JPH0151774B2 - - Google Patents
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- JPH0151774B2 JPH0151774B2 JP56174600A JP17460081A JPH0151774B2 JP H0151774 B2 JPH0151774 B2 JP H0151774B2 JP 56174600 A JP56174600 A JP 56174600A JP 17460081 A JP17460081 A JP 17460081A JP H0151774 B2 JPH0151774 B2 JP H0151774B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4163—Systems checking the operation of, or calibrating, the measuring apparatus
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Description
【発明の詳細な説明】
(a) 技術分野の説明
本発明は浄水場、下水処理場、し尿処理場等で
行なわれるオゾン処理において溶存オゾンを測定
する溶存オゾン濃度測定装置に関する。
行なわれるオゾン処理において溶存オゾンを測定
する溶存オゾン濃度測定装置に関する。
(b) 従来技術の説明
浄水場、下水処理場、し尿処理場ではオゾンの
強力な酸化力を利用して脱臭や脱色等にオゾン処
理を行なつている。最適なオゾン処理を実施する
には処理溶液中の溶存オゾン濃度を測定し、オゾ
ン注入率を決定する必要がある溶存オゾン濃度の
測定装置としてポーラログラフを利用した溶存オ
ゾン濃度測定装置がある。
強力な酸化力を利用して脱臭や脱色等にオゾン処
理を行なつている。最適なオゾン処理を実施する
には処理溶液中の溶存オゾン濃度を測定し、オゾ
ン注入率を決定する必要がある溶存オゾン濃度の
測定装置としてポーラログラフを利用した溶存オ
ゾン濃度測定装置がある。
この溶存オゾン濃度測定装置の検出器は第１図
に示すように、電極ホルダ１内に塩化カリウム、
硫酸、硫酸カリウム等の電解液あるいは前記電解
液とPH緩衝液の混合溶液からなる内部液２が収容
されている。この内部液２は検出器外部とテフロ
ン、ポリプロレン等の薄膜からなる気体透過性の
隔膜３により分離されている。内部液２中には内
部液２を介して隔膜３と接している白金、金等の
金属からなる検出電極４と白金、銀−塩化銀等の
安定な電位が得られる対極５が浸漬されている。
検出電極４はリード線６により、対極５はリード
線７により指示増幅器に接続されている。指示増
幅器は第２図に示したように検出電極４と対極５
の間に一定電圧を供給する定電圧回路８と電極間
を流れる電流を測定する電流測定回路９からな
る。
に示すように、電極ホルダ１内に塩化カリウム、
硫酸、硫酸カリウム等の電解液あるいは前記電解
液とPH緩衝液の混合溶液からなる内部液２が収容
されている。この内部液２は検出器外部とテフロ
ン、ポリプロレン等の薄膜からなる気体透過性の
隔膜３により分離されている。内部液２中には内
部液２を介して隔膜３と接している白金、金等の
金属からなる検出電極４と白金、銀−塩化銀等の
安定な電位が得られる対極５が浸漬されている。
検出電極４はリード線６により、対極５はリード
線７により指示増幅器に接続されている。指示増
幅器は第２図に示したように検出電極４と対極５
の間に一定電圧を供給する定電圧回路８と電極間
を流れる電流を測定する電流測定回路９からな
る。
検出器を試料水に浸漬し測定すれば、試料水中
の溶存オゾン濃度に比例したオゾンガスが試料水
から隔膜３を透過し、内部液２を拡散し検出電極
４に到達する。定電圧回路８からオゾンガスを電
気分解するための最適電圧を供給された検出電極
４と対極５により、上記の検出電極４まで到達し
たオゾンガスが電気分解される。この電気分解に
より流れるオゾンの還元電流は試料水の溶存オゾ
ン濃度に比例するため溶存オゾン濃度が測定でき
る。
の溶存オゾン濃度に比例したオゾンガスが試料水
から隔膜３を透過し、内部液２を拡散し検出電極
４に到達する。定電圧回路８からオゾンガスを電
気分解するための最適電圧を供給された検出電極
４と対極５により、上記の検出電極４まで到達し
たオゾンガスが電気分解される。この電気分解に
より流れるオゾンの還元電流は試料水の溶存オゾ
ン濃度に比例するため溶存オゾン濃度が測定でき
る。
この溶存オゾン濃度測定装置を校正する場合、
各種の手分析値に測定装置の指示値を一致させた
り、溶存オゾンの標準溶液を調整し、この標準溶
液を測定し校正する必要がある。しかし、溶存オ
ゾンの手分析はどの分析方法も試薬の調製、滴
定、比色測定という操作があり、溶存オゾン濃度
測定装置の校正を現場で実施するのは困難であ
る。従つて、試料水を採水し分析室等へ持運び分
析する必要があり、この間に溶存オゾンが自己分
解してしまい正しい分析値が得られない問題があ
る。また、分析時間が長くなるため試料水の水質
変動の大きいときは校正しにくかつた。
各種の手分析値に測定装置の指示値を一致させた
り、溶存オゾンの標準溶液を調整し、この標準溶
液を測定し校正する必要がある。しかし、溶存オ
ゾンの手分析はどの分析方法も試薬の調製、滴
定、比色測定という操作があり、溶存オゾン濃度
測定装置の校正を現場で実施するのは困難であ
る。従つて、試料水を採水し分析室等へ持運び分
析する必要があり、この間に溶存オゾンが自己分
解してしまい正しい分析値が得られない問題があ
る。また、分析時間が長くなるため試料水の水質
変動の大きいときは校正しにくかつた。
溶存オゾンの標準溶液は標準オゾンガス発生装
置により発生させたオゾンガスを溶液に溶解させ
調製するため、測定現場では校正することは困難
である。一方標準溶液を分析室等で調整し、現場
へ持運ぶ方法も考えられるが、持運びから使用ま
での時間でオゾンが自己分解し、やはり正しい校
正ができない問題がある。
置により発生させたオゾンガスを溶液に溶解させ
調製するため、測定現場では校正することは困難
である。一方標準溶液を分析室等で調整し、現場
へ持運ぶ方法も考えられるが、持運びから使用ま
での時間でオゾンが自己分解し、やはり正しい校
正ができない問題がある。
(c) 発明の目的
本発明は測定現場で手分析や標準溶液作製とい
うわずらわしい操作を行なわずに容易に校正が実
施できるようにした溶存オゾン濃度測定装置を提
供することを目的とする。
うわずらわしい操作を行なわずに容易に校正が実
施できるようにした溶存オゾン濃度測定装置を提
供することを目的とする。
(d) 発明の構成および作用
オゾン濃度測定装置は検出電極４と対極５に定
電圧回路８からオゾンガスを電気分解するに最適
な一定電圧を供給しているとのべた。この電圧は
検出電極４と対極５への供給電圧を掃引し流れる
オゾンの還元電流との関係を調べ、オゾンが安定
に測定でき、妨害物質の影響を受けない電圧に決
めている。第３図は検出電極４に金、対極５に銀
−塩化銀を使用した場合の供給電圧と還元電流の
関係の測定例を示したもので、横軸が供給電圧Ｖ
で縦軸が電流Ｉである。溶存オゾンを含む試料水
に検出器を浸漬し、検出電極４と対極５への供給
電圧Ｖを徐々に下げると電流Ｉは１１，１２，１
３，１４，１５と変化する。電流１１の領域は残
余電流といい、オゾンの還元反応が生じる前に流
れている微小電流である。供給電圧Ｖを下げてい
くと電流Ｉが急激に増大する電流１２の領域とピ
ーク電流１３を生じる領域があらわれる。この電
流１２，１３の領域は検出電極４の金の酸化物が
還元されたためである。電流１３の領域を過ぎる
と供給電圧Ｖを下げても電流Ｉがほとんど変化し
ない電流１４の領域があらわれる。この領域はプ
ラトー電流といい、オゾンが還元され還元電流を
生じる領域である。更に電圧Ｖを下げると再び電
流Ｉが増大する電流１５の領域があらわれる。こ
れは後で説明する酸素の還元電流がオゾンの還元
電流に加わるためである。従つて、プラトー電流
１４と電流１１の残余電流との差がオゾンのみの
還元電流となる。このオゾンのみの還元電流は試
料水中のオゾン濃度に比例するため、溶存オゾン
の測定が可能となる。また、プラトー電流１４は
濃度が変化してもほぼ同じ電圧領域に発生する。
従つて、溶存オゾン濃度測定装置に供給する電圧
はこのプラトー電流が発生する電圧領域ならどこ
でもよいことになるが、一般的にはプラトーの中
央付近の電圧V1としている。
電圧回路８からオゾンガスを電気分解するに最適
な一定電圧を供給しているとのべた。この電圧は
検出電極４と対極５への供給電圧を掃引し流れる
オゾンの還元電流との関係を調べ、オゾンが安定
に測定でき、妨害物質の影響を受けない電圧に決
めている。第３図は検出電極４に金、対極５に銀
−塩化銀を使用した場合の供給電圧と還元電流の
関係の測定例を示したもので、横軸が供給電圧Ｖ
で縦軸が電流Ｉである。溶存オゾンを含む試料水
に検出器を浸漬し、検出電極４と対極５への供給
電圧Ｖを徐々に下げると電流Ｉは１１，１２，１
３，１４，１５と変化する。電流１１の領域は残
余電流といい、オゾンの還元反応が生じる前に流
れている微小電流である。供給電圧Ｖを下げてい
くと電流Ｉが急激に増大する電流１２の領域とピ
ーク電流１３を生じる領域があらわれる。この電
流１２，１３の領域は検出電極４の金の酸化物が
還元されたためである。電流１３の領域を過ぎる
と供給電圧Ｖを下げても電流Ｉがほとんど変化し
ない電流１４の領域があらわれる。この領域はプ
ラトー電流といい、オゾンが還元され還元電流を
生じる領域である。更に電圧Ｖを下げると再び電
流Ｉが増大する電流１５の領域があらわれる。こ
れは後で説明する酸素の還元電流がオゾンの還元
電流に加わるためである。従つて、プラトー電流
１４と電流１１の残余電流との差がオゾンのみの
還元電流となる。このオゾンのみの還元電流は試
料水中のオゾン濃度に比例するため、溶存オゾン
の測定が可能となる。また、プラトー電流１４は
濃度が変化してもほぼ同じ電圧領域に発生する。
従つて、溶存オゾン濃度測定装置に供給する電圧
はこのプラトー電流が発生する電圧領域ならどこ
でもよいことになるが、一般的にはプラトーの中
央付近の電圧V1としている。
以上の説明はオゾンの還元反応についてのみ説
明したが、隔膜３を透過し内部液２中に入る他の
気体についても同様の還元反応が得られる。しか
し、浄水場、し尿処理場、下水処理場等のオゾン
処理水の場合、還元される気体としては残留塩素
と溶存酸素がほとんどである。このうち残留塩素
はPH４以上では塩素ガスとして溶液中に存在しな
いため、溶存酸素のみが隔膜３を透過する被還元
性気体といえる。この溶存酸素について供給電圧
Ｖと還元電流Ｉの関係を第３図により説明する。
溶存オゾンの還元反応と同様に供給電圧Ｖを徐々
に下げていくと電流は１６，１７，１８の領域に
変化する。電流１６の領域は残余電流であり、電
流１７の領域は酸素による還元反応が起こるため
の電流Ｉの急激な増大であり、電流１８の領域は
酸素による還元電流が得られるプラトー領域であ
る。また、オゾンガスのプラトー電流１４の領域
と酸素のプラトー電流１８の領域はまつたく異な
る電圧領域であり、プラトー電流１４の領域の供
給電圧V1では溶存オゾン濃度のみを測定できる。
プラトー電流１８の領域の供給電圧V2では溶存
オゾンと溶存酸素の還元電流の和が測定できる。
しかし、溶存オゾンが存在しない試料水では溶存
酸素のみの測定ができる。
明したが、隔膜３を透過し内部液２中に入る他の
気体についても同様の還元反応が得られる。しか
し、浄水場、し尿処理場、下水処理場等のオゾン
処理水の場合、還元される気体としては残留塩素
と溶存酸素がほとんどである。このうち残留塩素
はPH４以上では塩素ガスとして溶液中に存在しな
いため、溶存酸素のみが隔膜３を透過する被還元
性気体といえる。この溶存酸素について供給電圧
Ｖと還元電流Ｉの関係を第３図により説明する。
溶存オゾンの還元反応と同様に供給電圧Ｖを徐々
に下げていくと電流は１６，１７，１８の領域に
変化する。電流１６の領域は残余電流であり、電
流１７の領域は酸素による還元反応が起こるため
の電流Ｉの急激な増大であり、電流１８の領域は
酸素による還元電流が得られるプラトー領域であ
る。また、オゾンガスのプラトー電流１４の領域
と酸素のプラトー電流１８の領域はまつたく異な
る電圧領域であり、プラトー電流１４の領域の供
給電圧V1では溶存オゾン濃度のみを測定できる。
プラトー電流１８の領域の供給電圧V2では溶存
オゾンと溶存酸素の還元電流の和が測定できる。
しかし、溶存オゾンが存在しない試料水では溶存
酸素のみの測定ができる。
以上の特性を詳細に検討し、本発明者は以下に
示す方法により溶存オゾン濃度測定装置の校正が
容易にできる本発明に至つた。すなわち、溶存オ
ゾンの測定時はプラトー電流１４の領域の電圧
V1を検出電極４と対極５の間に供給し、校正時
には酸素が還元されるプラトー電流１８の領域の
電圧V2を供給して、作業が容易な溶存酸素の測
定に置きかえて実施するものである。
示す方法により溶存オゾン濃度測定装置の校正が
容易にできる本発明に至つた。すなわち、溶存オ
ゾンの測定時はプラトー電流１４の領域の電圧
V1を検出電極４と対極５の間に供給し、校正時
には酸素が還元されるプラトー電流１８の領域の
電圧V2を供給して、作業が容易な溶存酸素の測
定に置きかえて実施するものである。
以下、本発明を第４図に示す一実施例で説明す
る。第４図は本発明による溶存オゾン測定装置の
指示増幅器の回路構成図であり、オゾンガスのプ
ラトー電流１４の領域の電圧V1を供給する定電
圧回路８とオゾンの還元により流れる電流を測定
する電流測定回路９と酸素のプラトー電流１８の
領域の電圧V2を供給する定電圧回路２０と酸素
の還元電流を測定する電流測定回路２１と切換ス
イツチ２２からなる。この切換スイツチ２２によ
り、定電圧回路８と電流測定回路９、あるいは定
電圧回路２０と電流測定回路２１のどちらかが検
出電極４と対極５に接続される。
る。第４図は本発明による溶存オゾン測定装置の
指示増幅器の回路構成図であり、オゾンガスのプ
ラトー電流１４の領域の電圧V1を供給する定電
圧回路８とオゾンの還元により流れる電流を測定
する電流測定回路９と酸素のプラトー電流１８の
領域の電圧V2を供給する定電圧回路２０と酸素
の還元電流を測定する電流測定回路２１と切換ス
イツチ２２からなる。この切換スイツチ２２によ
り、定電圧回路８と電流測定回路９、あるいは定
電圧回路２０と電流測定回路２１のどちらかが検
出電極４と対極５に接続される。
溶存オゾン濃度測定時には切換スイツチ２２を
ａ，a′に接続させ、定電圧回路８から検出電極４
と対極５にオゾンが還元される電圧V1を供給し、
電極間に流れる電流を電流測定回路９で測定す
る。校正時には切換スイツチ２２をｂ，b′に接続
し、酸素が還元される電圧V2を定電圧回路２０
から検出電極４と対極５に供給する。次に検出器
を溶存オゾンが存在しない純水、浄水等に亜硫酸
ナトリウムを溶解させた溶存酸素濃度ゼロの校正
溶液中に浸漬しゼロ校正を実施する。続いて、前
記の純水、浄水等を空気曝気し、飽和溶存酸素溶
液とし、この校正溶液に検出器を浸漬し、溶液温
度を検出し、この溶液温度における既知の溶存酸
素濃度にスパン校正する。従つて、純水、浄水等
の溶液と亜硫酸ナトリウムと曝気用エアーと温度
計を用いて測定現場で容易に校正が実施できる。
ａ，a′に接続させ、定電圧回路８から検出電極４
と対極５にオゾンが還元される電圧V1を供給し、
電極間に流れる電流を電流測定回路９で測定す
る。校正時には切換スイツチ２２をｂ，b′に接続
し、酸素が還元される電圧V2を定電圧回路２０
から検出電極４と対極５に供給する。次に検出器
を溶存オゾンが存在しない純水、浄水等に亜硫酸
ナトリウムを溶解させた溶存酸素濃度ゼロの校正
溶液中に浸漬しゼロ校正を実施する。続いて、前
記の純水、浄水等を空気曝気し、飽和溶存酸素溶
液とし、この校正溶液に検出器を浸漬し、溶液温
度を検出し、この溶液温度における既知の溶存酸
素濃度にスパン校正する。従つて、純水、浄水等
の溶液と亜硫酸ナトリウムと曝気用エアーと温度
計を用いて測定現場で容易に校正が実施できる。
本発明による校正は溶存オゾンではなく、溶存
酸素で校正しているが、供給電圧が異なるのみで
隔膜３、検出電極４、対極５、内部液２は同一で
あるため、校正を必要とする隔膜３の汚れ、検出
電極４と対極５と内部液２の経時的な劣化等によ
る変動要因が溶存オゾンと溶存酸素のどちらの測
定値にも影響を与えるため、溶存オゾン濃度測定
装置として十分な校正ができる。実際の運用にあ
たつては溶存オゾン校正後に溶存酸素測定を行な
い、両者の関係を確立し、以後は溶存酸素のみの
校正をすることでよい。
酸素で校正しているが、供給電圧が異なるのみで
隔膜３、検出電極４、対極５、内部液２は同一で
あるため、校正を必要とする隔膜３の汚れ、検出
電極４と対極５と内部液２の経時的な劣化等によ
る変動要因が溶存オゾンと溶存酸素のどちらの測
定値にも影響を与えるため、溶存オゾン濃度測定
装置として十分な校正ができる。実際の運用にあ
たつては溶存オゾン校正後に溶存酸素測定を行な
い、両者の関係を確立し、以後は溶存酸素のみの
校正をすることでよい。
なお、上記の実施例では校正溶液としての飽和
溶存酸素溶液を使用してスパン校正を実施した
が、大気中に検出器を曝し、校正ガスとしての大
気中の酸素を測定することでスパン校正を実施す
ることができる。この校正で校正溶液の調整が必
要なく、きわめて容易に実施できる。指示増幅器
も第４図における電流測定回路２１を大気中の酸
素による電流が測定できるように変更するだけで
よい。
溶存酸素溶液を使用してスパン校正を実施した
が、大気中に検出器を曝し、校正ガスとしての大
気中の酸素を測定することでスパン校正を実施す
ることができる。この校正で校正溶液の調整が必
要なく、きわめて容易に実施できる。指示増幅器
も第４図における電流測定回路２１を大気中の酸
素による電流が測定できるように変更するだけで
よい。
(e) 発明の効果
以上の説明により明らかなように、本発明の溶
存オゾン濃度測定装置によれば、手分析や溶存オ
ゾンの標準溶液による調整のように複雑で長時間
を要す接作や標準オゾン発生装置のような特殊な
装置を必要とせず、測定現場で短時間に容易でか
つ正しい校正ができる。
存オゾン濃度測定装置によれば、手分析や溶存オ
ゾンの標準溶液による調整のように複雑で長時間
を要す接作や標準オゾン発生装置のような特殊な
装置を必要とせず、測定現場で短時間に容易でか
つ正しい校正ができる。
第１図は溶存オゾン濃度測定装置の検出器の構
造を示す一部断面図、第２図は従来の溶存オゾン
濃度測定装置の指示増幅器の構成図、第３図は電
極への供給電圧と電流の関係の一測定例を示す説
明図、第４図は本発明の溶存オゾン濃度測定装置
の一実施例における指示増幅器の回路構成図であ
る。 １……電極ホルダ、２……内部液、３……隔
膜、４……検出電極、５……対極、６……リード
線、７……リード線、８……定電圧回路、９……
電流測定回路、２０……定電圧回路、２１……電
流測定回路、２２……切換スイツチ。
造を示す一部断面図、第２図は従来の溶存オゾン
濃度測定装置の指示増幅器の構成図、第３図は電
極への供給電圧と電流の関係の一測定例を示す説
明図、第４図は本発明の溶存オゾン濃度測定装置
の一実施例における指示増幅器の回路構成図であ
る。 １……電極ホルダ、２……内部液、３……隔
膜、４……検出電極、５……対極、６……リード
線、７……リード線、８……定電圧回路、９……
電流測定回路、２０……定電圧回路、２１……電
流測定回路、２２……切換スイツチ。
１ 酸素イオン伝導性を有する固体電解質体の内
外表面に金属電極を形成し、排気ガスの接触する
側の金属電極上に白金族金属とジルコニアを含有
せしめた多孔質アルミナ系セラミツクからなる触
媒層を形成したことを特徴とする酸素センサー。
外表面に金属電極を形成し、排気ガスの接触する
側の金属電極上に白金族金属とジルコニアを含有
せしめた多孔質アルミナ系セラミツクからなる触
媒層を形成したことを特徴とする酸素センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174600A JPS5877650A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 溶存オゾン濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174600A JPS5877650A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 溶存オゾン濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877650A JPS5877650A (ja) | 1983-05-11 |
| JPH0151774B2 true JPH0151774B2 (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=15981402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56174600A Granted JPS5877650A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 溶存オゾン濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877650A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU5660290A (en) * | 1989-05-04 | 1990-11-29 | Iit Research Institute | Monitoring system and method for performing gas analysis |
| JPH0562854U (ja) * | 1992-01-30 | 1993-08-20 | 横河電機株式会社 | 残留オゾン塩素計 |
-
1981
- 1981-11-02 JP JP56174600A patent/JPS5877650A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5877650A (ja) | 1983-05-11 |
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