JPS628050A - 被検液中の酸化性物質の濃度測定方法と装置 - 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】 本発明は、被検液中の酸化性物質の濃度を測定する方法
と、この方法を実施する丸めの装置に関し、特に被検液
中に正極と負極を浸漬してガルバニ電池を構成しその間
に流れる電流が酸化性物質の濃度に比例することを利用
して濃度を求める測定方法とその方法の実施に用いる装
置に関する。

従来の技術 被検液中の次亜塩素酸等の酸化性物質の濃度を測定する
従来の方法は、被検液中に正極と負極を浸漬してガルバ
ニ電池を構成し、溶液中の酸化性物質の濃度に比例して
変化する電流値を測定する方法である。

発明が解決しようとする問題点 このガルバニ電池として、正極に白金電極、負極に銀電
極を用いると、汚れにより白金電極側に被膜ができて出
力が低下する。この低下を回復させる手段としては電極
を布等で研磨するしかなかつ九。このような洗浄方法で
は完全な回復は望めず、すぐに又出力低下が起る。従っ
て、測定誤差が大きくなり、長時間の自動測定は困難で
ある。

本発明は、上述の問題点を解決した濃度測定方法と装置
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、 （１）「被検液中に測定用正極と測定用負極と電解研磨
用の電極とを浸漬し、正極と負極と被検液とによりガル
バニ電池を構成し、正極と負極を電流計に接続すること
により電流計に流れる電流値を測定し、該電流値が被検
液中の酸化性物質の濃度に比例することを利用して該濃
度を測定し、所定時間の測定の後、正極と電流計との接
続を切９、正極を直流電源を介して電解研磨用の電極に
接続し、電解研磨用電極をプラス極として所定時間通電
することにより、測定中に正極表面に形成された被膜を
除去する電解研磨を行ない、ついで正極と直流電源との
接続を切り、再び正極と電流計とを接続して測定を行な
うことを特徴とする被検液中の酸化性物質の濃度測定方
法。」を提供することにより上記問題点を解決した。

更に本発明は、上記測定方法を実施するための装置をも
提供する。即ち、本発明は、（２）「合成樹脂製の細長
い中空の棒状体と、該棒状体の軸線方向に間隔を置いて
該棒状体の表面に露出するように該棒状体により夫々保
持された測定用負極と測定用正極と電解研磨用電極と、
前記中空部を通電、−喝を測定用負極に接続し他端を電
流計の第１端子に接続する第１導線と、一端を測定用正
極に接続し他端を切替え器を介して電流計の第２端子に
接続する第２導線と、一端を電解研磨用電極に接続し直
流電源を介して他端に切替え用端子を設けた第５導線と
からなる被検液中の酸化性物質の濃度測定装置。」を提
供する。

好ましい実施態様の説明 次に、本発明の好ましい実施態様について添付図面を参
照して説明する。第１図は、本発明の測定方法と装置の
原理を示す概略図である。第１図において、次亜塩素酸
等の酸化性物質を含んだ被検液４が槽７の中に入ってお
り、この被検液４の中に測定用正極２（好ましくは白金
製）と測定用負極１（好ましくは銀製）と電解研磨用電
極３（好ましくは白金製）とを浸漬する。そうすると、
正極２と負極１と被検液４とによりガルバニ電池が形成
されるので、正極２と負極１を電流計５に接続すると電
流が流れ、電流計に表われた電流値は被検液中の酸化性
物質の濃度に比例するので電流値から濃度を求めること
ができる。

測定中の電流は矢印（→）で示すように、正極２→Ａ→
Ｂ→端子Ｅ２→電流計５→端子Ｅ１→負極１である。

この測定を続けると、正極２の表面に金属イオンが析出
し、正極にスケールが付着する。

従って正極の白金による触媒作用が経時的に阻害されて
ぐる。

一方負極１では銀がイオン化し常に活性状態にある為、
正極のようにスケールの付着はない。

この測定を続けると、正極２の表面に金属イオンが析出
して酸化状態になり、負極１は環元状態になる。従って
、正極側にスケールが付き易く汚れてくるので、この正
極の性能を回復するには汚れを除去する必要がある。こ
のために、本発明では次のような電解研磨法を用いる。

即ち、所定時間の濃度測定の後、第１図の切替えスイッ
チＳＷの位置をＡＢの位置からＡＣの位置へ切替える。

すると、正極２と電流計５との接続が遮断され、正極２
が直流電源６（好ましくは電池）を介して電解研磨用電
極３に接続されて矢印（呻）で示すように電流が電極３
−直流電源６→Ｃ→Ａ→正極２へ流れ、正極表面の電解
研磨が行なわれ、スケールが除去され、測定性能が１０
０％回復する。この場合、電解研磨用電極３をプラス極
とする。所定の時間の電解研磨の後、スイッチ５Ｗｔ−
ＡＣの位置からＡＢの位置を切替えると、電解研磨は終
シ、再び測定が続行される。

スイッチＳＷの位置をＡＢからＡＣへ、及びＡＣからＡ
Ｂへ切替えるには、自動的に行なうことができ、特に２
４時間タイマーを用いて行なうのが好ましい。例えば、
直流電源として４ボルトの電池を用い、１日１回３０分
間電解研磨を行なうこと罠よυ、連続的に濃度・の測定
を人手をかけることなく続行することができる。

本発明の上述の測定方法を実施するための装置は、第１
図に示す装置でもよいが、第１図の正極２、導線？、端
子Ｅ２と、負極１、導線８、端子Ｅ１と、電極３、導線
１０とを１つの組立体に組み込んだ電極組立体を用いる
のが好都合である。第２図は、このような組立体を示し
ている。即ち、合成樹脂製の細長い吊空の棒状体１１と
、該棒状体の軸線方向に間隔を置いて該棒状体の表面に
露出するように該棒状体により夫々保持された測定用負
極１′と測定用正極２と電解研磨用電極３′とを有する
。第５図は、第２図の電極組立体の縦断面図を示す。測
定用負極１′は、合成樹脂棒状体１１の外周に銀製の板
を巻き付けて固定したものでもよいが、好ましくは、合
成樹脂棒状体の中空部１２と連通する中空部１５を有す
る銀製棒状体１′とし、該銀製棒状体１′の軸線方向両
端に堆ねじ１４と１５を形成したものがよい。この雄ね
じ１４．１５に対応する雌ねじを合成樹脂棒状体に形成
し、この雌ねじと雄ねじ１４．１５とを係合させること
により銀製棒状体１′を合成樹脂棒状体１１に固定する
のがよい。このように構成することにより、負極１′の
溶は出しにより寿命に至るまでの時間を長くすることが
できる。

測定用正極２′と電解研磨用電極３′とは、白金製とす
るのがよく、白金は高価であるので、同一表面積を最少
体積でうるため細い白金線を用いて、これを合成樹脂棒
状体１１の表面圧巻きつけるのがよい。

第２図と第３図に示すように、棒状体の軸線方向に見て
、正極２′を負極１′と電極３′との中間に位置決めす
るのが好ましい。その理由は、測定中に正極２′と負極
１′との間で被検液中を通れる電流の径路に電極３′が
存在しないこと、及び電解研磨中に正極２′と電極５′
との間で被検液中を流れる電流の径路に負極１′が存在
せず、夫々邪魔にならないためである。

作用例 （イ）測定時の電気の流れ 正極（白金電極）： ２　ＨＯｄ、　＋　４　ｅ　−＋　２　ＨＣｆｌ　＋　
２　（０）Ｍ＋＋ｅ　　−一→Ｍ・・・金属が析出し正
極に付溶液中の金属イオン　　　　　　着する負極（銀
電極）： ４Ａｇ→４Ａｇ＋４ｅ−・・・銀がイオン化し活性状態
にある （口）洗浄（電解研磨）時の電気の流れ正極（白金電極
）： Ｍ→Ｍ”＋ｅ−・・・付着し九Ｍが溶解して極金属イオ
ン　　　　　　が洗浄される 電極（白金電極）： Ｍ　＋　ｅ　−Ｍ 実施例 水泳プールにおいて、プール循環ｐ過装置のポンプの吸
入側と吐出側との間にバイパス回路を設け、そのバイパ
ス回路内に本発明の装置を投入し、残留塩素濃度を測定
した。

第４図はその測定結果を示すグラフである。

横軸は時刻（２４時制）で、縦軸は残留塩素濃度（ｐｐ
ｍ）を表わす。

残留塩素濃度は、正極と負極との間を流れる電流の値を
電流計で読み、その電流値に比例する濃度を計算で求め
てもよいが、電流計に濃度の目盛を付けておくのが便利
である。

本発明の電極を用いて記碌計に表われた濃度の値を１指
示値”と言い、被測定液中の残留塩素をオルトトリジン
比色測定器にて測定した値を１測定値“と言うことにす
る。

第４図において、実線Ａ→Ｂの間は指示値＝測定値であ
る。２４時から３０分間４ボルトの直流電圧を正極と電
極との間に加えて電解研磨を行なうと、指示値が急上昇
してＣ（濃度１．０付近）に達し、その後約２時間３０
分の間指示値が降下し、実線Ｃ，Ｄに沿って推移する。

一点鎖＠Ｂ−Ｄは測定値を示し、従ってＣ→Ｄの指示値
とＢ、Ｄの測定値とは一致しない。

然し、この電解研磨を水質変動の少ない夜中の２４時頃
行なうごとにより、この間はある程度無視できる範囲に
ある。実線Ｄ→Ｅは、指示値＝測定値である。電解研磨
を行なわない場合は、指示値が破線のようなカーブＢ−
Ｆ−Ｇとなり、測定値と指示値との間に差即ち誤差が表
われる。

発明の効果 本発明は、上述のような構成と作用を有するので、測定
中に測定用正極の表面に付着した汚れが、正極と電極と
の間に直流電圧を印加することにより効果的に除去され
、測定用電極間の測定性能を１００％回復することがで
き、従来技術に見られるような誤差がない。

また、この電解研磨と測定とのサイクルをタイマーを用
いて自動的に切替えることにより、長時間の連続運転が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の測定方法の原理を示す概略図である
。 第２図は、本発明の電極組立体の一実施態様を示す立面
側面図である。 第３図は、第２図の縦断面図である。 第４図は、本発明の方法を用いて測定した結果を示すグ
ラフである。 ２．２′・・・・・・・・・・・・測定用正極１．１・
・・・・・・・・・・・測定用負極３．３・・・・・・
・・−・・・電解研磨用電極８、９．１０・・・導線 Ｅｌ、Ｅ２・・・・・・端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検液中に測定用正極と測定用負極と電解研磨用の
   電極とを浸漬し、正極と負極と被検液とによりガルバニ
   電池を構成し、正極と負極を電流計に接続することによ
   り電流計に流れる電流値を測定し、該電流値が被検液中
   の酸化性物質の濃度に比例することを利用して該濃度を
   測定し、所定時間の測定の後、正極と電流計との接続を
   切り、正極を直流電源を介して電解研磨用の電極に接続
   し、電解研磨用電極をプラス極として所定時間通電する
   ことにより、測定中に正極表面に形成された被膜を除去
   する電解研磨を行ない、ついで正極と直流電源との接続
   を切り、再び正極と電流計とを接続して測定を行なうこ
   とを特徴とする被検液中の酸化性物質の濃度測定方法。 ２、濃度測定と電解研磨との切替えをタイマーを用いて
   行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   酸化性物質の濃度測定方法。 ３、前記直流電源が電池である、特許請求の範囲第１項
   又は第２項に記載の濃度測定方法。 ４、前記酸化性物質が次亜塩素酸である特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ５、合成樹脂製の細長い中空の棒状体と、該棒状体の軸
   線方向に間隔を置いて該棒状体の表面に露出するように
   該棒状体により夫々保持された測定用負極と測定用正極
   と電解研磨用電極と、前記中空部を通り、一端を測定用
   負極に接続し他端を電流計の第１端子に接続する第１導
   線と、一端を測定用正極に接続し他端を切替え器を介し
   て電流計の第２端子に接続する第２導線と、一端を電解
   研磨用電極に接続し直流電源を介して他端に切替え用端
   子を設けた第３導線とからなる被検液中の酸化性物質の
   濃度測定装置。 ６、測定用負極が、合成樹脂棒状体の中空部と連通する
   中空部を有する銀製の棒状体であり、該銀製棒状体の軸
   線方向両端に雄ねじを有し、該雄ねじに対応する雌ねじ
   を合成樹脂棒状体に形成し、雄ねじと雌ねじとを係合さ
   せることにより銀製棒状体を合成樹脂棒状体に固定した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の濃度測
   定装置。 ７、測定用正極と電解研磨用電極とが、合成樹脂製棒状
   体の外周に巻きつけられた白金線からなる特許請求の範
   囲第５項又は第６項に記載の濃度測定装置。 ８、測定用正極が、合成樹脂製棒状体の軸線方向にみて
   、測定用負極と電解研磨用電極との中間に位置決めされ
   ている特許請求の範囲第５項に記載の濃度測定装置。 ９、前記合成樹脂製棒状体が、塩化ビニール樹脂製であ
   る特許請求の範囲第５項に記載の濃度測定装置。