JPS6025448A - 液中イオン濃度測定用電極装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、上梁用水や化学反１＋１；過における溶液中
のイオン濃度はもとより、血液中の伯々なイオンの濃度
を測定するためのイオンン鞍度測定用翫極装置に関する
。

従来例の構成とその問題点 浴液中のイオン哨度の測定は、いろいろな工業用水の濃
度規１ＩＩＵや化学反応の過程でしばしば行われる。近
年、臨床医学の分野において、皿中イオン濃度の測定が
きわめて頻緊に行われ、糖尿病の検診をはじめ、いろい
ろ旬疾病の：、＞所に際しても行なゾ）れていることは
周知のとおりである。

イオン１虐度の測定は、ｉｔｔ来から炎ン°乙法や電飾
法を利用して行なわれ、ｙ′；ｌ　Ｊｉｊｉ法の場１′
↑には・ｆオン選択性電極がもつとも一般１１月こノ、
］いられている。そして、このイオン】ｄ択性電極と対
で使用する参照電極には１富、飽和４よ京電極あるいは
６Ｊ）−塩化銀電極が用いられている。しかしばがら、
これら一対の１）り（≧をそのまま用いて、例えば血液
中のイオン７農度劃定に供しｊこｒ、）自、畏１１旧１
１１使用すると１Ｂ１・１ハ面に：趣向が発生して、電
１１１の応答速度を遅くしたり、測定の再現性を急く１
ノたりする。そのため、しばしば測定を巾回してｆ電極
を取りはずした上で洗浄したり、交換したりする１５；
ミ守点ｔ、ｑが必％３であって、長期間にわたる連続測
定はｊＪｐめで困難であるのが現状である。

発明の目的 本発明は、従来の電極法の欠点を解消するもので、たと
え血中イオン濃度の測定に長時間使用しても’＋４　ｊ
（１１面にＳＥ血が発生するのを防止できる液中イオン
濃度測定用１ｕ極装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、北記目的を達成するために、被検液の液路の
一部を（フイ成する試料室に面するようにイオン選択性
’ｉｇ、極の感応１扮面および参照電極のγη絡部面の
少なくとも一方を配設し、前記試料室にイオン選択性電
極の感応膜面または参１ｇ（電極の液絡部面に接触する
回転子を設け、仁の回転子を駆１ｉＩＪ装置ｎにより回
転Ｗｍｂするように１・Ｎ成した液中イオン濃度測定用
電極を提供する。

以上の構成によれば、イオン選択性電極の感応′Ｎ　ｉ
Ｍｉおよび参照電極の液絡部面のうち、血液中のイオン
濃度測定に供した場合に、より凝ゴ■の影響を受け易い
方（一般的にはイオン選択性電極の感応膜面の方）を回
転子により凝血防止できるので、電極の保守点検の必要
性を低減し、血中イオン濃度の連続７１（す定がＱＪ能
となる。

実施例の説明 以下に、本発明の実施例１を添伺図面に基づいて詳細に
説明する。

れＸ、　１ｆｊｉ面にて木兄ｔ、ｔｔｊの実施例にかか
る液中イオン濃度側定用亀柿に−の全体拾成を示ず第１
図において、（１）はリード線（２）を慣したイオン４
択１ｆ目ｉ≧、１訂）で、このイオン選択性？り１ｉ”
ｉｓ　ｎ）は祉１ラミ液の注入路（４）および浦、山路
（５）とともに液路（旬を形成する試料室（３）に面し
た感応膜面（７）を有している。試料室（３）の上方に
は、リード線（９）を有すると共に、流出路（５）に面
する液絡部面（１１を有した参照）１又ｊｔｉｉ　（＋
＋）が設けられており、両１’ｄ　Ｑ　＋＋、）　（）
ｌ）はプラスチック製のセル（Ｉｌｌの下ｊｉｌｌｉ開
口および上端間１コにそれぞれ挿入されて保持されてい
る。セルＱυの下端および上端にはそれぞれ下１ｊ　（
’４および上Ｍ　Ｏ，Ｉが取り（Ｊ’けられでおり、６
蓋０功０→は両駐極（υ（ＩＩ）が相互に６１ト同する
方向に移動するのを規制し′Ｃいる。試料室（３）には
、イオン選択性電極（１）の感応膜面（７）に充分な接
触面積で接触可能な磁性回転子０４が配置されている。

磁性回転子α→の表面は、樹脂、ＳｉＣやＡｌ２Ｏ３な
どの研摩材。

あるいは研摩布で被覆しており、これにより磁性回転子
０くの防錆ができると共に、それの研摩効果を向上させ
ることができる。磁性回転子０導は、試料室（３）の下
方に設けられた駆動装置Ｑｌｌｉにより垂直軸心回りに
回転駆動される。駆動装置ｔｔＳは、下蓋に）に取り付
けられた容器０椴に収納されており、回転磁界発生のた
めの磁性体αＱと、この磁性体Ｈを回転駆動させるため
のモータ０′／）とから構成されている。

イオン選択性電極（１）としては、一般に公知のものを
使用できるが、第２図に示すような内液式のものは、第
１図に示した実施例の構成では適用できない。すなわち
、内液式のものは、イオン濃度の変化に感応するガラス
感応膜（１００）を下端に備えたガラスあるいは他の材
料の筒体（１０１）の内部に、起電力が取り出せるよう
に塩酸あるいはりん酸塩水溶液等の電解液（１０２）と
、水銀、甘木（Ｈｇ２Ｃ１２）および塩化カリウム溶液
から成るリード線（１０４＞付き甘木電極（１０８）と
を入れ、筒体（ｉｏｉ）の」１端にキャップ（１０５）
を取り付けて構成しである。しかしながら、この内液式
のものは、内部にｒｒ！、解散（１０２）が存在するた
めに、図示のように起立したままで使用しなければなら
ず、傾斜させたり、倒立させたりして使用したい場合に
は極めて不都合である。また、ガラス感応膜（Ｚｏｏ）
が曲率をもっているので、第１図の構成において、磁性
回転子０４との充分な接触面債を確保することができず
、本実施例には適していないものである。

従って、本実施例では、第８図に示すような固体式のイ
オン選択性［極を使用しである。第８図において、０１
は直径８〜８０朋で厚さ５０〜５００μｍの薄い円板状
にスライスしたガラス感応膜である。

このガラス感応膜θ呻の片面に１０％のぶつ化銀水溶液
を塗布して乾燥させる処理を数回にわたって行い、ふつ
化銀層を生成させて一昼夜放置後、６％塩化リチウム溶
液に浸漬して約２０時間放置し、ふつ化銀層をより安定
して起電力を取り出すことのできる塩化銀層■にかえる
。これを水洗してから、８００℃で２時間にわたってア
ルゴンまたは窒素中で熱処理してガラス感応膜０１と塩
化銀層Ｋｌとの密着性をよくする。その後、塩化銀層（
ホ）にシルバーペイントのような導電性樹脂ＱＯを用い
てリード線（２）を接続し、さらにこの上から樹脂に）
で固めて棒状ガラス電極とする。ガラス感応膜０１の感
応膜面（５）は、起電力を安定して取り出すためによく
研摩すると共に、磁性回転子（Ｉ→との接触性をよくす
るために平面度を高める。水素イオンに感応する代表的
な感応膜０１のガラス組成は、６ｇ５ｉｏ□・２８Ｌｉ
２０・２Ｃｓ２０−５ＢａＯ−２Ｌａ、　０５が知られ
ており、ナトリウムイオンの場合は、７　ｔ　Ｓ　１Ｏ
２−ｉ　ＢＡＩ２０３−１１　ＮａＯが、カリウムイオ
ンノ場合は、７０ＳｉＯ□−８Ａ１２０．−２７Ｎａ２
０がそれぞれ知ちれている。なお、塩素イオン用電極と
しては、ガラス感応膜（＋１の代りに、ＡｌＣｌ　（８
０ωｔ％）−ＡｇＳ（２０ωｔ％）から成る組成の材料
を２５０℃で加圧成形して得られるセラミック感応膜を
用いるのが一般的であり、これに導電性樹脂を用いてリ
ード線を接続し、さらに樹脂で固めて固体式棒状電極と
する。

一方、参照電極（８）は、第４図に示すように、先端に
液絡部としてピンｌホールＱ４を備えたガラスシリンダ
勢に、起電力を取り出すために塩化カリウム等の水溶液
からなる電解液（ハ）およびリード線（４）を有する銀
−塩化銀電極（ト）をそれぞれ入れて、キャップに）で
蓋をして構成しである。なお、液絡部は、ピンホール（
ハ）に代って、ガラスのすり合せを用いたスリーブ型や
ファイバーを用いたファイバー型も同様に使用でき、ま
たガラスシリンダｅ＋に代ってテフロン容器を用いて、
液絡部には多孔質のテフロンを設けたタイプのものでも
よい。

大ＥＲ，の試料液を用いずに、本実施例の装置をｆＪ、
’−用してイオン濃度の連続分析をするには、単位時間
に装置に送られる試料液、例えば血液の爪を小さくすれ
ばよいが、そのために液Ｆ７′！（６）を流れる血液の
速度が遅くなると、両電極＋１）　＋８）の応答性が悪
くなる。これを避けるために、本実施例では、第５図に
示すように、注入路（４）及び流出路（５）の直径Ｏコ
を小さくして、単位時間に送られる血液の惜が少なイて
へ、これらの僅語での面液亨１色がすみやかに行なわれ
るようにすると共に、大きな空間を有する試料室（３）
のｐ、’４面と磁性回転子。荀の表面との四の隙間の距
％ｉ　（ｄ）を前述の直径（Ｄ）よりもさらに小さくす
ることにより試料室（３）における血液交換もすみやか
に行なわれるようにしである。この結果、両電極（υ（
８）の応答速度の低下を防止することができる。

以上のように構成した電園装置は次のように動作する。

すなわち、注入路（４）から被検血液を送液ポンプ（図
示せず）等で注入すると同時に、流入路（５）から試料
室（３）の血液を取り出す操作の最中に、イオン選択性
電極（１）と参照電極（８）との間に発生する電位差を
測定して、血液中にある所定のイオンの濃度を測定する
。この際に、セル（ｌυの外部に設けたモータ０乃によ
り回転している磁性体θ０で磁性回転子（→を引きつけ
ながらイオン選択性電極（すの感応膜面（７）の接触状
態で回転駆動させる。これにより、凝血の悪影響をより
受け易いイオン選択性１ヱ極（１）の感応膜面（７）が
常に清浄に維持されるので、装置を長期間にわたって使
用することができる。

発明の効果 以上述べたように、本発明にかかる液中イオン濃度測定
用電極装置で１４、イオン選捩性屯隙の感応膜面または
参照電極の液絡部面のうち、より６Ｔ血の悪影響を受け
易い方を回転する回転子と接触させることにより常に清
浄に維持できる構成なので、血中イオン濃度の測定であ
っても、長期間にわたって連続使用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実ｆ屈例にかかる液中イオン濃度測定
用電極装置を示す縦断面図、第２図は同装置に適用され
ない公知の内液式イオン選択性電極を示ず縦断面図、第
８図は同装置に適用される固体式イオン琶択性電極を示
ず縦断面図、第４図は同装置に適用する参照電極を示す
ＩｉＭ断面図、第５図は第１図の要部拡大断面図である
。 （す・・・イオン選択性電極、（３）・・・試料室、（
６）・・・液路。 （７）・・・感応膜面２（８）・・・参照ｍ　ｔｉ！ｉ
ｉ　、　＋１１・・・液絡部面、０荀・・・磁性回転子
、（１場・・・駆動装置、Ｈ・・・感応１１ψ代理人　
森木義弘 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　被検液の波路の一部を４ｍ成する試料室に面する
   ようにイオン選択１生１’１．’：　ＮＭの感応１９＋
   面、ン５よび参照電極の液絡部面の少なくとも一方を配
   設し、他方を液路に面するように配設し、前記試料室に
   イオン選択性電極の感）ｌ膜面または参照電極の液絡部
   面に接触する回転子を設け、この回転子を駆動装置によ
   り回転駆動するようにイ１ツ成した液中イオン濃度測定
   用電極装置。 ２、　前記回転子を磁性回転子として構成し、この磁性
   回転子を、前記駆動装置として試料室の外部に配設され
   た回転磁界発生装「゛直により形成される回転姉界によ
   り回転駆動させるように構成した特許請求の範囲第１　
   ｒ）（に記載の液中イオン濃度測定用電極装匹。 ８、　前記イオン選択性電極の感応１戻面を前記試料室
   に面するように配設し、前記参照電極の液絡部面を前記
   試料室以外の液路の部分に面するように配設してＪＲ成
   した粍許山“５求の範囲ｆＪ”ｓ　１項または第２項に
   記載の液中イオンゐ度測定用電極装Ｒ０ ４、前記試料室の壁面と回転子の表面との間に形成され
   る原器の短間が、ｎｕｓ己誠イ゛・１室以外の液路のＬ
   ｉ径よりも小さくなるようにイト１成した特許請求の範
   囲ｐｅｇ　１項ないし用３唄のいずれかに記載の液中イ
   オン濃度測定用’＝７４　！：ｔｉｉ　Ｘ内１１゜５、
   　前記回転子の表面を、樹ｊ、１１′、研摩側、あるい
   はＵｆ摩布で後置して成る４−ｋ　ｉｌ”Ｆ　＋ｉ青、
   ｊンの９厄１ｊＮ第Ｉ項ないし、第４項のいずれかに記
   載の液中イオン濃度測定用電極装四。 ６、　前記イオン選択性Ｘ！１ｊｆ５〜をＬｉ：１１　
   Ｆ（ζ式電（・１ｉ５で構ＩＪ（した特許請求の範囲第
   １項ないし第５　：Ｉｊｌのいずれかに記載の液中イオ
   ン６９度測定用’ｉｉ４．　Ｉ極装置。 ７、　前記イオンｎ’ｆ　ｕ’＜性！ｄｒ　ｉ”Ａ　カ
   、６８５ｉｎ２−２８Ｌｉ２　（Ｊ　・２ＣｓＯ−１５
   ＢａＯ−２Ｌａ２０．　テ表わされる組成１７Ｊ　’Ｊ
   　Ｐ　ラム系ガラスから成る感応膜を備えている持Ｅ１
   ’請求の範囲第６項に記載の液中イオンＨ＋、：）　ｊ
   騙ｉＩｌ、ｌ疋用電極装置。 ８．　前記イオンｉ”ｌＵ択ＦＪｉ　ｆｔｊ　１％が、
   ’／Ｉ　５ｉ０２−１８Ａ１２０３・１１Ｎａ２０で表
   わされる組成のガラスから成る感応膜を備えている特９
   ４−読求の範す第６項に記載の液中イオン娘度測定用電
   極装置。 ９、前記イオン選択性ｉｆｆ、極が、７０Ｓｉ０２−８
   Ａ１２（Ｊ３・２７Ｎａ、０で表わされる組成のガラス
   から成る感応膜を僅えている特？１：請求の範囲第６項
   に記載の液中イオン濃度ｉｉｔ！ｉ定用・Ｅ（也装置。 １０、前記イオンへ損性「ｉ！極が、ＡｇＣ１（８０ω
   ［％）−ＡｇＳ（２０ωｔ％）で表わされる組成のセラ
   ミックから成る感応［シ１を備え“Ｃいる特許、請求の
   範囲第６項に記載の液中イオンｉｌ　６　’ＩＥＪＪ定
   用電極装用電