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DE69805804T2 - Verfahren, zusammensetzung und gerät für die bestimmung von freien halogenen in wässrigen flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren, zusammensetzung und gerät für die bestimmung von freien halogenen in wässrigen flüssigkeiten

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DE69805804T2
DE69805804T2 DE69805804T DE69805804T DE69805804T2 DE 69805804 T2 DE69805804 T2 DE 69805804T2 DE 69805804 T DE69805804 T DE 69805804T DE 69805804 T DE69805804 T DE 69805804T DE 69805804 T2 DE69805804 T2 DE 69805804T2
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DE
Germany
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test
catalyst
group
chromogenic indicator
composition
Prior art date
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Application number
DE69805804T
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DE69805804D1 (de
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A. Peachey-Stoner
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Hach Co
Original Assignee
Environmental Test Systems Inc
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Publication date
Application filed by Environmental Test Systems Inc filed Critical Environmental Test Systems Inc
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Publication of DE69805804T2 publication Critical patent/DE69805804T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T436/19Halogen containing
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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Zusammensetzung und ein Testgerät zur Bestimmung von freien Halogenen in wässrigen Flüssigkeiten wie Schwimmbecken- und Badewasser und anderen wässrigen Umgebungen, in denen derartige Chemikalien als Desinfektionsmittel und Entkeimungsmittel verwendet werden. Obwohl sich die vorliegende Erfindung als an Ort und Stelle zu verwendendes oder Feldtestsystem profiliert, kann sie auch vorteilhaft in einer Laborumgebung verwendet werden.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Halogene sind seit vielen Jahren als Entkeimungsmittel, Desinfektionsmittel und chemische Kaltsterilisierungsmittel unter vielen unterschiedlichen Bedingungen und in vielen unterschiedlichen Umgebungen verwendet worden, die die Reduktion oder Beseitigung von Mikroorganismen erfordern, die die Gesundheit von Mensch und Tier beeinträchtigen. Für die Bewertung der Sterilität oder Sicherheit einer speziellen wässrigen Flüssigkeit wird als ideale Weise vorgeschlagen, eine repräsentative Probe dieser Flüssigkeit tatsächlich auf Anwesenheit, Gehalt und Typ von nachteiligen oder schädlichen Mikroorganismen zu testen. Dies ist jedoch nicht immer möglich, da diese Testmethode üblicherweise die Verwendung zeitintensiver Kulturtechniken für Mikroorganismen oder große und aufwändige Laborgeräte und -ausstattung erfordert. Eine einfachere Technik beinhaltet ein System zur Bestimmung eines sicheren und wirksamen Gehalts einer gegen Mikroorganismen wirkenden Chemikalie wie eines Halogens in der betreffenden Flüssigkeit. Ein solches Testsystem sollte rasch und einfach zu verwenden sein, um sicherzustellen, dass dieser Gehalt erreicht und gehalten wird. Dies erfolgt üblicherweise durch Verwendung eines Analysenkoffers (Test-Kits) oder Testsystems, das für die spezielle Flüssigkeit oder Umgebung angepasst ist, die näher untersucht werden soll.
  • Die Halogene sind die bei weitem Gebräuchlichsten der vielen chemischen Entkeimungsmittel und chemischen Kaltsterilisierungsmittel, die derzeit in der Gesundheitsfürsorge von Mensch und Tier verwendet werden. Obwohl es einige Nachteile bei der Verwendung von Halogenen als Entkeimungsmittel gibt, stehen diese Materialien aufgrund der geringen Kosten und Verfügbarkeit in der ersten Reihe im fortlaufenden Kampf zur Bekämpfung schädlicher Mikroorganismen in den vielen wässrigen Flüssigkeiten, mit denen wir im Alltag in Kontakt kommen. In dieser Hinsicht sind Chlor und insbesondere freies Chlor und Brom die Chemikalien der Wahl, insbesondere bei Wasser für den Erholungsbereich.
  • Es ist, wie bereits gesagt, wesentlich, dass ein sicherer und wirksamer Gehalt der als Desinfektionsmittel verwendeten Chemikalie in der betreffenden wässrigen Umgebung aufrechterhalten wird. Dieser Gehalt wird üblicherweise durch Verwendung eines Testgeräts oder -systems überwacht, das für das verwendete Material in vernünftigem Maße spezifisch ist. Im Fall von Halogenen und insbesondere Hypochlorsäure (HOCl) sind diese Materialien aufgrund ihrer Natur sehr reaktive Substanzen, und im Verlauf der Jahre sind zahlreiche Testmethoden auf Basis dieser Reaktivität entwickelt worden und Anwendern als Test-Kits und Testgeräte angeboten worden. Die gebräuchlichste Methode setzt die Verwendung von Oxidations-/Reduktions-Indikatormaterialien ein, die die Farbe proportional zu der Halogenkonzentration in der zu testenden Flüssigkeit ändern.
  • Ein komplizierender Faktor bei der Verwendung und Bestimmung von Chlor und in gewissem Ausmaß den anderen Halogenen in wässrigen Flüssigkeiten liegt in der Tatsache, dass Chlor (in Form von Hypochlorsäure) dazu neigt, mit Ammoniak und anderen stickstoffhaltigen Materialien unter Bildung von Substanzen zu reagieren, die als kombiniertes Chlor oder Chloramine bekannt sind. Diese Materialien werden mindestens im Fall von Chlor als weniger wirksame Entkeimungsmittel oder Desinfektionsmittel angesehen. Hypochlorsäure ist auch als freies oder verfügbares Chlor bekannt, und nachdem ein Teil dieses Materials mit stickstoffhaltigen Substanzen kombiniert, ist es als kombiniertes Chlor bekannt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft demnach ein leicht zu verwendendes, empfindliches und effektives Testsystem zur Bestimmung von freien oder verfügbaren Halogenen über einen breiten Konzentrationsbereich in wässrigen Flüssigkeiten. Der Begriff "Halogen" schließt, wie hier verwendet, Chlor, Brom und Iod ein, wenn solche Materialien allein oder in Kombination mit anderen Entkeimungsmitteln verwendet werden. Der Begriff "freies" oder "verfügbares" oder "frei verfügbares" Halogen (Chlor) ist definiert als das Maß der Oxidationskapazität und wird als äquivalente Menge an elementarem Chlor ausgedrückt. Der Begriff "kombiniert" oder "kombiniert verfügbares" Chlor ist definiert als Chlor, das mit Ammoniak oder anderen stickstoffhaltigen Verbindungen reagiert hat, und schließlich werden das "freie" und "kombiniert verfügbare" Chlor, wenn sie in dem Wasser vorhanden sind, zusammen als "gesamtes restliches (verfügbares)" Chlor oder einfach als "gesamtes" Chlor beschrieben.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es gibt zu viele vorhandene Druckschriften über grundlegende Halogenchemie und die verschiedenen Verfahren zum Testen auf Halogene sowohl im Labor als auch an Ort und Stelle, um sie hier vollständig aufzuführen. Über das Thema sind hervorragende Texte und Monographien verfasst worden, wie die Arbeit von George Clifford White mit dem Titel "Handbook of Chlorination and Alternative Disinfectants", 3. Auflage, Van Nostrand Reinhold, 1992, und der Text von Seymour S. Block mit dem Titel "Disinfection, Sterilization, and Preservation", 4. Auflage, Lea und Febiger, 1991.
  • Spezieller werden jedoch die folgenden Patente und Literaturzitate als relevanter Stand der Technik angesehen, der die Analyse oder Bestimmung von Analyten wie Halogenen, Peroxiden und anderen Materialien in wässrigen Flüssigkeitsproben im Allgemeinen betrifft, wobei die Analyse eine visuelle oder messbare Reaktion erzeugt, wenn der Analyt (Halogen) mit einem Oxidations-/Reduktions-farbbildenden Indikator oder Mischung dieser Indikatoren in Kontakt gebracht wird:
  • 1. US-A-3 233 974 von Bradley (1966) offenbart und beansprucht Materialien vom Azintyp, die alternative Indikatoren zu traditionellen Benzidinmaterialien sind, die in Trockenreagenz-Testgeräten zur Bestimmung von Glucose in Körperflüssigkeiten verwendet werden.
  • 2. US-A-4 092 115 von Rupe und Bauer (1978) offenbart und beansprucht ein Trockenreagenz-Testgerät für freies Chlor unter Verwendung von Azinverbindungen, wie Syringaldazin.
  • 3. US-A-4 385 114 von Guthlein et al. (1983) offenbart und beansprucht die Verwendung einer Mehrfachimprägnierungstechnik zur Herstellung von Teststreifen zur Bestimmung von Peroxiden oder Peroxidmaterialien unter Verwendung einer Tetraalkylbenzidinverbindung als Indikatormaterial.
  • 4. US-A-5 491 094 (1996) von Ramana et al. offenbart und beansprucht ein Testgerät und Verfahren zur Bestimmung von freiem Chlor in wässrigen Flüssigkeiten unter Verwendung eines Tetraalkylbenzidin-Indikators, wobei die Neuheit dieses Verfahrens in einer Vorbehandlung des Trägers oder der Matrix liegt, um Störung durch Chloramin zu verhindern.
  • 5. Fenxi, Suliu et al. offenbaren im Chinese Journal Fenxi Ceshi Tongbao, 1992, Band 11, ISS. 6, Seiten 28 bis 32, ein Verfahren zur Bestimmung des gesamten Chlors unter Verwendung von 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin.
  • 6. WO 97/12242 offenbart einen chemischen Teststreifen für wässrige Lösungen, der einen Träger und erste und zweite Analysenbereiche umfasst. Der erste Analysenbereich schließt Tetramethylbenzidin als erstes Testreagenz ein, das auf eine erste Chlorkonzentration reagiert, der zweite Analysenbereich schließt Syringaldazin als zweites Testreagenz ein, das auf eine zweite Chlorkonzentration reagiert.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung beinhaltet die unerwartete Feststellung, dass eine katalytische oder geringe Menge einer Verbindung vom Benzidintyp, wie 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin (TMB), die Reaktion auf ein Indikatormaterial vom Azintyp, wie Syringaldazin, auf die Anwesenheit von freiem Halogen in einer wässrigen Flüssigkeit verstärken oder katalysieren kann. Eine solche Kombination von Materialien, d. h. TMB und Azin, kann zusammen mit Hilfsstoffen und anderen Additiven wie Puffern und Farbstabilisatoren die notwendigen Farbveränderungen erreichen, damit derjenige, der die Analyse durchführt, einen breiten Konzentrationsbereich abdecken kann, der bei der Verwendung von Halogenen als Desinfektionsmitteln in wässrigen Flüssigkeiten vorliegen kann. Vorzugsweise wird die soeben beschriebene Zusammensetzung in eine Matrix oder auf einer Matrix wie Absorbenspapier oder einem polymeren Material aufgenommen und als trockenes Testgerät aufbewahrt, bis es zur quantitativen oder halbquantitativen Bestimmung von Halogen in der wässrigen Testflüssigkeitsprobe verwendet wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine spektrophotometrische Darstellung, die die Reaktion und Farbe einer Indikatorlösung von Syringaldazin auf die Anwesenheit von freiem Chlor in einer wässrigen Flüssigkeit zeigt.
  • Fig. 2 ist eine spektrophotometrische Darstellung der Reaktion einer Indikatorlösung von 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin (TMB) auf die Anwesenheit der gleichen Lösung von freiem Chlor wie in Fig. 1.
  • Fig. 3 ist eine spektrophotometrische Darstellung der Reaktion einer Indikatorlösung von Syringaldazin auf die Anwesenheit der gleichen Lösung von freiem Chlor wie in Fig. 1, außer dass die Indikatorlösung eine katalytische Menge TMB enthält.
  • Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die die Reaktion der Verwendung von TMB als Indikator in Reaktion auf unterschiedlich konzentrierte Lösungen von freiem Chlor zeigt.
  • Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die die Reaktion der Verwendung von Syringaldazin plus einer katalytischen Menge TMB in Reaktion auf unterschiedlich konzentrierte Lösung von freiem Chlor zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die beiden grundlegenden Bestandteile der erfindungsgemäßen Testzusammensetzungen sind der Indikator vom Azintyp und der Katalysator vom Benzidintyp. Wenn in der vorliegenden Beschreibung der Begriff Katalysator zur Beschreibung der Wirkung von Material vom Benzidintyp verwendet wird, soll die Tatsache berücksichtigt werden, dass spektrophotometrische Daten zeigen, dass dieses Material nicht selbst eine Farbe zu der Reaktion zwischen der Testzusammensetzung und dem Halogenanalyten beiträgt, sondern stattdessen die Reaktion des Indikatormaterials verstärkt oder beschleunigt, um ein wesentlich empfindlicheres Testsystem zu ergeben.
  • Das chromogene Indikatormaterial der vorliegenden Testzusammensetzung und des vorliegenden Testgeräts ist eine Azinverbindung mit der Formel
  • wobei R und R' Hydroxy- oder Aminogruppen sind und X, X', Y und Y' Wasserstoff, Hydroxy-, Methyl-, Methoxy-, Ethyl- und Ethoxygruppen und Kombinationen davon sind. Vorzugsweise sind X, X', Y und Y' meta-substituiert und sind Methoxygruppen. Beispielhaft für diese Indikatormaterialien, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Syringaldazin; Vanillinazin; 2,4,6,2',4',6'-Hexahydroxybenzaldazin; 3,4,3',4'-Tetrahydroxybenzaldazin; 3,3'-Diethoxybenzaldazin und dergleichen.
  • Der zweite grundlegende Bestandteil der vorliegenden Testzusammensetzung ist der Katalysator vom Benzidintyp mit der Formel:
  • wobei X, X', Y und Y' und R und R' Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit bis zu sechs Kohlenstoffatomen sind und gleich oder verschieden sind. Vorzugsweise enthält die Alkylgruppe vier oder weniger Kohlenstoffatome. Verbindungen vom Benzidintyp wie 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin, o- Toluidin, o-Dianisidin, N,N'-Tetramethylbenzidin und dergleichen können verwendet werden. 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin ist die zur Verwendung als Katalysator in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bevorzugte Verbindung.
  • Zu Optimierungszwecken ist bevorzugt, dass die Testzusammensetzung einen Puffer enthält, um das Testsystem in einem pH-Wertbereich von etwa 3,5 bis 8,0 zu halten. Dies trifft insbesondere auf eine Testprobe aus Wasser aus dem Erholungsbereich zu, wo die Flüssigkeit selbst wenig oder keine Pufferkapazität enthält. Puffer wie Phosphat, Citrat, Maleat und Butantetracarboxylat können verwendet werden.
  • Es ist in hohem Maße bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung, wie bereits gesagt, in oder auf einer Matrix oder einem Träger aufgenommen wird, so dass das Testsystem aufbewahrt und als Trockenreagenz-Testgerät verwendet werden kann. Ein derartiges System kann vorteilhaft als Feldtestgerät verwendet werden, indem einfach das Gerät in die zu testende Flüssigkeit getaucht wird und die Farbreaktion auf der Oberfläche der Matrix abgelesen wird. Typische Matrixmaterialien umfassen Absorbenspapier sowie natürliche als auch synthetische, gewebte und als Vlies vorliegende, und poröse oder nicht-poröse polymere Materialien, wobei die Testzusammensetzung mit dem Matrixmaterial gemischt wird, bevor sie erstarrt. Andere Geräte können hergestellt werden, indem die Testzusammensetzung durch chemische oder physikalische Verfahren an die Oberfläche des Trägers gebunden wird. In Abhängigkeit von dem Design und der Verwendung des Testgeräts kann die Matrixstruktur eben oder gekrümmt sein, und die ihre Oberfläche kann glatt oder rau sein.
  • Es ist auch bevorzugt, dass die Matrix zusammen mit einem Griffmittel verwendet wird, so dass das resultierende Gerät leicht in die zu testende Flüssigkeit eingebracht werden kann. Dies wird üblicherweise bewirkt, indem das imprägnierte Matrixmaterial an einem Ende eines länglichen Streifens aus halbstarrem Kunststofffolienmaterial befestigt wird. Übliche Griffmaterialien umfassen Polystyrol, Polyethylen und so weiter.
  • Andere Additive wie Tenside, Verdickungsmittel, Stabilisatoren, Streckungsmittel, Hintergrundfarbstoffe und dergleichen können in die Testzusammensetzung eingeschlossen werden, wie es der Hersteller der Formulierung und die Verwendung des Geräts festlegt. Die Patentliteratur enthält viele dieser Materialien und Formulierungen.
  • Unter Bezugnahme auf die grundlegenden Komponenten der vorliegenden Erfindung wird man erkennen, dass es einen breiten Bereich funktionierender Konzentrationen von Materialien gibt, die verwendet werden können. Bei Verwendung einer Trockenmatrix wie Absorbenspapier, das die Testzusammensetzung enthält, wird das Indikatormaterial vom Azintyp vorteilhaft in einem Konzentrationsbereich von etwa 75 mg/L bis 300 mg/L und vorzugsweise im Bereich von etwa 90 mg/L bis 110 mg/L in der Imprägnierlösung verwendet. Wenn die soeben angegebenen Konzentrationen von Material vom Azintyp verwendet werden, hat es sich herausgestellt, dass der Katalysator vom Benzidintyp idealerweise in der Testzusammensetzung in einem Verhältnis von etwa einem Teil Katalysator auf etwa fünf bis zehn Teile Indikatormaterial vorhanden ist. Die verwendete Pufferkonzentration hängt von der speziellen zu testenden Probenflüssigkeit ab und kann durch den geübten Hersteller der Formulierung gemäß den speziellen Bedürfnissen des analytischen Verfahrens eingestellt werden. Andere Komponenten werden nach Bedarf verwendet und die Konzentrationen entsprechend eingestellt.
  • Beispiele für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden durch die folgenden experimentellen Beispiele oder Modelle gegeben; die Grenzen der Erfindung sollen jedoch nicht durch diese Beispiele eingeschränkt oder auf diese Beispiele begrenzt werden.
  • Beispiele 1 bis 7
  • In den folgenden Beispielen wurden Vorratslösungen der verschiedenen Bestandteile wie folgt hergestellt:
  • A. Puffer - eine 0,4 M Butantetracarbonsäurelösung wurde hergestellt, indem Butantetracarbonsäure in destilliertem Wasser gelöst und die Lösung mit Natriumhydroxid auf den gewünschten pH-Wert eingestellt wurde.
  • B. Puffer - eine 0,05 M Butantetracarbonsäurelösung wurde hergestellt, indem 1- bis 8-fache Verdünnungen der 0,4 M Lösung vorgenommen wurden.
  • C. Chromogener Indikator - eine 0,5 mM Syringaldazinlösung wurde hergestellt, indem Syringaldazin (Analysequalität, p.a.) in denaturiertem Ethylalkohol aufgelöst wurde.
  • D. Katalysator - eine 0,1 mM 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin- (TMB)-Lösung wurde hergestellt, indem dieses Material (Analysequalität, p.a.) in denaturiertem Ethylalkohol aufgelöst wurde.
  • E. Freie Chlorlösung - Eine 100 ppm (1,4 mM) Chlorvorratslösung in Wasser wurde durch geeignete Verdünnung von handelsüblichem Natriumhypochlorit hergestellt. Die Konzentration dieser Lösung wurde durch Herstellung einer 1 : 100-Verdünnung und Durchführung von amperometrischen Titrationen mit Standard-Phenylarsinoxidlösungen bestätigt. Chlorarbeitslösungen wurden durch geeignete Verdünnung der Vorratslösung mit Wasser hergestellt.
  • Die Reaktionslösungen wurden wie folgt hergestellt:
  • In allen folgenden Beispielen (außer Beispiel 8) enthielt die Endlösung 25 uM Puffer, eingestellt auf einen pH-Wert von 6,5. Die Endlösungsmittelkonzentration betrug 50/50 Ethylalkohol (p. a.) und destilliertes Wasser.
  • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel zeigt die Farbreaktion von Syringaldazin allein auf freies Chlor. Es wurden 25 um Syringaldazin verwendet, und die Chlorkonzentration betrug 3,7 uM. Die aus dieser Reaktion resultierende spektrophotometrische Kurve ist in Fig. 1 gezeigt.
  • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel zeigt die Farbreaktion von 3,3',5,5'-TMB allein auf freies Chlor. Es wurden 10 um TMB verwendet, und die Chlorkonzentration betrug wiederum 3,7 uM. Die aus dieser Reaktion resultierende spektrophotometrische Kurve ist in Fig. 2 gezeigt.
  • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel zeigt die katalytische Wirkung von TMB auf die Farbreaktion des chromogenen Indikators in Gegenwart von freiem Chlor. Es wurden 10 uM Syringaldazin und 10 uM TMB verwendet, und die Konzentration an freiem Chlor betrug wiederum 3,7 uM. Die aus dieser Reaktion resultierende spektrophotometrische Kurve ist in Fig. 3 gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Farbreaktion das Ergebnis des Syringaldazins und nicht des TMB ist, und dass sie erheblich verstärkt worden ist.
  • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel zeigt die Reaktion des chromogenen Indikators auf freies Chlor unter Verwendung unterschiedlicher Katalysatormengen. In diesem Beispiel betrug die Syringaldazinkonzentration 10 uM, das freie Chlor betrug 3,7 uM und das TMB wurde auf 0, 0,5, 1,5 und 10 uM eingestellt. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt.
  • Beispiele 5 bis 7
  • Dieses Beispiel zeigt die Dosisreaktion von Syringaldazin, TMB beziehungsweise Syringaldazin plus TMB auf Konzentrationen an freiem Chlor von 0, 2, 4, 6, 8 und 10 uM. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 gezeigt.
  • Beispiel 8
  • Dieses Beispiel zeigt die Verwendung einer Matrix zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Bestandteile bei der Herstellung eines Testgeräts für Feldtesten auf freies Chlor. 0,101 g Syringaldazin und 0,0156 g 3,3',5,5'-TMB wurden in 0,5 L Alkohol p. a. aufgelöst. 1,80 g Polyvinylalkohol wurden in 0,5 L heißem destilliertem Wasser aufgelöst, abkühlen gelassen, 2,61 g Maleinsäure zugefügt und die Mischung auf einen pH-Wert von 7,1 eingestellt. Diese beiden Lösungen wurden dann kombiniert, und Absorbensfilterpapier wurde damit gesättigt und nachfolgend im Ofen getrocknet. Kleine Quadrate dieses getrockneten Papiers wurden an einem Ende von länglichen Streifen aus Tricite- Folienmaterial befestigt, um Reagenzstreifen-Testgeräte herzustellen.
  • Die resultierenden Streifengeräte wurden sofort in Konzentrationen von 0, 0,5, 1, 3, 5 und 10 ppm freiem Chlor eingetaucht und in 15 Sekunden abgelesen, indem die gebildete Farbe mit einer Standardfarbtafel verglichen wurde, die gedruckte Farbquadrate enthielt, die auf standardisierten Farbreaktionen basierten. Die entwickelte Farbe lag im Bereich von lederfarben für eine Konzentration an freiem Chlor von 0 bis zu einer tiefvioletten Farbe für 10 ppm freies Chlor mit guter Farbdifferenzierung zwischen den Chlorkonzentrationen.

Claims (19)

1. Verfahren für die Bestimmung von freien Halogenen in wäßrigen Lösungen, umfassend: A. Inkontaktbringen einer Testlösungsprobe mit einer Reagenzzusammensetzung, umfassend a) ein chromogenes Indikatormaterial, das aus der Gruppe aus (1) einer Verbindung mit der Formel
wobei R und R' aus der Gruppe aus Hydroxy- und Aminogruppen ausgewählt sind und X, X', Y und Y' aus der Gruppe aus Wasserstoff-, Hydroxy-, Methyl-, Methoxy-, Äthyl-, Äthoxy-Gruppen ausgewählt sind, und (2) Kombinationen davon ausgewählt ist, b) eine wirksame Katalysatormenge, um die Reaktion des chromogenen Indikatormaterials auf das Vorhandensein freier Halogene in der Testlösungsprobe zu verstärken, wobei der Katalysator die Formel
aufweist, und wobei X, X', Y, Y', R und R' aus der Gruppe aus Wasserstoff- und Alkyl-Gruppen von bis zu sechs Kohlenstoffatomen ausgewählt sind, und c) einen Puffer, um die Testzusammensetzung und die Testlösungsprobe in einem PH-Rahmen etwa von 3,5 bis 8,0 zu halten; und B. Vergleichen der erhaltenen Farbreaktion mit Farbreaktionen aus standardisierten Lösungen freier Halogene und Umsetzen dieses Vergleichs in die Menge freier Halogene in der Testlösung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Katalysator in einem Verhältnis von etwa einem Teil Katalysator zu etwa fünf bis zehn Teilen chromogener Indikator verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Alkyl-Gruppe nicht mehr als vier Kohlenstoffatome enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei hierin der chromogene Indikator Syringaldazin ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Katalysator 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der chromogene Indikator Syringaldazin und der Katalysator 3,3',5,5'- Tetramethylbenzidin ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reagenzzusammensetzung in einem flüssigkeitsabsorbierenden Matrixmaterial aufgenommen und das Matrixmaterial in Kontakt mit der Testlösungsprobe gebracht wird.
8. Eine Testzusammensetzung für die Bestimmung von freien Halogenen in wäßrigen Flüssigkeitsproben, umfassend: A. ein chromogenes Indikatormaterial, das aus der Gruppe aus (1) einer Verbindung mit der Formel
wobei R und R' aus der Gruppe aus Hydroxy- und Aminogruppen ausgewählt sind und X, X', Y und Y' aus der Gruppe aus Wasserstoff-, Hydroxy-, Methyl-, Methoxy-, Äthyl-, Äthoxy-Gruppen ausgewählt sind, und (2) Kombinationen davon ausgewählt ist; und B. eine wirksame Katalysatormenge, um die Reaktion des chromogenen Indikatormaterials zu verstärken, wobei der Katalysator die Formel
aufweist, und wobei X, X', Y, Y', R und R' aus der Gruppe aus Wasserstoff- und Alkyl-Gruppen von bis zu sechs Kohlenstoffatomgruppen ausgewählt sind.
9. Testzusammensetzung nach Anspruch 8, wobei der Katalysator in einem Verhältnis von etwa einem Teil Katalysator zu etwa fünf bis zehn Teilen chromogener Indikator verwendet wird.
10. Testzusammensetzung nach Anspruch 8, die zusätzlich einen Puffer enthält, um die Testzusammensetzung und die Testflüssigkeitsprobe in einem PH-Rahmen etwa von 3,5 bis 8,0 zu halten.
11. Testzusammensetzung nach Anspruch 8, wobei die Alkyl- Gruppe nicht mehr als vier Kohlenstoffatome enthält.
12. Testzusammensetzung nach Anspruch 8, wobei der chromogene Indikator Syringaldazin ist.
13. Testzusammensetzung nach Anspruch 8, wobei der Katalysator 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin ist.
14. Testgerät für die Bestimmung von freien Halogenen in wäßrigen Testlösungen, umfassend ein Matrixmaterial, in dem der getrocknete Rückstand einer Testzusammensetzung aufgenommen ist, welche die folgenden Bestandteile umfaßt: A. ein chromogenes Indikatormaterial, das aus der Gruppe aus (1) einer Verbindung mit der Formel
wobei R und R' aus der Gruppe aus Hydroxy- und Aminogruppen ausgewählt sind und X, X', Y und Y' aus der Gruppe aus Wasserstoff-, Hydroxy-, Methyl-, Methoxy-, Äthyl-, Äthoxy-Gruppen ausgewählt sind, und (2) Kombinationen davon ausgewählt ist; B. eine wirksame Katalysatormenge, um die Reaktion des chromogenen Indikatormaterials auf das Vorhandensein freier Halogene in der Testlösungsprobe zu verstärken, wobei der Katalysator die Formel
aufweist, und wobei X, X', Y, Y', R und R' aus der Gruppe aus Wasserstoff- und Alkyl-Gruppen von bis zu sechs Kohlenstoffatomgruppen ausgewählt sind; und C. einen Puffer, um die Testzusammensetzung in der Matrix in einem PH-Rahmen etwa von 3,5 bis 8,0 zu halten, wenn das Testgerät mit der Testlösungsprobe in Kontakt gebracht ist.
15. Testgerät nach Anspruch 14, wobei der Katalysator in einem Verhältnis von etwa einem Teil Katalysator zu etwa fünf bis zehn Teilen chromogener Indikator verwendet wird.
16. Testgerät nach Anspruch 14, wobei die Alkyl-Gruppe nicht mehr als vier Kohlenstoffatome enthält.
17. Testgerät nach Anspruch 14, wobei der chromogene Indikator Syringaldazin ist.
18. Testgerät nach Anspruch 14, wobei der Katalysator 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin ist.
19. Testgerät nach Anspruch 14, wobei die Matrix Fließpapier ist.
DE69805804T 1997-07-21 1998-07-20 Verfahren, zusammensetzung und gerät für die bestimmung von freien halogenen in wässrigen flüssigkeiten Expired - Lifetime DE69805804T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/897,473 US6030842A (en) 1997-07-21 1997-07-21 Method, composition and device for the determination of free halogens in aqueous fluids
PCT/US1998/014954 WO1999004257A1 (en) 1997-07-21 1998-07-20 Method, composition and device for the determination of free halogens in aqueous fluids

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69805804D1 DE69805804D1 (de) 2002-07-11
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US (1) US6030842A (de)
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