JPH0989832A - イオン選択性電極およびそれを用いたイオン分析方法 - Google Patents
イオン選択性電極およびそれを用いたイオン分析方法Info
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- JPH0989832A JPH0989832A JP7247477A JP24747795A JPH0989832A JP H0989832 A JPH0989832 A JP H0989832A JP 7247477 A JP7247477 A JP 7247477A JP 24747795 A JP24747795 A JP 24747795A JP H0989832 A JPH0989832 A JP H0989832A
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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重金属イオンを定量的に測定できるイオン選
択性電極を提供する。 【解決手段】 参照電極および油相を有してなるイオン
選択性電極であって、油相が、ポリチオエーテル類から
選択される少なくとも１種のイオノフォアを含有するイ
オン選択性電極。
択性電極を提供する。 【解決手段】 参照電極および油相を有してなるイオン
選択性電極であって、油相が、ポリチオエーテル類から
選択される少なくとも１種のイオノフォアを含有するイ
オン選択性電極。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、イオン選択性電極
およびそれを用いたイオン分析方法に関し、さらに詳し
くは、食品または環境試料中などの重金属イオンの測定
や金属中毒患者の体液の測定などに利用できるイオン選
択性電極およびイオン分析方法に関する。
およびそれを用いたイオン分析方法に関し、さらに詳し
くは、食品または環境試料中などの重金属イオンの測定
や金属中毒患者の体液の測定などに利用できるイオン選
択性電極およびイオン分析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオノフォアを含有する液体、ゲルまた
は固体状の電解質溶液または固溶体を母体とするイオン
選択性電極を用いるボルタンメトリーイオンセンサとし
ては、Ｎa+及びＫ+イオンセンサ（山本行隆ら、分析化
学第３９巻６５５頁（１９９０）参照）、ＮＨ4 +イオン
センサ及びこのＮＨ4 +イオンセンサに基礎をおくＮＨ3
ガスセンサ（山本行隆ら、分析化学、第３８巻５８９頁
（１９８９）参照）、またこれらのイオンセンサに基礎
をおく各種ディスポーザブルセンサ（特開平６−２２９
９７３号公報参照）、また、尿素やクレアチニンバイオ
センサ［山本行隆（Ｙ．Ｙamamoto）ら、センサー・ア
ンド・アクチュエイターズ（Ｓensor andＡctuator
s），１３／１４，５７（１９９３）および千田貢
（Ｍ．Ｓenda）ら、エレクトロアナリシス（Ｅlectroan
alysis），５，７７５（１９９３）参照］等が知られて
いる。しかし、Ｐb2+、Ｃu2+等の重金属イオンを分析対
象としたボルタンメトリーイオンセンサは知られていな
い。
は固体状の電解質溶液または固溶体を母体とするイオン
選択性電極を用いるボルタンメトリーイオンセンサとし
ては、Ｎa+及びＫ+イオンセンサ（山本行隆ら、分析化
学第３９巻６５５頁（１９９０）参照）、ＮＨ4 +イオン
センサ及びこのＮＨ4 +イオンセンサに基礎をおくＮＨ3
ガスセンサ（山本行隆ら、分析化学、第３８巻５８９頁
（１９８９）参照）、またこれらのイオンセンサに基礎
をおく各種ディスポーザブルセンサ（特開平６−２２９
９７３号公報参照）、また、尿素やクレアチニンバイオ
センサ［山本行隆（Ｙ．Ｙamamoto）ら、センサー・ア
ンド・アクチュエイターズ（Ｓensor andＡctuator
s），１３／１４，５７（１９９３）および千田貢
（Ｍ．Ｓenda）ら、エレクトロアナリシス（Ｅlectroan
alysis），５，７７５（１９９３）参照］等が知られて
いる。しかし、Ｐb2+、Ｃu2+等の重金属イオンを分析対
象としたボルタンメトリーイオンセンサは知られていな
い。
【０００３】ボルタンメトリーイオンセンサは、互いに
混じり合わない二つの電解質溶液界面（以下、「油水界
面」と呼ぶ）におけるイオン移動反応のボルタンメトリ
ーに基礎をおくもので、適当なイオノフォアの存在によ
りあるイオンに対して選択的に応答するイオン選択性電
極が得られる。
混じり合わない二つの電解質溶液界面（以下、「油水界
面」と呼ぶ）におけるイオン移動反応のボルタンメトリ
ーに基礎をおくもので、適当なイオノフォアの存在によ
りあるイオンに対して選択的に応答するイオン選択性電
極が得られる。
【０００４】重金属イオンを対象とした油水界面イオン
移動ボルタンメトリーについては、近年幾つかの研究が
行われてきている。これらの研究は、たとえばフェナン
スロリン及びその誘導体を含む系におけるＮi2+、Ｃ
o2+、Ｚn2+、Ｃd2+等イオンのイオン移動ボルタンメト
リーの研究［土江秀和（Ｈ．Ｄoe）ら、アナリティカル
・サイエンス（Ａnal．Ｓci.），７，３０３，３１３
（１９９１）］から理解される様に、イオンの溶媒抽出
反応の基礎的研究を目的とした範囲にとどまり、そのイ
オン移動反応も極めて複雑な反応機構で進行する場合が
論じられ、定量分析を目的とするボルタンメトリーセン
サへの応用を試みるには至っていない。
移動ボルタンメトリーについては、近年幾つかの研究が
行われてきている。これらの研究は、たとえばフェナン
スロリン及びその誘導体を含む系におけるＮi2+、Ｃ
o2+、Ｚn2+、Ｃd2+等イオンのイオン移動ボルタンメト
リーの研究［土江秀和（Ｈ．Ｄoe）ら、アナリティカル
・サイエンス（Ａnal．Ｓci.），７，３０３，３１３
（１９９１）］から理解される様に、イオンの溶媒抽出
反応の基礎的研究を目的とした範囲にとどまり、そのイ
オン移動反応も極めて複雑な反応機構で進行する場合が
論じられ、定量分析を目的とするボルタンメトリーセン
サへの応用を試みるには至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、イオン、特
に重金属イオンを定性的および／または定量的に分析で
きるイオン選択性電極を提供し、さらにそのイオン選択
性電極を用いたイオン分析方法を提供しようとするもの
である。
に重金属イオンを定性的および／または定量的に分析で
きるイオン選択性電極を提供し、さらにそのイオン選択
性電極を用いたイオン分析方法を提供しようとするもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題は、参照電極および油相を有してなるイオン選択性電
極であって、油相が、ポリチオエーテル類から選択され
る少なくとも１種のイオノフォアを含有することを特徴
とするイオン選択性電極、およびこのイオン選択性電極
を使用するボルタンメトリーによるイオン分析方法によ
り解決される。
題は、参照電極および油相を有してなるイオン選択性電
極であって、油相が、ポリチオエーテル類から選択され
る少なくとも１種のイオノフォアを含有することを特徴
とするイオン選択性電極、およびこのイオン選択性電極
を使用するボルタンメトリーによるイオン分析方法によ
り解決される。
【０００７】イオン選択性電極の好ましい１つの態様で
は、イオノフォアは、１,４,８,１１−テトラチアシク
ロテトラデカンまたは１,４,７,１０,１３,１６−ヘキ
サチアシクロオクタデカンである。イオン分析方法の好
ましい態様では、ボルタンメトリーは、アンペロメトリ
ー法、ポテンショメトリー法、ノーマルパルスボルタン
メトリー法、微分パルスボルタンメトリー法、パルスア
ンペロメトリー法またはストリッピングボルタンメトリ
ー法である。
は、イオノフォアは、１,４,８,１１−テトラチアシク
ロテトラデカンまたは１,４,７,１０,１３,１６−ヘキ
サチアシクロオクタデカンである。イオン分析方法の好
ましい態様では、ボルタンメトリーは、アンペロメトリ
ー法、ポテンショメトリー法、ノーマルパルスボルタン
メトリー法、微分パルスボルタンメトリー法、パルスア
ンペロメトリー法またはストリッピングボルタンメトリ
ー法である。
【０００８】本発明は、電極に含有させるイオノフォア
の種類並びに共存電解質条件を適切に選ぶことにより、
重金属イオンの油水界面イオン移動ボルタンメトリーが
極めて明確な挙動を示すことに基づいている。
の種類並びに共存電解質条件を適切に選ぶことにより、
重金属イオンの油水界面イオン移動ボルタンメトリーが
極めて明確な挙動を示すことに基づいている。
【０００９】上述のように、本発明の特徴は、特定のイ
オノフォアを使用することにあり、イオノフォアとして
は、ポリチオエーテル類から選択される少なくとも１種
の化合物を用いる。ポリチオエーテル類の好ましい例と
しては、１,４,８,１１−テトラチアシクロテトラデカ
ン（ＴＴＣＴ）、１,４,７,１０,１３,１６−ヘキサチ
アシクロオクタデカン（ＨＴＣＯ）、１３,１４−ベン
ゾ−１,５−テトラチアシクロペンタデカン（Ｂz−ＴＴ
ＣＰ）、３,６,９,１４−テトラチアビシクロ［９.２.
１］テトラデカ−１１,１３−ジエン（ＴＴＢＴ−en）
などの環状チオエーテル、１,２−ビス−（２,５−ジチ
アヘプチル）ベンゼン［ｏ-ｘｙ-(ＥＴＥＴ)2］などの
非環状チオエーテルが挙げられる。中でも、１,４,８,
１１−テトラチアシクロテトラデカン（ＴＴＣＴ）また
は１,４,７,１０,１３,１６−ヘキサチアシクロオクタ
デカン（ＨＴＣＯ）などの環状ポリチオエーテル類が特
に好ましい。なお、これらポリチオエーテル類は、置換
基を有していてもよい。
オノフォアを使用することにあり、イオノフォアとして
は、ポリチオエーテル類から選択される少なくとも１種
の化合物を用いる。ポリチオエーテル類の好ましい例と
しては、１,４,８,１１−テトラチアシクロテトラデカ
ン（ＴＴＣＴ）、１,４,７,１０,１３,１６−ヘキサチ
アシクロオクタデカン（ＨＴＣＯ）、１３,１４−ベン
ゾ−１,５−テトラチアシクロペンタデカン（Ｂz−ＴＴ
ＣＰ）、３,６,９,１４−テトラチアビシクロ［９.２.
１］テトラデカ−１１,１３−ジエン（ＴＴＢＴ−en）
などの環状チオエーテル、１,２−ビス−（２,５−ジチ
アヘプチル）ベンゼン［ｏ-ｘｙ-(ＥＴＥＴ)2］などの
非環状チオエーテルが挙げられる。中でも、１,４,８,
１１−テトラチアシクロテトラデカン（ＴＴＣＴ）また
は１,４,７,１０,１３,１６−ヘキサチアシクロオクタ
デカン（ＨＴＣＯ）などの環状ポリチオエーテル類が特
に好ましい。なお、これらポリチオエーテル類は、置換
基を有していてもよい。
【００１０】本発明のイオン選択性電極に用いる参照電
極としては、従来のボルタンメトリーに使用されている
電極あればよく、例えば次のように表される電極があ
る。
極としては、従来のボルタンメトリーに使用されている
電極あればよく、例えば次のように表される電極があ
る。
【化１】 これは金属（Ｍ）と金属（Ｍ）の難溶性塩（ＭＸ）の電
極と水相（Ｗ）を組み合わせた電極で、水相中には金属
と難溶性塩を形成するイオン（Ｘ-）と油相（Ｏ）と相
互に移動が可能な、油相と共通のイオン（Ｌ′）を含
む。油相と共通のイオンはアニオン（Ｎ）であっても良
い。
極と水相（Ｗ）を組み合わせた電極で、水相中には金属
と難溶性塩を形成するイオン（Ｘ-）と油相（Ｏ）と相
互に移動が可能な、油相と共通のイオン（Ｌ′）を含
む。油相と共通のイオンはアニオン（Ｎ）であっても良
い。
【化２】 油相［Ｌ+（Ｏ)］は本発明の油相そのものでも良いし、
また油相の塩橋を用いて本発明の油相と液絡しても良
い。金属と金属の難溶性塩の例としては銀／塩化銀電
極、水銀／カロメル電極、水銀／硫酸水銀、水銀／酸化
水銀などが挙げられる。あるいは銀／テトラフェニルボ
レート銀電極では水相を必要とせず、油相に難溶性塩
（ＭＸ）を形成するイオン（Ｘ）を含ませてそのまま用
いることができる。
また油相の塩橋を用いて本発明の油相と液絡しても良
い。金属と金属の難溶性塩の例としては銀／塩化銀電
極、水銀／カロメル電極、水銀／硫酸水銀、水銀／酸化
水銀などが挙げられる。あるいは銀／テトラフェニルボ
レート銀電極では水相を必要とせず、油相に難溶性塩
（ＭＸ）を形成するイオン（Ｘ）を含ませてそのまま用
いることができる。
【化３】
【００１１】本発明においては、このような参照電極を
イオノフォア含有油相に入れて用いる。油相の媒体とし
ては、ニトロベンゼン、１,２ージクロロエタン、ｏ−
ニトロフェニルオクチルエーテル、ｏ−ニトロフェニル
エーテルまたは２−フルオロ−２−ニトロジフェニルエ
ーテルなどの有機化合物が好ましく使用できる。油相に
含まれるイオノフォアの濃度は、通常０.００１〜０.１
Ｍの範囲から選択される。
イオノフォア含有油相に入れて用いる。油相の媒体とし
ては、ニトロベンゼン、１,２ージクロロエタン、ｏ−
ニトロフェニルオクチルエーテル、ｏ−ニトロフェニル
エーテルまたは２−フルオロ−２−ニトロジフェニルエ
ーテルなどの有機化合物が好ましく使用できる。油相に
含まれるイオノフォアの濃度は、通常０.００１〜０.１
Ｍの範囲から選択される。
【００１２】油相中に含まれる支持電解質としては、テ
トラペンチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テ
トラペンチルアンモニウムテトラキス［３,５ービス
（トリフルオロメチル）フェニルボレート］などの疎水
性の高い電解質が好ましく用いられる。分析対象イオン
種によっては、これら支持電解質と特異的相互作用を行
うものがあるので、支持電解質を適切に選択する必要が
ある。例えばＰｂ2+イオンを分析対象とする場合、０.
００１〜０.１Ｍの濃度範囲のテトラペンチルアンモニ
ウムテトラキス［３,５ービス（トリフルオロメチル）
フェニルボレート］を用いると、特に良好な結果が得ら
れる。
トラペンチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テ
トラペンチルアンモニウムテトラキス［３,５ービス
（トリフルオロメチル）フェニルボレート］などの疎水
性の高い電解質が好ましく用いられる。分析対象イオン
種によっては、これら支持電解質と特異的相互作用を行
うものがあるので、支持電解質を適切に選択する必要が
ある。例えばＰｂ2+イオンを分析対象とする場合、０.
００１〜０.１Ｍの濃度範囲のテトラペンチルアンモニ
ウムテトラキス［３,５ービス（トリフルオロメチル）
フェニルボレート］を用いると、特に良好な結果が得ら
れる。
【００１３】ボルタンメトリーによる分析は、この参照
電極と油相とから成るイオン選択性電極を、通常水相か
らなる被検液中に浸し、別の参照電極との間に電圧を加
えて行う。被検液には、必要に応じて、適切な濃度の支
持電解質および緩衝剤の少なくとも一方を加えてもよ
い。緩衝剤としては、通常のものが使用できる。
電極と油相とから成るイオン選択性電極を、通常水相か
らなる被検液中に浸し、別の参照電極との間に電圧を加
えて行う。被検液には、必要に応じて、適切な濃度の支
持電解質および緩衝剤の少なくとも一方を加えてもよ
い。緩衝剤としては、通常のものが使用できる。
【００１４】
【発明の実施の態様】以下、下記の構造のガルバニ電池
を用いて、本発明のイオン選択性電極を説明するが、本
発明はこの構造に限定されるものではない。
を用いて、本発明のイオン選択性電極を説明するが、本
発明はこの構造に限定されるものではない。
【００１５】
【化４】
【００１６】注）Ａg／ＡgＣl：銀／塩化銀電極 ＴＰＡＣl ：塩化n−テトラペンチルアンモニウム ＨＴＣＯ ：１,４,７,１０,１３,１６−ヘキサチアシ
クロオクタデカン ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2ＰＢ：n−テトラペンチルアンモニウ
ムテトラキス(３,５−ビス(トリフルオロメチル)フェニ
ル)ボレート ＡcＨ−(Ａc)2Ｍg緩衝剤：酢酸−酢酸マグネシウム緩衝
液 油相：ニトロベンゼン相
クロオクタデカン ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2ＰＢ：n−テトラペンチルアンモニウ
ムテトラキス(３,５−ビス(トリフルオロメチル)フェニ
ル)ボレート ＡcＨ−(Ａc)2Ｍg緩衝剤：酢酸−酢酸マグネシウム緩衝
液 油相：ニトロベンゼン相
【００１７】このセルは、通常の銀／塩化銀電極を水相
を介して参照電極として用いるセルである。この場合、
水相は、塩化物イオン（Ｃl-）を通常０.０１％から飽
和濃度までの範囲の濃度で含み、同時に、水相と油相と
が、一定濃度（通常０.００１〜０.１Ｍ）の共通イオン
を含む。共通イオンは、上記セルの場合、ＴＰＡ+であ
る。共通イオンを水相と油相とに存在させることによ
り、安定な参照電極効果を得ることができる。
を介して参照電極として用いるセルである。この場合、
水相は、塩化物イオン（Ｃl-）を通常０.０１％から飽
和濃度までの範囲の濃度で含み、同時に、水相と油相と
が、一定濃度（通常０.００１〜０.１Ｍ）の共通イオン
を含む。共通イオンは、上記セルの場合、ＴＰＡ+であ
る。共通イオンを水相と油相とに存在させることによ
り、安定な参照電極効果を得ることができる。
【００１８】この電極の両Ａg／ＡgＣl電極間に加電圧
を加えて、油水界面(＊印)におけるＰb2+イオン移動ボ
ルタンメトリーを行うと、図１の様な明確なサイクリッ
クボルタモグラムが得られる。図１中の加電圧掃引速度
は、１：０.２；２：０.１；３：０.０５；４：０.０
２；５：０.０１Ｖs-1であった。この電極でのＰb2+イ
オンのイオン移動ボルタモグラムは、拡散律速の可逆波
としての性質を示し、そのピーク電流値は加電圧速度の
平方根に比例し、また電流値はＰb2+イオンの濃度に比
例する。すなわち、この電極を用いたボルタンメトリー
によれば、微量のＰb2+イオンのボルタンメトリー法に
よる定量分析が可能である。
を加えて、油水界面(＊印)におけるＰb2+イオン移動ボ
ルタンメトリーを行うと、図１の様な明確なサイクリッ
クボルタモグラムが得られる。図１中の加電圧掃引速度
は、１：０.２；２：０.１；３：０.０５；４：０.０
２；５：０.０１Ｖs-1であった。この電極でのＰb2+イ
オンのイオン移動ボルタモグラムは、拡散律速の可逆波
としての性質を示し、そのピーク電流値は加電圧速度の
平方根に比例し、また電流値はＰb2+イオンの濃度に比
例する。すなわち、この電極を用いたボルタンメトリー
によれば、微量のＰb2+イオンのボルタンメトリー法に
よる定量分析が可能である。
【００１９】上記構造のセルにおいて油相に含有させた
ＨＴＣＯの関連化合物としては、先に説明したように、
各種のＴＴＣＴ及びその誘導体、ＨＴＣＯ)及びその誘
導体が合成されている［関戸栄一（Ｅ．Ｓekido）ら、
アナリティカル・サイエンス，１，３６３（１９８５）
および関戸ら、ブリチン・オブ・ケミカル・ソサエティ
・ジャパン（Ｂull．Ｃhem．Ｓoc.，Ｊpn．），６１，
１５８７（１９８８）参照）］。これら一連の化合物
は、たとえばＣo2+、Ｎi2+、Ｚn2+、Ｃd2+、Ｃu２+、Ａ
g2+、Ｐb2+、Ｈg2+イオン等の重金属イオンに対して、
それぞれイオノフォアとして固有の結合能を示し［関戸
ら、アナリティカル・サイエンス，４，５１１（１９８
８）および茶山健二（Ｋ．Ｃhayama）ら、アナリティカ
ル・サイエンス，３，５３５（１９８７）参照）］、従
って適切なイオノフォア種と電解質条件を選べば、図１
の様な明瞭なサイクリックボルタモグラムを得ることが
でき、従ってこれを基礎としたセンサーを構築すること
ができる。いくつかの例を、以下に示す。
ＨＴＣＯの関連化合物としては、先に説明したように、
各種のＴＴＣＴ及びその誘導体、ＨＴＣＯ)及びその誘
導体が合成されている［関戸栄一（Ｅ．Ｓekido）ら、
アナリティカル・サイエンス，１，３６３（１９８５）
および関戸ら、ブリチン・オブ・ケミカル・ソサエティ
・ジャパン（Ｂull．Ｃhem．Ｓoc.，Ｊpn．），６１，
１５８７（１９８８）参照）］。これら一連の化合物
は、たとえばＣo2+、Ｎi2+、Ｚn2+、Ｃd2+、Ｃu２+、Ａ
g2+、Ｐb2+、Ｈg2+イオン等の重金属イオンに対して、
それぞれイオノフォアとして固有の結合能を示し［関戸
ら、アナリティカル・サイエンス，４，５１１（１９８
８）および茶山健二（Ｋ．Ｃhayama）ら、アナリティカ
ル・サイエンス，３，５３５（１９８７）参照）］、従
って適切なイオノフォア種と電解質条件を選べば、図１
の様な明瞭なサイクリックボルタモグラムを得ることが
でき、従ってこれを基礎としたセンサーを構築すること
ができる。いくつかの例を、以下に示す。
【００２０】セル１において (a)０.０２Ｍ ＴＴＣＴ、０.１Ｍ ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2Ｐ
Ｂ(ＮＢ)を油相とする電極によれば、Ｈg2+イオンの明
瞭なサイクリックボルタモグラムが得られる(図２)。 (b)０.１Ｍ ＴＴＣＴ、０.１Ｍ ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2ＰＢ
(ＮＢ)を油相とする電極によれば、Ｃu2+イオンの明瞭
なサイクリックボルタモグラムが得られる(図３)。 (c)０.１Ｍ ＨＴＣＯ、０.１ ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2ＰＢ(Ｎ
Ｂ)を油相とする電極によれば、Ｃd2+イオンの明瞭なサ
イクリックボルタモグラムが得られる(図４）。
Ｂ(ＮＢ)を油相とする電極によれば、Ｈg2+イオンの明
瞭なサイクリックボルタモグラムが得られる(図２)。 (b)０.１Ｍ ＴＴＣＴ、０.１Ｍ ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2ＰＢ
(ＮＢ)を油相とする電極によれば、Ｃu2+イオンの明瞭
なサイクリックボルタモグラムが得られる(図３)。 (c)０.１Ｍ ＨＴＣＯ、０.１ ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2ＰＢ(Ｎ
Ｂ)を油相とする電極によれば、Ｃd2+イオンの明瞭なサ
イクリックボルタモグラムが得られる(図４）。
【００２１】ボルタンメトリーの一般原理により、油水
界面イオン移動ボルタンメトリーを基礎とするイオンセ
ンサは、ポテンショメトリー型イオン選択性電極センサ
（ＰＩＳＥ)とアンペロメトリー型イオン選択性電極セ
ンサ(ＡＩＳＥ)とに大別される。前者は、測定対象イオ
ンの濃度(より厳密には活量)の対数に対して直線的に変
化する電位応答を与えるのに対し、後者は、測定対象イ
オンの濃度に比例する電流応答を与える。
界面イオン移動ボルタンメトリーを基礎とするイオンセ
ンサは、ポテンショメトリー型イオン選択性電極センサ
（ＰＩＳＥ)とアンペロメトリー型イオン選択性電極セ
ンサ(ＡＩＳＥ)とに大別される。前者は、測定対象イオ
ンの濃度(より厳密には活量)の対数に対して直線的に変
化する電位応答を与えるのに対し、後者は、測定対象イ
オンの濃度に比例する電流応答を与える。
【００２２】図５は、本発明によるアンペロメトリー型
イオン選択性電極センサの実施態様を示す。このセンサ
は、親水性半透膜１１(透析膜、厚２０μm、三光純薬
製)、テトラフルオロエチレン管１２、０.０２Ｍ ＨＴ
ＣＯと０.１Ｍ ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2ＰＢを含むニトロベン
ゼン層１３、０.１Ｍ ＭgＳＯ4と０.０２Ｍ ＴＰＡＣl
を含む水相、ガラス管１５、およびＡg／ＡgＣl電極１
６から成る。
イオン選択性電極センサの実施態様を示す。このセンサ
は、親水性半透膜１１(透析膜、厚２０μm、三光純薬
製)、テトラフルオロエチレン管１２、０.０２Ｍ ＨＴ
ＣＯと０.１Ｍ ＴＰＡＴ(ＣＦ3)2ＰＢを含むニトロベン
ゼン層１３、０.１Ｍ ＭgＳＯ4と０.０２Ｍ ＴＰＡＣl
を含む水相、ガラス管１５、およびＡg／ＡgＣl電極１
６から成る。
【００２３】本センサを用いたＰb2+イオンの微量定量
分析法では、サイクリックボルタンメトリー（図１）は
もちろん、ノーマルパルスボルタンメトリー、微分パル
スボルタンメトリー、パルスアンペロメトリー［大堺利
行ら、分析化学、３８，４７９（１９８９）］など、任
意のボルタンメトリー的方法を採用することができる。
また、本発明におけるボルタンメトリーセンサは、可逆
的イオン移動反応に基づいているので、特に超微量成分
の分析には、ストリッピングボルタンメトリーを用いる
ことができる。
分析法では、サイクリックボルタンメトリー（図１）は
もちろん、ノーマルパルスボルタンメトリー、微分パル
スボルタンメトリー、パルスアンペロメトリー［大堺利
行ら、分析化学、３８，４７９（１９８９）］など、任
意のボルタンメトリー的方法を採用することができる。
また、本発明におけるボルタンメトリーセンサは、可逆
的イオン移動反応に基づいているので、特に超微量成分
の分析には、ストリッピングボルタンメトリーを用いる
ことができる。
【００２４】図６は、各種ボルタンメトリー法で測定で
きる機能を有した測定装置の例を示す。この装置は、汎
用ボルタンメトリー装置２１、記録計２２、イオン選択
性電極２３、および試料溶液セル２４を含んでいる。汎
用ボルタンメトリー装置２１は、サイクリック、微分パ
ルス、ノーマルパルスなどの各種ボルタンメトリー測定
を容易に行える装置であり、パルスアンペロメトリー測
定においては１００msec．程度の短い電圧パルスを一定
間隔で印加して電流応答を容易に測定する。記録計２２
は、装置２１を制御するマイクロコンピュータを搭載す
ると共に、装置２１からの出力信号の記録、表示および
処理を行う。
きる機能を有した測定装置の例を示す。この装置は、汎
用ボルタンメトリー装置２１、記録計２２、イオン選択
性電極２３、および試料溶液セル２４を含んでいる。汎
用ボルタンメトリー装置２１は、サイクリック、微分パ
ルス、ノーマルパルスなどの各種ボルタンメトリー測定
を容易に行える装置であり、パルスアンペロメトリー測
定においては１００msec．程度の短い電圧パルスを一定
間隔で印加して電流応答を容易に測定する。記録計２２
は、装置２１を制御するマイクロコンピュータを搭載す
ると共に、装置２１からの出力信号の記録、表示および
処理を行う。
【００２５】図７は、アンペロメトリー型Ｐｂ2+イオン
選択性電極におけるＰｂ2+イオンの検量線を示す。図
中、黒四角はパルスアンペロメトリー法による検量線
を、黒丸はサイクリックボルタンメトリー法（ピーク電
流）による検量線を示す。
選択性電極におけるＰｂ2+イオンの検量線を示す。図
中、黒四角はパルスアンペロメトリー法による検量線
を、黒丸はサイクリックボルタンメトリー法（ピーク電
流）による検量線を示す。
【図１】 セル１においてx＝０.１の場合のサイクリッ
クボルタモグラム。加電圧掃引速度 １：０.２；２：
０.１；３：０.０５；４：０.０２；５：０.０１Ｖs-1
クボルタモグラム。加電圧掃引速度 １：０.２；２：
０.１；３：０.０５；４：０.０２；５：０.０１Ｖs-1
【図２】 Ｈg2+イオンのサイクリックボルタモグラ
ム。
ム。
【図３】 Ｃu2+イオンのサイクリックボルタモグラ
ム。
ム。
【図４】 Ｃd2+イオンのサイクリックボルタモグラ
ム。
ム。
【図５】 アンペロメトリー型イオン選択性電極を示す
断面図。
断面図。
【図６】 測定に用いる汎用ボルタンメトリー装置の概
略図。
略図。
【図７】 Ｐb2+イオンの検量線。
１１：親水性半透膜 １２：テトラフルオロエチレン管 １３：ニトロベンゼン相 １４：水相 １５：ガラス管 １６：Ａg／ＡgＣl電極 ２１：汎用ボルタンメトリー装置 ２２：記録計 ２３：イオン選択性電極 ２４：試料溶液セル
Claims (4)
- 【請求項１】 参照電極および油相を有してなるイオン
選択性電極であって、油相が、ポリチオエーテル類から
選択される少なくとも１種のイオノフォアを含有するこ
とを特徴とするイオン選択性電極。 - 【請求項２】 ポリチオエーテルが、１,４,８,１１−
テトラチアシクロテトラデカンまたは１,４,７,１０,１
３,１６−ヘキサチアシクロオクタデカンである請求項
１に記載のイオン選択性電極。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のイオン選択性
電極を使用することを特徴とするボルタンメトリーによ
るイオン分析方法。 - 【請求項４】 ボルタンメトリーが、アンペロメトリー
法、ポテンショメトリー法、ノーマルパルスボルタンメ
トリー法、微分パルスボルタンメトリー法、パルスアン
ペロメトリー法またはストリッピングボルタンメトリー
法である請求項３に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7247477A JPH0989832A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | イオン選択性電極およびそれを用いたイオン分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7247477A JPH0989832A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | イオン選択性電極およびそれを用いたイオン分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989832A true JPH0989832A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17164045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7247477A Pending JPH0989832A (ja) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | イオン選択性電極およびそれを用いたイオン分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0989832A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004077257A (ja) * | 2002-08-15 | 2004-03-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 化学物質の高感度電気化学検出方法、及び化学物質の高感度検出装置 |
| US9005527B2 (en) | 2006-10-24 | 2015-04-14 | Bayer Healthcare Llc | Transient decay amperometry biosensors |
| US9110013B2 (en) | 2005-09-30 | 2015-08-18 | Bayer Healthcare Llc | Gated voltammetry methods |
| US9410917B2 (en) | 2004-02-06 | 2016-08-09 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Method of using a biosensor |
| US9933385B2 (en) | 2007-12-10 | 2018-04-03 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Method of using an electrochemical test sensor |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP7247477A patent/JPH0989832A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004077257A (ja) * | 2002-08-15 | 2004-03-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 化学物質の高感度電気化学検出方法、及び化学物質の高感度検出装置 |
| US9410917B2 (en) | 2004-02-06 | 2016-08-09 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Method of using a biosensor |
| US10067082B2 (en) | 2004-02-06 | 2018-09-04 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Biosensor for determining an analyte concentration |
| US9110013B2 (en) | 2005-09-30 | 2015-08-18 | Bayer Healthcare Llc | Gated voltammetry methods |
| US9835582B2 (en) | 2005-09-30 | 2017-12-05 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Devices using gated voltammetry methods |
| US10670553B2 (en) | 2005-09-30 | 2020-06-02 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Devices using gated voltammetry methods |
| US11435312B2 (en) | 2005-09-30 | 2022-09-06 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Devices using gated voltammetry methods |
| US9005527B2 (en) | 2006-10-24 | 2015-04-14 | Bayer Healthcare Llc | Transient decay amperometry biosensors |
| US10190150B2 (en) | 2006-10-24 | 2019-01-29 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Determining analyte concentration from variant concentration distribution in measurable species |
| US11091790B2 (en) | 2006-10-24 | 2021-08-17 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Determining analyte concentration from variant concentration distribution in measurable species |
| US9933385B2 (en) | 2007-12-10 | 2018-04-03 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Method of using an electrochemical test sensor |
| US10690614B2 (en) | 2007-12-10 | 2020-06-23 | Ascensia Diabetes Care Holdings Ag | Method of using an electrochemical test sensor |
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