使用非苛刻试剂的氯化物测量的制作方法

背景

本申请总体上涉及测量含水样品或液体样品中的氯离子，并且更具体涉及在不使用铬酸盐或钒的情况下的氯离子测量。

在许多行业如药物和其他制造领域中，确保水质是至关重要的。此外，确保水质对依赖于水生存的人、动物和植物的健康和良好状态是至关重要的。通常被测量的一种成分是氯化物。水中过多的氯化物可能对人或动物有害，其可能导致水具有差的味道或增加的气味，并且其可能导致较高的成本。因此，检测水或其他液体溶液中氯化物的存在和浓度是重要的。

简要概述

总而言之，一个实施方案提供了一种用于测量溶液中的离子的方法，所述方法包括：准备包含活性指示物的测量设备，其中活性指示物包含银配合物；将测量设备引入至溶液，其中银配合物与溶液反应并且生成沉淀，所述沉淀包含选自由氯化银、硫化银以及它们的混合物组成的组中的成员之一；和对溶液中选自由氯化物和硫化物组成的组中的成员之一的量进行测量，其中测量包括确定在测量设备的一部分上的沉淀的峰并且将峰与测量表(measurementchart)进行比较。

一个实施方案提供了一种测量设备，所述测量设备包含：活性指示物，其中活性指示物包含银配合物；其中活性指示物与引入至测量设备的溶液反应并且生成沉淀，所述沉淀包含选自由氯化银、硫化银以及它们的混合物组成的组的成员之一；和测量表，其中通过将在测量设备的一部分上的沉淀的峰与测量表进行比较，测量表确定溶液中选自由氯化物和硫化物组成的组中的成员之一的量。

一个实施方案提供了一种用于测量溶液中的氯离子的方法，所述方法包括：准备包含用活性指示物浸渍的载体基质的测量设备，其中活性指示物包含钨酸银配合物；将测量设备引入至溶液，其中钨酸银配合物与所述溶液反应并且生成沉淀，所述沉淀包含氯化银；以及对溶液中氯化物的量进行测量，其中测量包括确定在测量设备的一部分上的沉淀的峰并且将峰与测量表进行比较，所述测量表通过与测量设备操作连接。

前面是概述，并且因此可以含有详情的简化、概括和省略；因此，本领域技术人员要理解的是，概述仅为说明性的并且并非意在以任何方式限制。

为了更好地理解实施方案连同它们的其他和另外的特征和优点，参考以下结合附图的描述。本发明的范围将在所附权利要求中指出。

几幅附图的简述

图1示出了在不使用铬酸盐或钒的情况下测量溶液中的离子的示例方法。

图2示出了针对钨酸盐方法的总体反应，针对使用白色背景的钨酸盐和钼酸盐方法的总体反应，以及针对使用有色背景的钼酸盐方法的总体反应。

图3示出了针对钨酸盐方法的逐步反应。

图4示出了针对使用有色背景的钼酸盐方法的逐步反应。

详细描述

将容易地理解的是，除了所描述的示例性实施方案以外，如在本文中的附图中总体上描述并且示出的实施方案的组件可以以各种各样不同的构造进行排列和设计。因此，如在附图中表示的以下示例性实施方案的更详细的描述并非意在限制所要求保护的实施方案的范围，而仅是作为示例性实施方案的代表。

在整个本说明书中提及“一个实施方案”或“实施方案”(等等)意指在至少一个实施方案中包括与实施方案结合描述的具体的特征、结构或特性。因此，短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”等等在整个本说明书中的不同位置的出现并非必须均指代同一个实施方案。

此外，在一个或多个实施方案中所描述的特征、结构或特性可以以任何适合的方式组合。在以下描述中，提供了许多具体细节以给出对实施方案的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将会意识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下或者使用其他方法、组件、材料等实施各个实施方案。在其他实例中，未示出或详细描述公知的结构、材料或操作。预期以下描述仅借助了举例的方式，并且其仅示出了某些示例性实施方案。

水或其他溶液中的氯化物的测量是非常常见的。例如，氯化物测量可以用于确定水的品质。高浓度的氯化物可能对动物、人和/或植物有害。因此，作为另一个实例，用户或实体可能希望水体中的氯化物低于特定阈值，因此用户可以测量氯化物从而确定氯化物的量是否低于该阈值。常规技术使用六价形式的铬，例如作为铬酸银或重铬酸银形式的铬，以测量水或其他溶液中的氯离子。然而，六价形式的铬对环境不利。一些国家正在考虑禁止使用六价形式的铬的法规。因此，一个备选方案是使用十钒酸银(silverdecavanadate)代替铬酸银或重铬酸银。然而，用于形成十钒酸银的偏钒酸钾是严重的健康隐患并且也对环境不利。另外，因为偏钒酸钾的供应量低，所以这种试剂的成本昂贵并且需要长的订货至交付的时间。

因此，一个实施方案提供了用于在不使用铬酸盐或钒的苛刻(harsh)成分的情况下测量溶液中的离子例如氯离子或硫离子的系统和方法。一个实施方案可以包括测量设备，例如包含浸渍的活性指示物的载体基质、具有固体活性指示物的小瓶等。活性指示物可以包含银配合物，例如钨酸银配合物、包含来源于高锰酸银的氧化银和氧化锰的钨酸银配合物、钼酸银配合物、等等。由于载体基质的纤维素可以为白色、活性指示物可以为白色、并且所得的反应可以产生白色沉淀的事实，所以活性指示物可以包含来源于高锰酸银的氧化银和氧化锰以在载体基质或测量设备上生成有色背景。当将测量设备引入至溶液时，活性指示物可以与溶液中的离子反应并且生成沉淀。根据溶液的组成，活性指示物可以与溶液中的氯化物反应以生成包含氯化银的沉淀，或者可以与溶液中的硫化物反应以生成包含硫化银的沉淀。一旦反应完成，就可以测量溶液中氯化物或硫化物的量。测量氯化物或硫化物包括确定沉淀的峰。之后可以将峰与校准的测量表进行比较以确定溶液中氯化物或硫化物的量。

所示出的示例性实施方案将参照附图最佳地理解。预期以下描述仅借助了举例的方式，并且其仅示出了某些示例性实施方案。

现在参照图1，一个实施方案可以测量水溶液或液体溶液中的氯化物。此外，使用如在本文中所描述的技术，一个实施方案可以用于测量或检测水溶液或液体溶液中的硫化物。如在本文中所描述的技术可以用于测量多种不同溶液例如水(例如，饮用水、游泳池等)、乳汁、汗液、血液、血清、混凝土、尿液等中的氯化物或硫化物，或者可以在使用其他改进工序的氯化物污染的表面分析中使用。

在一个实施方案中，在101，可以准备包含活性指示物的测量设备。在一个实施方案中，测量设备可以包含载体基质。载体基质可以包含由纤维素制成的滤纸。通常，滤纸是白色的。可以在载体基质内的滤纸上浸渍活性指示物。载体基质测量设备可以包含夹在两块聚酯膜、塑料片等之间的滤纸。可以在结合至载体基质中之前或之后打印这种膜或塑料。备选地，测量设备可以包含容纳固体形式的活性指示物例如作为粉末、胶囊、丸粒等的小瓶。

在一个实施方案中，测量设备可以包含作为测量设备的一部分的打印的测量表，例如可以将测量表打印在载体基质实施方案中一片或两片用于封装滤纸的mylar或塑料上。作为另一个实例，可以在小瓶的一侧上打印测量表。备选地，测量表可以是与测量设备容纳活性指示物的部分分开的部分。例如，可以在一块纸、层压纸、塑料等上包括测量表，即与测量设备容纳活性指示物的部分分开。

活性指示物可以包含银配合物。在一个实施方案中，银配合物可以包含钨酸银配合物。由于滤纸为白色并且钨酸银配合物为白色的事实，可以引入高锰酸钾以形成有色背景。高锰酸钾与基质中游离的银反应以形成高锰酸银。在基质干燥时，高锰酸银将会经历产生使纸着色的二氧化锰和氧化银的反应。在一个备选的实施方案中，银配合物可以包含钼酸银配合物。备选地，如果背景不是有色的，则可以通过使纸曝光来生成深色的有色峰。随着时间推移，曝光将会使得氯化银进一步反应并且形成银金属和氯化物。银金属将会采取氯化银所具有的相同的形状，因此在白色纸上生成有色峰。

在102，将测量设备引入至溶液。这种溶液可以包括任何水溶液或液体溶液，例如水、乳汁、血液、汗液、混凝土等。在使用载体基质的情况下，可以将载体基质浸入溶液中，这使得溶液向滤纸上芯吸。在小瓶的情况下，可以将溶液引入至小瓶以与活性指示物混合。之后溶液与活性指示物反应以生成沉淀。此外，如以上所讨论的，可以用高锰酸银浸渍滤纸以形成用于目测白色沉淀的有色背景。

根据溶液的组成，沉淀可以包含氯化银或硫化银。换句话说，如果溶液包含氯离子，则沉淀可以是氯化银。另一方面，如果溶液包含硫离子，则沉淀可以是硫化银。在硫化银的情况下，溶液可能需要的硫化物的量比具有氯离子的相应溶液大以引起反应。换句话说，测量设备可能不能检测溶液中痕量或非常少量的硫化物。然而，测量设备可能能够检测溶液中痕量或少量的氯化物。

在图2中示出了三个总体化学反应。201示出了针对包括高锰酸银的钨酸盐方法的总体反应。在载体基质上的第一浸渍是硝酸银的清澈溶液。在载体基质上的第二浸渍是包含高锰酸钾和钨酸钾的紫色溶液。第一和第二浸渍的反应得到浸渍在载体基质上的包含白色、棕色和黑色配合物的最终产物，从而形成有色纸。当将浸渍的有色纸引入至氯化物介质时，所得的沉淀是白色的，其可以在有色纸看到。图3示出了针对钨酸盐的逐步反应。图3还示出了当活性指示物与硫化物反应时发生的反应和在白色或有色背景上的随着发生的指示反应。

向前参照图2，202示出了针对使用白色背景的钨酸盐或钼酸盐方法的总体反应。第一和第二浸渍是清澈溶液。因此，在载体基质上浸渍的最终产物是白色的。当将载体基质引入至硫化物介质时，所得产物是黑色的，其可以在没有用高锰酸银浸渍的白色背景或纸上看到。备选地，当将载体基质引入至氯化物介质并且曝光时，所得产物也是黑色的。同样地，这种沉淀可以在白色背景或纸上看到。

203示出了针对使用有色背景的钼酸盐的总体反应。第一浸渍是紫色溶液，其可以含有硝酸银和高锰酸钾，所述硝酸银和高锰酸钾混合而形成高锰酸银。第二和第三浸渍是清澈溶液。因此，在载体基质上浸渍的最终产物包含白色、棕色和黑色配合物，从而使纸着色。当之后使载体基质暴露于氯化物介质时，所得沉淀是白色的，其可以在有色纸上看到。图4示出了针对使用有色背景的钼酸盐的逐步反应。

在有色背景的使用情况中，颜色还可以指示载体基质纸有多干燥。例如，当纸是湿的时，颜色可以是亮紫色，随着纸干燥并且一旦干燥，纸即变回褐色。因此，纸的颜色可以用于目测纸的干燥性。此外，可以通过将醇加入至混合物中和/或通过增加或降低干燥温度使纸的颜色变浅或变深。

一旦反应完成，就可以确定或测量在溶液中含有的氯化物或硫化物的量。测量氯化物或硫化物的量包括确定沉淀的峰，例如在载体基质上的沉淀的峰。一旦确定峰，就可以将峰与测量表进行比较以确定在溶液中包含的氯化物或硫化物的量。例如，峰可以到达在校准的测量表上的特定的线或点。这种线或点可以对应于在样品中包含的氯化物或硫化物的特定的体积或量。可以基于溶液的分析物的响应来校准测量表，例如通过使用多个设备并且在多个水平进行测试以生成指示与氯化物的百万分率(ppm)相对应的特定刻度线的曲线。

测量可以由用户手动完成，或者可以使用应用程序或设备辅助的方法完成。例如，在一个实施方案中，可以用信息处理设备得到载体基质的图像。之后可以将图像与测量表(例如，如在测量设备上包括的、在可由设备访问的数据存储位置中存储的等)进行比较。之后设备可以提供在溶液中包含的氯化物或硫化物的量的读数或值。

在本文中所述的多个实施方案因此代表了对常规氯化物测量技术的技术改进。使用如在本文中所描述的技术，一个实施方案可以使用钨酸银配合物来测量液体溶液中的氯化物。备选地，一种技术使用钼酸银配合物来测量液体溶液中的氯化物。两种技术均排除了对用于测量氯化物的苛刻铬酸盐或钒配合物的需求。这样的技术提供了用于测量水溶液或液体溶液中的氯化物的更环保且成本有效的技术。

本领域技术人员要理解的是，各个方面可以作为系统、方法或设备程序产品实施。因此，各个方面可以采取完全硬件实施方案或包括软件的实施方案的形式，它们在本文中均可以总体上称为“回路”、“模块”或“系统”。此外，各个方面可以采取在具有随其实施的设备可读程序代码的一个或多个设备可读介质中实施的设备程序产品的形式。

应该指出的是，在本文中所述的各种功能可以使用在设备可读存储介质如非信号储存设备上储存的指令实施，其中指令由处理器执行。在本文的上下文中，储存设备不是信号并且“非瞬时性”包括除信号介质外的所有介质。

用于执行操作的程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合记录。程序代码可以完全在单一设备上执行，部分在单一设备上执行，作为独立软件包执行，部分在单一设备上并且部分在另一个设备上执行，或者完全在其他设备上执行。在一些情况中，设备可以通过任何连接或网络类型连接，包括局域网(lan)或广域网(wan)，或者可以通过其他设备(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)、通过无线连接例如近场通信或通过硬质线连接如通过usb连接来进行连接。

在本文中参照附图描述了示例性实施方案，其示出了根据多个示例性实施方案的实例方法、设备和产品。应理解的是，可以通过程序指令至少部分地实施动作和功能。可以将这些程序指令提供给设备的处理器，例如手持测量设备，或者提供给其他可编程数据处理设备以制造机器，以使得通过设备的处理器执行的指令执行指定的功能/动作。

要指出的是，在本文中提供的值应被解释为包括如通过使用术语“约”所指示的等同的值。等同的值对于本领域普通技术人员来说将会是显而易见的，但是至少包括通过最后一位有效数字的常规四舍五入得到的值。

本公开已经出于说明和描述的目的提供，但是并非意在穷举或限制。许多改进和变化对于本领域普通技术人员来说将会是显而易见的。选择并且描述示例性实施方案，从而解释原理和实际应用，并且使得本领域其他普通技术人员能够因为具有适用于所考虑的具体用途的各种改进的多个实施方案而理解本公开。

因此，尽管已经在本文中参照附图描述了说明性的示例性实施方案，应该理解的是，这种描述不是限制并且在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以由本领域技术人员在其中做出各种其他改变和改进。