JPH01250751A - 有機酸濃度の測定方法及びそれに用いる測定装置 - Google Patents
有機酸濃度の測定方法及びそれに用いる測定装置Info
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- JPH01250751A JPH01250751A JP63076548A JP7654888A JPH01250751A JP H01250751 A JPH01250751 A JP H01250751A JP 63076548 A JP63076548 A JP 63076548A JP 7654888 A JP7654888 A JP 7654888A JP H01250751 A JPH01250751 A JP H01250751A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、微生物センサを用いてサンプル中の有機酸
(例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸等)を測定する方法
及びそれに用いる測定装置に関する。
(例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸等)を測定する方法
及びそれに用いる測定装置に関する。
(従来の技術)
従来より、サンプル中の酢酸濃度を測定するのに際して
、酢酸を資化する微生物、例えば酵母菌を固定化した微
生物膜を酸素電極の電極面に装置すると共に、この微生
物膜をガス透過性のフッ素系樹脂膜で覆うことにより作
成した微生物センサを用いて測定を行なうことが提案さ
れている。
、酢酸を資化する微生物、例えば酵母菌を固定化した微
生物膜を酸素電極の電極面に装置すると共に、この微生
物膜をガス透過性のフッ素系樹脂膜で覆うことにより作
成した微生物センサを用いて測定を行なうことが提案さ
れている。
この微生物センサの測定原理は、次の通りである。
すなわち、微生物センサを空気飽和した水、つまりブラ
ンク液に浸漬すると水中の酸素がフッ素系樹脂膜及び微
生物膜を順次通過して酸素電極面に間で拡散して行き、
酸素電極内に所定値の電流が流れる。
ンク液に浸漬すると水中の酸素がフッ素系樹脂膜及び微
生物膜を順次通過して酸素電極面に間で拡散して行き、
酸素電極内に所定値の電流が流れる。
さらに、空気飽和した#酸を含むサンプル液中にセンサ
を浸漬した場合、フッ素系樹脂膜を通過した酢酸ガスが
微生物膜中で資化され、同時に膜中に拡散してきた酸素
がこの資化の過程で微生物によって消費されるので、酸
素電極面まで拡散してくる酸素分子はブランク液に浸漬
した場合に比べて減少する。
を浸漬した場合、フッ素系樹脂膜を通過した酢酸ガスが
微生物膜中で資化され、同時に膜中に拡散してきた酸素
がこの資化の過程で微生物によって消費されるので、酸
素電極面まで拡散してくる酸素分子はブランク液に浸漬
した場合に比べて減少する。
従って、センサ酢酸を含むサンプル液に浸漬しなときの
酸素電極の出力電流はブランク液に浸漬したときの出力
電流よりも小さくなる。
酸素電極の出力電流はブランク液に浸漬したときの出力
電流よりも小さくなる。
そこで、この出力電流の減少量からサンプル液中の酢酸
濃度を求めることができるのである。
濃度を求めることができるのである。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このような従来の有機酸濃度測定方法及
び測定装置では、次のような問題点があった。
び測定装置では、次のような問題点があった。
つまり、酢酸測定用の微生物センサに用いる酵母菌のよ
うな微生物は、酢酸以外の有機酸、例えば10ピオン酸
、酪酸、ギ酸等を資化するため、このセンサでは酢酸以
外の有機酸にも感応してしまう、一方、測定したいサン
プル液には各種の有tR酸が混在している場合もあり、
ある特定の有機酸、例えば酢酸のみを測定したくても他
の有機酸が妨害成分となって、これが不可能となってい
たのである。
うな微生物は、酢酸以外の有機酸、例えば10ピオン酸
、酪酸、ギ酸等を資化するため、このセンサでは酢酸以
外の有機酸にも感応してしまう、一方、測定したいサン
プル液には各種の有tR酸が混在している場合もあり、
ある特定の有機酸、例えば酢酸のみを測定したくても他
の有機酸が妨害成分となって、これが不可能となってい
たのである。
特に、下水の汚泥の消化プロセスでは、汚泥の消化過程
において、酢酸、プロピオン酸、酪酸等の各種の有R酸
が生成されるが、汚泥消化の状態を監視するためにはこ
の生成された有機酸の濃度をJl定する必要があり、し
かも各種の有機酸を個別に区別して測定できなければ、
より正確に汚泥の消化進行状態を把握することが出来な
いが、従来の有機酸濃度測定方法及び測定装置ではこの
ような複数種の混在する有機酸を区別して個別に測定す
ることができなかったのである。
において、酢酸、プロピオン酸、酪酸等の各種の有R酸
が生成されるが、汚泥消化の状態を監視するためにはこ
の生成された有機酸の濃度をJl定する必要があり、し
かも各種の有機酸を個別に区別して測定できなければ、
より正確に汚泥の消化進行状態を把握することが出来な
いが、従来の有機酸濃度測定方法及び測定装置ではこの
ような複数種の混在する有機酸を区別して個別に測定す
ることができなかったのである。
この発明は、このような従来の問題点に鑑みて成された
ものであり、例えば酢酸濃度測定用の微生物センサのよ
うな同一種類の微生物センサを用いて、複数種の有機酸
が混在するサンプル液中の各種の有機酸濃度を個別に区
別して測定することができる有機酸濃度の測定方法及び
それに用いる測定装置を提供することを目的とする。
ものであり、例えば酢酸濃度測定用の微生物センサのよ
うな同一種類の微生物センサを用いて、複数種の有機酸
が混在するサンプル液中の各種の有機酸濃度を個別に区
別して測定することができる有機酸濃度の測定方法及び
それに用いる測定装置を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
この発明の有機酸濃度の測定方法は、有機酸を資化する
微生物を固定化した微生物膜を検出電極、例えば酸素電
極の検出端に取付けた微生物電極と、この微生物電極の
微生物膜を覆ってガス透過性膜を配設することにより形
成した有機酸濃度測定用微生物センサを用いて、複数の
有機酸が混在するサンプル液を測定するにあたり、前記
ガス透過性膜として孔径寸法の異なる複数の膜を用い、
測定しようとする複数の有機酸各々が単独で溶解してい
る有機酸標準濃度液と、サンプル液とに対してこれらの
複数の微生物センサによりガス透、過性膜を通過してく
る有機酸ガスを測定し、これら複数の測定値から各有機
酸の濃度を演算して求めるものである。
微生物を固定化した微生物膜を検出電極、例えば酸素電
極の検出端に取付けた微生物電極と、この微生物電極の
微生物膜を覆ってガス透過性膜を配設することにより形
成した有機酸濃度測定用微生物センサを用いて、複数の
有機酸が混在するサンプル液を測定するにあたり、前記
ガス透過性膜として孔径寸法の異なる複数の膜を用い、
測定しようとする複数の有機酸各々が単独で溶解してい
る有機酸標準濃度液と、サンプル液とに対してこれらの
複数の微生物センサによりガス透、過性膜を通過してく
る有機酸ガスを測定し、これら複数の測定値から各有機
酸の濃度を演算して求めるものである。
また、この発明は、微生物センサを用いて複数の有機酸
が混在するサンプル液の各有機酸濃度を測定するにあた
り、各有機酸標準濃度液に対してサンプル液を一定の比
率で添加した液と、サンプル液単独のものとに対して複
数の微生物センサでそのガス透過性膜を透過してくる有
機酸ガスの濃度を測定し、得られた測定値から演算によ
り各有機酸濃度を算出する測定方法をも開示する。
が混在するサンプル液の各有機酸濃度を測定するにあた
り、各有機酸標準濃度液に対してサンプル液を一定の比
率で添加した液と、サンプル液単独のものとに対して複
数の微生物センサでそのガス透過性膜を透過してくる有
機酸ガスの濃度を測定し、得られた測定値から演算によ
り各有機酸濃度を算出する測定方法をも開示する。
さらに、この発明は、有機酸を資化する微生物を固定化
した微生物膜を酸素電極の検出端として孔径の異なる複
数の膜を装着した複数の有機酸濃度測定用微生物センサ
を配設した測定部と、この測定部に対して各種有機酸標
準濃度液及びサンプル液を切換えて供給得る切換部と、
この切換部に接続された有機酸標準濃度液導入路及びサ
ンプル液導入路と、前記複数の微生物センサの出力を演
算して各有機酸濃度を算出するコンピュータとを備えた
有機酸濃度の測定装置をも開示する。
した微生物膜を酸素電極の検出端として孔径の異なる複
数の膜を装着した複数の有機酸濃度測定用微生物センサ
を配設した測定部と、この測定部に対して各種有機酸標
準濃度液及びサンプル液を切換えて供給得る切換部と、
この切換部に接続された有機酸標準濃度液導入路及びサ
ンプル液導入路と、前記複数の微生物センサの出力を演
算して各有機酸濃度を算出するコンピュータとを備えた
有機酸濃度の測定装置をも開示する。
加えて、この発明は、前記測定装置において、切換部に
対して有機酸標準濃度液導入路から一定の比率でサンプ
ル液に各々の有機酸標準濃度液を添加する添加部を設け
、測定部によりサンプル液単独のものに対して測定を行
なうと共に、サンプル液に一定の比率で各有機酸標準濃
度液を添加したものに対しても測定を行ない、これらの
測定値をコンピュータにより演算して各有機酸濃度を算
出するようにした有機酸濃度の測定装置も開示する。
対して有機酸標準濃度液導入路から一定の比率でサンプ
ル液に各々の有機酸標準濃度液を添加する添加部を設け
、測定部によりサンプル液単独のものに対して測定を行
なうと共に、サンプル液に一定の比率で各有機酸標準濃
度液を添加したものに対しても測定を行ない、これらの
測定値をコンピュータにより演算して各有機酸濃度を算
出するようにした有機酸濃度の測定装置も開示する。
(実施例)
以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。
第1図はこの発明の有機酸濃度の測定方法を実施する測
定装置の一実施例のブロック図であり、ガス透過性膜の
孔径がそれぞれ異なる有機酸濃度測定用微生物センサ1
.2.3がフローセル4に配設されている。フローセル
4に対して約30℃に水温を保つための恒温水槽5が設
けられ、また試料の供給のためのポンプ6が設けられて
いる。
定装置の一実施例のブロック図であり、ガス透過性膜の
孔径がそれぞれ異なる有機酸濃度測定用微生物センサ1
.2.3がフローセル4に配設されている。フローセル
4に対して約30℃に水温を保つための恒温水槽5が設
けられ、また試料の供給のためのポンプ6が設けられて
いる。
7は、ポンプ6に連絡する切換器であり、この切換器7
に対して洗浄水(ブランク液)を導入するブランク液導
入路8、有機酸Aの標準濃度液を供給するための有機酸
A導入路9、有機酸Bの標準濃度液を供給するための有
機酸B導入路10、有機酸Cの標準濃度液を供給するた
めの有機酸C導入路11、サンプル液を供給するだめの
サンプル液導入路12が接続されている。
に対して洗浄水(ブランク液)を導入するブランク液導
入路8、有機酸Aの標準濃度液を供給するための有機酸
A導入路9、有機酸Bの標準濃度液を供給するための有
機酸B導入路10、有機酸Cの標準濃度液を供給するた
めの有機酸C導入路11、サンプル液を供給するだめの
サンプル液導入路12が接続されている。
さらに、混合部としてのポンプ6に対して、pH調整試
薬供給部13、空気供給部14が接続されている。
薬供給部13、空気供給部14が接続されている。
15はコントローラであり、各機器の動作制御を行なう
ものである。
ものである。
そして、これらの各機器の動作制御、測定値の演算動作
はコンピュータ16により行われる。
はコンピュータ16により行われる。
上記の構成の有機酸濃度の測定装置による有機酸濃度の
測定方法について、次に説明する。
測定方法について、次に説明する。
サンプル液には31’il類の有機酸A、B、Cが混在
するものとし、サンプル液中の各有機酸濃度を測定する
場合、コントローラ15は切換器7の流路切換制御を行
ない、まず測定流路に洗浄水(ブランク液)を流すため
にブランク液導入路8を開き、流路の洗浄を行なう。
するものとし、サンプル液中の各有機酸濃度を測定する
場合、コントローラ15は切換器7の流路切換制御を行
ない、まず測定流路に洗浄水(ブランク液)を流すため
にブランク液導入路8を開き、流路の洗浄を行なう。
続いてポンプ6内に空気供給部14より空気を導入し、
ブランク液を空気飽和させ、フローセル4において微生
物センサ1〜3によりブランク液の測定を行ない、測定
結果としての電流出力はコンピュータ16に記憶される
。
ブランク液を空気飽和させ、フローセル4において微生
物センサ1〜3によりブランク液の測定を行ない、測定
結果としての電流出力はコンピュータ16に記憶される
。
次に切換器7を切換えて、有機酸Aの標準濃度液導入路
9を開き、ポンプ6内に有機酸Aの標準濃度液を導入し
、さらにP H調整試薬供給部13からρ1(調整試薬
を導入してpH3付近に調整し、同時に空気供給部14
より空気を導入して空気飽和させる。
9を開き、ポンプ6内に有機酸Aの標準濃度液を導入し
、さらにP H調整試薬供給部13からρ1(調整試薬
を導入してpH3付近に調整し、同時に空気供給部14
より空気を導入して空気飽和させる。
尚、ここで、pHを3付近に調整する理由は、有機酸は
p I−1が中性またはアルカリ性の環境下ではほぼ全
て解離してイオンとして存在するようになり、ガス透過
性膜を通過することができなくなるが、p H3付近で
はほぼ全ての有機酸が分子状態で存在し、ガス化してガ
ス透過性膜を通過することができるようになるからであ
る。
p I−1が中性またはアルカリ性の環境下ではほぼ全
て解離してイオンとして存在するようになり、ガス透過
性膜を通過することができなくなるが、p H3付近で
はほぼ全ての有機酸が分子状態で存在し、ガス化してガ
ス透過性膜を通過することができるようになるからであ
る。
p H3付近に調整され、空気飽和された有機酸Aの標
準濃度液は、フローセル4において微生物センサ1,2
.3により測定され、さらにこれらの電流出力がコンピ
ュータ16に入力され、記憶される。
準濃度液は、フローセル4において微生物センサ1,2
.3により測定され、さらにこれらの電流出力がコンピ
ュータ16に入力され、記憶される。
コンピュータ16では、前記のブランク液に対する測定
結果と、この有機酸Aに対する測定結果とから、有機M
Aの標準濃度液に対する測定値XII ・XI 2
、 X冒3が演算される。
結果と、この有機酸Aに対する測定結果とから、有機M
Aの標準濃度液に対する測定値XII ・XI 2
、 X冒3が演算される。
次に、コントローラ15は、切換器7を切換させて有機
酸Bの導入路10を開き、ポンプ6に有i酸Bの標準濃
度液を供給する。同時に、この有R酸に対してもpIf
調整を行なうと共に空気飽和を行ない、フローセル4に
供給する。
酸Bの導入路10を開き、ポンプ6に有i酸Bの標準濃
度液を供給する。同時に、この有R酸に対してもpIf
調整を行なうと共に空気飽和を行ない、フローセル4に
供給する。
フローセル4では、この有機酸Bの標準濃度液に対する
微生物センサ1,2.3による測定を行ない、その電流
出力をコンピュータ16に出力する。
微生物センサ1,2.3による測定を行ない、その電流
出力をコンピュータ16に出力する。
コンピュータ16はこの測定結果を記憶し、有機酸Aの
場合と同様にして、有機酸Bの標準濃度液に対する測定
値X2 + 、 K22 、 K23を演算する。
場合と同様にして、有機酸Bの標準濃度液に対する測定
値X2 + 、 K22 、 K23を演算する。
続いて、同様に有機酸Cの標準濃度液に対してもその測
定を行ない、コンピュータ16がX31゜K32 、
K33を演算する。
定を行ない、コンピュータ16がX31゜K32 、
K33を演算する。
さらに、サンプル液に対しても、微生物センサ1.2.
3により測定を行ない、その測定電流出力をコンピュー
タ16に与え、コンピュータ16が測定値x、、x2
、x3を演算する。 ゛コンピュータ16は、この
ようにして?A算した各有機酸標準濃度液、サンプル液
に対する測定値に対して、次に各微生物センサ1,2.
3の各有機酸A、8.Cに対する単位濃度あたりの感度
を次のように演算する。
3により測定を行ない、その測定電流出力をコンピュー
タ16に与え、コンピュータ16が測定値x、、x2
、x3を演算する。 ゛コンピュータ16は、この
ようにして?A算した各有機酸標準濃度液、サンプル液
に対する測定値に対して、次に各微生物センサ1,2.
3の各有機酸A、8.Cに対する単位濃度あたりの感度
を次のように演算する。
測定前からすでに知られている有機酸Aの標準濃度液の
濃度CI、有機酸Bの標準濃度液の濃度C2、有R酸C
の標準濃度液の濃度C3とし、各微生物センサ1.2.
3の感度Kを、 X++/C+ ″ Kl I 、 Xl
2/CI =に1 2 。
濃度CI、有機酸Bの標準濃度液の濃度C2、有R酸C
の標準濃度液の濃度C3とし、各微生物センサ1.2.
3の感度Kを、 X++/C+ ″ Kl I 、 Xl
2/CI =に1 2 。
XI 3 /C+ =に13
X21/C2=に21 、X22/C2=に22゜K2
3 /C2=に23 X31/C3=に31 、X32/C3=に32゜K3
3 /C3=に33 の式により求める。
3 /C2=に23 X31/C3=に31 、X32/C3=に32゜K3
3 /C3=に33 の式により求める。
こうして得られた、測定値XI 1 、 XI 2 、
・・パ・・、X32 、X33 ;XI 、K2 、K
3と、感度Kl l 、Kl 2 +・・・・・・、
K32 、 K33 とから、各有機酸の濃度Cx+
、CX2 、CX3を未知数とする3元連立−次方程式
を次のように立てる。
・・パ・・、X32 、X33 ;XI 、K2 、K
3と、感度Kl l 、Kl 2 +・・・・・・、
K32 、 K33 とから、各有機酸の濃度Cx+
、CX2 、CX3を未知数とする3元連立−次方程式
を次のように立てる。
K1 1 CXI +に2 I CX2+に3
1 Cx3 =XI K2 + Cx+ +に2 2 CX2+に2
3 CX3 =X2 に3 1 CXl +に3 2 Cx2+ K3
3 Cx3 = K3 そして、コンピュータ16はこの3元連立方程式を演算
してその解として、各有機酸濃度Cxl 。
1 Cx3 =XI K2 + Cx+ +に2 2 CX2+に2
3 CX3 =X2 に3 1 CXl +に3 2 Cx2+ K3
3 Cx3 = K3 そして、コンピュータ16はこの3元連立方程式を演算
してその解として、各有機酸濃度Cxl 。
Cx2 、Cx3を算出するのである。
この発明の他の実施例としては、添加法を用いてより正
確に各有m酸凛度を測定する方法がある。
確に各有m酸凛度を測定する方法がある。
第2図は、この添加法を実施する測定装置の一実施例を
示しており、第1図に示した第1実施例と同一の構成部
分は同一の符号を付して示しである。
示しており、第1図に示した第1実施例と同一の構成部
分は同一の符号を付して示しである。
この実施例の特徴とするところは、添加部としての計量
器17.18,19.20にあり、これらはそれぞれ有
機酸A標準液導入F#I9、有tf&酸B標準液導入路
10、有機酸C標準液導入路11、サンプル液導入路1
2から各有機酸標準濃度液、サンプル液の一定量を切換
器7に供給するものである。
器17.18,19.20にあり、これらはそれぞれ有
機酸A標準液導入F#I9、有tf&酸B標準液導入路
10、有機酸C標準液導入路11、サンプル液導入路1
2から各有機酸標準濃度液、サンプル液の一定量を切換
器7に供給するものである。
従って、コントローラ15が切換器7に有機酸Aの標準
濃度液を供給する指令を与えるときには、計量器17.
20が動作して有m酸Aの標準濃度液v1に対してサン
プル液Vnlが添加され、この混合液がPH調整と空気
飽和調整の後にポンプ6によりフローセル4に供給され
、ここで各微生物センサ1,2.3により有機酸濃度の
測定が行われる。
濃度液を供給する指令を与えるときには、計量器17.
20が動作して有m酸Aの標準濃度液v1に対してサン
プル液Vnlが添加され、この混合液がPH調整と空気
飽和調整の後にポンプ6によりフローセル4に供給され
、ここで各微生物センサ1,2.3により有機酸濃度の
測定が行われる。
さらに詳しく説明すると、計量器17.18゜19.2
0を用いて、順次、有機酸Aの標準濃度液vll+サン
プル液V1、有機酸Bの標準濃度液v1+サンプル液V
1、有機酸Cの標準濃度液VlI+サンプル液v1をフ
ローセル4に導入して微生物センサ1,2.3によりそ
れぞれ測定を行ない、測定値Y+ + 、 Y+ 2
、 Y+ 3 ; Y2 s 、 Y221Y23
;Y31 、Y32 + Y33をコンピュータ16に
入力する。
0を用いて、順次、有機酸Aの標準濃度液vll+サン
プル液V1、有機酸Bの標準濃度液v1+サンプル液V
1、有機酸Cの標準濃度液VlI+サンプル液v1をフ
ローセル4に導入して微生物センサ1,2.3によりそ
れぞれ測定を行ない、測定値Y+ + 、 Y+ 2
、 Y+ 3 ; Y2 s 、 Y221Y23
;Y31 、Y32 + Y33をコンピュータ16に
入力する。
さらに、サンプル液単独でフローセル4に供給し、微生
物センサ1,2.3により測定し、測定値Y、、Y2
、Y3をコンピュータ16に入力する。
物センサ1,2.3により測定し、測定値Y、、Y2
、Y3をコンピュータ16に入力する。
コンピュータ16では、上記の測定結果より、各膜孔径
での各有R酸の単位濃度あたりの感度を次の式により演
算する。但し、k=v/(V十v)である。
での各有R酸の単位濃度あたりの感度を次の式により演
算する。但し、k=v/(V十v)である。
Yl l −y、 YI I −yt
YI−y。
YI−y。
□1にII+ ”Kl、−−に口kC,kC,
kC。
kC。
Yl l −y、 ytドYI Y1寥−Y。
□コに目、□諺II+、 □コKt+kC,kC,k
cI Yl l −YI Yl ! −y、 Yl
l −y。
cI Yl l −YI Yl ! −y、 Yl
l −y。
−−に目、□冨IN、□峠■
kC,kC,kC。
次に、この感度Kを用い、サンプル液中の各有機酸濃度
Cx1 、CX2 、CX3を未知数とする次の3元連
立−次方程式を立て、この方程式を解くことにより各有
機酸濃度を算出する。
Cx1 、CX2 、CX3を未知数とする次の3元連
立−次方程式を立て、この方程式を解くことにより各有
機酸濃度を算出する。
Kl + Cxl +に2 HCx2
十に31 CX3 =X+
に1 2 Cx1 十 K2 2 C
x2+に32 CX3 =X2 Kl 3 CxI+に23 Cx2 十](33Cx3 =X3 この第2実施例の場合、サンプル液に対して各有機酸A
、B、Cの標準濃度液を一定の比率で添加し、サンプル
液中で各有機酸が実際但及ぼず測定値への影響を把握す
ることが出来るため、より正確な濃度測定が行なえるも
のとなる。
x2+に32 CX3 =X2 Kl 3 CxI+に23 Cx2 十](33Cx3 =X3 この第2実施例の場合、サンプル液に対して各有機酸A
、B、Cの標準濃度液を一定の比率で添加し、サンプル
液中で各有機酸が実際但及ぼず測定値への影響を把握す
ることが出来るため、より正確な濃度測定が行なえるも
のとなる。
尚、上記の3元連立−次方程式を解くためには、係数K
l l + K12 +・・・・・・、 K32 、
K33の間に、 Kl l :に21 :に31 ≠に+ 2 : K22 : K32 に+ 2 :に22 :に32≠に+
3:に2 3 :に3 3に+ 3 : K
2 3 : K3 3:J!:Kl l :に2
1 :に3 1の関係が成立するように各ガス透過
性膜の孔径は設定される必要がある。
l l + K12 +・・・・・・、 K32 、
K33の間に、 Kl l :に21 :に31 ≠に+ 2 : K22 : K32 に+ 2 :に22 :に32≠に+
3:に2 3 :に3 3に+ 3 : K
2 3 : K3 3:J!:Kl l :に2
1 :に3 1の関係が成立するように各ガス透過
性膜の孔径は設定される必要がある。
さらに、上記の第1実施例、第2実施例では、サンプル
液中に混在する3種類の有機酸の濃度の測定の場合には
ついて示したが、この発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、広く一般にサンプル液中のN種の有機酸
の濃度を測定したい場合には、微生物センサとして、ガ
ス透過性膜がN種の孔径の異なるものを装着した微生物
センサを用意し、測定したい有機酸それぞれの標準濃度
液導入路をサンプル液導入路と共に切換器に接続するよ
うにし、以下の手順に従って、サンプル液中のNlの各
有機酸濃度を算出することができる。
液中に混在する3種類の有機酸の濃度の測定の場合には
ついて示したが、この発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、広く一般にサンプル液中のN種の有機酸
の濃度を測定したい場合には、微生物センサとして、ガ
ス透過性膜がN種の孔径の異なるものを装着した微生物
センサを用意し、測定したい有機酸それぞれの標準濃度
液導入路をサンプル液導入路と共に切換器に接続するよ
うにし、以下の手順に従って、サンプル液中のNlの各
有機酸濃度を算出することができる。
有機酸種類がNであり、微生物センサとしてガス透過性
膜の孔径の異なるものがN種用意されているとして、各
有機酸標準濃度液及びサンプル液に対して各微生物セン
サが次のような測定値を示すとき、 微生物 微生物 微生物 センサ センサ ・・・・・・ センサ12
N 有機酸I WA準単波 Xll X+2 ・・・・・・ X
IN濃度C1 有機酸2 標準液 X21 X22 ・・・・・・ K2
N濃度C2 有機酸N R重液XN + XN 2 −−−−・−XN N濃
度CN サンプル 液濃度 XI K2 ・・・・・・ XN
x 各係数を次のように定め、 X11/CI=KIl、X12/CI=KI2゜・・・
・・・、 XI N /C1=KI NX21/C2=
に21.X22/C2=に22゜°゛°°1°、 X2
N /C2=に2 NXNI /CN=KNl 、X
N2 /CN=KN2 。
膜の孔径の異なるものがN種用意されているとして、各
有機酸標準濃度液及びサンプル液に対して各微生物セン
サが次のような測定値を示すとき、 微生物 微生物 微生物 センサ センサ ・・・・・・ センサ12
N 有機酸I WA準単波 Xll X+2 ・・・・・・ X
IN濃度C1 有機酸2 標準液 X21 X22 ・・・・・・ K2
N濃度C2 有機酸N R重液XN + XN 2 −−−−・−XN N濃
度CN サンプル 液濃度 XI K2 ・・・・・・ XN
x 各係数を次のように定め、 X11/CI=KIl、X12/CI=KI2゜・・・
・・・、 XI N /C1=KI NX21/C2=
に21.X22/C2=に22゜°゛°°1°、 X2
N /C2=に2 NXNI /CN=KNl 、X
N2 /CN=KN2 。
−=−、XN N /CN =KN N次のようなN元
連立−次方程式を立て、Kl I Cxl +に21
Cx2 +”−十K N ICx N = X +1<
12 Cxl 十に22 Cx2 +−−−−−−十K
N 2 CxN =X2KI N Cxl +に2 N
Cx2 十−−−−・−十KN N CXN =XN
この連立方程式の解として各有機酸の濃度C:xl。
連立−次方程式を立て、Kl I Cxl +に21
Cx2 +”−十K N ICx N = X +1<
12 Cxl 十に22 Cx2 +−−−−−−十K
N 2 CxN =X2KI N Cxl +に2 N
Cx2 十−−−−・−十KN N CXN =XN
この連立方程式の解として各有機酸の濃度C:xl。
Cx2.・・・・・・、CxNを求める。
また、上記の第2実施例のように添加法を利用する場合
には、N種の有機酸標準濃度液導入路とサンプル液導入
路とに標準濃度液vnl、サンプル液Vll計量する計
量器を設けて、切換器7において各種の標準濃度液v1
とサンプル液V1を混合してフローセル4に供給し、N
個の微生物センサにより測定するようにする。
には、N種の有機酸標準濃度液導入路とサンプル液導入
路とに標準濃度液vnl、サンプル液Vll計量する計
量器を設けて、切換器7において各種の標準濃度液v1
とサンプル液V1を混合してフローセル4に供給し、N
個の微生物センサにより測定するようにする。
そして、この場合のコンピュータ16による各種の有機
酸濃度演算手順は、次のようになる。
酸濃度演算手順は、次のようになる。
有R酸種類がNであり、微生物センサとしてガス透過性
膜の孔径の異なるものがN種用意されているとして、サ
ンプル液に対して各有機酸標準濃度液を一定の比率k
(=v/ (V十v))で添加したときの各微生物セン
サによる測定値、及びサンプル液単独に対する各微生物
センサによるa1定値が次のようであるとき、 微生物 微生物 微生物 センサ センサ ・・・・・・ センサ12
N 有機酸1 標準液 YII Y12 ・・・・・・ ’i
’l N濃度Ct 添加時の 測定値 有機酸2 標準液 Y21 Y22 ・・・・・・ Y2
N濃度C2 添加時の 測定値 標準液 YNI YN2 ・・・・・・ YN
N濃度CN 添加時の 測定値 “ サンプル 液濃度 Y + Y 2 ・旧・・ YN
Cyの 測定値 の感度Kを次のように定め、 次のような8元連立−次方程式を立て、Kl I Cy
l 十に2 ICy2 十・・・・・・十KN + C
yN =Y+に+ 2 C3/l +に22 Cy2
十惨・・・働・十KN 2 CyN =Y2KIN C
yl十に2 N Cy2 十・・・・・・+KN N
CyN=YNこの連立方程式の解として各有機酸の濃度
cy+ 。
膜の孔径の異なるものがN種用意されているとして、サ
ンプル液に対して各有機酸標準濃度液を一定の比率k
(=v/ (V十v))で添加したときの各微生物セン
サによる測定値、及びサンプル液単独に対する各微生物
センサによるa1定値が次のようであるとき、 微生物 微生物 微生物 センサ センサ ・・・・・・ センサ12
N 有機酸1 標準液 YII Y12 ・・・・・・ ’i
’l N濃度Ct 添加時の 測定値 有機酸2 標準液 Y21 Y22 ・・・・・・ Y2
N濃度C2 添加時の 測定値 標準液 YNI YN2 ・・・・・・ YN
N濃度CN 添加時の 測定値 “ サンプル 液濃度 Y + Y 2 ・旧・・ YN
Cyの 測定値 の感度Kを次のように定め、 次のような8元連立−次方程式を立て、Kl I Cy
l 十に2 ICy2 十・・・・・・十KN + C
yN =Y+に+ 2 C3/l +に22 Cy2
十惨・・・働・十KN 2 CyN =Y2KIN C
yl十に2 N Cy2 十・・・・・・+KN N
CyN=YNこの連立方程式の解として各有機酸の濃度
cy+ 。
Cy2+・・・・・・、CyNを求める。
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、ガス透過性膜の孔径の
異なる複数種の微生物センサそれぞれにより得られるサ
ンプル液の測定値と、複数種の有機酸の標準濃度液の測
定値とから、演算により混在する複数種の有機酸の濃度
を算出するようにしているため、複数の有機酸が混在す
るサンプル液に対しても正確に各有機酸の濃度を特定す
ることができるのである。
異なる複数種の微生物センサそれぞれにより得られるサ
ンプル液の測定値と、複数種の有機酸の標準濃度液の測
定値とから、演算により混在する複数種の有機酸の濃度
を算出するようにしているため、複数の有機酸が混在す
るサンプル液に対しても正確に各有機酸の濃度を特定す
ることができるのである。
第1図はこの発明の有機酸濃度の測定方法の一実施例に
使用する測定装置のブロック図、第2図はこの発明の有
機酸濃度の測定方法の他の実施例に用いる測定装置のブ
ロック図である。 1.2.3・・・微生物センサ 4・・・フローセル 5・・・恒温水槽6・・・
ポンプ 7・・・切換器8・・・ブランク液
導入路 9〜11・・・有機酸標準濃度液導入路12・・・サン
プル液導入路 13・・・PH調整試薬供給部 14・・・空気供給部 15・・・コントローラ16
・・・コンピュータ 17〜20・・・計量器
使用する測定装置のブロック図、第2図はこの発明の有
機酸濃度の測定方法の他の実施例に用いる測定装置のブ
ロック図である。 1.2.3・・・微生物センサ 4・・・フローセル 5・・・恒温水槽6・・・
ポンプ 7・・・切換器8・・・ブランク液
導入路 9〜11・・・有機酸標準濃度液導入路12・・・サン
プル液導入路 13・・・PH調整試薬供給部 14・・・空気供給部 15・・・コントローラ16
・・・コンピュータ 17〜20・・・計量器
Claims (4)
- (1)有機酸を資化する微生物を固定化した微生物膜を
備えた微生物電極と、この微生物電極の微生物膜を覆つ
てガス透過性膜を配設することにより形成した有機酸測
定用微生物センサを用いて複数の有機酸が混在するサン
プル液を測定するにあたり、 前記微生物センサとして、そのガス透過性膜の孔径が測
定しようとするサンプル液中の有機酸の種類と同じ数だ
け異なる複数種用意し、 これら複数種の微生物センサそれぞれのガス透過性膜を
通過してくる有機酸ガスを微生物電極により測定し、 これら複数の微生物センサの測定値から各有機酸の濃度
を次の多元連立方程式に解として算出することを特徴と
する有機酸濃度の測定方法。 有機酸種類がNであり、微生物センサとしてガス透過性
膜の孔径のことなるものがN種用意されているとして、
各有機酸標準濃度液及びサンプル液に対して各微生物セ
ンサが次のような測定値を示すとき、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ 各係数を次のように定め、 X_1_1/C_1=K_1_1、X_1_2/C_1
=K_1_2、・・・・・・、X_1_N/C_1=K
_1_NX_2_1/C_2=K_2_1、X_2_2
/C_2=K_2_2、・・・・・・、X_2_N/C
_2=K_2_NX_N_1/C_N=K_N_1、X
_N_2/C_N=K_N_2、・・・・・・、X_N
_N/C_N=K_N_N次のようなN元連立一次方程
式を立て、 K_1_1Cx_1+K_2_1Cx_2+・・・・・
・+K_N_1Cx_N=X_1K_1_2Cx_1+
K_2_2Cx_2+・・・・・・+K_N_2Cx_
N=X_2・ ・ ・ K_1_NCx_1+K_2_NCx_2+・・・・・
・+K_N_NCx_N=X_Nこの連立方程式の解と
して各有機酸の濃度Cx_1、Cx_2、・・・・・・
、Cx_Nを求める。 - (2)有機酸を資化する微生物を固定化した微生物膜を
備えた微生物電極と、この微生物電極の微生物膜を覆つ
てガス透過性膜を配設することにより形成した有機酸測
定用微生物センサを用いて複数の有機酸が混在するサン
プル液を測定するにあたり、 前記微生物センサとして、孔径の異なるガス透過性膜を
備えた複数種のものを測定しようとするサンプル液中の
有機酸の種類と同じ数だけ用意し、 これら複数種の微生物センサそれぞれのガス透過性膜を
通過してくる有機酸ガスを微生物電極により測定し、 これら複数の微生物センサの測定値から、各有機酸の濃
度を次のN元連立方程式の解として算出することを特徴
とする有機酸濃度の測定方法。 有機酸種類がNであり、微生物センサとしてガス透過性
膜の孔径の異なるものがN種用意されているとして、サ
ンプル液に対して各有機酸標準濃度液を一定の比率kで
添加したときの各微生物センサによる測定値、及び純サ
ンプル液に対する各微生物センサによる測定値が次のよ
うであるとき、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 各ガス透過性膜に対する各有機酸単位濃度あたりの感度
Kを次のように定め、 (Y_1_1−Y_1)/kC_1=K_1_1、(Y
_1_2−Y_2)/kC_1=K_1_2、・・・・
・・、(Y_1_N−Y_N)/kC_1=K_1_N
(Y_2_1−Y_1)/kC_2=K_2_1、(Y
_2_2−Y_2)/kC_2=K_2_2、・・・・
・・、(Y_2_N−Y_N)/kC_2=K_2_N
(Y_N_1−Y_1)/kC_N=K_N_1、(Y
_N_2−Y_2)/kC_N=K_N_2、・・・・
・・、(Y_N_N−Y_N)/kC_N=K_N_N
次のようなN元連立一次方程式を立て、 K_1_1Cy_1+K_2_1Cy_2+・・・・・
・+K_N_1Cy_N=Y_1K_1_2Cy_1+
K_2_2Cy_2+・・・・・・+K_N_2Cy_
N=Y_2・ ・ ・ K_1_NCy_1+K_2_NCy_2+・・・・・
・+K_N_NCy_N=Y_Nこの連立方程式の解と
して各有機酸の濃度Cy_1、Cy_2、・・・・・・
、Cy_Nを求める。 - (3)有機酸を資化する微生物を固定化した微生物膜を
酸素電極の検出端に取付けた微生物電極と、この微生物
電極の微生物膜を覆うガス透過有機酸濃度測定用微生物
センサを配設した測定部と、この測定部に供給する液の
種類を切換えるための切換部と、この切換部に連結され
た複数の有機酸標準濃度液導入路及びサンプル液導入路
と、前記微生物センサの出力を演算して各有機酸濃度を
算出するコンピュータとを備え、 前記コンピュータは、次に示す演算式により各有機酸濃
度を算出することを特徴とする有機酸濃度測定装置。 有機酸種類がNであり、微生物センサとしてガス透過性
膜の孔径のことなるものがN種用意されているとして、
各有機酸標準濃度液及びサンプル液に対して各微生物セ
ンサが次のような測定値を示すとき、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 各係数を次のように定め、 X_1_1/C_1=K_1_1、X_1_2/C_1
=K_1_2、・・・・・・、X_1_N/C_1=K
_1_NX_2_1/C_2=K_2_1、X_2_2
/C_2=K_2_2、・・・・・・、X_2_N/C
_2=K_2_NX_N_1/C_N=K_N_1、X
_N_2/C_N=K_N_2、・・・・・・、X_N
_N/C_N=K_N_N次のようなN元連立一次方程
式を立て、 K_1_1Cx_1+K_2_1Cx_2+・・・・・
・+K_N_1Cx_N=X_1K_1_2Cx_1+
K_2_2Cx_2+・・・・・・+K_N_2Cx_
N=X_2・ ・ ・ K_1_NCx_1+K_2_NCx_2+・・・・・
・+K_N_NCx_N=X_Nこの連立方程式の解と
して各有機酸の濃度Cx_1、Cx_2、・・・・・・
、Cx_Nを求める。 - (4)有機酸を資化する微生物を固定化した微生物膜を
酸素電極の検出端に取付けた微生物電極と、この微生物
電極の微生物膜を覆うガス透過性膜として孔径寸法の異
なる膜を装着した複数の有機酸濃度測定用微生物センサ
を配設した測定部と、この測定部に供給する液の種類を
切換えるための切換部と、この切換部に連結された複数
の有機酸標準濃度液導入路及びサンプル液導入路と、こ
れらの各有機酸標準濃度液導入路に対してサンプル液導
入路から一定の比率でサンプル液を添加するためのサン
プル液添加部と、前記微生物センサの出力を演算して各
有機酸濃度を算出するコンピュータとを備え、 前記コンピュータは、次に示す演算式により各有機酸濃
度を算出することを特徴とする有機酸濃度測定装置。 有機酸種類がNであり、微生物センサとしてガス透過性
膜の孔径の異なるものがN種用意されているとして、サ
ンプル液に対して各有機酸標準濃度液を一定の比率kで
添加したときの各微生物センサによる測定値、及び純サ
ンプル液に対する各微生物センサによる測定値が次のよ
うであるとき、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 各ガス透過性膜に対する各有機酸単位濃度あたりの感度
Kを次のように定め、 (Y_1_1−Y_1)/kC_1=K_1_1、(Y
_1_2−Y_2)/kC_1=K_1_2、・・・・
・・、(Y_1_N−Y_N)/kC_1=K_1_N
(Y_2_1−Y_1)/kC_2=K_2_1、(Y
_2_2−Y_2)/kC_2=K_2_2、・・・・
・・、(Y_2_N−Y_N)/kC_2=K_2_N
・ ・ ・ (Y_N_1−Y_1)/kC_N=K_N_1、(Y
_N_2−Y_2)/kC_N=K_N_2、・・・・
・・、(Y_N_N−Y_N)/kC_N=K_N_N
次のようなN元連立一次方程式を立て、 K_1_1Cy_1+K_2_1Cy_2+・・・・・
・+K_N_1Cy_N=Y_1K_1_2Cy_1+
K_2_2Cy_2+・・・・・・+K_N_2Cy_
N=Y_2・ ・ ・ K_1_NCy_1+K_2_NCy_2+・・・・・
・+K_N_NCy_N=Y_Nこの連立方程式の解と
して各有機酸の濃度Cy_1、Cy_2、・・・・・・
、Cy_Nを求める。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63076548A JPH01250751A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 有機酸濃度の測定方法及びそれに用いる測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63076548A JPH01250751A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 有機酸濃度の測定方法及びそれに用いる測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01250751A true JPH01250751A (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=13608318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63076548A Pending JPH01250751A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 有機酸濃度の測定方法及びそれに用いる測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01250751A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03188366A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-16 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電気化学式ガスセンサによる混合ガスの分析方法 |
| EP0592341A1 (fr) * | 1992-10-09 | 1994-04-13 | Etablissements Manducher S.A. | Perfectionnements aux poignées de porte à palettes basculantes |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63076548A patent/JPH01250751A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03188366A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-16 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電気化学式ガスセンサによる混合ガスの分析方法 |
| EP0592341A1 (fr) * | 1992-10-09 | 1994-04-13 | Etablissements Manducher S.A. | Perfectionnements aux poignées de porte à palettes basculantes |
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