JPS5841343A - ボルタンメトリ−分析法 - Google Patents
ボルタンメトリ−分析法Info
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- JPS5841343A JPS5841343A JP13974781A JP13974781A JPS5841343A JP S5841343 A JPS5841343 A JP S5841343A JP 13974781 A JP13974781 A JP 13974781A JP 13974781 A JP13974781 A JP 13974781A JP S5841343 A JPS5841343 A JP S5841343A
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- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 6
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/49—Systems involving the determination of the current at a single specific value, or small range of values, of applied voltage for producing selective measurement of one or more particular ionic species
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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】
本発明は、ポルタンメトリー分析法に関する。
昨今、ポルタンメトリー法及びそれを応用し九種々の電
気化学的分析法が開発され、数多く寮用化されており、
他の分析法に比べて迅速な分析が可能となった。
気化学的分析法が開発され、数多く寮用化されており、
他の分析法に比べて迅速な分析が可能となった。
しかし、その多くは、一定の加電圧もしくは低速度の掃
引加電圧によ）得られる定常％Ｌ＜は準定常状態の拡散
限界電流を直接的に測定し、分析全行なうものである。
引加電圧によ）得られる定常％Ｌ＜は準定常状態の拡散
限界電流を直接的に測定し、分析全行なうものである。
シ念がって、この方法の場合＃Ｉｃは、被測定物質、妨
害物質及び電極反応によってこれらの物質から生成した
物質等により、電極表面状態が変化し、それに伴って感
度変化が生じ、これによる誤差を生じるという欠点があ
る。この点においては、交流ポーツクグツ７の場合も同
様に電極汚染による誤差を持つ。
害物質及び電極反応によってこれらの物質から生成した
物質等により、電極表面状態が変化し、それに伴って感
度変化が生じ、これによる誤差を生じるという欠点があ
る。この点においては、交流ポーツクグツ７の場合も同
様に電極汚染による誤差を持つ。
これらの問題を回避するため、電極表面を機械的に研磨
し、あるいは滴下水銀電極のように電極表面を物理的に
更新する方法が用いられてきたが、これらは機構的に問
題があり、取扱い上不便であるという欠点がある。
し、あるいは滴下水銀電極のように電極表面を物理的に
更新する方法が用いられてきたが、これらは機構的に問
題があり、取扱い上不便であるという欠点がある。
本発明は、上述の如き問題点を解決する目的でなされ九
ものであ夛、電極の表面状態を変化させずに、短時間で
正確な分析全行なうことがで自る方法を提供するもので
ある。
ものであ夛、電極の表面状態を変化させずに、短時間で
正確な分析全行なうことがで自る方法を提供するもので
ある。
本発明の特徴は、所定の加電圧を短時間瞬間的に印加し
、電極反応が定常状態に到達する以前の、前記加電圧に
よって引き起こされ、Ｓ非定常状態の電流曲線から定常
限界電流を予測し、分析値を求めるようにし次点にある
。
、電極反応が定常状態に到達する以前の、前記加電圧に
よって引き起こされ、Ｓ非定常状態の電流曲線から定常
限界電流を予測し、分析値を求めるようにし次点にある
。
以下、添付図面を参照して本発明を説明する。
第１図はポルタンメトリー法の概略回路図を示し、１は
ポテンシオスタット、２は電解セル、３は作用極、４ｔ
ｆ対極、５は参照極を示す、第１図のように構成された
ポテンシオスタットの作用極３の等価回路は、第２図の
とおやである。
ポテンシオスタット、２は電解セル、３は作用極、４ｔ
ｆ対極、５は参照極を示す、第１図のように構成された
ポテンシオスタットの作用極３の等価回路は、第２図の
とおやである。
ここで％、 Ｆｔａは電極抵抗、Ｒｅは電極反応抵抗、
Ｃｄｔは電気二重層容量、１ｆは７アラデー電流、Ｉｄ
ｔｄ電気二重層充電電流である。第２図に示す電圧３は
、ポテンシオスタットの作用によシ第１図の電圧Ｅと等
しくなるように規制されている。
Ｃｄｔは電気二重層容量、１ｆは７アラデー電流、Ｉｄ
ｔｄ電気二重層充電電流である。第２図に示す電圧３は
、ポテンシオスタットの作用によシ第１図の電圧Ｅと等
しくなるように規制されている。
ところで、電圧Ｅ及び被測定溶液を適当に調整し、かつ
電圧を印加した後充分な時間を舒で、Ｒ＠の成分が反応
種の移動過程による抵抗Ｒｆに近似できるように条件を
整え、その時のＩｆ即ち限界電流目ωを求めるのが一般
のポーラログラフである。
電圧を印加した後充分な時間を舒で、Ｒ＠の成分が反応
種の移動過程による抵抗Ｒｆに近似できるように条件を
整え、その時のＩｆ即ち限界電流目ωを求めるのが一般
のポーラログラフである。
これに対し、本発明による方法は、第３因人に示すよう
に、所定の加電圧ＴＡ１、一般には目的反応が拡散律速
となる電圧即ちプラトー電圧ｌｚ を短時間目印加し、
これによって得られる第３図Ｂに示す非定常電流１の電
流曲線（ｔｌの範囲）のカーブ・フィッティングにより
、限界電流１ｆａｏを推定し、被測定溶液の分析を行な
うものである。
に、所定の加電圧ＴＡ１、一般には目的反応が拡散律速
となる電圧即ちプラトー電圧ｌｚ を短時間目印加し、
これによって得られる第３図Ｂに示す非定常電流１の電
流曲線（ｔｌの範囲）のカーブ・フィッティングにより
、限界電流１ｆａｏを推定し、被測定溶液の分析を行な
うものである。
ここで、第３図Ｂに示す電流１は、第２園に示した１ｆ
とｌｄＡの和となる。
とｌｄＡの和となる。
１−１ｆ＋ｌｄＡ （＋）一方、第２図
より、これらはＢ、ＷについてＥ−η＋（Ｉｄｔ十目）
ｎａ υ）Ｂ −＃ ＋（Ｃｄｔ（ｔｙ／ｄｔ）＋
ｖ／’Ｒｅ ） Ｒ＃ （２’）の関係を持つ。
より、これらはＢ、ＷについてＥ−η＋（Ｉｄｔ十目）
ｎａ υ）Ｂ −＃ ＋（Ｃｄｔ（ｔｙ／ｄｔ）＋
ｖ／’Ｒｅ ） Ｒ＃ （２’）の関係を持つ。
一般に、電気二重層容量Ｃｄｔはすによシ変化し、電極
反応抵抗Ｒ＠％マ及び電圧を切換えてからの時間１（１
＋の範囲）の関数となる。解析的に式（２勺 を解くこ
とは困難ではあるが、電極反応速度が拡散速度に対し充
分速い反応速度をもつ反応について、濃度境界層の厚さ
が薄くなるように、遍轟な一定の流速を被測定溶液に持
たせた場合（例えば電解セル中を一定の流速で被欄定溶
ａｔ流すなど）には、単純な近似式を用いて良好な限界
電流目Φの推定が可能となる１例えば、被測定溶液中の
残留塩素濃度を測定する場合には約α５１Ｅ／秒程度の
流速で充分である。このような場合には、一般に第３１
！ｐＨＢの電流ｌＫついて、 量（＠）−目■十目ｏ ＊ｘｐ（−ｂｔ） （３
）の近似式が適用てき、所定時間（ｔｚの範囲）のデー
タたついて上記式（３］をフィッティングして目のを求
めることができる。この限界電流目曽は被測定溶液中の
被測定物質の濃度と一般に直線関係があるので、予め１
曽と濃度との検量線を作成しておけば、容易に被測定溶
液の濃度を求めることができる。なお、上記近似式は、
電流曲線に応じてより適当な近似式で置き換えることも
できる。
反応抵抗Ｒ＠％マ及び電圧を切換えてからの時間１（１
＋の範囲）の関数となる。解析的に式（２勺 を解くこ
とは困難ではあるが、電極反応速度が拡散速度に対し充
分速い反応速度をもつ反応について、濃度境界層の厚さ
が薄くなるように、遍轟な一定の流速を被測定溶液に持
たせた場合（例えば電解セル中を一定の流速で被欄定溶
ａｔ流すなど）には、単純な近似式を用いて良好な限界
電流目Φの推定が可能となる１例えば、被測定溶液中の
残留塩素濃度を測定する場合には約α５１Ｅ／秒程度の
流速で充分である。このような場合には、一般に第３１
！ｐＨＢの電流ｌＫついて、 量（＠）−目■十目ｏ ＊ｘｐ（−ｂｔ） （３
）の近似式が適用てき、所定時間（ｔｚの範囲）のデー
タたついて上記式（３］をフィッティングして目のを求
めることができる。この限界電流目曽は被測定溶液中の
被測定物質の濃度と一般に直線関係があるので、予め１
曽と濃度との検量線を作成しておけば、容易に被測定溶
液の濃度を求めることができる。なお、上記近似式は、
電流曲線に応じてより適当な近似式で置き換えることも
できる。
本発明方法では、測定時間（１＜）は１秒以内で充分で
ある丸め、この間の電極表面状態の変化はなく、また仮
にあっても無視できる１度である。したがって、従来法
のように電極表面状態の変化に伴なって感度変化が生じ
、これによる誤差が生ずるという問題はなくなる。
ある丸め、この間の電極表面状態の変化はなく、また仮
にあっても無視できる１度である。したがって、従来法
のように電極表面状態の変化に伴なって感度変化が生じ
、これによる誤差が生ずるという問題はなくなる。
なお、加電圧１＋は、被測定溶液中の被測定物質に応じ
、正に設定する場合も、また負に設定する場合もある。
、正に設定する場合も、また負に設定する場合もある。
一般には、被測定物質の種類により異なるが、加電圧Ｅ
１は一２ｖ〜＋８００ｍＶの範囲にある（但し、この電
圧は第２図の電圧ｉｔ示し、ポテンシオスタット上の電
圧はこれの逆極性となる。）、また、実際の測定＃ＩＣ
轟っでは、電極反応が起こらないような電圧ｌｘから電
圧Ｂ１に切〕換えるようにすればよい。
１は一２ｖ〜＋８００ｍＶの範囲にある（但し、この電
圧は第２図の電圧ｉｔ示し、ポテンシオスタット上の電
圧はこれの逆極性となる。）、また、実際の測定＃ＩＣ
轟っでは、電極反応が起こらないような電圧ｌｘから電
圧Ｂ１に切〕換えるようにすればよい。
本発明方法によれば、被測定溶液中の残留塩素、チオ硫
酸ナトリウム、ヒドラジン、亜硫酸ソーダ、シラン、ホ
スフィン、アルシン等数多くの物質の濃度を、正確かつ
迅速に定量的に測定することができる。
酸ナトリウム、ヒドラジン、亜硫酸ソーダ、シラン、ホ
スフィン、アルシン等数多くの物質の濃度を、正確かつ
迅速に定量的に測定することができる。
次に、本発明方法によって得られる推定限界電流と被測
定溶液の濃度との関係を説明する。
定溶液の濃度との関係を説明する。
残留塩素１００ ａｉｌ／ｌ 〜ＩＱ ｆ／ｌ程度の被
測定溶液について、作用極として面積約１．２−の白金
電極を用い、噴たＡＦ−ムａＣｔ参照極、面積１２ｄＳ
Ｕ８３１６Ｌ 対極を用い、被槻定溶液の流速的α５
ｍ／ｓｅｃ 、 Ｂ ｓ−一α６Ｖ ｖｓ、 ＡＦＣｔ
％ｔｔ−５００ｍｓの条件で測定した。得られた電流１
（ｔ）のデータのうち、ｔ −５０ｍｓ −５００ｍ−
のデータについて １ （ｔ）−１ｆｃｅ十目ｏ ｅｘｐ（−ｂｔ）
（！Ｄをツイツチインクし、目ψを求め九ところ
、残留塩素濃度について第４図に示すような曳好な直線
性が得られた。
測定溶液について、作用極として面積約１．２−の白金
電極を用い、噴たＡＦ−ムａＣｔ参照極、面積１２ｄＳ
Ｕ８３１６Ｌ 対極を用い、被槻定溶液の流速的α５
ｍ／ｓｅｃ 、 Ｂ ｓ−一α６Ｖ ｖｓ、 ＡＦＣｔ
％ｔｔ−５００ｍｓの条件で測定した。得られた電流１
（ｔ）のデータのうち、ｔ −５０ｍｓ −５００ｍ−
のデータについて １ （ｔ）−１ｆｃｅ十目ｏ ｅｘｐ（−ｂｔ）
（！Ｄをツイツチインクし、目ψを求め九ところ
、残留塩素濃度について第４図に示すような曳好な直線
性が得られた。
第４図から明らかなように、本発明方法によって推定さ
れる限界電流値から被測定溶液の濃度を極めて正確に知
ることができる。また、推定限界電流値は被測定溶液の
ｐＨに影響されないという利点もある。
れる限界電流値から被測定溶液の濃度を極めて正確に知
ることができる。また、推定限界電流値は被測定溶液の
ｐＨに影響されないという利点もある。
このように、本発明方法によれば、極めて短時間の測定
によって、正確な分析が可能となる。
によって、正確な分析が可能となる。
また、瞬間的な加電圧であるため、電極表面状態が変化
することもなく、電極表＠を横槍的に研磨する必要がな
く、さらに測定による感度変化が殆んど生じないという
利点がある。
することもなく、電極表＠を横槍的に研磨する必要がな
く、さらに測定による感度変化が殆んど生じないという
利点がある。
なお、本発明方法においても、他のポルタンメトリー法
同様、温度によｐ感度が多少変化するが、その補正には
従来の方法がそのまま適用できる。
同様、温度によｐ感度が多少変化するが、その補正には
従来の方法がそのまま適用できる。
第１図はポルタンメトリー法の概略回路図、第２図は第
１図に示すポテンシオスタットの作用極の等価回路、第
３図は本発明方法による加電圧（第３図人）とそれに伴
なう電流の変化（第３図Ｂ）を示す概略説明図、第４図
は本発明方法により測定された推定限界電流と残留塩素
濃度との関係を示すグラフである。 ｌＦｉボテンシオスタント、２は電解セル、３は作用極
、４は対極、５は参照極。 出願人 バイオニクス樟器株式会社 代理人 弁理士 氷原 正 章 弁理士 浜 本 忠
１図に示すポテンシオスタットの作用極の等価回路、第
３図は本発明方法による加電圧（第３図人）とそれに伴
なう電流の変化（第３図Ｂ）を示す概略説明図、第４図
は本発明方法により測定された推定限界電流と残留塩素
濃度との関係を示すグラフである。 ｌＦｉボテンシオスタント、２は電解セル、３は作用極
、４は対極、５は参照極。 出願人 バイオニクス樟器株式会社 代理人 弁理士 氷原 正 章 弁理士 浜 本 忠
Claims (1)
- 所定の加電圧を短時間印加し、得られる非定常状態の電
流曲線のカーブ・フィッティングにより定常限界電流を
推定することを特徴とするポルタンメトリー分析法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13974781A JPS5841343A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ボルタンメトリ−分析法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13974781A JPS5841343A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ボルタンメトリ−分析法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5841343A true JPS5841343A (ja) | 1983-03-10 |
Family
ID=15252433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13974781A Pending JPS5841343A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | ボルタンメトリ−分析法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5841343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5665967A (en) * | 1979-11-02 | 1981-06-04 | Hitachi Ltd | Amorphous alloy |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP13974781A patent/JPS5841343A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5665967A (en) * | 1979-11-02 | 1981-06-04 | Hitachi Ltd | Amorphous alloy |
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