Способ экспресс-тестирования бутилированных жидкостей
METHOD OF EXPRESS TESTING OF LIQUIDS IN BOTTLES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области анализа состава жидкостей, а именно, к способам, обеспечивающим надежное, безопаснее и ускоренное определение присутствия в растворах различных веществ в растворенном состоянии и может применяться для экспресс-тестирования спиртосодержащих продуктов и питьевой бутилированной воды на наличие примесей, в том числе, вредных, а также других жидких пищевых продуктов, кроме того, жидких фармакологических, косметических средств, жидкого топлива, масел.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Способы тестирования состава жидкостей широко известны. Ряд способов основан на спектральном анализе, например [1], также известны способы, использующие лабораторные методы исследования, например, измерения диэлектрической проницаемости [2]. Эти методы при их высокой точности обладают значительными недостатками ввиду их высокой сложности и необходимости дорогостоящего и громоздкого оборудования, что не позволяет использовать их в массовом применении, в быту, вне специальных лабораторий. Известен ряд химических методов определения примесей в жидкостях при помощи химических реагентов, например, [3, 4]. Однако, общими их недостатками являются низкие эксплуатационные характеристики по причине выполнения экспресс-анализа независимо от использования анализируемого объекта во времени и пространстве ввиду их физической несвязанности, что делает такие методы также исключительно лабораторными, а значит, невозможными для массового потребителя в бытовых условиях.
Известна полоска индикаторная экспресс-анализа растворов, характеризующаяся тем, что выполнена в виде многослойной голоски, изготовленной из склеенных или сваренных между собой двух или нескольких прозрачных, матовых или окрашенных материалов в виде полимерных пленок, внутри которых изолированно расположены индикаторные зоны, состоящие из нескольких слоев в количестве от одного до пяти, содержащих необходимые химические вещества в нужных концентрациях для количественного или качественного определения состава анализируемых растворов, причем слои выполнены из комбинации как впитывающих, так и не впитывающих, сетчатых или нетканых материалов, при этом количество индикаторных зон в зависимости от количества анализируемых компонентов составляет от одной до пятнадцати. Кроме того, в качестве внешнего слоя полоски используется пленка для холодного ламинирования. Кроме того, в качестве внешнего слоя полоски используется пленка для горячего ламинирования. Кроме того, в качестве внешнего слоя полоски используется пленка без клеевого слоя. Кроме того, в качестве внутреннего слоя полоски используется двухсторонняя пленка для горячего или холодного ламинирования, в качестве внешних слоев полоски используется пористый или сетчатый полимерный материал. Кроме того, в качестве одного из внешних слоев полоски используется белая ламинированная бумага. Кроме того, качестве одного из внешних слоев полоски используется впитывающая бумага, ламинированная с одной из сторон. Кроме того, в качестве одной или нескольких индикаторных зон используются цветовые эталоны [5].
Известная полезная модель позволяет проводить простой и достаточно быстрый экспресс-анализ жидкостей на содержание в них тех или иных химических веществ в виде растворенных примесей, однако, обладает низкими эксплуатационными характеристиками, поскольку сама по себе индикаторная полоска не содержит никаких мотивов для тестирования как и объект тестирования, поскольку средство тестирования и объект тестирования никак не связаны между собой. В результате этого способ использования известного устройства и само устройство обладают низкими функциональными возможностями ввиду низкой универсальности и необходимости подбора полоски под исследуемый тип жидкости каждый раз при каждой единичной процедуре экспресс-анализа, что также увеличивает время его проведения, снижает простоту экспресс-анализа необходимостью индивидуального подбора и поиска полоски. Это также снижает надежность известного устройства и способа его применения по причине того, что объект исследования не связан со средством анализа, возможны ошибки применения неподходящих индикаторных полосок, что имеет большое значение в пищевой и химической промышленности и может представлять серьезную угрозу здоровью и жизнедеятельности человека.
Наиболее близким является известный способ, реализованный в ионизирующим индикаторе, заключающийся в том, что маркер объединяют с емкостью. Ионизирующий индикатор характеризуется тем, что он изготовлен из серебра (Ag) и состоит из логотипа, соединенного посредством соединительного звена с несущим элементом, причем к несущему элементу крепится поплавок, изготовленный из натурального материала или полимера, а логотип и несущий элемент содержат индикатор. Кроме того, логотип ионизирующего индикатора выполнен в форме медали, товарного знака, значка, ордена. Кроме того, поплавок представляет собой пробковое дерево или может быть выполнен из материала с аналогичными свойствами. Кроме того, несущий элемент может быть выполнен прямоугольной, квадратной, треугольной, зигзагообразной формы. Кроме того, поплавок вместе с прикрепленным к нему логотипом и несущим элементом при помещении его в жидкость выполняет функцию индикатора, показывающего плотность жидкости, находясь на заданном уровне в емкости с жидкостью, содержащей спирт. Кроме того, логотип выполнен из серебра и при помещении в водно-спиртовой раствор выполняет функцию по насыщению раствора ионами серебра. Кроме того, логотип, несущий элемент, соединительное звено выполнены из драгоценного металла, подлежащего обязательному апробированию и могут реализовать функцию защиты от подделок. Кроме того, дополнительно индикатор может быть изготовлен с использованием химического элемента, сигнализирующего о наличии в жидкости вредных веществ. Кроме того, индикатор может быть изготовлен из полимера, который меняет цвет в зависимости от температуры жидкости. Способ использования данного устройства состоит в том, что внутри емкости - бутылки, прозрачного контейнера, тары и тд. располагают ареометр и наблюдают положение внутреннего поплавка, при этом ареометр выполнен из серебра, что способствует насыщению ионами серебра содержащейся в емкости жидкости. Кроме того, поплавок может иметь температурнозависимое покрытие так, что цвет его зависит от температуры жидкости, то есть индицирует условия ее хранения. Кроме того, поплавок может содержать химический реагент, индицирующий наличие вредных веществ в жидкости [6].
При всех своих достоинствах, сопутствующих совмещению средства экспресс анализа с емкостью, вмещающей контролируемую жидкость, к недостаткам известного способа и устройства относится низкая безопасность (что является неприемлемым, особенно, для пищевой промышленности) по причине постоянного пребывания химического реагента в контакте с бутилированной жидкостью. Кроме того это же определяет низкий срок службы устройства и, соответственно, снижение практически до нуля эффективности способа, поскольку в соответствии с известным способом происходит достаточно быстрое растворение и/или разложение химического реагента и он перестает выполнять свои функции. Кроме того, существенным недостатком являются низкие функциональные возможности и низкая точность экспресс-тестирования в отношении содержащихся в жидкости веществ, поскольку известные способ и устройство контролируют состав бутилированной жидкости, прежде всего, по ее плотности (ареометр), что является низко информативным в отношениии содержащихся в жидкости примесей и практически не позволяют контролировать их наличие.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является повышение безопасности использования бутилированных жидкостей за счет предложенного совмещения их со всеми средствами анализа и исключения возможности пропуска бутилированных жидкостей без выполнения экспресс-анализа, а также повышение безопасности результатов экспресс-тестирования, поскольку предлагаемый способ позволяет проводить анализ не во всем объеме бутилированной жидкости, а только в необходимой ее малой части и судить по этому о составе всего объема жидкости, что не загрязняет тестируемую жидкость диффузией либо растворением веществ из тестирующих реагентов, что, в свою очередь, является очень ценным, например, в пищевой и химической промышленности; повышение эксплуатационных характеристик, а именно упрощение, повышение эксплуатационных удобств, расширение доступности экспресс-тестирования за счет предложенных операций и взаимодействия их между собой с операциями прототипа; повышение мотивации тестирования за счет предложенных в способе операций, позволяющих физически совместить средство и объект тестирования, причем, самым простым и надежным образом, значительно повышающим мотивацию, и увеличивая, тем самым, надежность экспресс-тестирования, расширение функциональных возможностей за счет повышения универсальности способа, благодаря внесению элемента определенной стандартизации в процедуры экспресс-тестирования, позволяющего его просто и универсально осуществлять для наиболее широкого круга задач, касающихся экспресс-тестирования любых бутилированных жидкостей; сокращение времени экспресс-тестирования за счет предложенного размещения средств тестирования непосредственно на объекте тестирования и соответствующим образом организованной последовательности действий при экспресс-тестировании, повышение точности экспресс-тестирования за счет исключения ошибок, связанных с перепутыванием тестирующих полосок для определенных типов жидкостей.
Для решения поставленных задач в известном способе, реализованном в ионизирующим индикаторе, заключающимся в том, что маркер объединяют с емкостью, дополнительно маркер является тестирующим и располагают его с возможностью отделения от емкости; после открывания емкости, в том числе, конечный потребитель отделяет маркер от емкости и приводит маркер в соприкосновение с жидкостью; по изменению параметров внешнего состояния маркера судят о содержащихся в жидкости примесях.
Кроме того, маркер располагают на внешней поверхности емкости.
Кроме того, маркер располагают на внутренней поверхности емкости.
Кроме того, маркер располагают внутри емкости.
Кроме того, маркеры располагают на внешней и внутренней поверхности емкости.
Кроме того, маркеры располагают на емкости и внутри емкости.
Кроме того, внутренний маркер извлекают после открывания пробки.
Кроме того, внутренний маркер соединяют с пробкой и извлекают одновременно с открыванием пробки. внутренний маркер соединяют с пробкой и извлекают одновременно с открыванием пробки.
Кроме того, в качестве изменения внешнего состояния маркера используют его изменение цвета в процессе тестирования.
Кроме того, маркер выполняют в виде тестовой наклейки, пропитанной тестирующим составом.
Кроме того, маркер выполняют в виде бумажной полоски.
Кроме того, бумажная полоска является частью этикетки.
Кроме того, бумажную полоску располагают отдельно от этикетки.
Кроме того, маркер выполняют в виде акцизной марки.
Кроме того, внутренний маркер помещают в герметичную защитную оболочку, которую после извлечения маркера снимают.
Кроме того, маркер погружают в жидкость, не выливая ее из емкости.
Кроме того, маркер погружают в жидкость, извлеченную из емкости.
Кроме того, маркер наносят специальную надпись.
Кроме того, надпись содержит обозначение маркера.
Кроме того, надпись содержит инструкцию по применению маркера.
Кроме того, надпись содержит рекламный материал.
Кроме того, маркер объединяют с емкостями со спиртосодержащей жидкостью, в том числе, алкогольной пищевой продукцией.
Кроме того, маркер объединяют с емкостями с жидкостью, являющейся пищевой продукцией.
Кроме того, маркер объединяют с емкостями с жидкостью, являющейся водой.
Кроме того, маркер объединяют с емкостями с жидкостью, содержащей лекарственные препараты.
Кроме того, маркер объединяют с емкостями с жидкостью, являющейся химическим реактивом.
Кроме того, маркер объединяют с емкостями с жидкостью, являющейся маслом.
Кроме того, маркер объединяют с емкостями с жидкостью,
являющейся парфюмерной продукцией.
Кроме того, маркер объединяют с емкостями с жидкостью, являющейся топливом.
Кроме того, маркер представляет собой набор полосок с различными реагентами для экспресс-тестирования различных примесей.
Технический результат способа экспресс-тестирования бутилированных жидкостей заключается в том, что значительно повышаются эксплуатационные характеристики за счет введенных операций и их взаимодействия с операциями прототипа благодаря тому, что они позволяют упростить экспресс-диагностику бутилированных жидкостей и объединить процесс диагностики с непосредственным использованием жидкости, что, в свою очередь, дает возможность повысить надежность экспресс-тестирования и значительно повысить безопасность использования бутилированных жидкостей, так как практически исключает использование их без экспресс-тестирования, что происходит обычно очень часто в известных способах и устройствах по причине пространственно-временной разнесенности объекта и средств анализа, никак не связанных между собой. Значительное повышение безопасности обусловливается также тем, что предложенный способ при всех выше обозначенных преимуществах совмещения объекта экспресс-тестирования со средством анализа позволяет проводить его не постоянно в режиме мониторинга, а по мере необходимости, например, только один раз после открывания емкости и извлечения тестирующих средств, что полностью исключает растворение тестирующих реагентов в обновном объеме жидкости, что очень ценно, особенно, для пищевой, химической и фармацевтической промышенностей. Также существенное повышение безопасности способа определяется возможностью тестирования только малой части, а не всего объема жидкости, что является достаточным для заключения о содержании примесей во всем объеме. Это является очень ценным, например, в пищевой и химической промышленностях, так как полностью исключает загрязнение всего объема бутилированной жидкости при экспресс-тестировании, за счет возможности тестирования любой малой части жидкости. Также применение предложенного способа позволяет повысить функциональные возможности экспресс-тестирования различных по природе жидкостей, поскольку введенные операции обеспечивают повышение унификации и стандартизации процедуры экспресс-тестирования для различных жидкостей, увеличивая, тем самым, в значительной степени универсальность способа. Предложенный способ, помимо того, дает возможность значительно сократить время экспресс-тестирования ввиду выполнения процедур совмещения объекта и средств экспресс-тестирования.
Указанные признаки изобретения, таким образом, позволяют за счет предложенных дополнительно введенных операций и связей между ними в совокупности, изложенных в независимом пункте формулы изобретения, обеспечить достижение технического результата. Эффект от введения всей совокупности дополнительных признаков независимого пункта и их свойств, выполняемых предложенным образом, значительно превышает простую сумму эффективности дополнительных признаков. Это возможно только в сочетании признаков, в том числе, отображенных в зависимых пунктах формулы изобретения, которые не следует воспринимать отдельно от тех пунктов, на которые ссылаются данные зависимые пункты. Эффект от введения всей совокупности дополнительных признаков и их свойств, выполняемых предложенным образом, значительно превышает простую сумму эффективности дополнительных признаков, в связи с чем, отличительные признаки предложенного изобретения можно считать удовлетворяющими критерию существенности отличий.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 изображено расположение индикаторной полоски на внешней поверхности бутилированной жидкости отдельно от этикетки при вертикальном расположении полоски.
На. фиг. 2 изображено расположение индикаторной полоски на внешней поверхности емкости с бутилированной жидкостью на этикетке при вертикальном расположении полоски.
На. фиг. 3 изображено расположение индикаторной полоски на внутренней поверхности емкости с бутилированной жидкостью с вертикальным расположением полоски в защитном покрытии и соединением ее с пробкой.
На. фиг. 4 изображено расположение индикаторной полоски внутри емкости с бутилированной жидкостью с вертикальным расположением полоски в защитном покрытии и соединением ее с пробкой.
На фиг. 5-8 изображены те же варианты выполнения способа экспресс-тестирования бутилированных жидкостей, что и на фиг. 1-4, но с горизонтальным расположением индикаторной полоски.
На фиг. 9-16 изображена последовательность действий способа экспресс-тестирования бутилированных жидкостей при конкретном примере выполнения одного из наиболее предпочтительных вариантов выполнения способа.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ экспресс-тестирования бутилированных жидкостей осуществляют следующим образом;
В первом варианте на поверхности емкости 1, закрытой пробкой 2 и снабженной этикеткой 3 (фиг. 1, 2, 9-16), содержащей бутилированную жидкость 4, размещают индикаторную полоску 5, пропитанную реагентами, соответствующими необходимому классу экспресс-тестирования данного типа жидкости. Полоска 5 может содержать защитное покрытие 6 (фиг. 2-4, 6-8, 11-15), которое удаляют при проведении экспресс-тестирования (фиг. 11-15) и на котором может быть напечатана инструкция использования, товарный знак, реклама и тд. Также защитное покрытие 6 тестирующей полоски 5 может быть выполнено в виде акцизной марки (фиг. 9). Далее производят открывание пробки 2 и выливание из емкости 1 небольшой части 9 жидкости 4 в отдельную емкость 7 (фиг. 10) с последующим отделением защитного покрытия 6 от тестирующей полоски 5, расположенной на емкости 1 (фиг. 11). После этого отделяют тестирующую полоску 5 от внешней поверхности емкости 1 (фиг. 12-14) и опускают ее в отдельную емкость 7, содержащую малую часть 9 бутилированной жидкости (фиг. 15). Через определенное видом экспресс-тестирования время полоску 5 извлекают и по изменению ее состояния (цвета 10) судят о наличии той или иной примеси или комплекса примесей (фиг. 16).
Во втором варианте тестирующую полоску 5 предварительно располагают на внутренней поверхности емкости 1 безотносительно к погружению ее в жидкость или нет (фиг. 3, 7). При этом тестирующую полоску обязательно герметично покрывают защитным покрытием 6, например, полимерной пленкой, химически совместимой с содержащейся в емкости 1 жидкостью 4. При этом полоску 5 с защитным покрытием 6 механически соединяют с пробкой 2 с внутренней стороны емкости 1. Соединение может осуществляться непосредственно (фиг. 3, 7), либо при помощи нити 8. В подварианте выполнения способа, тестирующую полоску 5 свободно размещают внутри емкости, не закрепляя ее на внутренней поверхности (фиг 4, 8). При выполнении способа экспресс-тестирования при открывании пробки 2 и отделении ее от емкости 1 происходит одновременное извлечение тестирующей полоски 5, покрытой защитным покрытием 6. После этого производят выливание части 9 жидкости 4, достаточной для экспресс-тестирования в отдельную емкость 7. Далее, отделяют полоску 5 от защитного покрытия 6 и опускают часть ее в часть жидкости, располагающейся в отдельной емкости 7 (фиг. 15). Через промежуток времени, достаточный для реагирования пропитки полоски 5 с жидкостью 4, извлекают полоску 5 и по изменениям ее состояния (например, цвета 10) судят о наличии в тестируемой жидкости 4 примесей (фиг. 16).
Способ может быть комбинированным, сочетающим операции первого и второго вариантов, используя при этом две или большее количество полосок, содержащих различные реагенты для расширения диапазона определяемых примесей. При этом все полоски возможно располагать на внешней поверхности емкости, или только на внутренней поверхности, либо комбинируя расположение части полосок на внутренней и внешней поверхностях емкости. Также возможны разнооборазные комбинации с расположением всех или части полосок внутри емкости, не соединяя их с внутренней поверхность и в сочетании со всеми возможными другими вариантами.
Конкретный пример выполнения наилучшего варианта способа.
В качестве тестируемой бутилированной жидкости была использована водка 0,5 л (фиг. 9). Тестирующую полоску располагали вертикально отдельно от этикетки, размещая ее под акцизной маркой. После открывания пробки бутылки и наливания части жидкости в отдельную емкость (стакан, фиг. 10), снимали акцизную марку (фиг. 11), являющейся защитным покрытием тестирующей полоски и отделяли защитную полоску от поверхности бутылки (фиг. 12-14). После этого производили погружение части полоски (примерно одну треть) в тестируемую часть жидкости в стакане (фиг. 15). В течение нескольких секунд происходило изменение цвета погруженной части тестирующей полоски, что хорошо было видно после ее извлечения (фиг. 16), в результате чего можно было судить о наличии в водке метанола в данной тестируемой индивидуальной бутылке.
Таким образом, благодаря предложенному способу удалось осуществить, с одной стороны, совмещение тестирующего средства с каждой емкостью с бутилированной жидкостью, что дало возможность упростить, ускорить, повысить мотивацию экспресс-тестирования, повысить безопасность использования жидкостей. С другой стороны, предложенный способ дает при всех этих преимуществах возможность повысить точность и безопасность самого тестирования, поскольку не требует размещения реагента непосредственно в жидкости, а позволяет использовать для экспресс-тестирования только небольшую часть ее, которая затем не используется по назначению, но позволяет судить о наличии примесей во всем объеме тестируемой жидкости. Все это позволяет достигнуть поставленную цель изобретения и получить заявленный технический результат.
Преимуществами предлагаемого способа экспресс-тестирования бутилированных жидкостей по сравнению с известными способами, в том числе, прототипом, являются:
- повышенная безопасность способа ввиду полного исключения постоянного контакта реагента с тестируемой жидкостью, что характерно для способа-прототипа, реализованного в известном устройстве. Это имеет большое значение, особенно, в пищевой и химической промышленностях и полностью исключает загрязнение основного объема бутилированных жидкостей и диффузию в них посторонних веществ из тестирующих реагентов, поскольку совмещение средства тестирования с объектам тестирования осуществляется в предложенном способе не постоянно в режиме мониторинга, а активируется только непосредственно в процессе тестирования. Это также обусловливается тем, что непосредственное тестирование, то есть непосредственный контакт тестируемой жидкости с реагентом осуществляют в предложенном способе только на малой части жидкости, отделенной от основного объема, однако, это позволяет судить о содержании примесей во всей жидкости.
- повышенная точность экспресс-тестирования, поскольку становится возможным практически исключить пропуск емкостей без экспресс-тестирования за счет размещения средств тестирования непосредственно на емкостях с бутилированной жидкостью, а также исключается возможность перепутывания тестирующих полосок не под тот тип жидкостей;
- повышенные эксплуатационные характеристики за счет предложенных операций выполнения способа в предложенном порядке значительно повышается простота экспресс-тестирования, поскольку исчезает необходимость процедур поиска и подбора полосок под конкретный тип жидкости в процессе тестирования, так это уже выполняется заранее при бутилировании жидкостей. Также это обусловливает значительное сокращение времени экспресс-тестирования;
- повышенная надежность экспресс-тестирования за счет увеличения мотивации благодаря выполнению физического совмещения средств тестирования с объектом тестирования наиболее простым и удобным для потребителя образом, что позволяет практически всегда контролировать качество бутилированной жидкости непосредственно перед ее использованием;
- расширенными функциональными возможностями за счет повышения универсальности способа, что позволяет осуществить в способе внесением большей степени стандартизации, позволяющей, в свою очередь, расширить диапазон применимости способа для различных типов бутилированных жидкостей;
- значительные возможности увеличения массовости и распространенности экспресс-тестирования бутилированных жидкостей различных типов и его простоты, что позволяет в значительной мере повысить здоровье населения, упростив до бытового уровня определение содержания вредных примесей в бутилированных жидкостях пищевой и фармацевтической промышленностей и, привнеся в процесс тестирование элемент принудительной обязательности.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Патент RU 2142630 C1. Способ контроля качества спиртоводочных изделий для их идентификации. Приоритет 07.04.1999. Опубл. 10.12.1999.
2. Патент RU 2488109 C2. Способ распознавания идентификации партий крепких спиртных напитков, преимущественно водки. Приоритет 09.09.2011. Опубл. 20.03.2013 Бюл. №8.
3. Патент RU 2489715 C1. Способ определения монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством. Приоритет 18.09.2012. Опубл. 10.08.2013 Бюл. №22.
4. Патент RU 2426114 C1. Индикаторное тестовое средстзо для определения микроколичеств веществ. Приоритет 26.04.2010. Опубл. 10.08.2011. Бюл. №22.
5. Патент ПМ RU 130405. Полоска индикаторная экспресс-анализа растворов. Приоритет от 07.02.2012. Опубл. 20.07.2013 Бюл. №20.
6. Патент ПМ RU 106957. Ионизирующий индикатор, 07.02.2012. Приоритет от 24.08.2010. Опубл. 27.07.2011 Бюл. №21.