JPS5848844A - イオン活量測定器具 - Google Patents

イオン活量測定器具

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JPS5848844A
JPS5848844A JP56146730A JP14673081A JPS5848844A JP S5848844 A JPS5848844 A JP S5848844A JP 56146730 A JP56146730 A JP 56146730A JP 14673081 A JP14673081 A JP 14673081A JP S5848844 A JPS5848844 A JP S5848844A
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JP
Japan
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ion
layer
liquid
terminals
bridge
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JP56146730A
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English (en)
Inventor
Osamu Seshimoto
修 瀬志本
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/307Disposable laminated or multilayered electrodes

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  • Electrochemistry (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イオン活動度)測定用のイオン活鼠測定器具に関するも
のであり、さらにM’(−細には、被検試料液として、
水,生物体液(例えば全面。
血漿,血清,尿L[ど)、水溶液(例えば酒。
ワインやビール,雨水、河川水,I−、水,工場排水な
ど)のイオン活動度またはイオン活量をボテンシオメト
リツクに測定ずイ)のにイJ用なイオン一度またはイオ
ン活紹測定用のイオン活縫測定器具に関するものである
本発明のイオン濃度またはイオン活量測定用のイオン活
量測定器具におけイ)’#’4極とは一般に十妊池或は
単憧と称せられているものと同一の構成のものである。
一般に生物体孜中或は水m液中のKq)、 Na■。
caO, Clo 、 1■co3(−)等のmmイオ
ya度またはイオン活量を選択的に測定することは臨床
医学的或はT条約に重要なものであり、そのため湿式の
イオン選択電極を用いる方法が14イ、に提案、実施さ
れている。
Vチ” であり、電極の保守、洗浄、コンディショニング等を行
う必要があり、スナ命も短くまた破損しやすいなどの欠
点な有するもので、・び理面に16いて厄介なもので゛
ありかつ高4曲で・あった。更に、測定時には、電極ヘ
ッドを毎回カップ等の什器に入れられた被検試料液に光
分に浸漬する必要があるために、数百μで以上の被検試
料液を必要とするものであった。かかる連成イオン選択
電極の欠点を鑑みて、支持体」−に4層積層構造の電極
を設け、全体をフィルム状に構成した乾式の固体電極が
特開昭52−142584号に開下されている。このよ
うなフィルム状の固体イオン選択′「に極においては、
微少1′?t(例、58g 〜50 μe ) 0)被
検試料液を該電極の所定位置に点着させ測定を行う形式
がとられている。第1図において、’iノfi米の41
曽槓層(置端を崩するフィルム状固体イオン城択電極]
、Oの一実h111例を7J′、、ず。図中、支持体1
9の」−には、金属層11、水不溶性金属地層12、参
照電解質層13、イオン、’:id4+< I冑1・1
の順に積層された4層積層構造の固体電極が支持されて
いる。好ましい一実施態様としては金属層11が銀であ
り、水手# lt1金属塩層12が塩化銀であり、参照
′1イ解質層13としては塩化カリウムの親水性有機ポ
リマーバインター分散層である。
次に、上記フィルム状固体電極は4層積層構造に限られ
るものではなく他の構成のt(j極をも用いることかで
きる。例えば、特願昭55−92378号においては、
第1図で示す参照′電解質層1;3が除かれ、水不溶性
金属塩層12上に直接有機物質から成るイオン選択層1
4を設けている3層積層構造のフィルム状1古1体電俺
が開示されている。さらに特開昭#48−82897号
には水不溶性金属塩層12、および参照電解質層13の
両者が省略され、金属層11の上に直接イオン交換物質
を含むイオンノ:1す択層14が設けられてなる2層構
造のフィルム状固体電極が開示されている。
てj塩化銀の層構成の場合には、例えば特開昭55−8
97旧号においてハロゲンイオン透過性の被榎層として
規定されている、酢r波セルロース、ポリメタアクリル
酸、ポリアクリル酸、ポリ(2−ヒドロギシェナルアク
リレート)青の層を前記塩化銀の層に設ければよいか、
このJ二うなハロゲンイオン透過性の被ネ了f層をも本
明細暑中においてはイオン選択層ということにする。
1−述の固体電極2個を用いたイオン活量測定器共が米
14!I特許第4,053,381号に開示されている
。このイオン活量測定器共は第2図に示すように、第1
図に示したフィルム状固体イオン選択電極10.10の
2個をフレーム31に電極10,10を互に絶縁した状
態で設け、このフィルム状固体イオン選択電極1o。
10間を多孔性部材等から形成した多孔性ブリッジ(以
下、単にブリッジという。)20により接続してなるも
のであり、電位側(または電位表示装置)51がリード
緋s2,53を介して電極10.10のそれぞれの金属
層11と接続されている。測定の際は電極上に設けられ
た液だめ部28.29に各々被検試料液と標準溶液を滴
下点着し、前記被検試料液と標準溶液が毛細管現象によ
りブリッジ20内を浸透し、ブリッジ20のほぼ中央に
て両液の接触が生じイオン連結が実現したときに、電極
10.10間の電位差を電位a151により測定するこ
とにより被検試料液中に含まれる被検イオン鏝度あるい
はイオン活量を測定することができる。
ブリッジ20は特開昭55−20499号に開示されて
いるように種々の組成の三層トリラミネートから形成で
きる。第3図はブリッジ20の断面を示すための第2図
のS−8二点鎖線にそう断面概念図である。図示されて
いる」二う(、・こ)゛リッジは液だめ郡28お」二び
29を待つ平たい複合細片であり、この孔に浴数41.
42の71!i I′商が点者される。フ゛リッジ20
は(8)無孔性のノ戊部支持層22、これは電極に向い
ている(1〕)中間多孔性層21および(C)頂部無孔
性疎水性層24、これは電極がら放れている、h・ら構
成されている。
このブリッジから市:極への被検試料l夜または標準欣
の流れ出しによる′市袷のM間知絡を防止するため、ブ
リッジは液だめ部2)3および290周囲だけは少7f
くとも′l−a極に対してシールされている。
中間多孔層21の例として多孔性紙、メンプラノフィル
ター、糸、織物等でk)す、ここにイ父/jXj 41
 :lεよび42が吸収されてイオンの移動とその結果
接触が実現される。液だめ部28および29に浴液滴を
置いた場合、液は孔をli&j I、かつ、瑣部崩24
+に大ぎな蓋を形成し、次いで5秒ないし30秒の間に
層21に吸収される。谷液滴からの液体はブリッジのほ
ぼ中火にて接触が生じイオン連結が実現されるまでブリ
ッジ中に拡がる。また、液だめ部28および29を満た
すのに十分な液が未吸収のまま残存する。
多孔性14月用層として好ましい材料のその他の例は特
開昭52−142584号に記載されている。
このよつ7ヨイオン活量測定器具においては、少量の被
検試料液および標準m液を用いてイオン(震度またはイ
オン活量測定を行なうことがでさ、また、測定毎に廃果
されるいわゆる使い捨ての器具であるため、電極の保守
、洗浄、コンデイシヨニングを行う必要がなく、取扱い
が大変容易であるという利点を有するか、反面1111
定Tσに廃采されるため電極を構成する高価なA、g等
の金属、A、gCl等の金属塩が測定Toに消費される
という欠点、またイオン選択性物質は前述したようにイ
オン選択能を有する有機化合物(イオンキャリヤー)、
ギヤリヤー溶媒および有機ポリマーバインダーからなる
が、イオンキャリヤーはイオン交換物質、クラウンエー
テル化合物または抗生物質(例えはカリウムイオン選択
性のものとt、−Cパリノマイシン等)であるがパリノ
マイシン等のイオンキャリヤーは前Wa A g 等の
金属およびA−g C1等の金属塩とともに測定後回収
せしめようとすると、回収操作の際にイオンギヤリヤー
が人体に刺着し悪影響を及ぼすおそれがあり好ましくな
い。
従って、本発明の目的は高価なAg等の金属あるいはA
、g(完等の金属塩が繰り返し利用−することができ、
かつイオン選択性物質に接触することなしに高価なAg
等の金属、AgC7等の金属塩を容易に回収しつるイオ
ン活量測定器具を提供することにある。
本発明のイオン活量測定器具は、「端子」を挿入するだ
めの開口部を有する支持板、この支持板上に設けられた
イオン選択m、および前記支持板の開口部の」一方にお
いてこのイオン選択層に被検液および参照液(標準液)
、または被検液を接触させる手段からなる。ここで「端
子」とは少なくともAg等の金属を有したものであり、
好ましくはAg等の金属と塩化値等の前記金属の水不溶
性塩の接触した構造の端子(この場合、端子状固体参照
電憧または端子状固体単極という。)であり、この端子
がイオン選択層を有するイオン活量測定器具に支持板の
開口部より接触せしめられた際、上述した固体イオン選
択電極を構成しうるものであればいかなる態様も許され
る。
従って、Ag等の金属を有した端子を測定時に支持板に
設けられた開口部に挿入することにより、端子を繰り返
し使用することができ、かつまたイオン選択層の影響を
受けることなくA、g等の金属を容易に回収することが
できるという利点を有する。
以下、本発明のイオン活量測定器具につき詳+1ili
+に説明する。第4図は本発明のイオン活重測定器具の
第1来施態什を示す斜視図であり、第5図は第4図のV
l、 −Vl、 jl、li向図である。
、i、: ’J< MU ;lx塊tt14 kヨ2 
i〕ノ;tliA−r(jp A 月1 (7)開[1
@VS 38゜;(1〕を旬するソ持板33+にイオン
;+q択検層14設げ、さ【)に二のイオン選択層1,
1Fに1iif+Tす;It タOu)tm MS F
t(1りrs rび+* #!y&を4’l:#すく)
人−めの2つの亀、だめi’i[(28,29を有すイ
)不・化t1一部]」舌、か1”)形成されたブリッジ
20る・設けてなる4、イオン1ili% IIJ−ま
ノ、−はイぢノン−用晴d川定時にイオン【〕り択1ψ
!114と17′&)・」す(せし、ぬられイ、)瑞r
61,62は金枳層11、このイ1¥−1−j(層を形
成する金Ii’4ど同一の金!用をイ」す4)水手a〒
性:i′H属塩j曽12からなり、水手浴性徽箱1品層
12が11”」)並イオン、IIJ〈択層14に伏)呻
せしめられろ」、クシ(なっている。錨”+”f 61
.、 62な形1iY−4イ)M、捧的拐刺としてば1
)1j述したように〈シ1tム層11どしてtXg、水
手俗I’11.4;: tl+う塩層12として1〜g
 (”、’ eがあげもねる。
本′太施1川51・1(を用いてイオン製出またはイメ
ン1占11Fの氾11定41ティfうためにば、′「K
位旧5Iのリード+1>n 52 、 5 ’3を各々
端子(うl、62のく1ンJ114層11に汰Aη′1
;シ、その仮端子61.62を′ダぐ印1iニー(,0
4のJJ向(/(移送[7、支持板3:3のしiln 
i小38.3<)に仲人し一1滴当な汀−力によりイオ
ンJJζ択ノ曽1・1に月−4と一4″る3、子−a)
f外和υ検試利液ならびに件をず1ダ4′ブリツジ2o
に設け ら i+  八−液だ 2ノ)部 28.z 
 9 に点ノ、旨 し5、  [山ii?谷がブリッジ
中をe1シタしj3剛(が生じた時(fi’市1’=7
g−t (土たは′「11位六軍装置1イ)51で゛t
1イf☆、差を41115ik #−ることにより・1
オン(γ、γ世上た(よイ4゛ンi古計の測定を7jな
うことができ≧:)1h dl’l 5’rf終了後は
端子6]、62を支持板;3′3の開1’l i<lX
3 +< 。
′、39から取り出し7、(す7用ずみの・イオン)′
J((択層1・1を有するイオンを占1Jt(則定器共
は廃東される3、岩[たなイオンン占−F扛4川5屁を
r丁なう場合(土床使用σル1オン活損測定器具イ(°
前述1〜だのと同様に使用して行なうことができる。
このように、本実//iii悪様においては藁価なA−
g等を有する端子が繰り返し2使川することかできイオ
ン活量測定に費す費用が低減l〜、さらに予めイオン選
択層と金属層が外囲1されているので、容易にイオン選
択物質や萬価なA、 g等の金属を回収することができ
る。
1−:1ilS L、た実施態様(rc :に?いては
端子が金属層およびこの金属の水手俗411:金絹廓層
がら構成されていたが、水不溶性金属1:〜M層12土
にt5照’l’li !ッ「ノ貴層を設けてもよい。
第61ン:げ本発明のイオンIN”i fii測定器具
の第2実施態様な〉J(゛ず断面図であイ)が、本実/
+イlj態4>AにMいCは端イ61,62が金1萬の
みがら形JJ(さ旧゛Cオ6す、金祠層11が直接イオ
ン〕′i<択層14に接触し7うるようになっている。
人1h1としてはA、 g 、 P 1. 、  Cu
等が使用することかでとる。なお測定法は前記第一実施
態様と同様で5札る3、 第7図は本発明のイオン活拓測定器其の第:3実//i
ii悪椋を示す断面図であるが、本実施態様においては
端子61.62力匈1状にノヒ成されており、測定時に
剣状端子61.62をイオン選択ハ゛☆14に差込む方
式を11″y、るものである。(jl’−って、イオン
J釈択層]、4の厚さはある程焦二厚く形I攻されてい
るのが好ましい。イ(図においては端子−b ]、 +
  62は金属層11および水不溶性金属塩)*4 ]
 2を有しているが第2実施IJ、’様と同位に金属層
11の4から構成してもよい。
第8図は本発明のイオン活量a1++定洲其の第・1.
実施態様な示寸余l視図、第9図は第8図のIX −I
X断面図であイ)。
本実施態様におし・ではブリッジ2oが支持板:う3中
に内、截ぜしめられた形成を有l〜でおり、イオン選択
層]4が端子挿入用開口部:38゜3つに設けられてい
る。従って、−股にイオンキャリア溶媒を含有したイオ
ン選択層17I」−にブリッジ9を]妥着せしめるのは
困難なことであるが、このような困難さは本実施態様に
おいては生じ/fい。
第10図は本発明のイオン活縫測定器其の第5実施態様
を示す断面図である。本実施態様においては多孔性部材
にKCl等の電解′Kを含有せしめた参照電W−f質層
13を設けたものであり端子61.62が参照電解質層
13に1夛(甲1;シ5る。にうになっている4、/f
お、端子−61゜(i 2の11針伏としては第7図に
小されるようにji状(・′にし1、診1(ぜijj 
)す441i↓八11:3に差込む方式を取り一こむよ
いのばもI・)ろんである6゜第111ン目−Y本発明
のイ」ンン占ト辻6川云暑)汁具の第6実施態様を示−
J−HJi而図面図ルラるが、本実施:?x、!41、
+とに1dいCは、ン゛リソ、/20がイ1用斤二時以
負11に(j、イオン選取)曽14と分νilfさ2)
シを一片≧で設け1”〕れている13(III−′)で
測定時には彼検試1(1液および憤(等数4・・f」ン
置択層141′に設けられlこイダだ・)奢′小28.
29に沼]下し/こf麦フ゛リツゾ20をイオンノ′)
り択層14十に設置1う■せ(7めることに」−り被検
試料液ならひに憚準フイダのイオン林!Iiυを生じぜ
1〜め、そのイ夛イオン洟41’el砦] 4に接+q
i+させられた端子61.62のそ41ぞ引1の金属縁
11間の電位差を軍缶泪51゛で瀧人取る形式がlid
 l’、+ねる。。
・ト実hfIi悪様においては、被検試利敵−j6よび
1ハQf14LL代の液だめ部28.29・・、の点堝
一時間か5゛4なってもよいし、さらにブリッジ20 
tcより液だめ部が密閉させられるので液の蒸発が防止
さA”−3M度のよい測定が1″工える利点がある6、
第12図は本発明のイオン7占h(測定器具の第7実i
A態様を示す11)「面図であイ)。
不実施、1π様においては前記第;3実施態様と同様に
イオン選択層14とブリッジ20が仔馬[1された構造
を有し、ていく)。
下方に7& 1ごめ郡28,29な有するブリッジ20
を備えた支持体27を配17、上1jに支持板33に取
り付けられたイオン選択層14があイ)。
本実施態様においては前記実施態様と同様に、測定時に
は液だめ部28.29がW1閉させられる利点を有する
とともに端子61,62が」一方よりイオン迅択層14
にLピ接されろ形式を有するので測定が行ないやすいと
いう利点をイイする。
第13図は本発明の第8実施態様を示す胴祝図である。
本実施態様は多数個のブリッジ20をフレギシゾルな支
持板33士に設けらねたイオン1、!ti択層■4に配
したイオン活量測定用フ・イルム34を測定時前(すバ
トローイ・状の供給用ハウジング70に図に示すように
送り出し回転4qt+ 71に巻回した状態で収納し、
測定の場合には前記フィルムの−’−6#liを受納用
・・ウジング72内の巻取り軸73に巻着せしめ、端子
61゜62上に支持板33の開口部38.39が一致す
るようイオン活量a11]定川フイルノ、34を矢印7
4方向に巻取り++ql+ 73で移送する。端子fi
l、62上に支持板33の開rZ] 7jll 63 
64が位置したならば、液だめ部28.29に被検試料
液ならびに標7≠液をそれぞね点着[2、その後端子6
1..62を支持板3;3の開1−1部38.39を通
して・イオン選択層14に接触せしめることによりイオ
ン(# IJtまたはイオンY古鰯゛の4川定を行なう
のである。
一度測定が終了したならば端子61.62を支持板33
の開口部より引き出し、イオン活量測定用フィルム34
を矢印74の方向に転送し、未使用のブリッジが端子6
1.62の七に位置するようにし、新たなイオン活計測
定を行なうことができる。
イオン活量(fil定用の全てのブリッジ20が使用さ
才Iると、イオン活量測定用フィルムは受納用ハウジン
グ72に納められることになる。
本実施態様においては、測定前はイオン選択層14が供
給用]・ウジング70に納められており、測定後におい
ては受納用・・ウシング72に納められるので、イオン
選択層1・1の取り扱いが容易であるとともに測定後の
処理も容易である。
さらに本実施態様においては写真機に通常団用され−C
いる′di動ワインダーの様なものを使用し、イオン活
計測定とイオン活量測定用フ、イルム転送を組み合わせ
てシステム的にすればさらにイオン活量測定が容易に行
わしめることが可能となる。
なお上記各実施例において、2対以上の端子を設け、さ
らに各々の電極対に対応させて、相異なるイオン選択層
を本発明のイオン活量測定器具に設けることにより、一
度の点者で相異なるイオンのa度またはイ乞ン活)栓な
同時に測定することもできる。
第14図は本発明のイオン活量測定器具の第9実/7a
i態様を示す断面図であり、イオン濃度またはイオン活
量の絶対d(]1定を行なうもので・ある。
本実1filj i7!4様においては支持鈑3;3内
部にイオン選択層14が設けられており、子方には一つ
の液だめ部28を有しており、この液だめ部28の下方
には一つの端子挿入用の開口部138をイーイしている
。液だめ部28はKCl等を含1角゛シた寒天j幅槁9
0により1規定のKC1溶液1)2に接触しうるように
なっており、さらにに、Cd浴液92には標準電)會9
4がfffっており、標早電極37と端子61との間に
電位差計51が設けられている。従って、被検試料敵を
液だめ部28に点層後瑞子61を開口部38よりイオン
選択層14に接触せしめることにより、イオン鍋度また
はイオン活inの絶対測定を行うことができる。
以−ト詳細に説明したように本発明のイオン活量測定器
具をイオン濃度またはイオン活量の測定に使用すれば、
A、 g等の高価な金属を消費することがないし、さら
にイオン選択層に影響されることなしに、A、g等の高
価な金属を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は4層積層構造を崩するフィルム状固体イオン選
択電極の一実施例を示す断面図、第2図は2個の固体′
電極を有した従来のイオン測定器具の概略図、 第3図は第2図のS−8断面図、 第4図は本発明のイオン測定器共の第1実施態様の斜視
図、 第5図は第4図のVI−、V’l断面図、第6図は本発
明の第2実施態様の断面図、第7図は本発明の第3実施
態様の断面図、第8図は本発明の第4実施態様の斜視図
、第9図は第8図のIX−IX断面図、 第10図は本発明の第5実施態様の断面図、81λ11
図は本発明の第6実施態様の断面図、8g12図は本発
明の第7実施態様の断面図、第13図は本発明の第8実
施態様の断面図、第1・1図は本発明の第9実施態様の
断面図である。 10・・・・・・フィルム状固体イオン選択電極11・
・・・・・金属層または銀層 12・・・・・・水溶性金属塩層または塩化銀層13・
・・参照電解質層  14・・・イオン選択層18  
・・電気接続端子部  19・・・支   持   体
20・・・多孔性ブリッジ  21・・・中間多孔性層
22・・・無孔性の底部支持層24・・・頂部無孔性疎
水性層27・・・ブリッジの支持体 28 、29・・・・・・・・・液だめ部(液体試料点
着孔)30・・・イ第4占庸11症器具枠31・・・支
   持   枠32 ・・・ カ      ノ<−
−−33・・・支持板またはフレキシブル支持板34・
・・・・・・・・・・・イオン情景測定フィルム38.
39・・・・・・端子挿入用開口部旧、42・・・液 
      滴 51・・・・・・・・・・・・電位1または電位表示装
置52.53・・・・・・リ  −   ド  線61
.62・・・・・・端       子63.64・・
・・・・端子の挿入方向を示す矢印70・・・・・・・
・・・・・供給用ハウジング71・・・・・・・・・・
・・送り出し回転軸72・・・・・・・・・・・受納用
ハウジング73・・・・・・・・・・・・巻   取 
  リ   軸90・・・・・・・・・・・・寒   
天   塩   橋92・・・・・・・・・・・・1規
定f(C4’水溶液94・・・・・・・・・・・・標 
  準   電   極第1図 第2図 特開昭58− 48844 (ン) 第4図 ≠4へ・ −274− 第11図 ノθ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  端イを押入するための肘11j ’i’rl
    Iを有する支持板、このゲ持板の上に設けられたイオン
    J′:り択層1.tt; 、i−びf]jf M!:支
    持板の1Jii r+部の+ノjにおいてこのイオン選
    択層に液を接J’l’l!さぜる手段からなるイオン活
    量測定器具。
  2. (2)  前記液を接触させイ)手段が前記イオン詞択
    層の1−に設けられた散だめ部であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のイオンl合量4川定器J実
  3. (3) 前記面を接触させる手段が前記イオン3−1j
    4択層とは別14りで前出−1イオンIノ<沢ハdの人
    聞にAJ向(〜てiQ: JジfぜI〜めら第1る支持
    1(・十にhけられた液だめ81りであるととを特徴と
    する特許請求の胛囲第1)自記i1.Qのイオン清量測
    定冷ン其6.
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