本發(fā)明涉及一種測定水性介質(zhì)(am)中的聚丙烯酸(paa)的濃度(c)的方法，其中所述測定在染料(i)的存在下光度進行。此外，本發(fā)明涉及一種測定水性介質(zhì)(am)中的聚丙烯酸(paa)的濃度(c)的方法，其中使用至少兩種不同的波長測量至少兩個不同的透射率值，并且其中分析所述至少兩個不同的透射率值以確定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。本發(fā)明還涉及染料(i)用于測定聚丙烯酸(paa)濃度(c)的用途。

在水處理裝置、脫鹽裝置和水回路，特別是工廠和發(fā)電廠的冷卻水回路的鍋爐、管道和其他部件中，由于例如碳酸鈣(caco3，方解石)和碳酸鎂(mgco3)的沉積，常常會發(fā)生結垢(結殼)。這導致高昂的成本，因為需要頻繁地清洗鍋爐、管道和其他部件。此外，結垢(結殼)可能導致裝置的壽命縮短，因為這可能導致鍋爐、管道和裝置的其他部件嚴重損壞。

為了抑制結垢(結殼)生長，將所謂的結殼抑制劑添加到水回路、水處理裝置和脫鹽裝置所含的水中。據(jù)認為結殼抑制劑通過前體的膠體穩(wěn)定化而抑制結垢(結殼)的形成，否則的話則會形成例如方解石沉積物的結垢(結殼)。結殼抑制劑例如為聚丙烯酸和聚天冬氨酸。在抑制過程中，結殼抑制劑被消耗，因此其濃度下降。當其濃度低于一定水平時，結殼抑制劑不能再抑制結垢(結殼)生長。因此，必須將結殼抑制劑的濃度水平保持在一定值。

為了監(jiān)測結殼抑制劑的濃度，現(xiàn)有技術描述了若干種方法。

wo02/184558a1描述了一種使用熒光光譜法測定水性介質(zhì)中的聚天冬氨酸及其鹽的濃度的方法。

該方法僅適用于結殼抑制劑本身是熒光的。否則的話，必須化學標記結殼抑制劑或在包含結殼抑制劑的水性介質(zhì)中添加熒光標記。然而，熒光標記的濃度和結殼抑制劑的濃度之間的相關性并不容易，例如因為熒光標記和結殼抑制劑可能表現(xiàn)出不同的分解行為。此外，不能確定化學標記的結殼抑制劑的行為方式與沒有化學標記的結殼抑制劑相同。

d.horn，optischeszweistrahlverfahrenzurbestimmungvonpolyelektrolyteninwasserundzurmessungderpolymeradsorptionanprogr.colloid&polymersci.1978，65，251-264描述了通過用陽離子聚電解質(zhì)滴定作為陰離子聚電解質(zhì)的結殼抑制劑而測定結殼抑制劑的濃度，其中終點通過加入因光異色染料如甲苯胺藍、亞甲藍、結晶紫、吖啶橙、硫酸原黃素或焦寧g而比色確定。然而，這個過程非常復雜，且不能自動化。此外，比色終點測定僅在軟化水中才可能，因此不適合冷卻水回路和脫鹽裝置。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種測定水性介質(zhì)(am)中的聚丙烯酸(paa)的濃度(c)的方法，其不具有現(xiàn)有技術的上述缺點或者僅僅以顯著降低的程度具有這些缺點。

該目的通過一種測定包含聚丙烯酸(paa)的水性介質(zhì)(am)中的聚丙烯酸(paa)濃度(c)的方法實現(xiàn)，其中所述測定在通式(i)的染料存在下光度進行：

其中：

r¹選自h、c1-c10烷基、c6-c10芳基和nr⁵r⁶，

其中：

r⁵和r⁶彼此獨立地選自h、c1-c10烷基和c6-c10芳基；

r²選自h、c1-c10烷基、c6-c10芳基和nr⁷r⁸，

其中：

r⁷和r⁸彼此獨立地選自h、c1-c10烷基和c6-c10芳基；

r³選自h、c1-c10烷基、c6-c10芳基和nr⁹r¹⁰，

其中：

r⁹和r¹⁰彼此獨立地選自h、c1-c10烷基和c6-c10芳基；

r⁴選自h、c1-c10烷基、c6-c10芳基和nr¹¹r¹²，

其中：

r¹¹和r¹²彼此獨立地選自h、c1-c10烷基和c6-c10芳基；

x⁺選自nh⁺、o⁺和s⁺；

y為n或ch；

z^-選自oh^-、f^-、cl^-、br^-、i^-、so4^2-、po4^3-、hco3^-和co3^2-。

本發(fā)明的另一目的為一種測定包含聚丙烯酸(paa)的水性介質(zhì)(am)中的聚丙烯酸(paa)的濃度(c)的方法，包括如下步驟：

a)提供包含聚丙烯酸(paa)的水性介質(zhì)(am)，其包括如下步驟：

a1)提供包含聚丙烯酸(paa)和至少一種電解質(zhì)的含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，

a2)使含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)通過滲析單元，從而獲得包含聚丙烯酸(paa)的經(jīng)滲析的水性介質(zhì)，和

a3)向步驟a2)中獲得的經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中加入去離子水，從而獲得水性介質(zhì)(am)，

b)將染料(i)加入到水性介質(zhì)(am)中，從而獲得包含聚丙烯酸(paa)和染料(i)的含染料的水性介質(zhì)(dam)，

c)將步驟b)中獲得的含染料的水性介質(zhì)(dam)提供給光度計，

d)使用至少兩種不同的波長使用光度計測量含染料的水性介質(zhì)(dam)的至少兩個不同透射率值，和

e)分析步驟d)中獲得的所述至少兩個不同透射率值以確定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。

本發(fā)明的另一目的為染料(i)用于通過光度法測定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)的用途。

令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，聚丙烯酸(paa)的濃度(c)可以通過在染料(i)的存在下的光度測定法測定。使用本發(fā)明的方法，可以非常精確地測定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)，并且獲得的值具有高度的可重現(xiàn)性。此外，所述方法可以容易地自動化。本發(fā)明的方法允許連續(xù)測定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。

此外，如在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中那樣，水性介質(zhì)(am)通過滲析提供，本發(fā)明的方法也適用’于測定冷卻水或脫鹽裝置中所含的聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。

如在本發(fā)明的一個實施方案中那樣，僅使用兩種不同波長測量僅兩個透射率值是用于測定聚丙烯酸(paa)濃度(c)的光度計可以以更簡單的方式構建，并且比現(xiàn)有技術中使用的測量設備更不易出錯所必需的。

本發(fā)明方法的詳細描述可參見下文。

聚丙烯酸(paa)

在本發(fā)明的上下文中，術語“聚丙烯酸(paa)”意指正好一種聚丙烯酸(paa)以及兩種或更多種聚丙烯酸(paa)的混合物。

術語“聚丙烯酸(paa)”包括由單烯屬不飽和單羧酸制備的均聚物，由單烯屬不飽和單羧酸和至少一種共聚單體制備的共聚物，以及這些均聚物和共聚物的混合物。

合適的單烯屬不飽和單羧酸是本領域技術人員所已知的。優(yōu)選單烯屬不飽和c3-c7單羧酸。特別優(yōu)選地，單烯屬不飽和單羧酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸和乙烯基乙酸。

用于制備共聚物的合適共聚單體是本領域技術人員所已知的。

優(yōu)選地，所述至少一種共聚單體選自甲基丙烯酸，巴豆酸，馬來酸或馬來酸酐，衣康酸，富馬酸，檸康酸和檸康酸酐，乙烯基膦酸，乙烯基磺酸，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(amps)，(甲基)丙烯酸衍生物，例如丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丙酯，丙烯酸羥丁酯，(甲基)丙烯酰胺，乙烯基甲酰胺，(3-甲基丙烯酰氧基)丙烷磺酸堿金屬鹽，丙烯酸二甲氨基乙酯，2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨，二甲氨基甲基丙烯酸酯和聚乙二醇甲基醚(甲基)丙烯酸酯。特別優(yōu)選地，所述至少一種共聚單體選自馬來酸、馬來酸酐和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(amds)。

所述單烯屬不飽和單羧酸和所述至少一種共聚單體可以以游離酸或完全或部分中和的形式用來制備均聚物和用來制備共聚物。

本領域技術人員知曉，“游離酸”意指所述單烯屬不飽和單羧酸和所述至少一種共聚單體的酸性基團以其質(zhì)子化形式存在。例如，羧基以cooh形式存在?！爸泻托问健币庵杆鰡蜗俨伙柡蛦昔人岷退鲋辽僖环N共聚單體的酸性基團以其脫質(zhì)子化形式存在，例如以鹽形式存在。呈其中和形式的羧基例如意指羧酸根(coo^-)?！安糠种泻偷男问健币庵杆鰡蜗俨伙柡蛦昔人岷退鲋辽僖环N共聚單體的一些酸性基團以游離酸形式存在，且一些以其中和形式存在。

應當清楚的是，在聚丙烯酸(paa)為共聚物的情況下，所述單烯屬不飽和單羧酸不同于所述至少一種共聚單體。

在聚丙烯酸(paa)為共聚物的情況下，選自聚(丙烯酸-馬來酸)共聚物、聚(丙烯酸-馬來酸酐)共聚物或聚(丙烯酸-2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸)共聚物是特別優(yōu)選的。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，聚丙烯酸(paa)由至少50重量％，優(yōu)選至少80重量％，更優(yōu)選至少95重量％的丙烯酸制備，基于由其制備聚丙烯酸(paa)的丙烯酸和所述至少一種共聚單體的總量。

制備聚丙烯酸(paa)的方法是本領域技術人員所已知的。其制備方法例如描述于us2012/0214041a1和wo2012/001092a1中。例如，聚丙烯酸(paa)可通過自由基聚合制備。

聚丙烯酸(paa)優(yōu)選具有800-250000g/mol的重均分子量mw，通過尺寸排阻色譜法(sec)使用聚丙烯酸鈉標樣和聚丙烯酸標樣進行標定。

聚丙烯酸(paa)優(yōu)選具有1000-250000g/mol，優(yōu)選1000-70000g/mol，更優(yōu)選1000-8000g/mol的數(shù)均分子量mn，通過凝膠滲透色譜法gpc(也稱為尺寸排阻色譜法，sec)在水性介質(zhì)中測定。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中聚丙烯酸(paa)具有1000-2500g/mol的數(shù)均分子量mn。

水性介質(zhì)(am)

在本發(fā)明方法的一個實施方案中，在步驟a)中通過滲析提供包含聚丙烯酸(paa)的水性介質(zhì)(am)。

步驟a)

步驟a)優(yōu)選包括如下步驟：

a1)提供包含聚丙烯酸(paa)和至少一種電解質(zhì)的含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，

a2)使含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)通過滲析單元，從而獲得包含聚丙烯酸(paa)的經(jīng)滲析的水性介質(zhì)，和

a3)向步驟a2)中獲得的經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中加入去離子水，從而獲得水性介質(zhì)(am)。

在一個實施方案中，步驟a2)和步驟a3)同時進行。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中步驟a2)和步驟a3)同時進行。

本領域技術人員應當清楚的是，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)不同于水性介質(zhì)(am)。

含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)可通過本領域技術人員所已知的任何方法提供。

在本發(fā)明的一個實施方案中，在步驟a1)中，通過移除一部分工藝料流以獲得含電解質(zhì)的介質(zhì)(eam)而提供含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)。工藝料流例如為工廠或發(fā)電廠中的冷卻水回路，或者水處理裝置或脫鹽裝置的水流。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)選自蒸餾水、自來水、河水、海水及其混合物。優(yōu)選地，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)選自自來水、河水和海水。

含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的溫度通常為>0℃至<100℃。優(yōu)選地，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的溫度為5-95℃，特別優(yōu)選為10-50℃。

含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)可具有任何ph值。優(yōu)選地，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的ph值為5-9，特別優(yōu)選為6-8，更優(yōu)選為6.5-7.5。

根據(jù)本發(fā)明，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含聚丙烯酸(paa)和至少一種電解質(zhì)。

在本發(fā)明的上下文中，“至少一種電解質(zhì)”意指正好一種電解質(zhì)，以及兩種或更多種電解質(zhì)的混合物。

在一個實施方案中，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含0.01-100ppmw，優(yōu)選0.1-60ppmw，特別優(yōu)選0.1-40ppmw，更優(yōu)選0.1-20ppmw的聚丙烯酸(paa)，基于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的總量。在本發(fā)明的上下文中，“ppmw”意指份/百萬重量份。1ppmw意指0.0001重量％。

含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)通常包含0.001-10重量％，優(yōu)選0.005-7.5重量％，特別優(yōu)選0.01-5重量％，更優(yōu)選0.02-4重量％的所述至少一種電解質(zhì)，基于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的總量。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含0.001-10重量％的所述至少一種電解質(zhì)，基于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的總量。

所述至少一種電解質(zhì)包含無機鹽。本領域技術人員應當清楚的是，所述至少一種電解質(zhì)不同于聚丙烯酸(paa)。

在本發(fā)明的一個實施方案中，所述至少一種電解質(zhì)包含海鹽。本領域技術人員知曉海鹽的典型組成。

在本發(fā)明的另一實施方案中，所述至少一種電解質(zhì)選自堿金屬鹽、堿土金屬鹽及其混合物。

在本發(fā)明的另一實施方案中，所述至少一種電解質(zhì)選自堿金屬鹽、堿土金屬鹽、氧化鐵及其混合物。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含至少一種選自堿金屬鹽、堿土金屬鹽及其混合物的電解質(zhì)。

堿金屬鹽和堿土金屬鹽是本領域技術人員所已知的。優(yōu)選的堿金屬鹽例如為硫酸鈉(na2so4)、氯化鈉(nacl)、溴化鈉(nabr)、碘化鈉(nai)、碳酸鈉(na2co3)、氯化鉀(kcl)、溴化鉀(kbr)和碘化鉀(ki)。優(yōu)選的堿土金屬鹽例如為氟化鈣(caf2)、硫酸鈣(caso4)、碳酸鈣(caco3)、氟化鎂(mgf2)、氯化鎂(mgcl2)、溴化鎂(mgbr2)、碘化鎂(mgi2)、硫酸鎂(mgso4)、碳酸鎂(mgco3)和氫氧化鎂(mg(oh)2)。

本領域技術人員知曉堿金屬鹽和堿土金屬鹽通常在水中離解。例如，氯化鈉(nacl)在水中離解，從而得到鈉陽離子(na⁺)和氯陰離子(cl^-)；碳酸鈉(na2co3)在水性介質(zhì)(am)中離解，從而形成兩個鈉陽離子(na⁺)和碳酸根陰離子(co3^2-)；碳酸鈣(caco3)離解，從而得到鈣陽離子(ca²⁺)和碳酸根陰離子(co3^2-)。碳酸根陰離子也可在水中形成碳酸氫根(hco3^-)。因此，水中的堿金屬鹽和堿土金屬鹽通常以其離子形式存在。

因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含至少一種選自硫酸根(so4^2-)、氟離子(f^-)、氯離子(cl^-)、溴離子(br^-)、碘離子(i^-)、碳酸根(co3^2-)、碳酸氫根(hco3^-)、氫氧根(oh^-)、鈉(na⁺)、鉀(k⁺)、鈣(ca²⁺)、鎂(mg²⁺)及其混合物的電解質(zhì)。

在本發(fā)明的另一實施方案中，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含至少一種選自硫酸根(so4^2-)、氟離子(f^-)、氯離子(cl^-)、溴離子(br^-)、碘離子(i^-)、碳酸根(co3^2-)、碳酸氫根(hco3^-)、氫氧根(oh^-)、鈉(na⁺)、鉀(k⁺)、鈣(ca²⁺)、鎂(mg²⁺)、鐵(fe²⁺和/或fe³⁺)及其混合物的電解質(zhì)。

本領域技術人員知曉上述離子之一的電荷通常由具有相反電荷的抗衡離子補償。如果含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含陰離子，則含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)通常也包含陽離子。

因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含至少兩種電解質(zhì)，其中第一電解質(zhì)選自硫酸根(so4^2-)、氟離子(f^-)、氯離子(cl^-)、溴離子(br^-)、碘離子(i^-)、碳酸根(co3^2-)、碳酸氫根(hco3^-)、氫氧根(oh^-)及其混合物，且其中第二電解質(zhì)選自鈉(na⁺)、鉀(k⁺)、鈣(ca²⁺)、鎂(mg²⁺)及其混合物。

因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，水性介質(zhì)(am)包含至少一種選自硫酸根(so4^2-)、氟離子(f^-)、氯離子(cl^-)、溴離子(br^-)、碘離子(i^-)、碳酸根(co3^2-)、碳酸氫根(hco3^-)、氫氧根(oh^-)、鈉(na⁺)、鉀(k⁺)、鈣(ca²⁺)、鎂(mg²⁺)及其混合物的電解質(zhì)。

在本發(fā)明的另一實施方案中，水性介質(zhì)(am)包含至少一種選自硫酸根(so4^2-)，氟離子(f^-)、氯離子(cl^-)，溴離子(br^-)、碘離子(i^-)、碳酸根(co3^2-)、碳酸氫根(hco3^-)、氫氧根(oh^-)、鈉(na⁺)、鉀(k⁺)、鈣(ca²⁺)、鎂(mg²⁺)、鐵(fe²⁺和/或fe³⁺)及其混合物的電解質(zhì)。

本領域技術人員知曉上述離子之一的電荷通常由具有相反電荷的抗衡離子補償。如果水性介質(zhì)(am)包含陰離子，則水性介質(zhì)(am)通常也包含陽離子。

因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，水性介質(zhì)(am)包含至少兩種電解質(zhì)，其中第一電解質(zhì)選自硫酸根(so4^2-)、氟離子(f^-)、氯離子(cl^-)，溴離子(br^-)，碘離子(i^-)，碳酸根(co3^2-)，碳酸氫根(hco3^-)，氫氧根(oh^-)及其混合物，且其中第二電解質(zhì)選自鈉(na⁺)、鉀(k⁺)、鈣(ca²⁺)、鎂(mg²⁺)及其混合物。

因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，水性介質(zhì)(am)包含至少兩種電解質(zhì)，其中第一電解質(zhì)選自硫酸根(so4^2-)、氟離子(f^-)、氯離子(cl^-)，溴離子(br^-)，碘離子(i^-)，碳酸根(co3^2-)，碳酸氫根(hco3^-)，氫氧根(oh^-)及其混合物，且其中第二電解質(zhì)選自鈉(na⁺)、鉀(k⁺)、鈣(ca²⁺)、鎂(mg²⁺)、鐵(fe²⁺和/或fe³⁺)及其混合物。

含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)通常包含至少50重量％，優(yōu)選至少80重量％，特別優(yōu)選至少90重量％的水，基于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的總量。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含89.99-99.999重量％，優(yōu)選92.494-99.995重量％，特別優(yōu)選94.996-99.99重量％，更優(yōu)選95.998-99.98重量％的水，基于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的總量。

此外，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)任選包含至少一種其它溶劑。通常，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)包含至多10重量％，優(yōu)選至多5重量％，更優(yōu)選至多2重量％的所述至少一種其它溶劑，基于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的總重量。

含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的聚丙烯酸(paa)的ppmw、所述至少一種電解質(zhì)的重量％和水的重量％以及任選的其它溶劑的重量％通常加和為100％。

合適的至少一種其它溶劑是本領域技術人員所已知的。所述至少一種其它溶劑與水不具有混溶性區(qū)。例如，所述至少一種溶劑為選自甲醇、乙醇、丙醇和乙二醇的極性溶劑。

在本發(fā)明的一個實施方案中，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的電導率為10-100000μs/cm²，優(yōu)選為10-30000μs/cm²，特別為10-500μs/cm²。

在步驟a2)中，使含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)通過滲析單元，從而獲得包含聚丙烯酸(paa)的經(jīng)滲析的水性介質(zhì)。含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)通常借助泵送通過滲析單元。

在步驟a2)的滲析單元中，通過滲析從含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中移除所述至少一種電解質(zhì)的至少一部分，從而獲得經(jīng)滲析的水性介質(zhì)。在本發(fā)明的上下文中，“所述至少一種電解質(zhì)的至少一部分”意指移除包含在含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中的所述至少一種電解質(zhì)的10ppm至5％，優(yōu)選10ppm至1％，特別優(yōu)選10-100ppm。

滲析原理和合適的滲析單元是本領域技術人員所已知的。通常，滲析單元包括緩沖溶液和至少一個半透膜。半透膜將含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)與緩沖溶液分離。緩沖溶液的所述至少一種電解質(zhì)的濃度比水性介質(zhì)(eam)低。因此，為了在含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的濃度與緩沖溶液中所含的所述至少一種電解質(zhì)的濃度之間達到平衡，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)擴散通過半透膜到緩沖溶液中。

為了防止聚丙烯酸(paa)分子從電解質(zhì)水性介質(zhì)(eam)通過半透膜進入緩沖溶液中，通常使用孔徑小于聚丙烯酸(paa)分子尺寸的半透膜。半透膜的孔徑例如為≤10000da，優(yōu)選≤5000da，特別優(yōu)選≤1000da。

在一個實施方案中，半透膜的孔徑為100-10000da，優(yōu)選為300-5000da，特別優(yōu)選為500-1000da。

半透膜可具有各種形式，例如管或盒的形式。

半透膜可由適于制備半透膜的任何材料制成，并允許所述至少一種電解質(zhì)擴散通過半透膜。優(yōu)選地，半透膜由硝酸纖維素、三乙酸纖維素、乙酸纖維素、再生纖維素、聚醚砜、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚碳酸酯或聚氯乙烯制成。特別優(yōu)選地，半透膜由聚醚砜制成。

合適的緩沖溶液是本領域技術人員所已知的。優(yōu)選地，緩沖溶液包含至少90重量％的軟化水，基于緩沖溶液的總量。在特別優(yōu)選的實施方案中，緩沖溶液由軟化水組成。

本領域技術人員應當清楚的是，由于所述至少一種電解質(zhì)的分子擴散到緩沖溶液中，緩沖溶液的組成在滲析過程中會發(fā)生變化。

在其中含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)通過滲析單元的步驟a2)中，通常不僅含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)擴散通過半透膜，而且含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種溶劑也擴散通過半透膜。因此，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的體積通常高于步驟a2)中獲得的經(jīng)滲析的水性介質(zhì)的體積。

經(jīng)滲析的水性介質(zhì)通常包含至少一種溶劑。

經(jīng)滲析的水性介質(zhì)通常包含與含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含溶劑相同的至少一種溶劑。

因此，對于經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中所含的所述至少一種溶劑，上文對含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種溶劑所述的實施方案和優(yōu)選方案成立。優(yōu)選地，通過滲析移除任選包含在含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中的所述至少一種其它溶劑。

此外，經(jīng)滲析的水性介質(zhì)包含聚丙烯酸(paa)和通常包含在含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中的所述至少一種電解質(zhì)的殘余物。

對于經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中所含的聚丙烯酸(paa)，上文對含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的聚丙烯酸(paa)所述的實施方案和優(yōu)選方案成立。

在本發(fā)明中，“所述至少一種電解質(zhì)的殘余物”意指0-100重量ppm的所述至少一種電解質(zhì)，優(yōu)選0-70重量ppm的所述至少一種電解質(zhì)，特別優(yōu)選0-30重量ppm的所述至少一種電解質(zhì)，基于經(jīng)滲析的水性介質(zhì)的總量。

本領域技術人員應當清楚的是，經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的殘留物的量低于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的量。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的量高于經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的量。

應當清楚的是，經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中所含的所含至少一種電解質(zhì)的殘余物包含與含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)相同的至少一種電解質(zhì)。因此，就經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中所含的所含至少一種電解質(zhì)的殘留物而言，上文對含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的實施方案和優(yōu)選方案成立。

在步驟a3)中，將去離子水加入到步驟a2)中獲得的經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中，從而獲得水性介質(zhì)(am)。

為了向經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中加入去離子水，通常將經(jīng)滲析的水性介質(zhì)轉(zhuǎn)移到容器中。合適的容器是本領域技術人員所已知的。在容器中，將去離子水加入到經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中。去離子水通常以使得步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)的體積與步驟a1)中提供的含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的體積相同的量加入。在本發(fā)明的上下文中，“相同”意指步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)的體積與步驟a1)中提供的含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的體積之間的體積差為±10％，優(yōu)選為±5％，特別優(yōu)選為±2％。

根據(jù)本發(fā)明，水性介質(zhì)(am)包含聚丙烯酸(paa)?；谒越橘|(zhì)(am)的總量，水性介質(zhì)(am)通常包含0.01-100ppmw的聚丙烯酸(paa)。優(yōu)選地，基于水性介質(zhì)(am)的總重量，水性介質(zhì)(am)包含0.1-60ppmw，特別優(yōu)選0.1-40ppmw，更優(yōu)選0.1-20ppmw的聚丙烯酸(paa)。在本發(fā)明的上下文中，“ppmw”意指份/百萬重量份。1ppmw意指0.0001重量％。

本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中基于水性介質(zhì)(am)的總重量，水性介質(zhì)(am)包含0.01-100ppmw的聚丙烯酸(paa)。

此外，水性介質(zhì)(am)可包含至少一種其它聚合物。合適的其它聚合物是本領域所已知的。應當清楚的是，任選包含在水性介質(zhì)(am)中的所述至少一種其它聚合物與水性介質(zhì)(am)中所含的聚丙烯酸(paa)不同。此外，應當清楚的是，在一個優(yōu)選的實施方案中，如果水性介質(zhì)(am)包含至少一種其它聚合物，則所述至少一種其它聚合物也包含在含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)和經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中。

在本發(fā)明的一個實施方案中，水性介質(zhì)(am)包含所述至少一種電解質(zhì)的殘余物。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中水性介質(zhì)(am)包含所述至少一種電解質(zhì)的殘余物。

在本發(fā)明的上下文和水性介質(zhì)(am)中，“至少一種電解質(zhì)的殘余物”意指0-100ppmw的至少一種電解質(zhì)，優(yōu)選0-70ppmw的至少一種電解質(zhì)，特別優(yōu)選0-30ppmw的至少一種電解質(zhì)，基于水性介質(zhì)(am)的總量。

因此，在一個實施方案中，水性介質(zhì)(am)包含0-100ppmw的所述至少一種電解質(zhì)，優(yōu)選0-70ppmw的所述至少一種電解質(zhì)，特別優(yōu)選0-30ppmw的所述至少一種電解質(zhì)，基于水性介質(zhì)(am)的總量。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中基于水性介質(zhì)(am)的總重量，水性介質(zhì)(am)包含0-70ppmw的所述至少一種電解質(zhì)，并且其中水性介質(zhì)(am)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的ppmw小于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的至少一種電解質(zhì)的重量％。

本領域技術人員應當清楚的是，水性介質(zhì)(am)包含與含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)和經(jīng)滲析的水性介質(zhì)中所含的電解質(zhì)相同的至少一種電解質(zhì)。因此，對水性介質(zhì)(am)中所含的所述至少一種電解質(zhì)而言，上文對含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)給出的實施方案和優(yōu)選方案成立。

本領域技術人員應當清楚的是，水性介質(zhì)(am)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的量低于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的量。

本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中水性介質(zhì)(am)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的量低于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的量。

水性介質(zhì)(am)包含水。在一個實施方案中，水性介質(zhì)(am)基本上由水、聚丙烯酸(paa)和任選的所述至少一種電解質(zhì)的殘余物組成。

在另一實施方案中，水性介質(zhì)(am)由水、聚丙烯酸(paa)和任選的所述至少一種電解質(zhì)的殘余物組成。

在本發(fā)明的上下文中，術語“基本上由……組成”意指除水、聚丙烯酸(paa)和任選的所述至少一種電解質(zhì)的殘留物之外，水性介質(zhì)(am)包含至多1重量％，優(yōu)選至多0.5重量％，更優(yōu)選至多0.1重量％的物質(zhì)，基于水性介質(zhì)(am)的總重量。

水性介質(zhì)(am)中所含的聚丙烯酸(paa)的ppmw、水的重量％和任選的所述至少一種電解質(zhì)的殘留物的ppmw通常加和為100％。

水性介質(zhì)(am)的溫度通常為>0℃至<100℃。優(yōu)選地，水性介質(zhì)(am)的溫度為5-95℃，特別優(yōu)選為10-50℃。

水性介質(zhì)(am)可具有任何ph值。優(yōu)選地，水性介質(zhì)(am)的ph值為5-9，特別優(yōu)選為6-8，更優(yōu)選為6.5-7.5。

在本發(fā)明的一個實施方案中，水性介質(zhì)(am)的電導率為0.1-100μs/cm²，優(yōu)選為0.1-80μs/cm²，特別為0.1-60μs/cm²，更優(yōu)選為0.1-30μs/cm²。

在本發(fā)明的另一實施方案中，水性介質(zhì)(am)的電導率為0.1-1000μs/cm²。

本領域技術人員應當清楚的是，水性介質(zhì)(am)的電導率低于含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)的電導率，因為水性介質(zhì)(am)包含比含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)更低量的所述至少一種電解質(zhì)。

在本發(fā)明的一個實施方案中，將步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)再循環(huán)至步驟a2)中以作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中將步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)再循環(huán)至步驟a2)中以作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)。

在本發(fā)明的該實施方案中，將步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)轉(zhuǎn)移到步驟a2)中且用作含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，并且根據(jù)步驟a2)通過滲析單元。

在本發(fā)明的另一實施方案中，將步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)再循環(huán)至步驟a2)中以作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)達1-1000次，優(yōu)選10-500次，特別優(yōu)選50-300次。

在本發(fā)明的一個實施方案中，在步驟a3)中，測量水性介質(zhì)(am)的電導率。

在步驟a3)中測量水性介質(zhì)(am)的電導率的方法是本領域技術人員所已知的。

在本發(fā)明的一個實施方案中，步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為<100μs/cm²，優(yōu)選<80μs/cm²，特別優(yōu)選<60μs/cm²，更優(yōu)選<30μs/cm²。

在本發(fā)明的另一實施方案中，步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為<1000μs/cm²。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為<100μs/cm²。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為<1000μs/cm²。

在本發(fā)明的另一實施方案中，步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為0.1-100μs/cm²，優(yōu)選為0.1-80μs/cm²，特別優(yōu)選為0.1-60μs/cm²，更優(yōu)選為0.1-30μs/cm²。

在本發(fā)明的另一實施方案中，步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為0.1-1000μs/cm²。

在一個實施方案中，將步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)再循環(huán)到步驟a2)中以作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，直至步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為<100μs/cm²，優(yōu)選<80μs/cm²，特別優(yōu)選<60μs/cm²，更優(yōu)選<30μs/cm²。

在一個實施方案中，將步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)再循環(huán)至步驟a2)中以作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，直至步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率<1000μs/cm²。

在另一實施方案中，將步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)再循環(huán)到步驟a2)中以作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，直至步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為0.1-100μs/cm²，優(yōu)選為0.1-80μs/cm²，特別優(yōu)選為0.1-60μs/cm²，更優(yōu)選為0.1-30μs/cm²。

在另一實施方案中，將步驟a3)中獲得的水性介質(zhì)(am)再循環(huán)到步驟a2)中以作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，直至步驟a3)中的水性介質(zhì)(am)的電導率為0.1-1000μs/cm²。

步驟b)

在本發(fā)明的步驟b)中，將染料(i)加入到水性介質(zhì)(am)中，從而獲得含染料的水性介質(zhì)(dam)，其包含聚丙烯酸(paa)、染料(i)和任選的所述至少一種電解質(zhì)的殘余物。

可以通過本領域技術人員已知的任何方法和任何形式將染料(i)加入到水性介質(zhì)(am)中。例如，染料(i)可以以固體形式或者以包含染料(i)和溶劑的溶液的形式加入到水性介質(zhì)(am)中。優(yōu)選地，染料(i)以溶液的形式加入。

所述溶液通常包含1-1000重量ppm的染料(i)，優(yōu)選10-500重量ppm的染料(i)，特別優(yōu)選50-200重量ppm的染料(i)，基于溶液的總量。

所述溶液中所含的染料(i)和溶劑的重量％通常加和為100％。

合適的溶劑是本領域技術人員所已知的。優(yōu)選地，溶劑與水不具有混溶性區(qū)。特別優(yōu)選地，溶劑選自水、甲醇和乙醇。

步驟b)中獲得的含染料的水性介質(zhì)(dam)包含聚丙烯酸(paa)和染料(i)。

含染料的水性介質(zhì)(dam)通常包含與步驟a)中提供的水性介質(zhì)(am)相同的聚丙烯酸(paa)。因此，對含染料的水性介質(zhì)(dam)中所含的聚丙烯酸(paa)而言，上文對水性介質(zhì)中所含的聚丙烯酸(paa)所述的相同實施方案和優(yōu)選方案成立。

此外，含染料的水性介質(zhì)(dam)包含染料(i)。含染料的水性介質(zhì)(dam)通常包含1-100ppmw的染料(i)，優(yōu)選1-50ppmw的染料(i)，特別優(yōu)選1-20ppmw的染料(i)，基于含染料的水性介質(zhì)(dam)的總量。

此外，含染料的水性介質(zhì)(dam)通常包含水。對含染料的水性介質(zhì)(dam)中所含的水而言，上文就水性介質(zhì)(am)所述的實施方案和優(yōu)選方案成立。

本領域技術人員清楚的是，如果將染料(i)加入到溶解在溶劑中的水性介質(zhì)(am)中，則含染料的水性介質(zhì)(dam)還包含溶劑。

此外，如果步驟a)中提供的水性介質(zhì)(am)包含所述至少一種電解質(zhì)的殘余物，則含染料的水性介質(zhì)(dam)還包含所述至少一種電解質(zhì)的殘余物。含染料的水性介質(zhì)(dam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的殘余物與水性介質(zhì)(am)中所含的所述至少一種電解質(zhì)的殘留物相同。因此，對含染料的水性介質(zhì)(dam)中所含的所述至少一種電解質(zhì)而言，上文給出的實施方案和優(yōu)選方案成立。

染料(i)

根據(jù)本發(fā)明，染料(i)的取代基具有以下含義：

r選自h、c1-c10烷基、c6-c10芳基和nr⁵r⁶，

其中：

r⁵和r⁶彼此獨立地選自h、c1-c10烷基和c6-c10芳基；

r²選自h、c1-c10烷基、c6-c10芳基和nr⁷r⁸，

其中：

r⁷和r⁸彼此獨立地選自h、c1-c10烷基和c6-c10芳基；

r³選自h、c1-c10烷基、c6-c10芳基和nr⁹r¹⁰，

其中：

r⁹和r¹⁰彼此獨立地選自h、c1-c10烷基和c6-c10芳基；

r⁴選自h、c1-c10烷基、c6-c10芳基和nr¹¹r¹²，

其中：

r¹¹和r¹²彼此獨立地選自h、c1-c10烷基和c6-c10芳基；

x⁺選自nh⁺、o⁺和s⁺；

y為n或ch；

z^-選自oh^-、f^-、cl^-、br^-、i^-、so4^2-、po4^3-、hco3^-和co3^2-。

在本發(fā)明上下文中，“c1-c10烷基”意指具有自由價態(tài)(自由基)和1-10個碳原子的飽和或不飽和烴。碳原子可以是直鏈、支化或環(huán)狀的。烴還可包含環(huán)狀和線性組分。c1-c10烷基的實例為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、己基和環(huán)己基。對c1-c5烷基而言，同樣的定義成立。

在本發(fā)明上下文中，“c6-c10芳基”意指具有6-10個碳原子和自由價態(tài)(自由基)的芳族烴。因此，取代基(基團)是芳族的。芳族可以是單環(huán)或雙環(huán)的。芳基的實例為苯基和萘基，例如1-萘基和2-萘基。

在優(yōu)選的實施方案中，染料(i)的取代基具有以下含義：

r¹選自h、c1-c5烷基和nr⁵r⁶，

其中：

r⁵和r⁶彼此獨立地選自h和c1-c5烷基；

r²選自h、c1-c5烷基和nr⁷r⁸，

其中：

r⁷和r⁸彼此獨立地選自h和c1-c5烷基；

r³選自h、c1-c5烷基和nr⁹r¹⁰，

其中：

r⁹和r¹⁰彼此獨立地選自h和c1-c5烷基；

r⁴選自h、c1-c5烷基和nr¹¹r¹²；

其中：

r¹¹和r¹²彼此獨立地選自h和c1-c5烷基；

x⁺選自nh⁺、o⁺和s⁺；

y為n或ch；

z^-選自oh^-、f^-、cl^-、br^-和i^-。

在特別優(yōu)選的實施方案中，染料(i)的取代基具有以下含義：

r¹選自甲基、乙基和nr⁵r⁶，

其中：

r⁵和r⁶彼此獨立地選自h、甲基和乙基；

r²選自h、甲基和乙基，

r³選自甲基、乙基和nr⁹r¹⁰，

其中：

r⁹和r¹⁰彼此獨立地選自h、甲基和乙基；

r⁴選自h、甲基和乙基；

x⁺選自nh⁺、o⁺和s⁺；

y為n或ch；

z^-為oh^-或cl^-。

在更優(yōu)選的實施方案中，染料(i)選自式(ia)的染料、式(ib)的染料和式(ic)的染料：

本領域技術人員應該當清楚的是，存在染料(i)、染料(ia)、染料(ib)和染料(ic)的穩(wěn)變式。例如，染料(ia)的穩(wěn)變式為式(iai)，染料(ib)的穩(wěn)變式為式(ibi)，染料(ic)的穩(wěn)變式為式(ici)。

因此，通式(i)的染料、式(ia)的染料、式(ib)的染料和式(ic)的染料也包括通式(i)、式(ia)、式(ib)和式(ic)的穩(wěn)變式。

染料(ia)也稱為甲苯胺藍o或堿性藍17(顏色指數(shù)52040)。染料(ia)的另一個名稱是托洛氯銨(toloniumchloride)。其iupac名稱為3-氨基-7-(二甲基氨基)-2-甲基吩噻嗪-5-氯化物，其cas號為92-31-0。

染料(ib)也稱為亞甲藍或堿性藍9(顏色指數(shù)52015)。其iupac名稱為3,7-雙(二甲基氨基)吩噻嗪-5-氯化物，其cas號為61-73-4。

染料(ic)也稱為焦寧g、焦寧y或焦寧j(顏色指數(shù)45005)，cas號為92-32-0。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中染料(i)選自甲苯胺藍o、亞甲藍和焦寧g。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，染料(i)為甲苯胺藍o。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中染料(i)為甲苯胺藍o。

染料(i)包含呈其固體狀態(tài)的式(i)結構的染料。染料(i)還包括僅當它們在水中溶解時由于在水中質(zhì)子化才呈現(xiàn)通式(i)結構的染料。例如，染料原黃素也包括在通式(i)中。原黃素在其固體狀態(tài)下是式(id)的染料：

當將原黃素添加至水中時，氮原子被質(zhì)子化，因此在水性介質(zhì)(am)中，原黃素具有式(idi)，其是通式(i)的具體結構。

步驟c)

在步驟c)中，將步驟b)中獲得的含染料的水性介質(zhì)(dam)提供給光度計。

合適的光度計是本領域技術人員所已知的任何適于在uv/vis范圍內(nèi)測量的光度計。這意味著光度計利用uv/vis范圍內(nèi)的光，且可以檢測uv/vis范圍內(nèi)的光。

uv/vis范圍通常為180-800nm，優(yōu)選為200-780nm。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，使用uv/vis分光光度計作為光度計。特別優(yōu)選使用二極管陣列分光光度計。合適的分光光度計例如為agilenthp8453。

光度計通常包括至少一個光源、至少一個樣品保持器和至少一個檢測器。

在uv/vis范圍內(nèi)發(fā)射光的任何光源都可以用作光源。光源可發(fā)射連續(xù)光譜或不連續(xù)光譜。發(fā)射不連續(xù)光譜的光源是優(yōu)選的。

在本發(fā)明的上下文中，發(fā)射連續(xù)光譜的光源意味著光源在uv/vis范圍內(nèi)的每個波長處產(chǎn)生光。發(fā)射連續(xù)光譜的光源在本發(fā)明的上下文中也稱為連續(xù)光源。

連續(xù)光源例如為鎢絲、氘弧燈和氙弧燈。

在本發(fā)明的上下文中，發(fā)出不連續(xù)光譜的光源意味著在uv/vis范圍的一些波長處，光源不發(fā)光。發(fā)射不連續(xù)光譜的光源在本發(fā)明的上下文中也稱為不連續(xù)光源。

不連續(xù)光源例如為發(fā)光二極管(led)。

如果光源僅在較小的波長范圍內(nèi)發(fā)射光，例如1-100nm，優(yōu)選1-80nm，特別優(yōu)選1-65nm的范圍，則將光源稱為發(fā)射離散光譜的光源。在本發(fā)明的上下文中，發(fā)射離散光譜的光源也稱為離散光源。

在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案中，使用發(fā)射離散光譜的光源。

離散光源例如為發(fā)光二極管(led)。作為離散光源，優(yōu)選發(fā)光二極管(led)。

如果使用離散光源，則通常使用發(fā)射具有兩種不同波長的光的至少兩個不同離散光源。例如，如果使用二極管作為光源，則使用發(fā)射兩種不同波長的光的至少兩個不同的二極管。例如，在520-550nm范圍內(nèi)發(fā)光的第一二極管和在553-585nm范圍內(nèi)發(fā)光的第二二極管。

因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，使用至少兩個不同的離散光源。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，使用至少兩個不同的二極管。

合適的樣品保持器是技術人員所已知的。本發(fā)明的優(yōu)選樣品保持器選自比色皿和流動池。

合適的比色皿是本領域技術人員所已知的，例如比色皿可由玻璃、塑料或熔凝石英制成。

合適的流動池是本領域技術人員所已知的。樣品保持器，優(yōu)選流動池的厚度通常為0.1-10cm。

因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，在步驟c)中，將含染料的水性介質(zhì)(dam)提供至比色皿或流動池中，優(yōu)選提供至包含在光度計中的流動池中。

作為檢測器，可以使用可以檢測us/vis范圍內(nèi)的光的任何檢測器。合適的檢測器例如為光電倍增管、光電二極管、光電二極管陣列或電荷耦合器件(ccd)。

在本發(fā)明的一個實施方案中，將染料(i)加入到水性介質(zhì)(am)中，同時將水性介質(zhì)(am)提供給光度計。

在該實施方案中，步驟b)和步驟c)同時進行。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中步驟b)和步驟c)同時實施。

步驟d)

根據(jù)步驟d)，使用光度計且使用至少兩種不同的波長來測量含染料水性介質(zhì)(dam)的至少兩個不同透射率值。

本領域技術人員應當清楚的是，所述至少兩個不同的透射率值可具有相同的數(shù)值。然而，即使所述至少兩個不同的透射率值具有相同的數(shù)值，也使用至少兩種不同的波長來測量它們。

在本發(fā)明的上下文中，“至少兩種不同的波長”意指正好兩種不同的波長，以及三種或更多種不同的波長。

所用的所述至少兩種不同的波長可從至少一個連續(xù)光源、至少一個不連續(xù)光源或至少兩個不同的離散光源發(fā)出。至少兩個不同的離散光源是優(yōu)選的。

如果使用離散光源，則當使用波長時通常使用多個離散光源。例如，如果使用兩種不同的波長，則使用兩個不同的離散光源。例如，如果使用四種不同的波長，則使用四個不同的離散光源。

適當?shù)兀诓襟Ed)中使用任何至少兩種不同的波長。優(yōu)選地，使用至少兩種不同的波長，其中用連續(xù)光源或不連續(xù)光源測得的包含水性介質(zhì)(am)、染料(i)和任選的聚丙烯酸(paa)的參比樣品的消光光譜在該波長下表現(xiàn)出最大值，或者在該波長下具有等吸光點。等吸光點描述了當改變聚丙烯酸(paa)的濃度和含染料的水性介質(zhì)(dam)中所含的任選染料(i)時，含染料的水性介質(zhì)(dam)的消光不發(fā)生變化的特定波長。消光也稱為吸光。本領域技術人員應當清楚的是，在消光譜表現(xiàn)出最大值的波長處，相應的透射光譜表現(xiàn)出最小值。

因此，為了確定合適的至少兩種不同的波長，優(yōu)選使用連續(xù)光源或不連續(xù)光源測量包含染料(i)、水性介質(zhì)(am)和任選的聚丙烯酸(paa)的參比樣品的uv/vis光譜，然后根據(jù)本發(fā)明確定聚丙烯酸(paa)的濃度。

在本發(fā)明的一個實施方案中，在步驟d)中使用第一波長和第二波長。在本發(fā)明的一個實施方案中，第一波長為180-700nm，優(yōu)選為200-600nm，特別優(yōu)選為400-580nm，第二波長為200-800nm，優(yōu)選為400-650nm，特別優(yōu)選為500-600nm。

本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中在步驟d)中使用第一波長和第二波長，且其中第一波長為180-700nm，第二波長為200-800nm，且其中第一波長和第二波長彼此不同。

應當清楚的是，第一波長的波長小于第二波長的波長。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中第一波長的波長小于第二波長的波長。

在另一優(yōu)選實施方案中，第一波長為553-585nm，第二波長為620-652nm。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中在步驟d)中使用第一波長和第二波長，其中第一波長為553-585nm，第二波長為620-652nm。

如果第一波長為553-585nm，第二波長為620-652nm，則特別優(yōu)選染料(i)包含甲苯胺藍o。

因此，本發(fā)明的另一目的為一種方法，其中染料(i)是甲苯胺藍o，且其中在步驟d)中使用第一和第二波長，其中第一波長為553-585nm，第二波長為620-652nm。

在步驟d)中，測量至少兩個不同的透射率值。

本領域技術人員應當清楚的是，在步驟d)中，由于使用不同的波長，獲得了許多透射率值。例如，如果使用兩種不同的波長，則獲得兩個透射率值。例如，如果使用四種不同的波長，則獲得四個透射率值。

如果使用連續(xù)光源，則通常從連續(xù)光譜中選擇至少兩種不同的波長，并且在這些至少兩種波長處獲得至少兩個透射率值。如果使用不連續(xù)的光源，則實施類似的方法。如果使用離散光源，則通常使用至少兩個在至少兩種不同波長處發(fā)光的離散光源。通過使用這些至少兩種不同的波長，獲得了至少兩個透射率值。

還可測量至少兩個消光值或至少兩個吸光值。本領域技術人員知曉，消光值以及吸光值可使用beer-lambert定律轉(zhuǎn)換為透射率值。

根據(jù)beer-lambert定律，透射率(t)定義為：

t＝i/i0＝10^-ε·c·d

消光率(e)定義為：

e＝logi0/i＝ε·c·d＝-logt

吸光率(a)定義為：

a＝1-t

i0為入射輻射的強度，

i為透射輻射的強度，

ε為摩爾吸光系數(shù)，

c為吸光物質(zhì)的濃度，

d為通過流動池的光的路徑長度。

步驟e)

在步驟e)中，分析步驟d)中獲得的所述至少兩個不同的透射率值，從而確定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。

為了通過分析所述至少兩個透射率值來確定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)，通常需要使用校準曲線。

優(yōu)選地，校準曲線通過使用至少兩種不同的溶液，優(yōu)選至少五種溶液來確定，所述溶液包含處于與水性介質(zhì)(am)中所含相同的至少一種溶劑中的染料(i)和不同的已知濃度(c)的聚丙烯酸(paa)。對于所述至少兩種不同的溶液各自而言，使用與本發(fā)明方法步驟d)中相同的至少兩種不同的波長來確定至少兩個不同透射率值。例如，使用第一波長(λ1)和第二波長(λ2)來獲得第一透射率值(t1)和第二透射率值(t2)。

然后，對于所述至少兩種不同溶液中的每一種，確定根據(jù)步驟d)獲得的所述至少兩個不同透射率值的兩個不同透射率值(例如第一透射率值(t1)和第二透射率值(t2)))的比值。換言之，確定所述至少兩種不同溶液各自的通過使用第一波長(λ1)和第二波長(λ2)獲得的第一透射率值(t1)和第二透射率值(t2)的比值(t1/t2)。

將該比值(t1/t2)相對于所述至少兩種不同溶液中所含的聚丙烯酸(paa)的濃度(c)作圖。然后通過線性回歸獲得校準曲線。線性回歸的方法是本領域技術人員所已知的。

在步驟e)中，確定在步驟d)中測得的所述至少兩個不同透射率值的兩個不同透射率值的比值。使用用于測量校準曲線的兩種不同溶液的兩個不同透射率值的所述至少兩種不同波長的兩種不同波長來獲得用于確定該比值的兩個不同透射率值。通過使用該比值且使用校正曲線，可以確定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。

下文通過參考實施例說明本發(fā)明，但不限于此。

實施例

實施例1：本發(fā)明方法的精度

為了確定本發(fā)明方法在較長時間內(nèi)的精度，測量聚丙烯酸(paa)的濃度(c)達50小時。使用包含3.5重量％海鹽(意大利海鹽，ortomio)作為所述至少一種電解質(zhì)的海水作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)。所述海水額外包含4ppmw的聚丙烯酸(paa)(sokalanpm15l)。

使所述海水通過滲析單元(步驟a2))，從而獲得經(jīng)滲析的水性介質(zhì)，然后轉(zhuǎn)移至容器中，在其中加入去離子水(步驟a3))，從而獲得水性介質(zhì)(am)。將水性介質(zhì)(am)從容器(步驟a3))再循環(huán)到滲析單元中(步驟a2))以作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，直至在容器中測得水性介質(zhì)(am)的電導率為30μs/cm²。

然后將1,21ppmw的甲苯胺藍o(染料(i))加入到水性介質(zhì)(am)中，將由此獲得的含染料的水性介質(zhì)(dam)提供給光度計。所述光度計為包括兩個二極管的二極管陣列分光光度計。第一二極管的波長為569nm，第二二極管的波長為536nm。在這兩種不同的波長下，測量水性介質(zhì)(am)的兩個透射率值(步驟d))。獲得第一透射率值和第二透射率值。

通過使用校準曲線且借助第一透射率與第二透射率的比值來確定聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。

所得結果可參見圖1。x軸以小時(h)給出了測量時間(t)，y軸以ppmw給出了聚丙烯酸(paa)的濃度(c)?？梢郧宄乜闯觯梢苑浅＞_地測定4ppmw的聚丙烯酸(paa)濃度(c)，標準偏差為±2ppmw。

這清楚地表明本發(fā)明的方法足以準確地測定水性介質(zhì)(am)中的聚丙烯酸(paa)濃度(c)。

圖1中的前六個值接近于0。這是因為在開始測量時，使用不含聚丙烯酸(paa)的海鹽溶液來穩(wěn)定測量裝置。

實施例2：脫鹽裝置中的聚丙烯酸(paa)濃度(c)

使用來自脫鹽裝置的工藝料流的含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)。使用含有3.5重量％海鹽的天然海水作為含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)，將其濃縮至4.7重量％(47000ppmw)的海鹽濃度。在開始時，含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)此外還包含10ppmw的聚丙烯酸(paa)(sokalanpm15l)。

使用實施例1中所述的方法，經(jīng)12小時每隔144分鐘監(jiān)測含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)中的聚丙烯酸(paa)濃度(c)的下降。

圖2顯示了結果。x軸以分鐘(min)給出了實施測量的時間(t)，y軸以ppmw給出了聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。

圖2表明，聚丙烯酸(paa)的濃度(c)在12小時內(nèi)由10ppmw降至約3ppmw。

實施例3：水回路中的聚丙烯酸(paa)濃度(c)

使用來自冷卻水回路的工藝料流的含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)。所述冷卻水回路包括由相同的冷卻水管向其加入冷卻水的冷卻水的兩根不同線(k1和k2)。將50ppmw的聚丙烯酸(paa)(antiprexad2020s)加入到冷卻水管中。因此，所述兩根不同的線應包含相同濃度(c)的聚丙烯酸(paa)。

經(jīng)24小時每隔30分鐘對所述兩根不同的冷卻水線各自的含電解質(zhì)的水性介質(zhì)(eam)取樣，如上文對實施例1所述進行滲析。然后將666ppmw的甲苯胺藍o(染料i)添加到每個樣品中。如上文對實施例1所述測量兩個樣品各自的兩個透射率值，并分析透射率值。

圖3顯示了結果。x軸以小時(h)給出了實施測量的時間(t)，y軸以ppmw給出了聚丙烯酸(paa)的濃度(c)。菱形給出了線k1的結果，正方形給出線k2的結果。

圖3表明，兩根不同的冷卻水線的聚丙烯酸(paa)濃度不同。濃度的差異是由于來自冷卻水管的冷卻水的不均勻分布的結果。