DE3043897A1

DE3043897A1 - Verfahren zur bestimmung von wasser in wasserhaltigen proben

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Publication number: DE3043897A1
Application number: DE19803043897
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 5880 Lüdenscheid Langhals
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-11-21
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1982-06-03
Also published as: EP0053283B1; DE3167876D1; EP0053283A1; ATE10879T1; US4677076A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Wasser in wasserhaltigen, festen, flüssigen oder gasförmigen Proben, vorzugsweise in organischen Lösungsmitteln. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich Wasser auch in Spuren auf einfache Weise nachweisen.

Die Bestimmung von Wasser erfolgt heute üblicherweise über die Karl-Fischer-Titration (A.I.Vogel " A Textbook of quantitative inorganic Analysis", 4. Aufl. Longman London 1978, S. 688), die neben ihrer Störanfälligkeit kompliziert in ihrer Ausführung ist.

K. Dimroth und C. Reichardt [Z.Analyt.Chem. 21£, 334 (1966)] berichten über Untersuchungen an binären Lösungsmittelgemischen unter Verwendung solvatochromer Farbstoffe. Diese Autoren haben beobachtet, daß die Lage der längstwelligen Bande im UV-Spektrum solvatochromer Substanzen stark durch das verwendete Lösungsmittel beeinflußt wird. Diese Eigenschaft hat sich besonders gut zur Charakterisierung der Polarität von Lösungsmitteln erwiesen. In unpolaren Lösungsmitteln, wie z.B. Dioxan, absorbieren beispielsweise Pyridinium-N-phenolbetaine langwellig, in polaren Lösungsmitteln, wie z.B. Methanol, kurzwellig. Das Maximum dieser solvatochromen Absorption wird mit λ bezeichnet. Aus der Absorptionswellenlänge "λ

max
kann die molare Anregungsenergie E™ nach der folgenden

Gleichung berechnet werden: 30

E_T = 28590 (kcal.nm.Mol~¹)/M_max.

Die Autoren haben für neun Gemische von organischen Lösungsmitteln mit Wasser Eichkurven aufgestellt. Diese Eichkurven gestatten es, den Wassergehalt eines Gemisches

unbekannter Zusammensetzung zu bestimmen. Dieses bekannte Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß erst Eichkurven aufgestellt werden müssen und daß es zeitraubend und langwierig ist.
5

Die beim obigen Verfahren verwendeten Έφ-Werte sind allgemein zur Charakterisierung der Polarität organischer Lösungsmittel gut geeignet, und die Em-Skala ist heute die am häufigsten verwendete Polaritätsskala [vergl. K.Dimroth und C.Reichardt "Angewandte Chemie"'91, 119 (1979); K.Dimroth und C.Reichardt "Fortschritte der chemischen Forschung", Bd. 11/1, S. 1 (1968)].

Der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen, exakten Schnelltest zur Bestimmung von Wasser, insbesondere zur Bestimmung von Wasser in organischen Lösungsmitteln, zur Verfügung zu stellen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung von Wasser in wasserhaltigen Proben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zu einer Lösung oder Dispersion der Probe in einem Lösungsmittel oder direkt zu der flüssigen Probe eine solvatochrome Verbindung zugibt, die Solvatochromiebande Λ im UV-Vis-Spektrum bestimmt, den

Hl 3.x

Em-Wert (molare Anregungsenergie) der solvatochromen Substanz berechnet und gemäß der Gleichung (1)

c_{H 0} = c*exp (E^E₀-E⁰VE₀) - c* (1)

die Wasserkonzentration bestimmt, wobei in der Gleichung

30 (D

E_T die molare Anregungsenergie der solvatochromen Verbindung bedeutet;

E° den E„,-Wert des reinen, "wasserfreien Lösungsmittels bedeutet;

. c und Eq empirische Parameter sind, die aus Tabellen entnommen oder empirisch bestimmt werden können.

Der Anmelder hat überraschenderweise festgestellt, daß für alle untersuchten wäßrigen Systeme ein Zusammenhaue; zwischen den E_T~V/erten solvatochromer Substanzen und nach der obigen Gleichung (i) besteht.

Cjj Q 5

Die E_m-Werte lassen sich aus A . 'der Solvatochromieban-

J. IUcIX.

de der solvatochromen Substanzen nach der folgenden Gleichung (2)

Ε_φ = 28590 kcal.nm(kcal-nm·Mol"¹ )/i__v (2)

ιλ JL " ΙΏ3.Χ

berechnen. Zur Bestimmung der E„-Werte löst man die solvatochrome Substanz in dem Lösungsmittel und mißt i\_m_„ in an sich bekannterWeise. Die Konzentrationen werden vorzugsweise so gewählt, daß die Extinktion bei λ im

•1 Cj 103. X

Extinktionsbereich von 0,.4 bis 1,2 ., vorzugsweise 0,5 bis 1jO und besonders bevorzugt 0,7 bis 1,0 , liegen. Zur Bestimmung der A^o^-Werte kann man jedes geeignete UV-Spektrometer verwenden.

Die Gleichung (1) ist eine Zwei-Parameter-Gleichung, bei der c* und E₀ für jedes Lösungsmittel nach einer einfachen Prozedur bestimmt werden können, indem man Lösungen von Wasser in den bei der Analyse verwendeten, wasserfreien Lösungen mit bekannter Konzentration herstellt, zu den Lösungen eine solvatochrome Verbindung zugibt und die Ε«,-Werte dieser Lösungen bestimmt. Die jeweiligen Wassergehalte der Lösungen werden dann in Konzentrationen umgerechnet,und in einem Diagramm werden die erhaltenen E^- Werte gegen In c_{H Q} aufgetragen. Die Steigung Ε_β und der Ordinatenabschnitt b des linearen Teils werden bestimmt, und c* wird nach der folgenden Gleichung (3)

c* = exp[(E5-b)/E_D] (3)

berechnet,

Die Wasserkonzentrationen können in Gew.% nach der folgenden Gleichung (4) umgerechnet werden:

10)

(4)

wobei in der Gleichung (4) c_u „ die molare Konzentration an Wasser, Mg^ _Q das Molekulargewicht von Wasser und $ Lösung die Dichte der Lösung bedeuten.

Für häufig benutzte Lösungsmittel sind die Vierte c in der folgenden Tabelle I angegeben. e2 ist der E_m-Wert des reinen, wasserfreien Lösungsmittels.

Bestimmung der Werte von Tabelle

Die Bestimmung von c^ _Q wird nach einem einfachen Verfahren vorgenommen. Das Pyridiniumphenolbetain der folgenden Formel (I) '

(D

wird in geringer Menge (< 5 mg) in den zu untersuchenden Lösungsmitteln gelöst, λ von (I) in dieser Lösung

1X10. Jr^

wird bestimmt und mit Hilfe der Gleichung (2) wird der Em-Wert berechnet. Dieser Wert wird mit den Werten E^,

Em und c*aus Tabelle (i) in Gleichung (1) eingesetzt und Ott _λ wird berechnet.

1 Tabelle I

Konstanten von Gleichung (1) für häufig verwendete Lösungsmittel

Lösungsmittel E° ^&fh) c* ^c^ E_Q ^a^ E°/E_D »———.«—-««.—-^---,„«.—«»«-.-«..„«„——^——--—--—„„--—-—«--«--w——-—---—-----

	Aceton	42,4	0,31	2,83	14,9
	Acetonitril	46,0	0,15	2,07	22,2
	tert.-Butylalkohol	43,9	1,01	2,82	15,6
	tert.-Butylhydro-
10	peroxid	49,7	0,31	1,40	35,5
	Dimethylformamid	43,8	11,43	9,24	4,74
	1,4-Dioxan '	36,0	0,58	4,34	8,29
	Pyridin	40,2	5,48	7,09	5,67
15	a) in kcal.Mol"¹

b) siehe auch C.Reichardt,Angew.Chem.91,119(1979)

c) in Mol.l"¹

d) bei älteren, peroxidreichen Proben, die (I) zerstören, empfiehlt sich der Zusatz einer Base, z.B.

20 Piperidin.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich der Wassergehalt zahlreicher zu analysierender Proben feststellen. Beispielsweise kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Wassergehalt von flüssigen, gasförmigen und festen Proben bestimmt werden. Bei flüssigen Proben wird der Wassergehalt direkt nach Gleichung (1) unter Verwendung eines solvatochromen Farbstoffs bestimmt. Als flüssige Proben kommen z.B. Lösungsmittel (als Medium für chemisehe Reaktionen, für Farben und Lacke, als Extraktiorismittel) in Frage. Als gasförmige Proben z.B. Synthesegase, Rauchgase usw.. Das Verfahren eignet sich z.B.für eine Kontrolle des Wassergehalts von Gasen nach Gaswaschanlagen oder für die Bestimmung des Taupunktes. Ebenfalls können feste Proben untersucht werden, z.B. Bestimmung des Wassergehaltes in Polymeren, Naturstoffen, wie

-ΙΟΙ z.B. Stärke, Cellulose, Hydrat-bildenden Substanzen, wie z.B. Salze, in ihrer Zusammensetzung nicht definierten Proben, wie z.B. Bodenproben oder tierische und pflanzliche Gewebe.
5

Wasser kann erfindungsgemäß ebenfalls in anorganischen Flüssigkeiten bestimmt werden, z.B. in Mischungen von organischen Lösungsmitteln mit Schwefelkohlenstoff. Als anorganische Flüssigkeiten kommen z.B. Hydrazinhydrat, Hydroxylamin, Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff und Ammoniak (gegebenenfalls bei tieferer Temperatur) in Frage.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man als Lösungsmittel oder Dispersionsmittel beispielsweise Aceton, Acetonitril, tert-Butylalkohol, tert-Bytylhydroperoxid, · Dimethylformamid, 1,4-Dioxan oder Pyridin. Man kann.auch Gemische solcher Lösungsmittel verwenden. Andere Lösungsmittel, die verwendet werden können, sind z.B. die in Angew. Chemie 91, Seiten 124 und 125 (1979), beschriebenen Lösungsmittel.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die wasserhaltigen Proben per se verwendet werden, wenn sie fest oder flüssig sind. Im allgemeinen wird man jedoch feste oder flüssige Proben in einem der oben erwähnten Lösungsmittel lösen oder dispergieren. Man kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Emulsionen oder Suspensionen einsetzen. Hinsichtlich der Art des Lösungsmittels gibt es keine Beschränkung, solange das Lösungsmittel mit dem solvatochromen Farbstoff und der zu analysierenden Probe keine unerwünschten Nebenwirkungen eingeht. Werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Dispersionen oder Suspensionen analysiert, so muß man beachten, daß ein Teil des durchgestrahlten Lichtes gestreut wird. Dieses Phänomen ändert zwar nichts an der Lage von Ä_mr, . es kann jedoch die

-11-Messung erschweren. Zur Bestimmung von Λ muß man in

IIlcLX.

einem solchen Fall eventuell ein empfindliches Spektrometer verwenden.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß wasserfreie Lösungsmittel verwendet werden. Es können auch Lösungsmittel mit einem geringen Wassergehalt verwendet werden, wobei die Wasserbestimmung dann als Differenzmethode erfolgt.
10

Erfindungsgemäß werden.als solvatochrome Substanzen das oben erwähnte Pyridiniumphenolbetain der Formel (I) oder der sog. Kosower'sche Farbstoff der Formel (II)

(II)

[E.M.Kosower, J.Am.Chem.Soc.80, 3253 (1953)] oder die von C.Reichardt, "Solvent Effects in Organic Chemistry" Verlag Chemie Weinheim, I.Auflage 1979, S.193 "und 194, beschriebenen, solvatochromen Substanzen verwendet. Es ist besonders bevorzugt, das Pyridiniumphenolbetain der Formel (I) zu verwenden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich bei Zimmertemperatur durchführen. Zur Bestimmung der Werte für die Tabelle und, sofern sehr genaue Analysenergebnisse erforderlich sind, ist es bevorzugt, das erfindungsgemäße Verfahren bei konstanter Temperatur durchzuführen. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da der Temperatureinfluß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren innerhalb enger Grenzen liegt.

Das Verfahren kann bei beliebigen Temperaturen durchgeführt werden, bei denen der verwendete Farbstoff thermostabil ist. Bei sehr hohen Temperaturen ( > 10O⁰C) wird

das Verfahren kompliziert, weil Wasser aus der Lösung verdampft, ebenso bei Temperaturen < O⁰C, da dann Wasser auskristallisieren kann. Es sind daher Temperaturen zwischen 0 und 100° C bevorzugt und am meisten

5 Temperaturen um Zimmertemperatur.

Bei einer besonders bevorzugten, vereinfachten erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt die Bestimmung . des Wassergehalts nach der Gleichung (1) über einen visuellen Farbvergleich mit einer Farbskala. Dabei wird die Absorptionsfarbe der Lösung oder Dispersion visuell mit einer Farbskala (Absorptionsfarbe als Funktion von λ___ν der Absorption) verglichen und über diesen Vergleich X_m,_ der Absorption bestimmt.

Das erfindungemäße Verfahren kann auch auf solche Weise durchgeführt werden, daß die solvatochromen Farbstoffe auf Feststoffe aufgezogen werden, z.B. auf Pa-. pier, so daß man Teststreifen erhält. Diese Teststreifen werden in die zu untersuchende Lösung getaucht. Je nach Wassergehalt und verwendetem Lösungsmittel verfärbt sich der Teststreifen. Durch einen Farbvergleich der Lösung mit einer Farbskala Absorptionsfarbe (z.B. M. Kiessinger, Chemie in unserer Zeit 12, 1 (I978))wird X_mQ^ bestimmt und mit Hilfe von Glei-

chung (1)c_{H n} berechnet. W₂U

Für das Ergebnis ist besonders von Bedeutung, daß ein logarithmischer Zusammenhang zwischen den E„-Werten und Cjj Q nach Gleichung (1) besteht. Die relative Genauigkeit der Bestimmung von Ct₁ _n ist damit über einen wei-

XIpU

ten Konzentrationsbereich konstant. c™ _λ kann auch im Bereich geringer Wasserkonzentrationen mit großer Genauigkeit bestimmt werden.
35

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

In allen folgenden Beispielen werden die UV-Spektren mit dem UV-Spektrophotometer DMR 21 der Firma Zeiss aufgenommen. Für eine überschlägige Konzentrationsbestimmung reicht ein visueller Vergleich der Lösung mit einer Farbskala.

Beispiel 1

Allgemeines Beispiel für die Wasserbestimmung in organischen Lösungsmitteln

Eine mit einem Stopfen versehene Glasküvette mit 1 cm Schichtdicke wird mit der zu untersuchenden Lösung unter Feuchtigkeitsausschluß bzw. mehrfachem Spülen der Küvette mit Lösungsmittel gefüllt. Das Lösungsmittel wird mit einer geringen Menge (< 5 mg) des Phenolbetains der Formel (I) versetzt und die Lage der Solvatochromiebande \_ _ον im UV-Spektrum wird bestimmt. Die Konzentrationen sollten so gewählt werden, daß T\ im Extinktionsbereich von 0,7...1,0 liegt. Für eine genaue Lokalisierung von ^_max kann der Schnittpunkt der Verbindungslinie der Halbmesser mit der Absorptionskurve entsprechend der Mathias'sehen Regel bestimmt werden.

Λ _ wird nach Formel (2) in den E„-Wert umgerechnet

ItIq₁X X ^.

und dieser Wert anschließend mit den Werten E_mf c und

E_n von Tabelle I in. die Formel (1) eingesetzt und c™ _n berechnet.

Beispiel 2

Allgemeines Beispiel für die Bestimmung der Parameter E_n und c* von weiteren Lösungsmitteln

In einen 10 ml Meßkolben werden 0,1, 1, 2...9 ml Wasser einpipettiert und mit dem zu analysierenden, wasserfreien Lösungsmittel auf 10 ml aufgefüllt. Gemäß dem vorherigen Beispiel werden die E„,-Werte dieser Lösungen nach der Zugabe des Pyridiniumphenolbetains der Formel (I)

bei 25°C bestimmt. Der jeweilige Wassergehalt der Lösungen wird in Konzentrationen umgerechnet.

In einem Diagramm wird E_T gegen

In CjT Q aufgetragen und die Steigung E_ß und der Ordinatenabschnitt b des linearen Teils werden bestimmt, c wird nach Gleichung (3), wie in der Beechreibung angegeben, berechnet.

Für diese Prozedur steht das Rechenprogramm POLAR zur Verfügung, das auch die Meßwerte im nichtlinearen Teil des Diagramms berücksichtigt. ·

Beispiel 3

Spezielles Beispiel für die Bestimmung der Parameter ²D

E_n und c* von dem System "Wasser-Acetonitril"

Gemäß dem in Beispiel 2 aufgeführten Verfahren werden in einen 10 ml Meßkolben die in der folgenden Tabelle aufgeführten Milliliter an Wasser einpipettiert und dann wird der Meßkolben mit Acetonitril auf 10 ml aufgefüllt.

Das Lösungsmittel wird mit ca. 3 bis 5 mg des Phenol-Betains der Formel (I) versetzt und die Lage der SoI- vatochromiebande ^__„ im UV-Spektrum wird bestimmt.

UIcLa

Die λ__ -Werte werden gemäß der Gleichung (2) in die

E„30-Werte umgerechnet. 30

In der folgenden Tabelle sind die erhaltenen Ergebnisse aufgetragen.

Tabelle II

ml H₂O

der Solvatochromiebande von Em30 in den jeweiligen Lösungen

ml

in die mo

lare Konzentration

2) umgerechnet '

^{in E}T³⁰ umgerechnet

In c

H₂O

0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,15 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90

614,0 609,5 602,0 601,0 591,5 594,5 591,2 587,0 585,0 587,0 576,5 570,0 559,8 554,0 547,5 544,0 541,4 536,2 537,5

0,055 0,111 0,166 0,221 0,277 0,332 0,388

0,443 0,498 0,554 0,830 1,107 1,661 2,214 2,768 3,322 3,875 4,429 4,982

46,6 46,9-47,5 47,6 48,3 48,1 .48,4 48,7 48,9 48,7 49,6 50,2 51,1 51,6 52,2 52,6 52,8 53,3 53,2

-2,89

-2,20

-1,80

-1,51

-1,28

-1,10

-0,95

-0,81

-0,70

-0,59

-0,19

0,10

0,51

0,79

1,02

1,20

1,35

1,49

1,61

-Λ VJl

Tabelle H(Fortsetzung)

ml H₂O

λ _mev der Solvatochro-

Πια Jv

miebande von E„,30 in den jeweiligen Lösungen

ml H₂O in die molare Konzentration

2)

umgerechnet * ^Λ max ⁱⁿ V⁰
umgerechnet

^{ln 0}H₂O

1,00
1,50
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00

542,0
529,2
526,0
517,0
511,8
505,8
500,2
493,5

5,536 8,304 11,072 16,608 22,144 27,680 "33,216 38,752 52,7
54,0
54,4
55,3
55,9
56,5
57,2
57,9

1,71 2,12 2,40 2,81 3,10 3,32 3,50 3,66

σ» ι

1) Es wurde jeweils mit Acetonitril auf 10 ml aufgefüllt.

2) Um ml H₀O in C_{n n} umzurechnen, wurde der Faktor 5,536 verwendet.

2 Ti₂O

Die Messungen erfolgten bei Temperaturen von 298,00 K.

CO OO CD

In der beigefügten Figur 1 erfolgt eine logarithmische Auftragung der E„,3O-Werte gegen In Cj, _Q.

Durch den linearen Teil der Kurve wird die Gerade gelegt. Die Auswertung erfolgt von Hand:

*C =**	exp [(Ej -	b)
^ET ^β	46,0
b	49,7
^ED -	2,07
c* =	0,17

Der genaue Wert unter Berücksichtigung aller Meßpunkte ist 0,15 (berechnet mit POLAR).

Erfolgt die Auswertung über einen Rechner, so werden Ergebnisse erhalten, die noch wesentlich besser korrelieren.

In der folgenden Tabelle III sind die Werte angegeben, die man bei der maschinellen Berechnung mit "POLAR" erhält.

- 18 -

ΟΟΟΟτ-v-T-T-T-T-v-

CTvIAVO OVO

OOO

C"- <f CT» CM ONIOft

v-v-v-OOOOOOOOOOv-v-c-v-I I I I I I I I I I

KO σνίΓννΟ

VO (MUD ΟΟΚΛΓϋ

co αΓαΓω οο

νθ

N\0)>fW CM (\| Λ IO «ί 4 ITi OO

O OO ΟΟΟΟΟΟΟ O

OO CTtITv

Tabelle III (Fortsetzung)

⁰H₂O

E_T30

^ln <H₂0	In (c/c* + 1)
2,13	4,04
2,42	. 4,33
2*82	4,73
3,10	5,01
3,33	5,24
3,51	5,42
3,66	5,57

8,304
11,072
16,608
22,144
27,680
33,216
38,752

54,0 54,4 55,3 55,9 56,5 57,2 57,9

Korrelationskoeffizient: 0,99877 Sigma EDi 0,023580

statistische Auswertung der Meßwerte

ir* * *

9 * - ti- *»

-20-

In der Figur 2 sind die Ergebnisse der maschinellen Auswertung dargestellt. Auf tragen von E„,3O ^

angegeben.

Bereffihnungsbelspiel;

gemessene Wellenlänge einer Lösung mit unbekanntem Wassergehalt:

.

(nach Formel 2)

Konstanten nach Gleichung 1 (Tab. 1)

15

E° = 46,0 ; ^E?/^Eu = ²²»2 E_D = 2,07 c* = 0,15

20

⁰HO ^{= C}

c_H0= 3,9 Mol · 1~^Ί
(eingestellt waren 3,88 Mol · 1 )

Der Fehler kann mit besseren Geräten noch weiter verringert werden.

30 35

'24-.

Leerseite

Claims

UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

DR. WALTER KRAUS D I PLO M C H EM IKER · DR.-1N G. AN N EKÄTE WEISERT DIPL-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 13 · D-800O MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/797077-797078 · TELEX O5-212 156 kpat c

TELESRAMM KRAUSPATENT

2674 AW/My

15 DR. HEINZ LANGHALS, Freiburg

Verfahren zur Bestimmung von Wasser in wasserhaltigen

Proben

Patentansprüche

1^ Verfahren zur Bestimmung von Wasser in wasserhaltigen Proben, dadurch gekennzeichnet, daß man zu einer Lösung oder Dispersion der Probe in einem Lösungsmittel oder direkt zu der flüssigen Probe eine solvatochrome Verbindung zugibt, die Solvato chromiebande Λ_ im UV-Vis· Spektrum bestimmt, den E^-Wert (molare Anregungsenergie) der solvatoehromen Substanz berechnet und gemäß der Gleichung (1)

c_{H 0} = c*exp(E_T/E_D-E°/E_D)-c* (1)

die Wasserkonzentration bestimmt, wobei in der Gleichung (D

Ε™ die molare Anregungsenergie der solvatochromen Verbindung bedeutet;

E° den E„-Wert des reinen, wasserfreien Lösungsmittels bedeutet;

c und EL· empirische Parameter sind, die aus Tabellen entnommen oder empirisch bestimmt werden können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der E^-Wert der solvatochromen Verbindung nach der Gleichung (2)

Ε_φ = 28590 kcal.nm(kcal.nm-Mol~¹)/A ' (2)

wobei En, die zuvor gegebene Bedeutung besitzt, berechnet wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bestimmung der empirischen Parameter E_n und c Lösungen von Wasser in dem bei der Analyse verwendeten wasserfreien Lösungsmittel mit bekannter Konzentration herstellt, zu den Lösungen eine solvatochrome Verbindung zugibt und die E„-Werte dieser Lösungen bestimmt, die jeweiligen Wassergehalte der Lösungen in Konzentrationen umrechnet und in einem Diagramm die erhaltenen E™-Werte gegen in Ctt ₀ aufträgt, die Steigung E^ und den Ordina-

25 ²

tenabschnitt b des linearen Teils bestimmt und c nach der Gleichung (3)

c* = expECEj-b)^] (3)

30 berechnet, wobei in der obigen Formel

c und Ej, die zuvor gegebenen Bedeutungen besit

zen,

E™ die Anregungsenergie des reinen Lösungsmittels bedeutet,

' b-der Ordinatenabschnitt des linearen Teils der erhaltenen Kurven bedeutet,

Ej. die Steigung des linearen Teils der erhaltenen Kurve bedeutet.

-3-

k. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentrationen so ge

wählt werden, daß bis 1,0 . liegt.

max

im Extinktionsbereich von 0,6

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als zu analysierende Probe organische Lösungsmittel mit geringem Wassergehalt oder wasserhaltige Gase, die man durch eine definierte Menge eines hochsiedenden Lösungsmittels leitet, oder feste Proben, die man in einer definierten Menge eines Lösungsmittels auflöst oder suspendiert, verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Aceton, Acetonitril, tert-Butylalkohol, tert-Butylhydroperoxid, Dimethylformamid, 1,4-Dioxan oder Pyridin verwendet.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als solvatochrome Substanz das Pyridiniumphenolbetain der folgenden Formel (I)

oder den Kosower¹sehen Farbstoff der Formel (II)

(ti)

5 J Θ

verwendet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen bei konstanter Temperatur durchgeführt werden.

9· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung von Wasser nach der Gleichung (1) über einen visuellen Farbvergleich mit einer Farbskala vorgenommen wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die solvatochromen Substanzen auf feste Materialien aufgezogen sind und daß die Be-Stimmung von Wasser mittels solcher Materialien, z. B. Teststreifen und Vergleich, erfolgt.