(57)【要約】  一実施形態は溶液中のイオンを測定する方法であって、活性指示薬を含む測定装置を調製するステップであって、活性指示薬が銀錯体を含むステップと、測定装置を溶液に導入するステップであって、銀錯体が溶液と反応し、塩化銀、硫化銀、およびそれらの混合物からなる群から選択される元素のうちの1つを含む沈殿を生成するステップと、溶液中の塩化物および硫化物からなる群から選択される元素のうちの１つの量を測定するステップであって、測定するステップが、測定装置の部分上の沈殿のピークを識別するステップと、ピークを測定チャートと比較するステップとを含む、方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性指示薬を含む測定装置を調製し、ここで、活性指示薬は銀錯体を含むことと、
測定装置を溶液に導入し、ここで、銀錯体は溶液と反応し、塩化銀、硫化銀及びこれらの混合物と、
前記溶液中の塩化物および硫化物であって、前記測定することは前記測定装置の一部分上の沈殿のピークを識別することと、前記ピークを測定チャートと比較することとを含む、前記溶液中の塩化物および硫化物からなる群から選択される元素の1つの量の測定と、
からなる群から選択される元素のうちの1つを含む沈殿物を生成し、ここで、測定は測定装置の部分上の沈殿物のピークを同定すること、およびピークを測定表と比較することを含むことと、
を含む、水溶液中のイオンを測定する方法。
【請求項２】
前記量を測定することが、塩化物の量を測定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
銀錯体がタングステン酸銀錯体を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記タングステン酸銀錯体が、酸化銀および酸化マンガンをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記測定装置が着色バックグラウンドを含む担体マトリックスを含み、前記沈殿が、白色沈殿ピークを生成する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
銀錯体がモリブデン酸銀錯体を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
沈殿が硫化銀を含み、測定装置が白色バックグラウンドを含む担体マトリックスを含み、沈殿が暗色沈殿ピークを生じる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記測定装置がバイアルを含み、前記銀錯体が、前記バイアル内に含まれる少なくとも１つの固体を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記量を測定することが、硫化物の量を測定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記測定チャートは、前記測定装置に動作可能に結合される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
活性指示薬が銀錯体を含む活性指示薬と、ここで、活性指示薬は測定装置に導入された溶液と反応し、塩化銀、硫化銀及びこれらの混合物と、
測定チャートであって、前記測定チャートは測定装置の一部の沈殿のピークを測定チャートと比較することにより、溶液中の塩化物及び硫化物からなる群から選択される元素のうちの１つの量を識別する、測定チャートと、
からなる群から選択される元素のうちの１つを含む沈殿を生成し、測定表は測定装置の部分沈殿のピークを測定チャートと比較することにより、溶液中の塩化物及び硫化物からなる群から選択される元素のうちの１つの量を識別すると、
を含む測定装置。
【請求項１２】
塩化物の量を測定することが、塩化物の量を測定することを含む、請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１３】
銀錯体がタングステン酸銀錯体を含む、請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記タングステン酸銀錯体が、酸化銀および酸化マンガンをさらに含む、請求項１３に記載の測定装置。
【請求項１５】
沈殿が硫化銀を含み、測定装置が着色バックグラウンドを含む担体マトリックスを含み、沈殿が白色沈殿ピークを生じる、請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１６】
銀錯体がモリブデン酸銀錯体を含む、請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記測定装置が白色バックグラウンドを含む担体マトリックスを含み、前記沈殿が、暗色沈殿ピークを生成する、請求項１６に記載の測定装置。
【請求項１８】
前記測定装置がバイアルを含み、前記銀錯体が、前記バイアル内に含まれる少なくとも１つの固体を含む、請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１９】
塩化物の量を測定することが、硫化物の量を測定することを含む、請求項１１に記載の測定装置。
【請求項２０】
溶液中の塩化物イオンを測定する方法であって、以下のものを含む：
活性指示薬が含浸された担体マトリックスを含む測定装置であって、活性指示薬がタングステン酸銀錯体を含む測定装置を調製する工程
測定装置を溶液に導入することであって、タングステン酸銀錯体が溶液と反応し、塩化銀を含む沈殿を生成し、溶液中の塩化物の量を測定することであって、測定は、測定装置の一部分上の沈殿のピークを識別することと、ピークを、測定装置に動作可能に結合された測定チャートと比較することとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は一般に、水性または液体試料中の塩化物イオンの測定に関し、より詳細には、クロム酸塩またはバナジウムを使用しない塩化物イオンの測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
水質の確保は、医薬品や他の製造分野などの多くの産業において重要である。さらに、水質を確保することは、生存のために水に依存するヒト、動物、および植物の健康および幸福にとって重要である。
典型的に測定される１つの元素は塩化物である。水中の塩化物が多すぎると、ヒトまたは動物に有害となり、水の味が悪くなったり、臭気が増したりすることがあり、コストが高くなることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、水または他の液体溶液中の塩化物の存在および濃度を検出することが重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
要約すると、一実施形態は溶液中のイオンを測定するための方法であって、活性指示薬を含む測定装置を調製するステップであって、活性指示薬が銀錯体を含むステップと、測定装置を溶液に導入するステップであって、銀錯体が溶液と反応し、塩化銀、硫化銀、およびそれらの混合物からなる群から選択される元素のうちの1つを含む沈殿を生成するステップと、溶液中の塩化物および硫化物からなる群から選択される元素のうちの１つの量を測定するステップであって、測定するステップが、測定装置の部分上の沈殿のピークを識別するステップと、ピークを測定チャートと比較するステップとを含む、ステップを含む、方法を提供する。
【０００５】
一実施形態は活性指示薬を含み、活性指示薬が銀錯体を含み、活性指示薬が測定装置に導入された溶液と反応し、塩化銀、硫化銀、およびそれらの混合物からなる群から選択される元素のうちの１つを含む沈殿を生成する、活性指示薬と、測定チャートとを含み、測定チャートは、測定装置の部分上の沈殿のピークを測定チャートと比較することによって、溶液中の塩化物および硫化物からなる群から選択される元素のうちの１つの量を識別する、測定装置を提供する。
【０００６】
一実施形態は溶液中の塩化物イオンを測定するための方法であって、活性指示薬がタングステン酸銀錯体を含む、担体マトリックスを含む測定装置を調製するステップであって、活性指示薬がタングステン酸銀錯体を含むステップと、測定装置を溶液に導入するステップであって、タングステン酸銀錯体が溶液と反応し、塩化銀を含む沈殿を生成するステップと、溶液中の塩化物の量を測定するステップであって、測定するステップであって、測定するステップが、測定装置の部分上の沈殿のピークを識別するステップと、ピークを、測定装置に動作可能に結合された測定チャートと比較するステップとを含む、方法を提供する。
【０００７】
上記は概要であり、したがって、詳細の簡略化、一般化、および省略を含むことができ、したがって、当業者は、概要が例示にすぎず、決して限定することを意図しないことを理解するのであろう。
【０００８】
実施形態をより良く理解するために、その他の及び更なる特徴及び利点と共に、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲において指摘されるのであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書に記載される種々の実施は、従来の塩化物測定技術に対する技術的改善を表す。本明細書に記載の技術を使用して、一実施形態は、液体溶液中の塩化物を測定するためにタングステン酸銀錯体を使用することができる。あるいは、1つの技術が液体溶液中の塩化物を測定するためにモリブデン酸銀錯体を使用する。両方の技術は、塩化物を測定するための過酷なクロム酸塩またはバナジウム錯体の必要性を排除する。
このような技術は、水溶液または液体溶液中の塩化物を測定するための、より環境にやさしく、費用効果の高い技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、クロム酸塩またはバナジウムを使用せずに溶液中のイオンを測定する例示的な方法を示す。
【図２】図２は、タングステン酸塩法の全体的な反応、白色バックグラウンドを有するタングステン酸塩およびモリブデン酸塩法の全体的な反応、および着色バックグラウンドを有するモリブデン酸塩法の全体的な反応を示す。
【図３】図３は、タングステン酸塩法の段階的反応を示す。
【図４】図４は、着色バックグラウンドを用いたモリブデン酸塩法の段階的反応を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書の図面に一般的に記載され、図示されている実施形態の構成要素は、記載された例示的な実施形態に加えて、多種多様な異なる構成で配置され、設計されてもよいことが容易に理解されるのであろう。
したがって、図面に表されるような例示的な実施形態の以下のより詳細な説明は、特許請求されるような実施形態の範囲を限定することを意図するものではなく、単に例示的な実施形態を代表するものである。
【００１２】
本明細書全体を通して、「一実施形態」または「ある実施形態」（または同様のもの）への言及は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構成、または特徴が少なくとも１つの実施形態に含まれることを手段する。
したがって、本明細書全体の様々な場所における「一実施形態において」または「一実施形態において」などの語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているわけではない。
【００１３】
更に、記載される特徴、構造、または特性は、いずれの適切な態様でも、一つ以上の実施形態において組み合わせることができる。以下の説明では、実施形態の完全な理解を与えるために、多数の特定の詳細が提供される。しかしながら、当業者は、様々な実施形態が１つ以上の特定の詳細なしに、または他の方法、構成要素、材料などを用いて実施され得ることを認識するのであろう。他の例では周知の構造、材料、または動作は詳細に示されず、または説明されない。
以下の説明は、例としてのみ意図され、単に特定の例示的な実施形態を示す。
【００１４】
水または他の溶液中の塩化物の測定は、非常に一般的である。例えば、塩化物測定を用いて水質を測定することができる。高濃度の塩化物は、動物、ヒト、および／または植物に有害であり得る。
したがって、別の例として、使用者または実体（entity）は水塊中の塩化物が特定の閾値未満であることを望む場合があり、したがって、使用者は、塩化物の量がその閾値未満であるかどうかを判定するために塩化物を測定することができる。
【００１５】
従来の技術は、水または他の溶液中の塩化物イオンを測定するために、例えば、クロム酸銀または重クロム酸銀として、その六価形態のクロムを使用する。しかしながら、その六価形態のクロムは、環境に有害である。一部の国では、六価クロムの使用を禁止する法律を検討している。
したがって、１つの代替法は、クロム酸銀または重クロム酸銀の代わりにデカバナジン酸銀を使用することである。しかしながら、デカバナジン酸銀を形成するために使用されるメタバナジン酸カリウムは急性の健康障害であり、環境にも有害である。さらに、メタバナジン酸カリウムの供給は低いので、この試薬のコストは高価であり、長いリードタイムを必要とする。
【００１６】
したがって、一実施形態は、クロム酸塩またはバナジウムの過酷な元素を使用することなく、溶液中のイオン、例えば塩化物または硫化物イオンを測定するためのシステムおよび方法を提供する。
一実施形態は測定装置、例えば、含浸された活性指示薬を含む担体マトリックス、固体活性指示薬を有するバイアルなどを含むことができる。
活性指示薬は銀錯体、例えば、タングステン酸銀錯体、過マンガン酸銀に由来する酸化銀および酸化マンガンを含むタングステン酸銀錯体、モリブデン酸銀錯体などを含むことができる。
担体マトリックスのセルロースが白色であり得、活性指示薬が白色であり得、得られる反応が白色沈殿を生成し得るという事実のために、活性指示薬は担体マトリックスまたは測定装置上に着色バックグラウンドを生成するために、過マンガン酸銀に由来する酸化銀および酸化マンガンを含み得る。
【００１７】
測定装置が溶液に導入されると、活性指示薬は溶液中のイオンと反応し、沈殿を生成し得る。溶液の構成に応じて、活性指示薬は溶液中の塩化物と反応して塩化銀を含む沈殿を生成することができ、または溶液中の硫化物と反応して硫化銀を含む沈殿を生成することができる。
反応が完了したら、溶液中の塩化物または硫化物の量を測定することができる。塩化物または硫化物を測定することは、沈殿のピークを同定することを含む。
次いで、ピークを較正された測定チャートと比較して、溶液中の塩化物または硫化物の量を決定することができる。
【００１８】
図示された例示的な実施形態は、図面を参照することによって最も良く理解されるのであろう。以下の説明は、例としてのみ意図され、単に特定の例示的な実施形態を示す。
【００１９】
ここで図１を参照すると、一実施形態は、水溶液または液体溶液中の塩化物を測定することができる。さらに、本明細書に記載の技術を使用して、水溶液または液体溶液中の硫化物を測定または検出するために実施形態を使用することができる。
本明細書に記載される技術は様々な異なる溶液、例えば、水(例えば、飲料水、スイミングプールなど)、乳、汗、血液、血清、コンクリート、尿など中の塩化物または硫化物を測定するために使用することができ、または他の改変された手順を使用する塩化物汚染のための表面分析において使用することができる。
【００２０】
一実施形態では、１０１において、活性指示薬を含む測定装置を調製することができる。
一実施形態では、測定装置が担体マトリックスを含むことができる。
担体マトリックスは、セルロース製の濾紙を含むことができる。一般に、濾紙は白色である。活性指示薬は、担体マトリックス内の濾紙上に含浸させることができる。担体マトリックス測定装置は、２枚のポリエステルフィルム、プラスチックシート等の間に挟まれた濾紙を含むことができる。このフィルムまたはプラスチックは、担体マトリックスに組み込む前または後に印刷することができる。あるいは、測定装置が例えば、粉末、カプセル、丸剤などのような、固体形態の活性指示薬を収容するバイアルを含んでもよい。
【００２１】
一実施形態では測定装置が測定装置の一部である印刷された測定チャートを含むことができ、例えば、測定チャートは担体マトリックスの実施形態で濾紙を封入するマイラーまたはプラスチックの片の一方または両方に印刷することができる。別の例として、測定チャートは、バイアルの側面に印刷されてもよい。あるいは、測定チャートが活性指示薬を収容する測定装置の部分とは別個の部分であってもよい。例えば、測定チャートは、活性指示薬を収容する測定装置の部分とは別個の紙、積層紙、プラスチック等に含まれてもよい。
【００２２】
活性指示薬は、銀錯体を含むことができる。
一実施形態では、銀錯体がタングステン酸銀錯体を含むことができる。濾紙が白色であり、タングステン酸銀錯体が白色であるという事実により、過マンガン酸カリウムを導入して着色バックグラウンドを生成することができる。過マンガン酸カリウムはマトリックス中の遊離銀と反応して過マンガン酸銀を形成する。マトリックスを乾燥させると、過マンガン酸銀は、紙を着色する二酸化マンガン及び酸化銀を生成する反応を受ける。
代替の実施形態では、銀錯体がモリブデン酸銀錯体を含むことができる。あるいは、バックグラウンドが着色されていない場合、紙を露光することによって暗色ピークを生成することができる。時間の経過と共に、光への暴露は、塩化銀をさらに反応させ、金属銀および塩化物を形成する。金属銀は塩化銀が有していたのと同じ形状をとり、したがって、白色紙上に着色ピークを生成する。
【００２３】
１０２において、測定装置は溶液に導入される。この溶液は任意の水溶液または液体溶液、例えば、水、乳、血液、汗、コンクリートなどを含み得る。担体マトリックスを使用して、担体マトリックスを溶液中に浸漬して、溶液を濾紙に吸い上げることができる。バイアルの場合、溶液をバイアルに導入して、活性指示薬と混合することができる。
次いで、この溶液は、活性指示薬と反応して、沈殿を生成する。さらに、上述のように、濾紙に過マンガン酸銀を含浸させて、白色沈殿の可視化のための着色バックグラウンドを作り出すことができる。
【００２４】
溶液の構成に応じて、沈殿は、塩化銀または硫化銀のいずれかを含むことができる。換言すれば、溶液が塩化物イオンを含む場合、沈殿は塩化銀であってもよい。
一方、溶液が硫化物イオンを含む場合、沈殿は硫化銀であってもよい。硫化銀の場合、溶液は、塩化物イオンを有する対応する溶液よりも、反応を引き起こすために多量の硫化物を必要とし得る。換言すれば、測定装置は、溶液中の微量または非常に少量の硫化物を検出することができない場合がある。
しかしながら、測定装置は、溶液中の微量または少量の塩化物を検出することができる。
【００２５】
図２には、３つの全体的な化学反応が示されている。２０１は、過マンガン酸銀を含むタングステン酸塩法の全体的な反応を示す。
担体マトリックス上の最初の含浸は、硝酸銀の透明溶液である。担体マトリックス上の第２の含浸は、過マンガン酸カリウムおよびタングステン酸カリウムを含む紫色溶液である。第１および第２の含浸の反応は白色、褐色および黒色錯体を含む担体マトリックス上に含浸された最終生成物をもたらし、それによって着色紙を生成する。含浸された着色紙を塩化物媒体に導入すると、得られる沈殿物は白色であり、これは着色紙上に見ることができる。
【００２６】
図３は、タングステン酸塩の段階的反応を示す。図３はまた、活性指示薬が硫化物と反応し、得られた指示反応が白色または着色バックグラウンドのいずれかで起こる場合に起こる反応を示す。
【００２７】
再び図２を参照すると、２０２は、白色バックグラウンドを用いたタングステン酸塩またはモリブデン酸塩法の全体的な反応を示す。
第１および第２の含浸は透明な溶液である。従って、担体マトリックス上に含浸された最終生成物は白色である。担体マトリックスを硫化物媒体に導入すると、得られる生成物は黒色であり、これは白色の背景または過マンガン酸銀を含浸させていない紙上に見ることができる。あるいは、担体マトリックスを塩化物媒体に導入し、光に暴露すると、得られる生成物も黒色になる。再び、この沈殿は、白色の背景または紙上に見ることができる。
【００２８】
２０３は着色バックグラウンドを有するモリブデン酸塩の全体的な反応を示す。
第１の含浸は、混合されて過マンガン酸銀を形成する硝酸銀および過マンガン酸カリウムを含有し得る紫色溶液である。第２および第３の含浸は透明な溶液である。したがって、担体マトリックス上に含浸された最終生成物は白色、褐色、および黒色の複合体を含み、それによって紙を着色する。
次に、担体マトリックスを塩化物媒体に暴露すると、得られる沈殿物は白色であり、これは着色紙上に見ることができる。
図４は、着色バックグラウンドを有するモリブデン酸塩の段階的反応を示す。
【００２９】
着色された背景の使用事例では、色はまた、担体マトリックス紙がどのくらい乾燥しているかを示すことができる。例えば、紙が濡れている場合、紙が乾燥することにつれて、色は明るい紫色であってもよく、一旦乾燥すると、紙は褐色に変わる。したがって、紙の色は、紙の乾燥を視覚化するための使用することができる。
さらに、紙の色は、混合物にアルコールを添加することによって、および/または乾燥温度を上昇または低下させることによって、明るくするかまたは暗くすることができる。
【００３０】
反応が完了すると、溶液中に含まれる塩化物または硫化物の量を同定または測定することができる。塩化物または硫化物の量を測定することは、沈殿のピーク、例えば、担体マトリックス上の沈殿のピークを同定することを含む。
ピークが同定されると、ピークを測定チャートと比較して、溶液中に含まれる塩化物または硫化物の量を決定することができる。例えば、ピークは、較正された測定チャート上の特定の線または点に到達し得る。この線または点は、サンプル中に含まれる塩化物または硫化物の特定の体積または量に対応し得る。
測定チャートは例えば、いくつかの装置を使用し、種々のレベルで試験して、塩化物の百万分率（ppm）に対応する特定のマーキングを示す曲線を生成することによって、溶液の分析物の応答に基づいて較正することができる。
【００３１】
測定はユーザによって手動で行われてもよいし、アプリケーションまたは装置支援方法を使用して完了されてもよい。例えば、一実施形態では、担体マトリックスの画像が情報処理装置を用いて取得されてもよい。
次いで、画像は例えば、測定装置上に含まれるような、または装置によってアクセス可能なデータ記憶位置に記憶されるような、測定チャートと比較され得る。
次いで、装置は、溶液中に含まれる塩化物または硫化物の量の読み取り値または値を提供し得る。
【００３２】
当業者によって理解されるように、様々な態様は、システム、方法、または装置プログラムプロダクトとして具現化され得る。したがって、態様は全体的にハードウェアの実施形態、または本明細書において「回路」、「モジュール」、または「システム」と一般に呼ばれることがあるソフトウェアを含む実施形態の形態をとることができる さらに、態様は、装置可読プログラムコードを具現化した１つまたは複数の装置可読媒体で具現化された装置プログラム製品の形成をとることができる。
【００３３】
本明細書で説明される様々な機能は非信号記憶装置などの装置可読記憶媒体上に記憶された命令を使用して実装され得、命令はプロセッサによって実行されることに留意されたい。本文書の文脈では、記憶装置はシグナルではなく、「一時的でない」はシグナル媒体を除くすべての媒体を含む。
【００３４】
動作を実行するためのプログラムコードは、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書くことができる。プログラムコードは、完全に単一の装置上で、部分的に単一の装置上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、部分的に単一の装置上で、および部分的に別の装置上で、または完全に他の装置上で実行することができる。場合によっては、装置がローカルエリアネットワーク（LAN）またはワイドエリアネットワーク（WAN）を含む任意のタイプの接続またはネットワークを介して接続されてもよく、または接続は他の装置を介して(例えば、インターネットサービスプロバイダを使用するインターネットを介して)、ワイヤレス接続、例えば、近距離通信を介して、またはUSB接続を介するなどのハードワイヤ接続を介して行われてもよい。
【００３５】
例示的な実施形態は、様々な例示的な実施形態による例示的な方法、装置、および製品を示す図面を参照して本明細書で説明される。
アクションおよび機能は、プログラム命令によって少なくとも部分的に実装され得ることが理解されるのであろう。これらのプログラム命令は装置のプロセッサ、例えば、ハンドヘルド測定装置、または他のプログラマブルデータ処理装置に提供されて、装置のプロセッサを介して実行される命令が指定された機能/動作を実装するように、機械を生成することができる。
【００３６】
本明細書で提供される値は、「約」という用語の使用によって示される同等の値を含むと解釈されるべきであることに留意されたい。同等の値は当業者には明らかであるが、少なくとも、最後の有効桁の通常の丸めによって得られる値を含む。
【００３７】
この開示は例示および説明の目的のために提示されているが、網羅的または限定的であることは意図されていない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。例示的な実施形態は原理および実用的な適用を説明するために、また、当業者が意図される特定の使用に適した様々な修正を伴う種々の実施についての開示を理解することを可能にするために、選択され、説明された。
【００３８】
したがって、例示的な実施形態を添付の図面を参照して本明細書で説明したが、この説明は限定的ではなく、様々な他の変更および修正が、本開示の範囲または精神から逸脱することなく、当業者によってその中で影響され得ることを理解されたい。
【図１】
2020535390.tif 000002
【図２】
2020535390.tif 000003
【図３】
2020535390.tif 000004
【図４】
2020535390.tif 000005
【国際調査報告】
2020535390.tif 000006
2020535390.tif 000007