DE10035911A1 - Verfahren und Sensor zum Überwachen von Flüssigkeiten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Untersuchen von Flüssigkeiten (100). Bei der Durchführung des Verfahrens wird nach einer Reaktion von Bestandteilen (102, 104) in der Flüssigkeit (100) mit der maximalen Menge mindestens eines in der Flüssigkeit (100) enthaltenen freien Oxidationsmittels und/oder Reagenzmittels (101, 103) die in der Flüssigkeit (100) verbleibende Menge des Oxidationsmittels und/oder Reagenzmittels (101, 103) als Maß für die Menge der mit dem Oxidationsmittel und/oder Reagenzmittel (101, 103) reagierenden Bestandteile (102, 104) in der Flüssigkeit optisch angezeigt. Für die Durchführung des Verfahrens wird ein Sensor (1) verwendet, der als flächiges Bauelement (2) ausgebildet und mit wenigstens einer Einlassöffnung (3), einem Probenaufnahmekanal (4), einer mechanischen Pumpe (5), einer Transportkapillare (6), einer Nachweiszone (7), einem Entleerungskanal (8) und einer Auslassöffnung (9) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Untersuchen von Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5.

Ein solches Verfahren sowie eine solche Vorrichtung kommen vor allen bei der Über­ wachung von Flüssigkeiten in Kläranlagen zur Anwendung.

Zum Überprüfen von Flüssigkeiten werden bis jetzt beispielsweise kolorimetrische Testvorrichtungen angewendet. Sie bestehen aus einer Testküvette, einer genau ab­ gewogenen und in der Zusammensetzung auf die Meßaufgabe hin optimal ausge­ wählten Mischung von chemischen Reagenzien in fester oder flüssiger Form und ei­ nem Auswerte- und Anzeigegerät. Zur Durchführung des Tests wird eine kleine Menge der zu untersuchenden Flüssigkeit in die Küvette gefüllt, mit den Reagenzien ge­ mischt, geschüttelt oder gegebenenfalls zusätzlich erwärmt. Dabei entwickelt sich eine Farbreaktion, deren Stärke charakteristisch für die nachzuweisende Komponente in der Flüssigkeit ist. Die Farbintensität wird mit dem Auswerte- und Anzeigegerät ermit­ telt und in eine Konzentration des gesuchten Stoffes umgerechnet. Nachteil dieser Art von Flüssigkeitsuntersuchung ist das relativ komplizierte Vorgehen bei der Messung, die vom Anwender labortechnische Fertigkeiten erfordert, ebenso der hohe Preis für das Auswerte- und Anzeigegerät.

Ferner sind Teststreifen auf Papier- oder Kunststoffbasis bekannt. Bei diesen sind an einem Ende auf das Papier bestimmte, für die nachzuweisende Substanz spezifische chemische Reagenzien aufgebracht. Die Teststreifen werden in die zu untersuchende Flüssigkeit eingetaucht. Wenn die gesuchte Substanz in einer nicht zu ver­ nachlässigbaren Kontakt in der Flüssigkeit enthalten ist, entwickelt sie mit den Rea­ genzien auf dem Papier eine Farbreaktion, deren Intensität ein Maß für die Konzentration der gesuchten Substanz in der Flüssigkeit ist. Es muß keine Probe genommen werden, der Teststreifen kann direkt in die zu untersuchende Flüssigkeit getaucht werden. Ein bekanntestes Beispiel für diese Art der Flüssigkeitsuntersuchung sind die pH-Teststäbchen. Nachteil der Teststäbchen ist, dass nur einfache ionenselektive Re­ aktionen realisiert werden können. Biologische Parameter wie der biologische Sauer­ stoffbedarf oder komplexere chemische Parameter wie der chemische Sauerstoffbe­ darf einer Flüssigkeit können damit nicht bestimmt werden.

Desweiteren sind kleine kompakte Analysensysteme mit einem Volumen von etwa 50 ccm³ bekannt. Die zu untersuchende Flüssigkeit wird mittels einer Pipette eingefüllt. Dann wird das Analysensystem in einem separaten externen Auswerte- und Anzeige­ gerät angeordnet. Dieses Gerät enthält Vorrichtungen in Form von mechanischen und/oder elektroosmotischen Pumpen, mit deren Hilfe die Flüssigkeitsproben durch Kanäle in dem Analysensystem bewegt werden können. Das Gerät stellt außerdem die Hilfsenergie zur Detektion der gesuchten Komponenten zur Verfügung. Bei der Auswertung werden elektrochemische und/oder optische Detektionsmethoden durch­ geführt. Hierfür wird erhebliche Hilfsenergie benötigt. Der Nachteil dieser Art der Flüs­ sigkeitsuntersuchung ist, dass ein teures und kompliziertes externes Auswerte- und Anzeigegerät benötigt wird.

Der Erfindung liegt ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem Flüssigkeit einfacher und zu­ dem kostengünstiger als bisher untersucht werden können. Ferner soll eine Vorrich­ tung aufgezeigt werden, mit welcher das Verfahren durchführbar ist.

Die Aufgabe wird das Verfahren betreffend durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Aufgabe wird die Vorrichtung betreffend durch die Merkmale des Patentanspruchs 5 gelöst.

Die im folgenden beschriebene Erfindung überwindet die Nachteil der bekannten An­ ordnungen. Sie offenbart einen billig herzustellenden, einfach, anzuwendenden Flüs­ sigkeitssensor zum vorzugsweise einmaligen Gebrauch, für den kein externes Aus­ wertegerät benötigt wird. Der Sensor ermöglicht unter anderem eine halb quantitative schnelle Analyse zur Bestimmung des biologischen oder des chemischen Sauerstoff­ bedarfs einer Flüssigkeit. Er liefert applikationsspezifische Informationen über den Zu­ stand einer Flüssigkeit. Nach der Messung wird der Sensor entsorgt. Mögliche Ein­ satzgebiete der Erfindung sind beispielsweise kleine, dezentrale Kläranlagen ohne umfangreiche Instrumentierung zur Überwachung der Wasserqualität. Diese kann mit dem erfindungsgemäßen Sensor auch von ungeschultes Personal durchgeführt wer­ den. Die Verwendung des Sensors ist beispielsweise auch in der Prozeßkontrolle bei der Getränkeherstellung möglich.

Der Sensor hat die Größe einer Scheckkarte. Er ist maximal 5 mm dick und hat eine Oberfläche von 5 × 8 cm². Der Transport der Flüssigkeitsprobe geschieht durch eine einfache mechanische Druckpumpe, die durch Fingerdruck auf eine Membran aktiviert wird. Die Flüssigkeit wird dann mittels Kapillarwirkung durch das Innere des Sensors bis zu einer Auslassöffnung transportiert. Innerhalb des Sensors sind an bestimmten Stellen kleine Depots von Reagenzien angebracht, welche sich in der Flüssigkeit beim Vorbeiströmen auflösen und die entsprechende chemische Nachweisreaktion auslö­ sen. Zudem sind Enzyme oder Katalysatoren in dem Sensor angeordnet, welche die Ausbildung bestimmter chemischer Nachweisreaktion beschleunigen. Die Nachweis­ reaktionen sind so gewählt, dass das Ergebnis optisch durch die Farbänderung an Farbindikatoren angezeigt wird. Die Farbänderungen sind mit bloßem Auge ohne Verwendung von Hilfsmitteln sehr gut erkennbar. Die Zeitdauer einer Analyse beträgt 2 bis 5 Minuten.

Weitere erfinderische Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von schematischen Zeichnungen näher er­ läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Sensor zur Analyse von Flüssigkeiten,

Fig. 2 den Sensor gemäß Fig. 1 im Vertikalschnitt entlang der Linie A-A',

Fig. 3 den Sensor gemäß Fig. 1 im Vertikalschnitt entlang der Linie B-B',

Fig. 4 eine Variante des in Fig. 1 dargestellten Sensors.

Der in Fig. 1 dargestellte Sensor 1 wird durch ein flächiges Bauelement 2 aus Kunst­ stoff, Keramik oder Silizium gebildet. Die Dicke des flächigen Bauelements 2 beträgt etwa fünf Millimeter. Seine Oberfläche 2S hat bei dem hier dargestellten Ausführungs­ beispiel eine Größe von 5 × 8 cm². Das Bauelement kann bei Bedarf auch größer oder kleiner ausgebildet werden. Der Sensor 1 ist mit einer Einlassöffnung 3 versehen. Über diese Einlassöffnung 3 kann eine definierte Menge einer Flüssigkeit 100 in einen Probenaufnahmekanal 4 eingeleitet werden, der sich unmittelbar an die Einlassöff­ nung 3 anschließt. In den Probenaufnahmekanal 4 ist eine mechanisch Pumpe 5 inte­ griert. Sie wird durch eine Ausnehmung in der Oberfläche 2S und eine darüber ge­ spannte Folie 10 gebildet, wie in Fig. 3 dargestellt. Von dem Probenaufnahmekanal 4 zweigt eine Transportkapillare 6 ab. Diese ist bei dem hier dargestellten Ausführungs­ beispiel meanderförmig geführt. Die Transportkapillare 6 mündet in eine Nachweiszo­ ne 7. Da die Transportkapillare 6 sehr eng ausgebildet ist, können zusätzliche Hilfs­ mittel in Form eines Filterpapiers oder Fasern (hier nicht dargestellt) zwischen der Transportkapillare 6 und der Nachweiszone 7 angeordnet werden, mittels derer si­ chergestellt wird, dann die Flüssigkeit 100 vollständig aus der Transportkapillare 6 in die Nachweiszone 7 gelangt.

Die Nachweiszone 7 ist als Kanal mit einer Länge von 2 cm und einer Breite von 0,5 cm ausgebildet. Wie Fig. 1 zeigt, ist hinter der Einlassöffnung der Nachweiszone 7 ein Reagenz 7 angeordnet. Innerhalb der Nachweiszone 7 sind in definierten Abständen voneinander Farbindikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E angeordnet. Aus der Nachzone 7 wird die Flüssigkeit 100 über einen Entleerungskanal 8 einer Auslassöffnung 9 zuge­ führt. Wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, werden die Einlassöffnung 3, der Ent­ nahmekanal 4, die Pumpe 5, die Transportkapillare 6, die Nachweiszone 7, der Ent­ leerungskanal 8 und die Auslassöffnung 9 alle durch Ausnehmungen gebildet, welche mit definierten Abmessungen in das Bauelement 2 geätzt oder eingeritzt sind. Der Durchmesser der Einlassöffnung 3 beträgt bei dem hier dargestellten Ausführungsbei­ spiel 3 mm. Der Probenaufnahmekanal 4 hat einen Durchmesser von 0,6 cm. Die Pum­ pe 5 hat einen Durchmesser von 1 cm. Die Transportkapillare 6 hat einen Durch­ messer von 50 µm, während ihre Länge 4 cm beträgt. Der Durchmesser der Auslassöff­ nung beträgt 1 mm.

Damit die Flüssigkeit 100 nur über die Einlassöffnung 3 in das Bauelement 2 gelangen und dieses auch nur über die Auslassöffnung 9 verlassen kann, ist die Oberfläche des Bauelement 2 wenigstens in den Bereichen, in denen sich der Probenaufnahmekanal 4, die Pumpe 5, die Transportkapillare 6, die Nachweiszone 7 und der Auslasskanal 8 befinden, dauerhaft und mit einer Folie 10 überzogen, derart, dass sich die Flüssigkeit 100 auch nicht unter den Folie 10 auf dem Bauelement 2 verteilen kann. Über dem Probenaufnahmekanal 4 ist die Folie 10 so ausgebildet, dass sie für Sauerstoff durchlässig ist. Die Einlassöffnung 3 und die Auslassöffnung 9 sind mit jeweils einer separaten Folie 11, 12 verschlossen, die bei der Inbetriebnahme des Sensors 1 ent­ fernt werden. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Boden der Transportkapillare 6 in ihrem mittleren Bereich 6M mit Enzymen 20 und/oder Katalysatoren 21 beschichtet.

Im mittleren Bereich 6M der Transportkapillare 6 ist zudem ein kleines Heizelement 30 integriert. Damit lässt sich dieser Teil der Transportkapillare 6 lokal auf Temperaturen bis maximal 100 Grad C erhitzen. Zur Energieversorgung ist eine kleine flache Batte­ riezelle 31 mit einem einfachen kleinen Schaltkreis (hier nicht dargestellt) zur Tempe­ raturregelung und einem miniaturisierten Temperaturfühler ebenfalls in dem Bauele­ ment 2 untergebracht. Von der Batterie 31 ist ein Drucksensor 32 zu der Pumpe 5 geführt, wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt. Beim Betätigen der Pumpe 5 wird da­ mit auch die Erwärmung des Bereichs 6M gestartet. Damit werden die chemischen Nachweisreaktionen in der Transportkapillare 6 beschleunigt.

An Stelle eines Heizelements 30 kann auch eine zusätzliche Kammer (hier nicht dar­ gestellt) auf oder innerhalb des Bauelements 2 vorgesehen werden. In dieser Kammer werden zwei chemische Elemente oder Verbindungen angeordnet, die beim Vermi­ schen exotherm miteinander reagieren. Zunächst sind sie jedoch durch eine Membran voneinander getrennt. Durch das Drücken auf die Kammer wird die Membran durch­ trennt. Bei der dann ablaufenden chemischen Reaktion wird Wärme frei, mit welcher der mittlere Bereich 6M der Transportkapillare 4 so weit aufgeheizt werden kann, dass die chemischen Reaktionen in der Transportkapillare 4 dadurch beschleunigt werden.

Um mit dem Sensor 1 den biologischen Sauerstoffbedarf der Flüssigkeit 100 zu be­ stimmen, wird zunächst die Folie 11 über der Einlassöffnung 3 entfernt. Das Bauele­ ment 2 wird nun so weit in die untersuchende Flüssigkeit 100 getaucht, dass die Ein­ lassöffnung 3 vollständig mit Flüssigkeit 100 bedeckt ist, nicht aber die Auslassöffnung 9 und die Pumpe 5. Mit einem Druck auf die Pumpe 5 wird die möglicherweise im Pro­ benaufnahmekanal 3 enthaltene Luft entfernt. Die Folie 10 über dem Probennahme­ kanal 4 ist elastisch und gasdurchlässig ausgebildet, so dass sich die Flüssigkeit 100 mit Sauerstoff 101 sättigen kann. Hierfür kann beispielsweise eine Folie 10 aus Silikon oder Polytetrafluorethylen verwendet werden. Beim Loslassen der Pumpe 4 bewegt sich die Folie 10 wieder in ihre Ausgangslage zurück. Durch das Vakuum, das sich in dem Probenaufnahmekanal 4 gebildet hat, wird Flüssigkeit 100 in den Pro­ benaufnahmekanal 4 gesaugt. Die Einlassöffnung 3 kann bei Bedarf mit einem Filter (hier nicht dargestellt) versehen sein, der vorzugsweise eine Porengröße von 0,2 µm aufweist, und damit die Einlassöffnung 3 und den Probenaufnahmekanal 4 vor einer Verstopfung geschützt. Nun wird die Folie 12 über der Auslaßöffnung 9 entfernt. Wäh­ rend der Zeit, in der sich die Flüssigkeit 100 in dem Probenaufnahmekanal 4 befindet, nimmt sie die maximal mögliche Menge von 4 mg/l Sauerstoff 101 auf. Aus dem Pro­ benaufnahmekanal 4 wird die Flüssigkeit 100 durch Kapillarwirkung in die Trans­ portkapillare 6 gesaugt. Von dort bewegt sie sich in die Nachweiszone 7 und den Ent­ leerungskanal 8 bis sie die Auslassöffnung 9 erreicht. Die Transportkapillare 6 ist, wie bereits erwähnt, im mittleren Bereich 6M mit Enzymen 20 und/oder Katalysatoren 21 beschichtet. Die Enzyme 20 bzw. die Katalysatoren 21 bewirken, dass organische Moleküle 102 in Form von Glucose, Fructose und/oder Lactose, welche in der Flüssig­ keit 100 enthalten sind, mit dem freien Sauerstoff 101 reagieren, welcher in der Flüs­ sigkeit 100 enthalten ist. Bei diese Reaktion wird Sauerstoff 101 verbraucht, Wärme freigesetzt und Biomasse (hier nicht dargestellt) gebildet. Jeweils ein bestimmtes En­ zym 20 oder ein bestimmter Katalysator 21 sind geeignet mit einem bestimmten Mo­ lekül beispielsweise Glucose, Fructose oder Lactose zu reagieren. Da ein möglichst vollständiges Spektrum an Molekülen erfaßt werden soll, wird eine Mischung von sechs bis zehn verschiedenen Enzymen 20 oder Katalysatoren 21 aufgebracht. Von der Transportkapillare 6 gelangt die Flüssigkeit 100 automatisch in die Nachweiszone 7 ein. Dort wird der freie Sauerstoff ermittelt, der jetzt noch in der Flüssigkeit 100 ent­ halten ist.

In der Nachweiszone 7 sind, unmittelbar hinter deren Einlassöffnung, ein oder meh­ rere Reagenzien 7R in Form von Salzen angeordnet. Hierfür werden beispielsweise Mangan-II-Chlorid und/oder Kaliumiodid verwendet. Diese Reagenzien 7R lösen sich auf, wenn die Flüssigkeit 100 daran vorbei strömt. Hinter den Reagenzien 7R sind in Strömungsrichtung gesehen Farbindikatoren 7A, 7B, 7C, 7D und 7E in einem definier­ ten Abstand voneinander angeordnet. Durch das Reagenz 7R und den freien Sauer­ stoff in der Flüssigkeit 100 wird eine Farbänderung der Farbindikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E ausgelöst. Die Farbindikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E zeigen beispielsweise vor der Inbetriebnahme des Sensors 1 eine grüne Farbe. Durch die Einwirkung des Reagenz 7R und des freien Sauerstoff ändert sich die Farbe der Farbindikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E in rot. Die Farbindikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E sind als Schwellwertgeber aus­ gebildet. Die Farbänderung erfolgt nur, wenn der Gehalt an freiem Sauerstoff in der Flüssigkeit 100 in Verbindung mit dem aufgelösten Reagenz 7R einen bestimmten Wert überschreitet. Bleibt der Sauerstoffgehalt darunter, so verfärben sich die Farbin­ dikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E nicht. Das bedeutet, dass bei der Reaktion in der Trans­ portkapillare 6 der gesamte oder nahezu der gesamte freie Sauerstoff in der Flüssig­ keit verbraucht wurde, um die in der Flüssigkeit 100 enthaltenen organischen Molekü­ len in Wärme und Biomasse umzusetzen. Die Farbindikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E sind so ausgebildet und angeordnet, dass von rechts nach links eine steigende Nachweisschwelle zusehen ist. Das bedeutet der Farbindikator 7A reagiert bei einem Gehalt von 0,1 mg/l, freiem Sauerstoff, der Farbindikator 7B bei 0,5 mg/l, der Farbindikator 7C bei 1 mg/l,, der Farbindikator 7D bei 2 mg/l, und der Farbindikator 7E bei 4 mg/l,. Spre­ chen nun beispielsweise die Farbindikatoren 7A, 7B und 7C an, so bedeutet das, dass der Gehalt an freiem Sauerstoff in der Flüssigkeit 100 größer als 1 mg/l, aber kleiner als 2 mg/l, ist. Da der Sauerstoffgehalt in dem Probenaufnahmekanal 4 den Sätti­ gungswert von 4 mg/l aufweist, kann die Farbänderung eines oder mehrerer Farbindi­ katoren in der Nachweiszone 7 als Maß für den biologischen Sauerstoffbedarf der Flüssigkeit 100 gewertet werden.

Fig. 4 zeigt eine Variante des in Fig. 1 dargestellten Sensors 1, der zur Messung des chemischen Sauerstoffbedarfs in der Flüssigkeit 100 genutzt werden kann. Die beiden Sensoren 1 sind im wesentlichen gleich aufgebaut. Gleiche Bauteile sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Sensor 1 wird auch hierbei durch ein flä­ chiges Bauelement 2 gebildet. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Reagenziensubstanz in Form eines Salzes 103 zwischen der Folie 10 und dem Pro­ benaufnahmekanal 4 angeordnet, der davon überdeckt ist. Die Reagenziensubstanz 103 wirkt als starkes Oxidationsmittel. Strömt die Flüssigkeit 100 nach dem Entfernen der Folien 11 und 12 von der Einlassöffnung 3 und der Auslassöffnung 9 und dem Lö­ sen des Drucks auf die Pumpe 5 in den Probenaufnahmekanal 4, so löst sich das Salz 103 in der Flüssigkeit 100 auf. Auf dem weiteren Weg der Flüssigkeit 100, gemischt mit dem aufgelösten Salz 103 erfolgt im mittleren Bereich 6M der Transportkapillare 6 eine chemische Oxidation der oxidierbarer Bestandteile 104 der Flüssigkeit 100. Die Aktivierungsenergie für diese chemische Oxidation wird durch die Katalysatoren 21 herabgesetzt, die am Boden der Transportkapillare 6 in deren mittlerem Bereich 6M, gemäß Fig. 2, aufgetragen sind, so dass die Oxidation auch bei Um­ gebungstemperatur ablaufen kann. In der Nachweiszone 7 erfolgt nun der Nachweis des in der Flüssigkeit verbliebenen Oxidationsmittels. Das erfolgt wie in der Beschrei­ bung zu Fig. 1 erläutert. Hinter dem Einlass der Nachweiszone 7 ist auch hier ein Rea­ genz 7R angeordnet, das in der Flüssigkeit 100 gelöst wird. Es bewirkt zusammen mit dem Oxidationsmittel eine Farbänderung bei einem oder mehreren Farbindikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E in Abhängigkeit von der Menge des Oxidationsmittels in der Flüssigkeit 100. Somit kann auf einfache Weise die verbliebene Menge an Oxidationsmittel erfasst werden, da die ursprünglich zugegebene Menge an Oxidationsmittel bekannt ist. Das ist die Menge an Salze 103, die sich in der Flüssigkeit 100 gelöst hat.

Der Sensor 1 kann auch zum Nachweis des pH Werts oder des Ionengehalts im Was­ ser genutzt werden. Hierfür erfolgt nur eine Mischung des Wassers mit einem Rea­ genz 7R in der Nachweiszone 7 und der Nachweis durch Farbänderungen der Farbin­ dikatoren 7A, 7B, 7C, 7D, 7E. Auf Oxidationsmittel, Enzyme und Katalysatoren kann hierbei verzichtet werden. Die Transportkapillare 6 dient in diesem Fall nur dem Flüs­ sigkeitstransport.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Sensors 1 beschränkt sich nicht nur auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr sind alle Anwendungsmöglich­ keiten eingeschlossen, für welche sich der Sensor 1 eignet.

Claims (10)

1. Verfahren zum Überwachen von Flüssigkeiten (100), dadurch gekenn­ zeichnet, dass nach einer Reaktion von Bestandteilen (102, 104) in der Flüssigkeit (100) mit der maximalen Menge mindestens eines in der Flüssigkeit (100) enthaltenen freien Oxidationsmittels und/oder Reagenzmittels (101, 103) die in der Flüssigkeit (100) verbleibenden Menge des Oxidationsmittels und/oder Reagenzmittels (101, 103) als Maß für die Menge der mit dem Oxidationsmittel und/oder Reagenzmittel (101, 103) reagierenden Bestandteile (102, 104) in der Flüssigkeit (100) optisch angezeigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Reak­ tion der maximalen Menge an Oxidationsmittel und/oder Reagenzmittel (101, 103) mit Bestandteilen (102, 104) in der Flüssigkeit (100) die verbleibende Menge des Oxidati­ onsmittels und/oder des Reaktionsmittels (101, 103) in der Flüssigkeit (100) als Maß für die Menge der mit dem Oxidationsmittel und/oder Reagenzmittel (101, 103) reagie­ renden Bestandteile (102, 104) in der Flüssigkeit (100) mittels einer Farbcodierung angezeigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Reaktion der maximalen Menge an Sauerstoff mit organischen Molekülen (102) in der Flüssigkeit (100) die verbleibende Menge des freien Sauerstoffs (101, 103) in der Flüssigkeit (100) als Maß für den biologischen Sauerstoffbedarf der Flüssigkeit (100) mittels einer Farbcodierung angezeigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Reaktion der maximalen Menge an Sauerstoff mit oxidierbaren Bestandteilen (104) in der Flüssigkeit (100) die verbleibende Menge des freien Sauerstoffs (101, 103) in der Flüssigkeit (100) als Maß für den chemischen Sauerstoffbedarf der Flüssigkeit (100) mittels einer Farbcodierung angezeigt wird.

5. Sensor zum Überwachen von Flüssigkeiten (100), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch ein flächiges Bauelement (2), mit wenigstens einer Einlassöffnung (3), einem Probenaufnahmeka­ nal (4), einer mechanischen Pumpe (5), einer Transportkapillare 6, einer Nachweis­ zone 7, einem Entleerungskanal (8) und einer Auslassöffnung (9).

6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (3), der Probenaufnahmekanal (4), die mechanische Pumpe (5), die Transportkapillare 6, die Nachweiszone 7, der Entleerungskanal (8) und die Auslassöffnung (9) durch Ausnehmungen gebildet sind, welche mit definierten Abmessungen in der ersten Oberfläche (2S) des Bauelements (2) ausgebildet sind, und das die Ausnehmungen wenigstens bereichsweise mit einer elastischen, gasdurchlässigen Folie (10) nach au­ ßen verschlossen sind, die fest mit der Oberfläche (2S) des Bauelements (2) verbun­ den ist.

7. Sensor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenaufnahmekanal (4) an die Einlassöffnung (3) angeschlossen und die Pum­ pe (5) in den Probenaufnahmekanal (4) integriert ist.

8. Sensor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportkapillare (6) mit dem ersten Ende an den Probenaufnahmekanal (4) an­ geschossen, meanderförmig geführt und mit dem zweiten Ende an die Nachweiszone (7) angeschlossen ist, und dass im mittleren Bereich (6M) der Transportkapillare (6) auf deren Boden wenigstens ein Enzym (20) und/oder ein Katalysator (21) aufgetra­ gen ist.

9. Sensor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachweiszone (7) ebenfalls als Kanal ausgebildet ist, dass unmittelbar hinter der Einlassöffnung der Nachweiszone (7) wenigstens ein Reagenz (7R) und im Anschluß daran wenigstens zwei oder mehrere Farbindikatoren (7A, 7B, 7C, 7D, 7E) in einem definierten Abstand voneinander angeordnet sind, und dass die Auslassöffnung der Nachweiszone (7) über den Entleerungskanal (8) mit der Auslassöffnung (9) des Bau­ elements (2) in Verbindung steht.

10. Sensor nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (2) eine Dicke von 2 bis 5 mm aufweist, und die Abmessungen der Oberfläche (2S) 5 × 8 cm² betragen.