JP2010243452A - 過酢酸濃度連続測定方法及び過酢酸濃度連続測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型でシンプルな構造で過酢酸濃度を連続して測定することができる方法を提供する。
【解決手段】アノード極Ａ及びカソード極Ｋの２電極は、その両電極の材質を白金としたポーラロ式電極であり、ポーラロ式電極を用いて過酢酸濃度を連続して測定する。２電極の印加電圧が、＋３００〜＋８００ｍＶの範囲である。また、アノード極Ａ及びカソード極Ｋの両電極の表面積比が、１／３００〜１／６００の範囲であり、小型の構成で、かつ過酢酸濃度の高精度の測定が可能である。
【選択図】図１

Description

この発明は、成分濃度を検出するためのポーラロ方式による過酢酸濃度連続測定方法及び過酢酸濃度連続測定装置に関する。

電気化学分析装置として、例えば成分濃度を検出するためのポーラロ方式による検出部を備えたものがある。

医療器具や食品容器等の殺菌、消毒等で使用される酸化剤、特に過酢酸の濃度管理のため、ポーラロ式電極を検出器とした濃度測定装置がある。

この過酢酸の定量に関しては、検知用電極と電気分解用電極を組み合わせたヨードメトリ方式が一般的である。これは、一定濃度のヨウ化カリウム溶液に検知用電極と電気分解用電極を浸漬した測定セルにサンプル液を添加、攪拌し、ヨウ素イオンとの反応による酸化還元電位の変化に従って電解を行い、電解に要した電流量を測定し、過酢酸濃度を求めるという方法である（参考文献１，２）。

特開２００５−１４７９４４号公報 特開２００３−２９４６９４号公報

ところで、従来の方法では、測定セル中に、２組４種類の電極を設置し、サンプル液を添加、撹拌、排水するための機能も必要とするため、構造は複雑化して大型化し、さらには、測定セルには一定量のサンプル液を添加しなければならないため、間欠測定とならざるをえない。

この発明は、これらの問題を解決し、小型でシンプルな構造で過酢酸濃度を連続して測定することができる過酢酸濃度連続測定方法及び過酢酸濃度連続測定装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、アノード極及びカソード極の２電極は、その両電極の材質を白金としたポーラロ式電極であり、
前記ポーラロ式電極を用いて過酢酸濃度を連続して測定することを特徴とする過酢酸濃度連続測定方法である。

請求項２に記載の発明は、前記２電極の印加電圧が、＋３００〜＋８００ｍＶの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の過酢酸濃度連続測定方法である。

請求項３に記載の発明は、前記アノード極及び前記カソード極の両電極の表面積比が、１／３００〜１／６００の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の過酢酸濃度連続測定方法である。

請求項４に記載の発明は、２電極を用いて過酢酸濃度を連続して測定する過酢酸濃度連続測定装置であり、
前記２電極は、アノード極及びカソード極であり、
前記アノード極及びカソード極の両電極は、その材質を白金としたポーラロ式電極であることを特徴とする過酢酸濃度連続測定装置である。

請求項５に記載の発明は、前記２電極の印加電圧が、＋３００〜＋８００ｍＶの範囲であることを特徴とする請求項４に記載の過酢酸濃度連続測定装置である。

請求項６に記載の発明は、前記アノード極及び前記カソード極の両電極の表面積比が、１／３００〜１／６００の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の過酢酸濃度連続測定装置である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１及び請求項４に記載の発明では、アノード極及びカソード極の両電極は、その材質を白金としたポーラロ式電極を用い、ポーラロ式電極を用いて過酢酸濃度を連続して測定し、アノード極及びカソード極には白金を使用しているため、極の消耗、劣化が少なく無保守、長寿命である。

請求項２及び請求項５に記載の発明では、２電極の印加電圧が、＋３００〜＋８００ｍＶの範囲であり、過酢酸の濃度変化に対して最大の電流値が得られるため、変換器回路の構成が簡単で、かつ過酢酸濃度の高精度の測定が可能である。

請求項３及び請求項６に記載の発明では、アノード極及びカソード極の両電極の表面積比が、１／３００〜１／６００の範囲であり、小型の構成で、かつ過酢酸濃度の高精度の測定が可能である。

過酢酸濃度連続測定装置の構成図である。 過酢酸濃度の連続測定結果を示す図である。

以下、この発明の過酢酸濃度連続測定方法及び過酢酸濃度連続測定装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

この実施の形態の過酢酸濃度連続測定装置は、例えば、医療器具や食品容器等の殺菌、消毒等で使用され、酸化剤、特に過酢酸の濃度管理のために使用することができる。過酢酸濃度連続測定装置は、図１に示すように、過酢酸濃度測定層１０と、循環経路１１と、測定装置１２を備えている。

この過酢酸濃度測定層１０には、所定量のサンプル液が貯留されている。循環経路１１には、循環ポンプ１１ａと、洗浄装置１１ｂが備えられ、循環ポンプ１１ａによってサンプル液を循環し、洗浄装置１１ｂによってサンプル液に含まれるごみ等の異物を除去する。

測定装置１２は、検出器１２ａと、変換器１２ｂを備える。検出器１２ａは、アノード極Ａ及びカソード極Ｋの２電極を有し、２電極は、その両電極の材質を白金としたポーラロ式電極である。検出器１２ａには、電源１２ｃから電源電圧が印加される。

この測定装置１２では、アノード極Ａ及びカソード極Ｋを、濃度の判明している数種類の過酢酸溶液のサンプル液に浸漬し、アノード極Ａとカソード極Ｋ間に電源電圧を与え、その時の電流値を測定して、電流・電圧特性表を作成し、その電流・電圧特性表から印加電圧を設定する。この濃度の判明している数種類の過酢酸溶液に応じて測定した電流・電圧特性表と、印加電圧のデータを変換器１２ｂの記憶装置に予め記憶しておく。これにより、変換器１２ｂでは、図２に示すように、電流値を過酢酸濃度に変換した測定結果を得ることができ、横軸に過酢酸濃度を示し、縦軸に電流値を示し、過酢酸濃度は電流値に比例する。

検出器１２ａには、電源１２ｃから電源が印加され、この２電極の印加電圧は、＋３００〜＋８００ｍＶの範囲であることで、過酢酸の濃度変化に対して最大の電流値が得られるため、変換器１２ｂの回路の構成が簡単で、かつ過酢酸濃度の高精度の測定が可能である。

また、アノード極Ａ及びカソード極Ｋの両電極の表面積比が、１／３００〜１／６００の範囲であることで、小型の構成で、かつ過酢酸濃度の高精度の測定が可能である。また、印加電圧と電極表面積比を変えることで、過酸化水素、次亜塩素酸等他の酸化還元物質の濃度も適切に測定することができる。

この過酢酸濃度連続測定装置では、２電極は、アノード極Ａ及びカソード極Ｋを過酢酸濃度測定層１０の過酢酸溶液に浸漬し、アノード極Ａとカソード極Ｋ間に電源電圧を与え、その時の電流値を測定することで、変換器１２ｂでは濃度の判明している数種類の過酢酸溶液に応じて予め記憶された電流・電圧特性表に基づき、図２に示す電流値を過酢酸濃度に変換した測定結果を得ることができる。このアノード極Ａ及びカソード極Ｋの両電極は、その材質を白金としたポーラロ式電極であり、このポーラロ式電極を用いて過酢酸濃度を連続して測定し、アノード極Ａ及びカソード極Ｋには白金を使用しているため、極の消耗、劣化が少なく無保守、長寿命である。

また、ポーラロ式電極が２電極で小型となり、サンプル液量は少量で済むため、測定セルは小型化することが可能で、今まで搭載できなかった小型で比較的安価な装置にも搭載が可能である。

この発明は、成分濃度を検出するためのポーラロ方式による過酢酸濃度連続測定方法及び過酢酸濃度連続測定装置に適用可能であり、小型でシンプルな構造で過酢酸濃度を連続して測定することができる。

１０ 過酢酸濃度測定層
１１ 循環経路
１１ａ 循環ポンプ
１１ｂ 洗浄装置
１２ 測定装置
１２ａ 検出器
１２ｂ 変換器
１２ｃ 電源 Ａ アノード極
Ｋ カソード極

Claims (6)

1. アノード極及びカソード極の２電極は、その両電極の材質を白金としたポーラロ式電極であり、
   前記ポーラロ式電極を用いて過酢酸濃度を連続して測定することを特徴とする過酢酸濃度連続測定方法。
2. 前記２電極の印加電圧が、＋３００〜＋８００ｍＶの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の過酢酸濃度連続測定方法。
3. 前記アノード極及び前記カソード極の両電極の表面積比が、１／３００〜１／６００の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の過酢酸濃度連続測定方法。
4. ２電極を用いて過酢酸濃度を連続して測定する過酢酸濃度連続測定装置であり、
   前記２電極は、アノード極及びカソード極であり、
   前記アノード極及びカソード極の両電極は、その材質を白金としたポーラロ式電極であることを特徴とする過酢酸濃度連続測定装置。
5. 前記２電極の印加電圧が、＋３００〜＋８００ｍＶの範囲であることを特徴とする請求項４に記載の過酢酸濃度連続測定装置。
6. 前記アノード極及び前記カソード極の両電極の表面積比が、１／３００〜１／６００の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の過酢酸濃度連続測定装置。