フロー電解セル及びそれを用いた濃度定量装置、濃度定量方法
【課題】多数の線状の導体を充填して作用電極としたフロー電解セルにおいて、分析の精度を向上させることができるとともに、取り扱いが容易であり、しかも多くの試料溶液の分析をより迅速に行うことができるものを提供する。
【解決手段】このフロー電解セル１は、電解質溶液を溜める液溜部１Ｌを有した筐体１ａに、各リード線２Ａ、３Ａ、４Ａを介して所定電位とされる作用電極２、参照電極３、対極４の一部が電解質溶液に浸るように取着され、作用電極２に試料溶液を流してそれに含まれる目的成分を電解するものにおいて、作用電極２は、絶縁性の中空管２０と、中空管２０の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束２１と、を有して成り、導体の束２１は、中空管２０の後端部２０ｂから外方に延出させて液溜部１Ｌから離れた位置でリード線２Ａに接続されてなる。
【解決手段】このフロー電解セル１は、電解質溶液を溜める液溜部１Ｌを有した筐体１ａに、各リード線２Ａ、３Ａ、４Ａを介して所定電位とされる作用電極２、参照電極３、対極４の一部が電解質溶液に浸るように取着され、作用電極２に試料溶液を流してそれに含まれる目的成分を電解するものにおいて、作用電極２は、絶縁性の中空管２０と、中空管２０の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束２１と、を有して成り、導体の束２１は、中空管２０の後端部２０ｂから外方に延出させて液溜部１Ｌから離れた位置でリード線２Ａに接続されてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作用電極に所定電位を印加し、電解に要した電荷量を測定するために試料溶液中の目的成分のほぼ全てを電解するフロー電解セルに関し、また、そのフロー電解セルを用いた濃度定量装置と濃度定量方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学的に活性な目的成分を含む試料溶液を流液とする分析方法は、化学工業設備におけるプロセス制御、医療分野や化学分野における検体の迅速分析、など多くの分野で広く用いられている。このような分析方法のうち、電解を基礎とする主なものの一つとして、試料溶液に含まれる目的成分のほぼ全てを電解し、そのとき電解に要した電荷量を測定する方法（フロークーロメトリ）がある。この方法では、フロー電解セルに試料溶液が供給されると、迅速に目的成分が電解されて平衡に達するようにすることが必要である。このため、試料溶液の量に対する作用電極の導体の表面積比を様々な方法で大きくしている。例えば、特許文献１乃至３に記載のフロー電解セルは、絶縁性の中空管に多数の線状の導体であるカーボン繊維を充填して作用電極の導体の表面積を大きくし、かつ、中空管の内径を小さくすることで試料溶液の量を少なくしている。
【０００３】
図５（ａ）は、特許文献１に記載のものと同様の作用電極１０２を示す断面模式図であり、同図（ｂ）は、特許文献２、３に記載のものと同様の作用電極１０２’を示す断面模式図である。これらは、バイコールガラス管又は石英ガラス管からなる絶縁性の中空管１２０にカーボン繊維束１２１を充填している。カーボン繊維束１２１とリード線１２２の接続について、前者では、中空管１２０の前方に別のガラス管１２０Ａを設け、その外方にこれより大径であって外側からリード線１２２が接続される白金管１２０Ｂを設け、別のガラス管１２０Ａと白金管１２０Ｂとの間にカーボン繊維束１２１の一部を延出させて挟持固定している。一方、後者では、中空管１２０の長手方向の中央付近に貫通孔を形成して外側からリード線１２２が接続されるカーボン電極１２０’を埋め込み、それがカーボン繊維束１２１に接触するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６４８６９号公報
【特許文献２】特開平９−２９２３５９号公報
【特許文献３】特開平１０−１９８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前者の作用電極１０２のように中空管１２０の他に別のガラス管１２０Ａや白金管１２０Ｂを設けたり、後者の作用電極１０２’のように中空管１２０を加工してカーボン電極１２０’を埋め込んだりする構造では、それらのフロー電解セルは破損し易いので慎重な取扱いが必要であり、しかも、高価なものとなる。また、中空管１２０がバイコールガラス管又は石英ガラス管であるため、それ自体も破損し易い。従って、このようなフロー電解セルにおいて、多くの試料溶液の分析をより迅速に行うことができ、取扱いを容易にし、更に分析の精度を向上させるためには、改良の余地がある。
【０００６】
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、多数の線状の導体を充填して作用電極としたフロー電解セルにおいて、分析の精度を向上させることができるとともに、取り扱いが容易であり、しかも多くの試料溶液の分析をより迅速に行うことができるフロー電解セルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のフロー電解セルは、電解質溶液を溜める液溜部を有した筐体に、各リード線を介して所定電位とされる作用電極、参照電極、対極が該電解質溶液に浸るように取着され、該作用電極に試料溶液を流してそれに含まれる目的成分を電解するフロー電解セルにおいて、前記作用電極は、絶縁性の中空管と、中空管の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束と、を有して成り、該導体の束は、中空管の後端部から外方に延出させて前記液溜部から離れた位置で前記リード線に接続されてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のフロー電解セルは、請求項１に記載のフロー電解セルにおいて、前記中空管は、ポリテトラフルオロエチレン製であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のフロー電解セルは、請求項１又は２に記載のフロー電解セルにおいて、前記導体は、カーボン繊維であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の濃度定量装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載のフロー電解セルを備える濃度定量装置であって、前記目的成分が作用電極により電解される試料溶液の量を測定する分析用天秤を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の濃度定量装置は、請求項４に記載の濃度定量装置において、前記試料溶液を溜める試料溶液容器と、該試料溶液容器から前記作用電極に試料溶液を送る送液チューブと、を更に備え、前記分析用天秤は、フロー電解セルの前記筐体の重量を計測するか、又は、前記試料溶液容器の重量を計測するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の濃度定量方法は、請求項５に記載の濃度定量装置を用いた濃度定量方法であって、フロー電解セルの前記液溜部の液面と前記作用電極との間が接近するように制御するか、又は、前記試料溶液容器の試料溶液の液面と前記送液チューブとの間が接近するように制御するかしながら、前記分析用天秤で重量を計測することによって、試料溶液に含まれる目的成分の濃度を定量することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のフロー電解セルによれば、多数の線状の導体を充填して作用電極としたものにおいて、作用電極を、絶縁性の中空管と、中空管の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束と、を有して構成し、その導体の束を、中空管の後端から外方に延出させて液溜部から離れた位置でリード線に接続するようにしたので、リード線が試料溶液と接触して電位窓が変化することが確実に防止され、作用電極において液流の乱れが生じ難くなるため、分析の精度を向上させることができ、また、構造が簡単で丈夫になるため、取り扱いが容易となり、しかも多くの試料の分析を迅速に行うことができる。また、このフロー電解セルを用いると、高精度な濃度算出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るフロー電解セルを含む濃度定量装置を示す模式図である。
【図２】同上の別の濃度定量装置を示す模式図である。
【図３】同上のフロー電解セルの作用電極を上方から見た斜視図である。
【図４】同上のフロー電解セルを用いた実験結果を示すグラフである。
【図５】従来のフロー電解セルの作用電極を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好ましい形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るフロー電解セル１を含む濃度定量装置１０を示す模式図である。なお、フロー電解セル１は、濃度定量装置１０を用いた濃度定量のみならず、電解合成や電解反応機構の解明、金属イオンの濃縮にも使用可能である。
【００１６】
フロー電解セル１の基本構造体となる例えばガラス製の筐体１ａは、電解質溶液を溜める液溜部１Ｌを有しており、各リード線２Ａ、３Ａ、４Ａを介して所定電位とされる作用電極２、参照電極３、対極４を、液溜部１Ｌの電解質溶液に直接又は作用電極２に流れる試料溶液を介して浸るように取着している。筐体１ａは、大略下方がやや膨らんだ有底円筒状をなし、上方の略円筒部分が作用電極取着部１Ａ、下方の円筒部分が液溜部１Ｌ、そして、下方の円筒部分から斜め上方に突出形成される部分が参照電極取着部１Ｂ及び対極取着部１Ｃ、となっている。
【００１７】
作用電極２は、絶縁性の中空管２０と、中空管２０の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束２１と、を有して作用電極取着部１Ａに取着される。中空管２０は、内径が約１ｍｍ程度の管であり、筐体１ａに取着した状態で、前端部（図１における上端の部分）２０ａが筐体１ａの上端部から突出している。また、中空管２０は、後端部（図１における下端の部分）２０ｂが液溜部１Ｌに溜められる電解質溶液の液面１ＬＳに到達しているか或いはほぼ到達する長さを有しており、それにより作用電極２が液溜部１Ｌの電解質溶液に直接又は作用電極２に流れる試料溶液を介して浸ることになる。中空管２０の前端部２０ａは、送液チューブ６に接続される。目的成分が加えられた電解質溶液である試料溶液は、試料溶液容器７Ａに溜められており、試料溶液容器７Ａから、送液ポンプ（例えば、ペリスタポンプ）７によりほぼ一定速度で送液チューブ６を介して作用電極２に送られ、作用電極２を通過した試料溶液は液溜部１Ｌに元々溜められていた電解質溶液に混合する。作用電極２の構成、材質、寸法、リード線２Ａとの接続等については後に詳述する。
【００１８】
参照電極３は、例えば、ガラス製であり、管状を成し、内部に公知の形状（例えば、螺旋形状）の導体３１を配設し、内方端に隔膜３２が取着されて電解質溶液を封入し、参照電極取着部１Ｂに固定材３３を用いて取着される。導体３１は、電解質溶液に浸されている。また、隔膜３２は、液溜部１Ｌに溜められる電解質溶液に浸たるように位置決めされており、封入している電解質溶液との間で支持電解質が通過し得るものとなっている。また、参照電極３の筐体１ａの外側に位置する外方端の栓材３４を通過して導体３１が取り出され、リード線３Ａに接続されている。
【００１９】
対極４は、公知の形状（例えば、螺旋形状）の導体４１が液溜部１Ｌに溜められる電解質溶液に浸たるように配設され、栓材４４によって対極取着部１Ｃに取着され、栓材４４を通過して導体４１が取り出されてリード線４Ａに接続されている。
【００２０】
作用電極２の導体の束２１、参照電極３の導体３１、対極４の導体４１は、それぞれのリード線２Ａ、３Ａ、４Ａを介して、ポテンショスタット８により所定の電位とされる。すなわち、作用電極２には参照電極３に対し、試料溶液に含まれる目的成分を十分に酸化又は還元反応によって電解させる電位が印加される。そして、目的成分の酸化又は還元反応に起因して作用電極２と対極４間を流れる電流がクーロンメーター９で電荷量に換算される。
【００２１】
次に、作用電極２について詳述する。作用電極２の中空管２０は、試料溶液の量を少なくできるように内径を小さくしているので、各種の試料溶液に対して耐久性がある材質であるとともに、折れ難くて丈夫なものが望ましい。
【００２２】
これらの点において、中空管２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製であること、具体的にはテフロン（米国デュポン社の登録商標）製のものが最適である。このような材料にて形成された中空管２０は、試料溶液が酸性、アルカリ性のいずれにも、また有機溶媒に対しても耐久性があり、外径が２ｍｍ程度であっても、折損し難くて丈夫である。また、柔軟性に富み、軸方向において曲げることや螺旋状にすることも可能であって、更なる小型化を図ることもできる。また、試料溶液の種類に応じて軸方向の長さを変えて原材料の長いチューブから切り取ることにより、容易に製作でき、従って、作用電極２の長さも自由に調整できるため、例えば、目的成分が酸化還元の電極反応が遅いものであっても、作用電極２を長くすることでほぼ全ての電解が可能である。よって、ヒ酸やフェノール類のような有害物質或いはアスコルビン酸やＮＡＤＨのような生体関連物質などの酸化還元挙動の分析が容易になる。
【００２３】
作用電極２の線状の導体の束２１は、図３に示すように、中空管２０内部に、極めて小径の多数の導体２１ａ、２１ａ、・・・から成る導体の束２１を充填している。導体の束２１は、その前端が中空管２０の前端部２０ａとほぼ揃っており、その後端は、図１に示すように、中空管２０の後端部２０ｂから十分に長く延出させている。具体的には、１８０度曲げて折り返され、中空管２０に沿い筐体１ａの作用電極取着部１Ａの外方へ延出させている。そして、液溜部１Ｌから離れた位置、すなわち電解質溶液が存在し得る領域から確実に離れた位置で、例えば、白金のような金属製のリード線２Ａに接続されている。導体の束２１において中空管２０の後端部２０ｂから折り返されてリード線２Ａへ接続されるまでの殆どの部分は、電解質溶液が隙間に入り込まないように凝集され、電解質溶液（混合した試料溶液も含む）と電極反応しないように、被覆テープ２２で被覆されている。
【００２４】
作用電極２の導体２１ａ、２１ａ、…は、直径が例えば１０μｍ程度のカーボン繊維が用いられる。カーボン繊維は、目的成分の酸化還元の電極反応が適切に進行するような電位窓が広く、一方、柔軟であって曲げなどを行っても破断し難い。なお、カーボン繊維と同程度の性質、性能を有した導体を用いてもよい。
【００２５】
前述した導体の束２１の後端のリード線２Ａへ接続は、リード線２Ａを導体の束２１の後端に巻着してこれらの間に電気的接続がなされる。リード線２Ａを巻着することで、導体の束２１の周囲を万遍なく均一にリード線２Ａに電気的接続させることができる。また、図示はしないが、上記被覆テープ２２を延長して又は別の被覆テープや熱収縮チューブにより、巻着部分を被覆して圧着してもよい。
【００２６】
前述した作用電極２、参照電極３、対極４、が取着されている筐体１ａは、分析用天秤５の上皿に載置されている。この分析用天秤５により、目的成分が作用電極２により電解される試料溶液の量を、その前後の筐体１ａの重量を計測することで求める。分析用天秤５により得られた計測値は、試料溶液における目的成分の濃度の算出等の定量分析で用いられる。それにより、送液ポンプ７の設定値などに頼らず、高精度の分析が可能となる。これは、試料溶液が少量でありフロー電解セル１が小型軽量であるためにその重量の高精度の測定が可能であることによっている。
【００２７】
分析用天秤５は、図２に示す濃度定量装置１０’のように、試料溶液を溜めた試料溶液容器７Ａの重量を計測するものであってもよい。この場合、試料溶液容器７Ａは分析用天秤５の上皿に載置されており、目的成分が作用電極２により電解される試料溶液の量を、その前後の試料溶液容器７Ａの重量を分析用天秤５により計測することで求める。このようにすると、上記と同様に、送液ポンプ７の設定値などに頼らず、高精度の分析が可能となる。更に、試料溶液容器７Ａは作用電極２、参照電極３、対極４、が取着されている筐体１ａよりも、通常、重量の値が小さく、また、構造が簡単なので、誤差要因が少ないために高精度に測定し易く、更には、後述の実験２などで説明するように、重量の値を読む際の利点もある。なお、試料溶液容器７Ａは、図２に示すように上部を細くすると、試料溶液の蒸発を抑えることができるので、高精度な測定に寄与する。
【００２８】
次に、フロー電解セル１の使用方法について説明する。先ず、筐体１ａの液溜部１Ｌに電解質溶液を貯留し、作用電極２、参照電極３、対極４を浸しておく。作用電極２と液面１ＬＳとの間には若干の距離が有っても構わない。そして、送液ポンプ７で作用電極２に試料溶液を送る。作用電極２の中空管２０に流入した試料溶液は、導体２１ａ、２１ａ、・・・の隙間を軸方向に通過する。試料溶液に含まれる目的成分は、所定電位の導体２１ａ、２１ａ、・・・により酸化還元され、試料溶液は中空管２０から流出する。中空管２０を通過し終えるまでに、目的成分はほぼ全て電解され、そのとき電解に要した電荷量を測定する。また、そのときの重量を分析用天秤５で測定する。
【００２９】
ここで、導体の束２１が中空管２０の前端部２０ａから後端部２０ｂまで一定の線状であるので、流入した試料溶液の流れの方向が乱れることがなく、すなわち乱流が生じることなく、試料溶液は中空管２０の全区間を通過する。また、導体の束２１は、混合した試料溶液も含む電解質溶液が存在し得る領域から確実に離れた位置でリード線２Ａに接続されているので、リード線２Ａが電解質溶液と接触して酸化還元反応することにより電位窓が変化するようなことがなく、電荷量の測定に誤差が生じることが防止できる。
【００３０】
このようにして、フロー電解セル１は、中空管２０の内径を小さくしても、高精度の分析が可能であり、しかも構造が簡単で丈夫である。その結果、化学や医療分野などで多くの試料の分析を必要とするところにて、試料溶液の量を少なくして分析を短時間で行うことができる。また、持ち運び易く、取り扱い易いため、現場での分析が容易である。
【００３１】
図４は、フロー電解セル１の性能を確認するために、それを用いてサイクリックボルタモグラムを求めた実験１の実験結果である。横軸が参照電極３に対する作用電極２の電位であり、縦軸が電流値である。試料溶液は、０．５ｍＭ ［Ｆｅ（ＣＮ）６］３−を目的成分として含み、１ＭＫＣｌを支持電解質として含むものである。送液ポンプ７から０．２ｍｌ／分で送液しながら、作用電極２の電位を掃引速度１ｍＶ／分で変化させて記録した。参照電極３の導体３１は銀／塩化銀とした。液溜部１Ｌに貯留した電解質溶液は１ＭＫＣｌを支持電解質とするものである。同図の実線の曲線Ａ１がその結果を示すボルタモグラムである。同図の破線の曲線Ａ２は、曲線Ａ１との比較のために、１ＭＫＣｌのみを含む試料溶液について行った結果のボルタモグラムである。
【００３２】
曲線Ａ１は約０．１５〜０．３５Ｖの電位の範囲で急峻な曲線である。可逆な１電子還元反応を示す理想的な曲線となっている。その範囲よりも負電位側では電流値（約−２００μＡ）がほぼ一定であるので、安定したほぼ１００％の還元反応が起こっている。また、その範囲よりも正電位側では電流値がほぼ０になっているので、残余電流（バックグラウンド電流）が少ないことが分かる。従って、フロー電解セル１は、ＳＮ比が良好で高精度の定量分析ができるものであることが分かる。
【００３３】
次に、極めて高精度な濃度算出が可能な濃度定量方法について説明する。この濃度定量方法は、図２に示した濃度定量装置１０’を用いたものであって、分析用天秤５で試料溶液容器７Ａの重量の値を読む際に、試料溶液容器７Ａの試料溶液の液面７ＬＳと送液チューブ６との間が接近するように制御しながら、重量を計測する。これは、送液チューブ６が試料溶液の中まで入り込んでいると、送液チューブ６への浮力により読み取る重量の値が変わるので、送液チューブ６の存在による影響を最小限に抑えるためである。送液チューブ６の存在による影響を最小限に抑えるためには、送液チューブ６を液面７ＬＳから離して測定するのが理想的であるが、気泡が入ってしまう。よって、送液チューブ６の端が液面７ＬＳすれすれに引き上げられた状態、すなわち、送液チューブ６の端と液面７ＬＳとの間に界面張力による試料溶液が僅かに存在する状態が好ましい。なお、送液チューブ６の端と液面７ＬＳとの間の距離の制御は、少なくとも分析用天秤５で試料溶液容器７Ａの重量の値を読む際に行えばよい。
【００３４】
送液チューブ６の端と液面７ＬＳとの間の距離の制御は、人間の手によって行うのが最も簡単であるが、公知の画像認識技術を用いて液面７ＬＳの高さを自動で認識することにより送液チューブ６の高さを自動位置制御してもよい。
【００３５】
この濃度定量方法の検証のために実験２を行った。試料溶液は、所定の濃度のＦｅ３＋を目的成分として含み、１Ｍ Ｈ２ＳＯ４を支持電解質として含むものである。液溜部１Ｌに貯留した電解質溶液は１Ｍ Ｈ２ＳＯ４を支持電解質とするものである。参照電極３の導体３１は銀／塩化銀とした。作用電極２の電位を、Ｆｅ３＋がＦｅ２＋に１００％還元される電位である０．２Ｖとして、送液ポンプ７から０．２ｍｌ／分の流速で２０分間送液した前後で試料溶液容器７Ａの重量の値を読み、精度を求めるためにこれを５回繰り返した。そして、分析用天秤５で得られた重量から電荷量の理論値を求め、クーロンメーター９で得られた電荷量の実験値と比較して電解効率を算出した。クーロンメーター９で得られた電荷量は、バックグラウンド電流による電荷量を差し引いている。試料溶液のＦｅ３＋の濃度が５×１０−４Ｍ、１×１０−４Ｍ、５×１０−５Ｍの場合で行った電解効率の算出の結果を、表１に示す。表１より、電解効率の精度は±０．１〜±０．２％であり、極めて高精度である。よって、この濃度定量方法を用いれば、極めて高精度な濃度算出が可能であることが分かる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
なお、図１に示した濃度定量装置１０を用いた濃度定量方法では、作用電極２等への浮力の影響を抑えるために、フロー電解セル１の液溜部１Ｌの液面１ＬＳと作用電極２との間が接近するように制御することも可能である。この場合、作用電極２の構造の複雑さから、液面１ＬＳと作用電極２との間の距離の制御は、図２に示した濃度定量装置１０’を用いた濃度定量方法に比べて余り容易ではないが、公知の画像認識技術および位置制御技術を用いて作用電極２の高さを自動制御したり、筐体１ａに排出口を設けて液面１ＬＳを一定に保つようにしたりすることもできる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態に係るフロー電解セルについて説明したが、本発明は、上述の実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、筐体１ａの形状を変えることは任意であるし、また、液溜部１Ｌの上部に開閉可能な排出口を筐体１ａに設け、一の試料の分析が終わるとそれを開いて溜まった試料溶液も含む電解質溶液の一部を排出するようにして、連続して他の試料溶液を分析し易くすることもできる。
【符号の説明】
【００３９】
１ フロー電解セル
１ａ 筐体
１Ｌ 液溜部
１ＬＳ 液溜部の液面
２ 作用電極
２Ａ 作用電極のリード線
２０ 中空管
２０ａ 中空管の前端部
２０ｂ 中空管の後端部
２１ 作用電極の導体の束
２１ａ 導体の束を構成する導体
３ 参照電極
４ 対極
５ 分析用天秤
６ 送液チューブ
７ 送液ポンプ
７Ａ 試料溶液容器
７ＬＳ 試料溶液容器の液面
８ ポテンショスタット
９ クーロンメーター
１０ 濃度定量装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作用電極に所定電位を印加し、電解に要した電荷量を測定するために試料溶液中の目的成分のほぼ全てを電解するフロー電解セルに関し、また、そのフロー電解セルを用いた濃度定量装置と濃度定量方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学的に活性な目的成分を含む試料溶液を流液とする分析方法は、化学工業設備におけるプロセス制御、医療分野や化学分野における検体の迅速分析、など多くの分野で広く用いられている。このような分析方法のうち、電解を基礎とする主なものの一つとして、試料溶液に含まれる目的成分のほぼ全てを電解し、そのとき電解に要した電荷量を測定する方法（フロークーロメトリ）がある。この方法では、フロー電解セルに試料溶液が供給されると、迅速に目的成分が電解されて平衡に達するようにすることが必要である。このため、試料溶液の量に対する作用電極の導体の表面積比を様々な方法で大きくしている。例えば、特許文献１乃至３に記載のフロー電解セルは、絶縁性の中空管に多数の線状の導体であるカーボン繊維を充填して作用電極の導体の表面積を大きくし、かつ、中空管の内径を小さくすることで試料溶液の量を少なくしている。
【０００３】
図５（ａ）は、特許文献１に記載のものと同様の作用電極１０２を示す断面模式図であり、同図（ｂ）は、特許文献２、３に記載のものと同様の作用電極１０２’を示す断面模式図である。これらは、バイコールガラス管又は石英ガラス管からなる絶縁性の中空管１２０にカーボン繊維束１２１を充填している。カーボン繊維束１２１とリード線１２２の接続について、前者では、中空管１２０の前方に別のガラス管１２０Ａを設け、その外方にこれより大径であって外側からリード線１２２が接続される白金管１２０Ｂを設け、別のガラス管１２０Ａと白金管１２０Ｂとの間にカーボン繊維束１２１の一部を延出させて挟持固定している。一方、後者では、中空管１２０の長手方向の中央付近に貫通孔を形成して外側からリード線１２２が接続されるカーボン電極１２０’を埋め込み、それがカーボン繊維束１２１に接触するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６４８６９号公報
【特許文献２】特開平９−２９２３５９号公報
【特許文献３】特開平１０−１９８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前者の作用電極１０２のように中空管１２０の他に別のガラス管１２０Ａや白金管１２０Ｂを設けたり、後者の作用電極１０２’のように中空管１２０を加工してカーボン電極１２０’を埋め込んだりする構造では、それらのフロー電解セルは破損し易いので慎重な取扱いが必要であり、しかも、高価なものとなる。また、中空管１２０がバイコールガラス管又は石英ガラス管であるため、それ自体も破損し易い。従って、このようなフロー電解セルにおいて、多くの試料溶液の分析をより迅速に行うことができ、取扱いを容易にし、更に分析の精度を向上させるためには、改良の余地がある。
【０００６】
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、多数の線状の導体を充填して作用電極としたフロー電解セルにおいて、分析の精度を向上させることができるとともに、取り扱いが容易であり、しかも多くの試料溶液の分析をより迅速に行うことができるフロー電解セルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のフロー電解セルは、電解質溶液を溜める液溜部を有した筐体に、各リード線を介して所定電位とされる作用電極、参照電極、対極が該電解質溶液に浸るように取着され、該作用電極に試料溶液を流してそれに含まれる目的成分を電解するフロー電解セルにおいて、前記作用電極は、絶縁性の中空管と、中空管の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束と、を有して成り、該導体の束は、中空管の後端部から外方に延出させて前記液溜部から離れた位置で前記リード線に接続されてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のフロー電解セルは、請求項１に記載のフロー電解セルにおいて、前記中空管は、ポリテトラフルオロエチレン製であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のフロー電解セルは、請求項１又は２に記載のフロー電解セルにおいて、前記導体は、カーボン繊維であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の濃度定量装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載のフロー電解セルを備える濃度定量装置であって、前記目的成分が作用電極により電解される試料溶液の量を測定する分析用天秤を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の濃度定量装置は、請求項４に記載の濃度定量装置において、前記試料溶液を溜める試料溶液容器と、該試料溶液容器から前記作用電極に試料溶液を送る送液チューブと、を更に備え、前記分析用天秤は、フロー電解セルの前記筐体の重量を計測するか、又は、前記試料溶液容器の重量を計測するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の濃度定量方法は、請求項５に記載の濃度定量装置を用いた濃度定量方法であって、フロー電解セルの前記液溜部の液面と前記作用電極との間が接近するように制御するか、又は、前記試料溶液容器の試料溶液の液面と前記送液チューブとの間が接近するように制御するかしながら、前記分析用天秤で重量を計測することによって、試料溶液に含まれる目的成分の濃度を定量することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のフロー電解セルによれば、多数の線状の導体を充填して作用電極としたものにおいて、作用電極を、絶縁性の中空管と、中空管の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束と、を有して構成し、その導体の束を、中空管の後端から外方に延出させて液溜部から離れた位置でリード線に接続するようにしたので、リード線が試料溶液と接触して電位窓が変化することが確実に防止され、作用電極において液流の乱れが生じ難くなるため、分析の精度を向上させることができ、また、構造が簡単で丈夫になるため、取り扱いが容易となり、しかも多くの試料の分析を迅速に行うことができる。また、このフロー電解セルを用いると、高精度な濃度算出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るフロー電解セルを含む濃度定量装置を示す模式図である。
【図２】同上の別の濃度定量装置を示す模式図である。
【図３】同上のフロー電解セルの作用電極を上方から見た斜視図である。
【図４】同上のフロー電解セルを用いた実験結果を示すグラフである。
【図５】従来のフロー電解セルの作用電極を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好ましい形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るフロー電解セル１を含む濃度定量装置１０を示す模式図である。なお、フロー電解セル１は、濃度定量装置１０を用いた濃度定量のみならず、電解合成や電解反応機構の解明、金属イオンの濃縮にも使用可能である。
【００１６】
フロー電解セル１の基本構造体となる例えばガラス製の筐体１ａは、電解質溶液を溜める液溜部１Ｌを有しており、各リード線２Ａ、３Ａ、４Ａを介して所定電位とされる作用電極２、参照電極３、対極４を、液溜部１Ｌの電解質溶液に直接又は作用電極２に流れる試料溶液を介して浸るように取着している。筐体１ａは、大略下方がやや膨らんだ有底円筒状をなし、上方の略円筒部分が作用電極取着部１Ａ、下方の円筒部分が液溜部１Ｌ、そして、下方の円筒部分から斜め上方に突出形成される部分が参照電極取着部１Ｂ及び対極取着部１Ｃ、となっている。
【００１７】
作用電極２は、絶縁性の中空管２０と、中空管２０の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束２１と、を有して作用電極取着部１Ａに取着される。中空管２０は、内径が約１ｍｍ程度の管であり、筐体１ａに取着した状態で、前端部（図１における上端の部分）２０ａが筐体１ａの上端部から突出している。また、中空管２０は、後端部（図１における下端の部分）２０ｂが液溜部１Ｌに溜められる電解質溶液の液面１ＬＳに到達しているか或いはほぼ到達する長さを有しており、それにより作用電極２が液溜部１Ｌの電解質溶液に直接又は作用電極２に流れる試料溶液を介して浸ることになる。中空管２０の前端部２０ａは、送液チューブ６に接続される。目的成分が加えられた電解質溶液である試料溶液は、試料溶液容器７Ａに溜められており、試料溶液容器７Ａから、送液ポンプ（例えば、ペリスタポンプ）７によりほぼ一定速度で送液チューブ６を介して作用電極２に送られ、作用電極２を通過した試料溶液は液溜部１Ｌに元々溜められていた電解質溶液に混合する。作用電極２の構成、材質、寸法、リード線２Ａとの接続等については後に詳述する。
【００１８】
参照電極３は、例えば、ガラス製であり、管状を成し、内部に公知の形状（例えば、螺旋形状）の導体３１を配設し、内方端に隔膜３２が取着されて電解質溶液を封入し、参照電極取着部１Ｂに固定材３３を用いて取着される。導体３１は、電解質溶液に浸されている。また、隔膜３２は、液溜部１Ｌに溜められる電解質溶液に浸たるように位置決めされており、封入している電解質溶液との間で支持電解質が通過し得るものとなっている。また、参照電極３の筐体１ａの外側に位置する外方端の栓材３４を通過して導体３１が取り出され、リード線３Ａに接続されている。
【００１９】
対極４は、公知の形状（例えば、螺旋形状）の導体４１が液溜部１Ｌに溜められる電解質溶液に浸たるように配設され、栓材４４によって対極取着部１Ｃに取着され、栓材４４を通過して導体４１が取り出されてリード線４Ａに接続されている。
【００２０】
作用電極２の導体の束２１、参照電極３の導体３１、対極４の導体４１は、それぞれのリード線２Ａ、３Ａ、４Ａを介して、ポテンショスタット８により所定の電位とされる。すなわち、作用電極２には参照電極３に対し、試料溶液に含まれる目的成分を十分に酸化又は還元反応によって電解させる電位が印加される。そして、目的成分の酸化又は還元反応に起因して作用電極２と対極４間を流れる電流がクーロンメーター９で電荷量に換算される。
【００２１】
次に、作用電極２について詳述する。作用電極２の中空管２０は、試料溶液の量を少なくできるように内径を小さくしているので、各種の試料溶液に対して耐久性がある材質であるとともに、折れ難くて丈夫なものが望ましい。
【００２２】
これらの点において、中空管２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製であること、具体的にはテフロン（米国デュポン社の登録商標）製のものが最適である。このような材料にて形成された中空管２０は、試料溶液が酸性、アルカリ性のいずれにも、また有機溶媒に対しても耐久性があり、外径が２ｍｍ程度であっても、折損し難くて丈夫である。また、柔軟性に富み、軸方向において曲げることや螺旋状にすることも可能であって、更なる小型化を図ることもできる。また、試料溶液の種類に応じて軸方向の長さを変えて原材料の長いチューブから切り取ることにより、容易に製作でき、従って、作用電極２の長さも自由に調整できるため、例えば、目的成分が酸化還元の電極反応が遅いものであっても、作用電極２を長くすることでほぼ全ての電解が可能である。よって、ヒ酸やフェノール類のような有害物質或いはアスコルビン酸やＮＡＤＨのような生体関連物質などの酸化還元挙動の分析が容易になる。
【００２３】
作用電極２の線状の導体の束２１は、図３に示すように、中空管２０内部に、極めて小径の多数の導体２１ａ、２１ａ、・・・から成る導体の束２１を充填している。導体の束２１は、その前端が中空管２０の前端部２０ａとほぼ揃っており、その後端は、図１に示すように、中空管２０の後端部２０ｂから十分に長く延出させている。具体的には、１８０度曲げて折り返され、中空管２０に沿い筐体１ａの作用電極取着部１Ａの外方へ延出させている。そして、液溜部１Ｌから離れた位置、すなわち電解質溶液が存在し得る領域から確実に離れた位置で、例えば、白金のような金属製のリード線２Ａに接続されている。導体の束２１において中空管２０の後端部２０ｂから折り返されてリード線２Ａへ接続されるまでの殆どの部分は、電解質溶液が隙間に入り込まないように凝集され、電解質溶液（混合した試料溶液も含む）と電極反応しないように、被覆テープ２２で被覆されている。
【００２４】
作用電極２の導体２１ａ、２１ａ、…は、直径が例えば１０μｍ程度のカーボン繊維が用いられる。カーボン繊維は、目的成分の酸化還元の電極反応が適切に進行するような電位窓が広く、一方、柔軟であって曲げなどを行っても破断し難い。なお、カーボン繊維と同程度の性質、性能を有した導体を用いてもよい。
【００２５】
前述した導体の束２１の後端のリード線２Ａへ接続は、リード線２Ａを導体の束２１の後端に巻着してこれらの間に電気的接続がなされる。リード線２Ａを巻着することで、導体の束２１の周囲を万遍なく均一にリード線２Ａに電気的接続させることができる。また、図示はしないが、上記被覆テープ２２を延長して又は別の被覆テープや熱収縮チューブにより、巻着部分を被覆して圧着してもよい。
【００２６】
前述した作用電極２、参照電極３、対極４、が取着されている筐体１ａは、分析用天秤５の上皿に載置されている。この分析用天秤５により、目的成分が作用電極２により電解される試料溶液の量を、その前後の筐体１ａの重量を計測することで求める。分析用天秤５により得られた計測値は、試料溶液における目的成分の濃度の算出等の定量分析で用いられる。それにより、送液ポンプ７の設定値などに頼らず、高精度の分析が可能となる。これは、試料溶液が少量でありフロー電解セル１が小型軽量であるためにその重量の高精度の測定が可能であることによっている。
【００２７】
分析用天秤５は、図２に示す濃度定量装置１０’のように、試料溶液を溜めた試料溶液容器７Ａの重量を計測するものであってもよい。この場合、試料溶液容器７Ａは分析用天秤５の上皿に載置されており、目的成分が作用電極２により電解される試料溶液の量を、その前後の試料溶液容器７Ａの重量を分析用天秤５により計測することで求める。このようにすると、上記と同様に、送液ポンプ７の設定値などに頼らず、高精度の分析が可能となる。更に、試料溶液容器７Ａは作用電極２、参照電極３、対極４、が取着されている筐体１ａよりも、通常、重量の値が小さく、また、構造が簡単なので、誤差要因が少ないために高精度に測定し易く、更には、後述の実験２などで説明するように、重量の値を読む際の利点もある。なお、試料溶液容器７Ａは、図２に示すように上部を細くすると、試料溶液の蒸発を抑えることができるので、高精度な測定に寄与する。
【００２８】
次に、フロー電解セル１の使用方法について説明する。先ず、筐体１ａの液溜部１Ｌに電解質溶液を貯留し、作用電極２、参照電極３、対極４を浸しておく。作用電極２と液面１ＬＳとの間には若干の距離が有っても構わない。そして、送液ポンプ７で作用電極２に試料溶液を送る。作用電極２の中空管２０に流入した試料溶液は、導体２１ａ、２１ａ、・・・の隙間を軸方向に通過する。試料溶液に含まれる目的成分は、所定電位の導体２１ａ、２１ａ、・・・により酸化還元され、試料溶液は中空管２０から流出する。中空管２０を通過し終えるまでに、目的成分はほぼ全て電解され、そのとき電解に要した電荷量を測定する。また、そのときの重量を分析用天秤５で測定する。
【００２９】
ここで、導体の束２１が中空管２０の前端部２０ａから後端部２０ｂまで一定の線状であるので、流入した試料溶液の流れの方向が乱れることがなく、すなわち乱流が生じることなく、試料溶液は中空管２０の全区間を通過する。また、導体の束２１は、混合した試料溶液も含む電解質溶液が存在し得る領域から確実に離れた位置でリード線２Ａに接続されているので、リード線２Ａが電解質溶液と接触して酸化還元反応することにより電位窓が変化するようなことがなく、電荷量の測定に誤差が生じることが防止できる。
【００３０】
このようにして、フロー電解セル１は、中空管２０の内径を小さくしても、高精度の分析が可能であり、しかも構造が簡単で丈夫である。その結果、化学や医療分野などで多くの試料の分析を必要とするところにて、試料溶液の量を少なくして分析を短時間で行うことができる。また、持ち運び易く、取り扱い易いため、現場での分析が容易である。
【００３１】
図４は、フロー電解セル１の性能を確認するために、それを用いてサイクリックボルタモグラムを求めた実験１の実験結果である。横軸が参照電極３に対する作用電極２の電位であり、縦軸が電流値である。試料溶液は、０．５ｍＭ ［Ｆｅ（ＣＮ）６］３−を目的成分として含み、１ＭＫＣｌを支持電解質として含むものである。送液ポンプ７から０．２ｍｌ／分で送液しながら、作用電極２の電位を掃引速度１ｍＶ／分で変化させて記録した。参照電極３の導体３１は銀／塩化銀とした。液溜部１Ｌに貯留した電解質溶液は１ＭＫＣｌを支持電解質とするものである。同図の実線の曲線Ａ１がその結果を示すボルタモグラムである。同図の破線の曲線Ａ２は、曲線Ａ１との比較のために、１ＭＫＣｌのみを含む試料溶液について行った結果のボルタモグラムである。
【００３２】
曲線Ａ１は約０．１５〜０．３５Ｖの電位の範囲で急峻な曲線である。可逆な１電子還元反応を示す理想的な曲線となっている。その範囲よりも負電位側では電流値（約−２００μＡ）がほぼ一定であるので、安定したほぼ１００％の還元反応が起こっている。また、その範囲よりも正電位側では電流値がほぼ０になっているので、残余電流（バックグラウンド電流）が少ないことが分かる。従って、フロー電解セル１は、ＳＮ比が良好で高精度の定量分析ができるものであることが分かる。
【００３３】
次に、極めて高精度な濃度算出が可能な濃度定量方法について説明する。この濃度定量方法は、図２に示した濃度定量装置１０’を用いたものであって、分析用天秤５で試料溶液容器７Ａの重量の値を読む際に、試料溶液容器７Ａの試料溶液の液面７ＬＳと送液チューブ６との間が接近するように制御しながら、重量を計測する。これは、送液チューブ６が試料溶液の中まで入り込んでいると、送液チューブ６への浮力により読み取る重量の値が変わるので、送液チューブ６の存在による影響を最小限に抑えるためである。送液チューブ６の存在による影響を最小限に抑えるためには、送液チューブ６を液面７ＬＳから離して測定するのが理想的であるが、気泡が入ってしまう。よって、送液チューブ６の端が液面７ＬＳすれすれに引き上げられた状態、すなわち、送液チューブ６の端と液面７ＬＳとの間に界面張力による試料溶液が僅かに存在する状態が好ましい。なお、送液チューブ６の端と液面７ＬＳとの間の距離の制御は、少なくとも分析用天秤５で試料溶液容器７Ａの重量の値を読む際に行えばよい。
【００３４】
送液チューブ６の端と液面７ＬＳとの間の距離の制御は、人間の手によって行うのが最も簡単であるが、公知の画像認識技術を用いて液面７ＬＳの高さを自動で認識することにより送液チューブ６の高さを自動位置制御してもよい。
【００３５】
この濃度定量方法の検証のために実験２を行った。試料溶液は、所定の濃度のＦｅ３＋を目的成分として含み、１Ｍ Ｈ２ＳＯ４を支持電解質として含むものである。液溜部１Ｌに貯留した電解質溶液は１Ｍ Ｈ２ＳＯ４を支持電解質とするものである。参照電極３の導体３１は銀／塩化銀とした。作用電極２の電位を、Ｆｅ３＋がＦｅ２＋に１００％還元される電位である０．２Ｖとして、送液ポンプ７から０．２ｍｌ／分の流速で２０分間送液した前後で試料溶液容器７Ａの重量の値を読み、精度を求めるためにこれを５回繰り返した。そして、分析用天秤５で得られた重量から電荷量の理論値を求め、クーロンメーター９で得られた電荷量の実験値と比較して電解効率を算出した。クーロンメーター９で得られた電荷量は、バックグラウンド電流による電荷量を差し引いている。試料溶液のＦｅ３＋の濃度が５×１０−４Ｍ、１×１０−４Ｍ、５×１０−５Ｍの場合で行った電解効率の算出の結果を、表１に示す。表１より、電解効率の精度は±０．１〜±０．２％であり、極めて高精度である。よって、この濃度定量方法を用いれば、極めて高精度な濃度算出が可能であることが分かる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
なお、図１に示した濃度定量装置１０を用いた濃度定量方法では、作用電極２等への浮力の影響を抑えるために、フロー電解セル１の液溜部１Ｌの液面１ＬＳと作用電極２との間が接近するように制御することも可能である。この場合、作用電極２の構造の複雑さから、液面１ＬＳと作用電極２との間の距離の制御は、図２に示した濃度定量装置１０’を用いた濃度定量方法に比べて余り容易ではないが、公知の画像認識技術および位置制御技術を用いて作用電極２の高さを自動制御したり、筐体１ａに排出口を設けて液面１ＬＳを一定に保つようにしたりすることもできる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態に係るフロー電解セルについて説明したが、本発明は、上述の実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、筐体１ａの形状を変えることは任意であるし、また、液溜部１Ｌの上部に開閉可能な排出口を筐体１ａに設け、一の試料の分析が終わるとそれを開いて溜まった試料溶液も含む電解質溶液の一部を排出するようにして、連続して他の試料溶液を分析し易くすることもできる。
【符号の説明】
【００３９】
１ フロー電解セル
１ａ 筐体
１Ｌ 液溜部
１ＬＳ 液溜部の液面
２ 作用電極
２Ａ 作用電極のリード線
２０ 中空管
２０ａ 中空管の前端部
２０ｂ 中空管の後端部
２１ 作用電極の導体の束
２１ａ 導体の束を構成する導体
３ 参照電極
４ 対極
５ 分析用天秤
６ 送液チューブ
７ 送液ポンプ
７Ａ 試料溶液容器
７ＬＳ 試料溶液容器の液面
８ ポテンショスタット
９ クーロンメーター
１０ 濃度定量装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質溶液を溜める液溜部を有した筐体に、各リード線を介して所定電位とされる作用電極、参照電極、対極が該電解質溶液に浸るように取着され、該作用電極に試料溶液を流してそれに含まれる目的成分を電解するフロー電解セルにおいて、
前記作用電極は、絶縁性の中空管と、中空管の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束と、を有して成り、該導体の束は、中空管の後端部から外方に延出させて前記液溜部から離れた位置で前記リード線に接続されてなることを特徴とするフロー電解セル。
【請求項２】
請求項１に記載のフロー電解セルにおいて、
前記中空管は、ポリテトラフルオロエチレン製であることを特徴とするフロー電解セル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフロー電解セルにおいて、
前記導体は、カーボン繊維であることを特徴とするフロー電解セル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のフロー電解セルを備える濃度定量装置であって、
前記目的成分が作用電極により電解される試料溶液の量を測定する分析用天秤を更に備えることを特徴とする濃度定量装置。
【請求項５】
請求項４に記載の濃度定量装置において、
前記試料溶液を溜める試料溶液容器と、
該試料溶液容器から前記作用電極に試料溶液を送る送液チューブと、を更に備え、
前記分析用天秤は、フロー電解セルの前記筐体の重量を計測するか、又は、前記試料溶液容器の重量を計測するものであることを特徴とする濃度定量装置。
【請求項６】
請求項５に記載の濃度定量装置を用いた濃度定量方法であって、
フロー電解セルの前記液溜部の液面と前記作用電極との間が接近するように制御するか、又は、前記試料溶液容器の試料溶液の液面と前記送液チューブとの間が接近するように制御するかしながら、前記分析用天秤で重量を計測することによって、試料溶液に含まれる目的成分の濃度を定量することを特徴とする濃度定量方法。
【請求項１】
電解質溶液を溜める液溜部を有した筐体に、各リード線を介して所定電位とされる作用電極、参照電極、対極が該電解質溶液に浸るように取着され、該作用電極に試料溶液を流してそれに含まれる目的成分を電解するフロー電解セルにおいて、
前記作用電極は、絶縁性の中空管と、中空管の内部に軸方向に平行に配列して充填された線状の導体の束と、を有して成り、該導体の束は、中空管の後端部から外方に延出させて前記液溜部から離れた位置で前記リード線に接続されてなることを特徴とするフロー電解セル。
【請求項２】
請求項１に記載のフロー電解セルにおいて、
前記中空管は、ポリテトラフルオロエチレン製であることを特徴とするフロー電解セル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフロー電解セルにおいて、
前記導体は、カーボン繊維であることを特徴とするフロー電解セル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のフロー電解セルを備える濃度定量装置であって、
前記目的成分が作用電極により電解される試料溶液の量を測定する分析用天秤を更に備えることを特徴とする濃度定量装置。
【請求項５】
請求項４に記載の濃度定量装置において、
前記試料溶液を溜める試料溶液容器と、
該試料溶液容器から前記作用電極に試料溶液を送る送液チューブと、を更に備え、
前記分析用天秤は、フロー電解セルの前記筐体の重量を計測するか、又は、前記試料溶液容器の重量を計測するものであることを特徴とする濃度定量装置。
【請求項６】
請求項５に記載の濃度定量装置を用いた濃度定量方法であって、
フロー電解セルの前記液溜部の液面と前記作用電極との間が接近するように制御するか、又は、前記試料溶液容器の試料溶液の液面と前記送液チューブとの間が接近するように制御するかしながら、前記分析用天秤で重量を計測することによって、試料溶液に含まれる目的成分の濃度を定量することを特徴とする濃度定量方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１８６４６０（Ｐ２００９−１８６４６０Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８３９（Ｐ２００９−２８３９）
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（５９７０６５３２９）学校法人 龍谷大学 (120)
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（５９７０６５３２９）学校法人 龍谷大学 (120)
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