en methanqlløsning av bromthymolblått med en konsentrasjon på 1,2 g pr. liter. Etter tørking ble filterpapirremsen was dipped into the partially titrated (neutralized) aliquot and then dried. well-dried polymer-bearing strips were then dipped in a methanolic solution of bromothymol blue at a concentration of 1.2 g per litres. After drying, the filter paper strip became

montert på et klart plastunderlagsmateriale "Trycite" under anvendelse av en dobbeltklebende tape. De resulterende testanordninger omfattet hver en remse av "Trycite" som målte 8,89 x 0,51 cm hvis ene ende bærer et kvadrat av det impregnerte filterpapir på 0,51 cm. Resten av "Trycite"-underlaget tjente som håndtak. mounted on a clear plastic backing material "Trycite" using a double-sided tape. The resulting test devices each comprised a strip of "Trycite" measuring 8.89 x 0.51 cm, one end of which carried a 0.51 cm square of the impregnated filter paper. The rest of the "Trycite" substrate served as a handle.

Følsomheten av disse testanordninger overfor egenvekt ble studert ved å teste urinprøver med tre forskjellige egenvekter og med vann. Anordningen ble dyppet i den bestemte testløs-ning og hurtig fjernet. Etter 60 sekunder ble anordningen eksa-minert i reflektansspektrofotometer som avsøker og måler intensi-teten av reflektert lys fra testanordningen over de synlige spek-tralregioner hvert halve sekund. The sensitivity of these test devices to specific gravity was studied by testing urine samples with three different specific gravities and with water. The device was dipped in the specific test solution and quickly removed. After 60 seconds, the device was examined in a reflectance spectrophotometer which scans and measures the intensity of reflected light from the test device over the visible spectral regions every half second.

Dataene erholdt ved 60 sekunder er nedtegnet i fig. 8 og viser markert separering som muliggjør lett og nøyaktig egen-vektdifferensiering mellom vann (egenvekt lik 1,000) og uriner med egenvekter på 1,005, 1,015 og 1,030. Visuell farvedifferen-tiering var like lett, anordningen utviste en blå farve med vann, blågrønn med urin med egenvekt 1,005, grønn ved 1,015 og gul ved 1,030. The data obtained at 60 seconds are recorded in fig. 8 and shows marked separation which enables easy and accurate specific gravity differentiation between water (specific gravity equal to 1.000) and urines with specific gravities of 1.005, 1.015 and 1.030. Visual color differentiation was equally easy, the device showing a blue color with water, blue-green with urine with a specific gravity of 1.005, green at 1.015 and yellow at 1.030.

Dette eksempel viser forholdet mellom partiell polyelek-trolyttnøytralisering og egenvekt eller ionestyrkebestemmelse. "Gantrez"-løsningen fra hvilken anordningen var fremstilt hadde en pH på ca. 8. Under henvisning til kurve A i fig. 1 sees at denne pH svarer til ca. 6,8 ml titreringsmiddel. Ved å anvende den beregning som er beskrevet i eksempel 1, svarer dette til ca. 79 % nøytralisering. Den betydelige differensiering mellom egenvekt-nivåer som oppnås i det foregående forsøk skyldes denne relativt høye grad av polyelektrolyttnøytralisering. This example shows the relationship between partial polyelectrolyte neutralization and specific gravity or ionic strength determination. The "Gantrez" solution from which the device was prepared had a pH of approx. 8. With reference to curve A in fig. 1 it can be seen that this pH corresponds to approx. 6.8 ml titrant. By applying the calculation described in example 1, this corresponds to approx. 79% neutralization. The significant differentiation between specific gravity levels obtained in the preceding experiment is due to this relatively high degree of polyelectrolyte neutralization.

Claims

1. Reagent for determining the ionic strength or specific gravity of an aqueous sample, characterized in that it comprises a weakly acidic or weakly basic polyelectrolyte polymer, comprising poly(acrylic acid), poly(maleic acid), maleic acid-vinyl methyl ether copolymer, poly(methacrylic acid), styrene -maleic acid copolymer, poly(vinylamine) or poly(4-vinylpyridine), which polymer is at least 50% neutralized, and a pH indicator compound.

2. Reagent according to claim 1, characterized in that the polyelectrolyte polymer is 75 to 95% neutralized.

3. Reagent according to claim 1, characterized in that the polyelectrolyte is a methyl vinyl ether-maleic acid copolymer, and that the pH indicator compound is bromothymol blue.