JPH07117520B2 - ナトリウムイオン選択性電極 - Google Patents
ナトリウムイオン選択性電極Info
- Publication number
- JPH07117520B2 JPH07117520B2 JP61200973A JP20097386A JPH07117520B2 JP H07117520 B2 JPH07117520 B2 JP H07117520B2 JP 61200973 A JP61200973 A JP 61200973A JP 20097386 A JP20097386 A JP 20097386A JP H07117520 B2 JPH07117520 B2 JP H07117520B2
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- JP
- Japan
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- sodium
- sodium ion
- selective electrode
- sensitive
- electrode
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はナトリウムイオン選択性電極に係り、特に血液
などの生体液中のナトリウムイオン濃度を選択的にかつ
精度よく測定するに好適なナトリウムイオン選択性電極
に関する。
などの生体液中のナトリウムイオン濃度を選択的にかつ
精度よく測定するに好適なナトリウムイオン選択性電極
に関する。
生体液、特に血清や血漿中のナトリウムイオン濃度を測
定する方法として炎光光度法やイオン電極法があるが、
操作性及び保守性などの点から後者の方法が広く採用さ
れつつある。ナトリウムイオンを測定するイオン選択性
電極にはガラス膜電極とニユートラルキヤリアをイオン
感応物質とし、可塑剤及び母材（ポリ塩化ビニルなど）
から成る高分子支持液膜型電極との２種類があり、既に
実用に供されている。ところで、ニユートラルキヤリア
をリガンドとするイオン選択性電極は、文献“Hungaria
n Scientific Instruments 41,1（7977）”に記載され
ているように親油性アニオン（例えば、チオシアン酸イ
オン、過塩素酸イオン）の影響を受け、その影響は可塑
剤に高い誘電率を有するものを用いると大きくなる。ビ
ス（12−クラウン−４）化合物を感応物質とするナトリ
ウムイオン選択性電極においても親油性アニオンの影響
を受けるが、特開昭58−92852号公報に記載のビス（12
−クラウン−４）を感応物質とするナトリウムイオン選
択性電極においては、上記親油性アニオンの影響につい
て配慮されていなかつた。
定する方法として炎光光度法やイオン電極法があるが、
操作性及び保守性などの点から後者の方法が広く採用さ
れつつある。ナトリウムイオンを測定するイオン選択性
電極にはガラス膜電極とニユートラルキヤリアをイオン
感応物質とし、可塑剤及び母材（ポリ塩化ビニルなど）
から成る高分子支持液膜型電極との２種類があり、既に
実用に供されている。ところで、ニユートラルキヤリア
をリガンドとするイオン選択性電極は、文献“Hungaria
n Scientific Instruments 41,1（7977）”に記載され
ているように親油性アニオン（例えば、チオシアン酸イ
オン、過塩素酸イオン）の影響を受け、その影響は可塑
剤に高い誘電率を有するものを用いると大きくなる。ビ
ス（12−クラウン−４）化合物を感応物質とするナトリ
ウムイオン選択性電極においても親油性アニオンの影響
を受けるが、特開昭58−92852号公報に記載のビス（12
−クラウン−４）を感応物質とするナトリウムイオン選
択性電極においては、上記親油性アニオンの影響につい
て配慮されていなかつた。
ここに、新油性アニオンは、血液あるいは尿中に存在
し、一般には生体中におけるナトリウム検出に好適なも
のである。
し、一般には生体中におけるナトリウム検出に好適なも
のである。
上記従来技術に述べたビス（12−クラウン−４）を感応
物質とするナトリウム選択性電極においては親油性アニ
オンによる影響が配慮されておらず、血清などの実試料
を測定した時の測定値の信頼性に問題があつた。本発明
の目的は、親油性アニオンの影響を受けず、測定値の信
頼性を向上できるナトリウムイオン選択性電極を提供す
ることにある。
物質とするナトリウム選択性電極においては親油性アニ
オンによる影響が配慮されておらず、血清などの実試料
を測定した時の測定値の信頼性に問題があつた。本発明
の目的は、親油性アニオンの影響を受けず、測定値の信
頼性を向上できるナトリウムイオン選択性電極を提供す
ることにある。
このような目的を達成するために、本発明は、ビス（12
−クラウン−４）化合物をナトリウムイオン感応物質と
して含む感応膜を備えたナトリウムイオン選択性電極に
おいて、前記感応膜は添加剤としてテトラキス［3,5−
ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ホウ酸ナトリウ
ムを含むことを特徴とするものである。
−クラウン−４）化合物をナトリウムイオン感応物質と
して含む感応膜を備えたナトリウムイオン選択性電極に
おいて、前記感応膜は添加剤としてテトラキス［3,5−
ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ホウ酸ナトリウ
ムを含むことを特徴とするものである。
ニユートラルキヤリアを感応物質とするナトリウムイオ
ン選択性電極は、試料溶液中のナトリウムイオンがナト
リウムイオン選択性電極用感応膜内に分配され、膜中の
感応物質と錯体をつくり、膜中を拡散することにより、
試料溶液中のナトリウムイオン濃度に応じた起電力を発
生する。試料溶液中に親油性アニオンが存在すると、ナ
トリウムイオンと感応物質との錯体の対イオンとして親
油性アニオンが感応膜内に分配され、アニオンによる輸
率が無視できなくなるために本来のナトリウムイオン濃
度に対する起電力よりも低くなる。実際、ナトリウムイ
オン選択性電極により同濃度の塩化ナトリウムとチオシ
アン酸ナトリウムを用いて起電力を測定すると、同濃度
のナトリウムイオンが存在するにもかかわらずそれぞれ
の溶液を測定した時の起電力は異なり、電極電位の乖離
が認められる。感応膜内にあらかじめ親脂質性を示すテ
トラキス［3,5−ビス（トリフルオロメチル）フェニ
ル］ホウ酸ナトリウムのナトリウム液を分散させてお
き、感応物質−ナトリウムイオン−有機ホウ酸イオンの
三体錯体を生成させておけば、試料溶液中に親油性アニ
オンが存在してもこれによる電極電位への影響を排除で
きる。
ン選択性電極は、試料溶液中のナトリウムイオンがナト
リウムイオン選択性電極用感応膜内に分配され、膜中の
感応物質と錯体をつくり、膜中を拡散することにより、
試料溶液中のナトリウムイオン濃度に応じた起電力を発
生する。試料溶液中に親油性アニオンが存在すると、ナ
トリウムイオンと感応物質との錯体の対イオンとして親
油性アニオンが感応膜内に分配され、アニオンによる輸
率が無視できなくなるために本来のナトリウムイオン濃
度に対する起電力よりも低くなる。実際、ナトリウムイ
オン選択性電極により同濃度の塩化ナトリウムとチオシ
アン酸ナトリウムを用いて起電力を測定すると、同濃度
のナトリウムイオンが存在するにもかかわらずそれぞれ
の溶液を測定した時の起電力は異なり、電極電位の乖離
が認められる。感応膜内にあらかじめ親脂質性を示すテ
トラキス［3,5−ビス（トリフルオロメチル）フェニ
ル］ホウ酸ナトリウムのナトリウム液を分散させてお
き、感応物質−ナトリウムイオン−有機ホウ酸イオンの
三体錯体を生成させておけば、試料溶液中に親油性アニ
オンが存在してもこれによる電極電位への影響を排除で
きる。
更に、本発明に係る前記感応膜は、添加剤としてテトラ
キス［3,5−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ホ
ウ酸ナトリウムを用いたので、前記フェニル基にメチル
基等のアルキル基が導入されたものに比較して安定性に
優れており、その分、ナトリウムイオン選択性電極の親
油性陰イオンによる妨害低減に、より有効である。
キス［3,5−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ホ
ウ酸ナトリウムを用いたので、前記フェニル基にメチル
基等のアルキル基が導入されたものに比較して安定性に
優れており、その分、ナトリウムイオン選択性電極の親
油性陰イオンによる妨害低減に、より有効である。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
本発明では、第１図に示した構造を有するビス（12−ク
ラウン−４）化合物を感応物質とした。
ラウン−４）化合物を感応物質とした。
第１の実施例では上記感応物質を6.5wt％、可塑剤にア
ジピン酸ジオクチル（誘電率：約４）を66.4wt％、添加
剤としてテトラフエニルホウ酸ナトリウムを0.5wt％、P
VC（ポリ塩化ビニル）を26.6wt％含有するナトリウムイ
オン選択性電極用感応膜を製膜した。第２図は実施例で
製膜した感応膜１を銀／塩化銀電極２及び内部溶液３を
収納した電極筒４に接着して構成したナトリウムイオン
選択性電極の断面図である。第３図は本発明によるナト
リウムイオン選択性電極により、塩化ナトリウム、塩化
カリウム及びチオシアン酸ナトリウムに対する電位応答
を調べた結果である。カリウムイオンに対する選択係数
（〔Ｋ＋〕＝100mmol/）は約0.01と良好であり、塩化
ナトリウムとチオシアン酸ナトリウムに対する電極電位
はナトリウムイオン濃度が10-5〜10-1mol/の間でほぼ
同じになり、親油性アニオンによる影響を排除すること
ができる。添加剤の濃度が多くなると、添加剤のイオン
交換性と感応物質のイオン配位との競争反応で前者が支
配的となり、ナトリウムイオン選択性電極の選択性が変
わつてしまう。従つて、テトラフエニルホウ酸ナトリウ
ムの濃度は感応物質に対して５〜50モル％、望ましくは
10モル％前後が好ましい。
ジピン酸ジオクチル（誘電率：約４）を66.4wt％、添加
剤としてテトラフエニルホウ酸ナトリウムを0.5wt％、P
VC（ポリ塩化ビニル）を26.6wt％含有するナトリウムイ
オン選択性電極用感応膜を製膜した。第２図は実施例で
製膜した感応膜１を銀／塩化銀電極２及び内部溶液３を
収納した電極筒４に接着して構成したナトリウムイオン
選択性電極の断面図である。第３図は本発明によるナト
リウムイオン選択性電極により、塩化ナトリウム、塩化
カリウム及びチオシアン酸ナトリウムに対する電位応答
を調べた結果である。カリウムイオンに対する選択係数
（〔Ｋ＋〕＝100mmol/）は約0.01と良好であり、塩化
ナトリウムとチオシアン酸ナトリウムに対する電極電位
はナトリウムイオン濃度が10-5〜10-1mol/の間でほぼ
同じになり、親油性アニオンによる影響を排除すること
ができる。添加剤の濃度が多くなると、添加剤のイオン
交換性と感応物質のイオン配位との競争反応で前者が支
配的となり、ナトリウムイオン選択性電極の選択性が変
わつてしまう。従つて、テトラフエニルホウ酸ナトリウ
ムの濃度は感応物質に対して５〜50モル％、望ましくは
10モル％前後が好ましい。
第２の実施例では、第１図に示した感応物質を6.2wt
％、アジピン酸ジオクチルを66.3wt％、PCVを26.3wt
％、添加剤としてテトラフエニルホウ酸ナトリウムのフ
エニル環にCF3基を導入したテトラキス〔3,5−ビス（ト
リフルオロメチル）フエニル〕ホウ酸ナトリウムを1.2w
t％含有する感応膜を製膜し、ナトリウムイオン選択性
電極を構成した。第４図はこのナトリウムイオン選択性
電極により塩化ナトリウム、塩化カリウム及びチオシア
ン酸ナトリウムに対する電位応答を調べた結果である。
塩化ナトリウムとチオシアン酸ナトリウムに対する電極
電位はナトリウムイオン濃度が少なくとも10-4〜２×10
-1mol/の間でほぼ同じであり、ナトリウムイオンに対
する低濃度域での直線性も改善できた。また、低カリウ
ムイオン濃度における選択性も改善できることがわかつ
た。本実施例の添加剤を用いる場合にも、その濃度は感
応物質に対してモル比で５〜50モル％、望ましくは10モ
ル％前後が好ましい。
％、アジピン酸ジオクチルを66.3wt％、PCVを26.3wt
％、添加剤としてテトラフエニルホウ酸ナトリウムのフ
エニル環にCF3基を導入したテトラキス〔3,5−ビス（ト
リフルオロメチル）フエニル〕ホウ酸ナトリウムを1.2w
t％含有する感応膜を製膜し、ナトリウムイオン選択性
電極を構成した。第４図はこのナトリウムイオン選択性
電極により塩化ナトリウム、塩化カリウム及びチオシア
ン酸ナトリウムに対する電位応答を調べた結果である。
塩化ナトリウムとチオシアン酸ナトリウムに対する電極
電位はナトリウムイオン濃度が少なくとも10-4〜２×10
-1mol/の間でほぼ同じであり、ナトリウムイオンに対
する低濃度域での直線性も改善できた。また、低カリウ
ムイオン濃度における選択性も改善できることがわかつ
た。本実施例の添加剤を用いる場合にも、その濃度は感
応物質に対してモル比で５〜50モル％、望ましくは10モ
ル％前後が好ましい。
次に、本願で規定した添加剤を用いることの有効性につ
いて、添加剤を用いない場合と比較して説明する。第１
に置換基を導入した有機ホウ酸化合物（試料No.1）を示
す。本発明で用いる有機ホウ酸化合物であるテトラフェ
ニルホウ酸塩の構造を第５図に示す。Ｘは導入される置
換基CF3を示す。
いて、添加剤を用いない場合と比較して説明する。第１
に置換基を導入した有機ホウ酸化合物（試料No.1）を示
す。本発明で用いる有機ホウ酸化合物であるテトラフェ
ニルホウ酸塩の構造を第５図に示す。Ｘは導入される置
換基CF3を示す。
この表１に示した試料No.1と添加剤を用いない２種類の
感応膜を製作した。この２種類の感応膜の組成を表２に
示した。ここで、ナトリウムイオン感応物質には、ビス
（12−クラウン−４）化合物として、ビス〔（12−クラ
ウン−４）メチル〕メチルドデシルマロネートを、また
可塑剤にはアジピン酸ジオクチル（DOA）を用いた。
感応膜を製作した。この２種類の感応膜の組成を表２に
示した。ここで、ナトリウムイオン感応物質には、ビス
（12−クラウン−４）化合物として、ビス〔（12−クラ
ウン−４）メチル〕メチルドデシルマロネートを、また
可塑剤にはアジピン酸ジオクチル（DOA）を用いた。
それらの２種類の感応膜を用いたナトリウムイオン選択
性電極について、親油性陰イオンの影響を調べた。親油
性陰イオンによる妨害は２種類の前記電極のNaCl溶液及
びNaSCN溶液に対する起電力（EMF）の差、即ち ΔEMF＝EMF（NaCl）−EMF（NaSCN） で定義した。第６図に示したように、この値が大きいほ
ど親油性陰イオンによる妨害が大きいことを意味する。
ΔEMF（mV）で示した親油性陰イオンによる影響の結果
を表３に示した。
性電極について、親油性陰イオンの影響を調べた。親油
性陰イオンによる妨害は２種類の前記電極のNaCl溶液及
びNaSCN溶液に対する起電力（EMF）の差、即ち ΔEMF＝EMF（NaCl）−EMF（NaSCN） で定義した。第６図に示したように、この値が大きいほ
ど親油性陰イオンによる妨害が大きいことを意味する。
ΔEMF（mV）で示した親油性陰イオンによる影響の結果
を表３に示した。
添加剤を含まな電極１と、添加剤を含む電極２との比較
から、ビス（12−クラウン−４）を用いたナトリウムイ
オン選択性電極の親油性陰イオンによる妨害を低減する
には、感応膜に本発明に係る添加剤であるテトラキス
［3,5−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ホウ酸
ナトリウムを加えることが有効であることがわかる。
から、ビス（12−クラウン−４）を用いたナトリウムイ
オン選択性電極の親油性陰イオンによる妨害を低減する
には、感応膜に本発明に係る添加剤であるテトラキス
［3,5−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ホウ酸
ナトリウムを加えることが有効であることがわかる。
本発明によれば、添加剤として、テトラキス［3,5−ビ
ス（トリフルオロメチル）フェニル］ホウ酸ナトリウム
を用いたので、ビス（12−クラウン−４）を感応物質と
するナトリウムイオン選択性電極は親油性アニオンによ
る妨害を受けないので、血清中など生体液中のナトリウ
ムイオン濃度を精度良く測定できる効果がある。
ス（トリフルオロメチル）フェニル］ホウ酸ナトリウム
を用いたので、ビス（12−クラウン−４）を感応物質と
するナトリウムイオン選択性電極は親油性アニオンによ
る妨害を受けないので、血清中など生体液中のナトリウ
ムイオン濃度を精度良く測定できる効果がある。
第１図は本発明によるナトリウムイオン選択性電極に用
いられる感応物質の一実施例を示す構造式、第２図は本
発明によるナトリウムイオン選択性電極の一実施例を示
す構成図、第３図および第４図は本発明によるナトリウ
ムイオン選択性電極の効果を示すグラフ、第５図は本発
明で用いる有機ホウ酸化合物であるテトラフェニルホウ
酸塩の構造を示す図、第６図は起電力（EMF）の差を示
す図である。 １……感応膜、２……銀／塩化銀電極、３……内部溶
液、４……電極筒。
いられる感応物質の一実施例を示す構造式、第２図は本
発明によるナトリウムイオン選択性電極の一実施例を示
す構成図、第３図および第４図は本発明によるナトリウ
ムイオン選択性電極の効果を示すグラフ、第５図は本発
明で用いる有機ホウ酸化合物であるテトラフェニルホウ
酸塩の構造を示す図、第６図は起電力（EMF）の差を示
す図である。 １……感応膜、２……銀／塩化銀電極、３……内部溶
液、４……電極筒。
Claims (1)
- 【請求項１】ビス（12−クラウン−４）化合物をナトリ
ウムイオン感応物質として含む感応膜を備えたナトリウ
ムイオン選択性電極において、前記感応膜は添加剤とし
てテトラキス［3,5−ビス（トリフルオロメチル）フェ
ニル］ホウ酸ナトリウムを含むことを特徴とするナトリ
ウムイオン選択性電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61200973A JPH07117520B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | ナトリウムイオン選択性電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61200973A JPH07117520B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | ナトリウムイオン選択性電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358146A JPS6358146A (ja) | 1988-03-12 |
| JPH07117520B2 true JPH07117520B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=16433394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61200973A Expired - Lifetime JPH07117520B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | ナトリウムイオン選択性電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117520B2 (ja) |
-
1986
- 1986-08-27 JP JP61200973A patent/JPH07117520B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6358146A (ja) | 1988-03-12 |
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