JP2001525546A

JP2001525546A - 酸素化した水との接触により水銀を浄化し再利用する滴下水銀電極（ＤｒｏｐｐｉｎｇＭｅｒｃｕｒｙＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）

Info

Publication number: JP2001525546A
Application number: JP2000523546A
Authority: JP
Inventors: ノアヤルニスキ，チャイム
Original assignee: ヴァーデコテクノロジーズリミテッド
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2001-12-11
Also published as: US6514396B1; DE69804512D1; IL122374A0; WO1999028738A1; AU1350199A; DE69804512T2; EP1051610A1; ATE215226T1; EP1051610B1

Abstract

(57)【要約】連続的に水銀を浄化し、静的水銀滴下電極（ＳｔａｔｉｃＭｅｒｃｕｒｙＤｒｏｐＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）（以下、ＳＭＤＥ）内で水銀を再利用する方法及び装置であって、不純物が混入した水銀と高度に酸素化した水とを互いに連続的に面接触させ、結果として浄化された水銀を連続的にＳＭＤＥセルに供給する。高度に酸素化された水は、不純物が混入した水銀と面接触する水の層を形成し、その層の酸素濃度を高めることにより生成される。不純物が混入した水銀は、浄化器（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｏｎｔａｉｎｅｒ）に導入される。そして、層を形成するように、水が水銀表面の上に導入され、水の層を通して酸素または酸素を含有する気体が気泡化される。また、酸素または酸素を含有する気体は、水銀を通っても気泡化され、混合動作を生じ、これにより汚染濃度が水銀中で均一に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】技術分野この発明は、水銀を浄化し再利用する、静的水銀滴下電極（ＳｔａｔｉｃＭ
ｅｒｃｕｒｙＤｒｏｐＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）（以下、ＳＭＤＥ）型の改良さ
れたボルタンメントリー装置に関するものである。

【０００２】背景技術従来から、電気化学的ディテクター（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＤｅ
ｔｅｃｔｏｒ）とボルタンメントリーセル（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌ
ｌｓ）が知られており、実験室での微量元素（ＴｒａｃｅＥｌｅｍｅｎｔｓ）
の分析に有効に用いられてきた。二電極セルと三電極セルが知られている。三電極セルは、作用電極（ＷｏｒｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）、対極電極
（Ｃｏｕｎｔｅｒ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、作用電極又は試験溶液（Ｓａｍｐｌ
ｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）に比例した定電位（ＣｏｎｓｔａｎｔＰｏｔｅｎｔｉ
ａｌ）を確立維持する機能のある照合電極（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＥｌｅｃｔｒ
ｏｄｅ）から構成されている。原則的に、それらの電極は試験溶液の吸収により
悪影響を受け、パシベーションや信号の損失がもたらされる可能性がある。その
ような悪影響を防ぐ為に、滴下水銀電極（ＤｒｏｐｐｉｎｇＭｅｒｃｕｒｙ
Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）が多くのそれらのセルで用いられている。

【０００３】ポーラログラフィーセル（ＰｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃＣｅｌｌ）の基本構
造がＵＳＰ３，９２２，２０５に記載されている。また、シールド滴下水銀陰極
の構造がＵＳＰ４，１３８，３２２に記載されている。また、ＵＳＰ４，２６０
，４６７には、液状水銀の水銀だめ（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）、水銀細滴（Ｍｅｒ
ｃｕｒｙＤｒｏｐｓ）がその放出端に形成される水銀毛細管（Ｍｅｒｃｕｒｙ
Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）、水銀だめから毛細管の投入端の間で水銀を空気清浄す
る選択式通路の為のバルブが備えられた滴下水銀電極（ＤｒｏｐｐｉｎｇＭｅ
ｒｃｕｒｙＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）が記載されている。また、オートメーション
のポーラログラフィーセル（ＰｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃＣｅｌｌ）がＣ．Ｎ
．ＹａｒｎｉｔｚｋｙｉｎＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖ
ｏｌ．５７，Ｎｏ．９，Ａｕｇｕｓｔ１９８５，ｐ．２０１１−２０１５に記
載されている。

【０００４】しかし、そのようなセルは完全には満足できるものではない。それらのセルは時がたつと汚染される固体電極（ＳｏｌｉｄＥｌｅｃｔｒｏ
ｄｅｓ）を含む場合がある。また、複雑で信頼性に欠けるものだったり、非常に
多量の試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）を必要とするものだったり
するのである。また、水銀供給装置が複雑で、水銀を時々入れ替えなければなら
ないこともある。

【０００５】そのような欠点を解決したボルタンメントリー装置が、ＰＣＴ出願ＷＯ９６／
３５１１７に開示され特許請求されている。それは、以下のように構成されてい
る。ａ）照合電極（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）の他に、作用電極（
ＷｏｒｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）と最も下部の位置に対極電極（Ｃｏｕｎ
ｔｅｒ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）とを収納するセル体容器ｂ）試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）から酸素を除去する手段ｃ）上記脱酸素手段に試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）を供給する
手段、上記脱酸素手段に不活性ガスの流れを供給する手段、上記溶液が上記脱酸
素手段の中を流れるようにする手段これらにより、上記不活性ガスとの接触により試験溶液から酸素が除去される
。ｄ）試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）を脱酸素後、上記不活性ガス
を上記脱酸素手段から除去する手段ｅ）セル体内の上記作用電極（ＷｏｒｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）と上記対
極電極（Ｃｏｕｎｔｅｒ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）の間の空間に備えられた脱酸素
試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）の投入口ｆ）セル体の上記作用電極（ＷｏｒｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）より上の位
置に設けられた試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）の出口ｇ）上記試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）が上記作用電極（Ｗｏｒ
ｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）の上のセルから排出されるように上記出口に流
れるようにする真空及び／または加圧手段即ち、上記作用電極（ＷｏｒｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）と上記対極電極
（Ｃｏｕｎｔｅｒ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）の間の空間は常に上記試験溶液（Ｓａ
ｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）で満たす手段である。

【０００６】水銀滴下電極（ＭｅｒｃｕｒｙＤｒｏｐＥｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）の使用は
、多くの利点があるが、健康、生態上の問題をもっている。それは、前に述べた
改良されたボルタンメントリーセル（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌｓ）
においても解決されていない。水銀をセルに供給する作業者は水銀と接触する。細滴を形成した水銀は水銀溜
（Ｓｕｍｐ）に集まるが、それは、再利用の為の処理をされなければならない。
毛細管（ＣａｐｉｌｌａｒｙＴｕｂｅ）の下端において水銀細滴（Ｍｅｒｃｕ
ｒｙＤｒｏｐ）が形成され、毛細管はかなり頻繁な間隔で詰まりを起こすので
、取り替えられなければならない。毛細管（ＣａｐｉｌｌａｒｙＴｕｂｅ）を
取り替えるには、水銀を水銀だめ（ＭｅｒｃｕｒｙＲｅｓｅｒｖｏｉｒ）から
取り除かなければならない。これらの作業操作全般において、作業者は、多かれ少なかれ水銀に接触するこ
とになる。そのような接触は、生態上好ましくないし、健康上の障害を引き起こ
す。もちろん、これらの欠点は、従来の水銀細滴ボルタンメントリーセル（Ｍｅ
ｒｃｕｒｙＤｒｏｐＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌｓ）に共通するも
のである。本発明は、あらゆるセルにおいて、そのような欠点を排除することを
目的とする。さらに、従来のボルタンメントリー装置（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＡｐｐ
ａｒａｔｕｓ）は、アノディックストリッピング（ＡｎｏｄｉｃＳｔｒｉｐｐ
ｉｎｇ）技術を実行するには満足なものではない。水銀細滴は、使用される毛細管（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）により３秒から１５秒
の間毛細管にとどまる。細滴の寿命は、ポーラログラフィー（Ｐｏｌａｒｏｇｒ
ａｐｈｙ）には十分な長さであるが、アノディックストリッピング（Ａｎｏｄｉ
ｃＳｔｒｉｐｐｉｎｇ）では、十分ではない。アノディックストリッピングに
おいては、数分間（例えば、約２分）といったもっと長い細滴の寿命が必要であ
る。さらに、従来の装置は、例えば、２５μｍから１００μｍといった微小粒子に
対して敏感で、微小粒子が毛細管をふさぐことがある。このように、本発明は、述べられたような欠点のない静的水銀滴下電極（Ｓｔ
ａｔｉｃＭｅｒｃｕｒｙＤｒｏｐＥｌｅｃｔｒｏｄｅ，ＳＭＤＥ）型電
解分析ボルタンメントリー装置（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＡｐｐａｒａｔｕ
ｓ）を提供することを目的とする。

【０００７】また、本発明は、作業員による操作を全てなくし、作業者と水銀との接触をな
くす手段により、水銀を装置内で浄化し、浄化した水銀を、水銀が入っていて、
そこから滴下電極（ＥｌｅｃｔｒｏｄｅＤｒｏｐｓ）が形成される毛細管（Ｃ
ａｐｉｌｌａｒｙＴｕｂｅ）に供給する手段を備えた装置を提供することを目
的とする。

【０００８】また、本発明は、詰まりの頻度を減らし、アノディックストリッピング（Ａｎ
ｏｄｉｃＳｔｒｉｐｐｉｎｇ）技術のような改良された電解分析技術を用いる
ことができる手段を備えた装置を提供することを目的とする。

【０００９】また、下端において水銀細滴が形成される毛細管が詰まった場合に、作業者が
水銀に接触せずに取り替えることができる毛細管（ＣａｐｉｌｌａｒｙＴｕｂ
ｅ）を備えた装置を提供することを目的とする。

【００１０】本発明の他の目的や利点は、後の記述につれて明らかになるであろう。

【００１１】発明の開示本発明による電解分析ボルタンメントリー装置は、ＳＭＤＥボルタンメントリ
ーセル（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌ）との組み合わせにより使用され
る、水銀を浄化し、浄化した水銀を下端において細滴水銀が形成される毛細管（
ＣａｐｉｌｌａｒｙＴｕｂｅ）で再利用する手段を備えている。

【００１２】前記水銀浄化手段は、不純物が混入した水銀（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｍ
ｅｒｃｕｒｙ）と酸素含有量の高い水との面接触を生成する手段である。また、
その水は酸素か空気で飽和もしくは、ほぼ飽和状態にあることが望ましい。また
、酸素含有量は、８ｍｇ／Ｌ程度、もしくはそれ以上であることが望ましい。

【００１３】このように、本発明は、ＳＭＤＥセルの水銀を連続して浄化再利用する工程を
備えたことを特徴とする。その工程は、金属不純物（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｎ
ｇｍｅｔａｌｓ）が酸化され、水銀から水へ移るように、不純物が混入した水
銀（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｍｅｒｃｕｒｙ）と酸素含有量の高い水が連続
して面接触しあう工程と、結果として生じた浄化水銀をＳＭＤＥセルに連続的に
供給する工程を備えたことを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、ＳＭＤＥセルの水銀を連続して浄化再利用する装置を備えた
ことを特徴とする。その装置は、金属不純物（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｎｇｍ
ｅｔａｌｓ）が酸化され、水銀から水へ拡散するように、不純物が混入した水銀
（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｍｅｒｃｕｒｙ）と酸素含有量の高い水が連続し
て面接触しあうようにする手段と、、結果として生じた浄化水銀をＳＭＤＥセル
に連続的に供給する手段を備えたことを特徴とする。

【００１５】前記浄化装置は、連続的に不純物が混入した水銀（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ
ｍｅｒｃｕｒｙ）を受け取る容器（以下、浄化器（Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ））と、前記容器に蓄積し上表面をもつ蓄積物（Ｍａｓｓ
）を形成する水銀と、前記容器の中で前記水銀蓄積物（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓ
ｓ）の上に高度に酸素化した水の層を形成する手段と、下表面が前記水銀蓄積物
（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）の上表面と接触する前記層と、浄化水銀を前記容
器から連続的に抜き出す手段を備えていることが望ましい。

【００１６】前記高度に酸素化した水は、どんな適当な方法でも生成できる。望ましい生成
方法は、不純物が混入した水銀（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｍｅｒｃｕｒｙ）
と面接触する水の層（例えば、塩水）を形成する工程と、その層を酸素で満たす
工程を備えたものである。これは、適当な手段により行われ、例えば、不純物が混入した水銀（Ｃｏｎｔ
ａｍｉｎａｔｅｄｍｅｒｃｕｒｙ）を浄化器（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＣ
ｏｎｔａｉｎｅｒ）に導入したり、層を形成するように水を水銀の表面に導入し
たり、前記水の層を通して酸素または酸素を含有するガス（望ましくは空気）を
気泡化させたりするといった方法で行われる。前記高度に酸素化した水の層を生成する他の方法は水に酸素を送り込むことで
あり、例えば、前記水が不純物が混入した水銀（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｍ
ｅｒｃｕｒｙ）と接触していない時に、水の層を通して酸素または酸素を含有す
るガス（できれば空気）を気泡化させたり、水の流れを酸素または酸素を含有す
るガス（できれば空気）の流れと混合することである。そして、結果として生成
された高度に酸素化した水を不純物が混入した水銀（Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ
ｍｅｒｃｕｒｙ）と接触させる。これは、適当な方法により行われ、例えば、連続的に不純物が混入した水銀（
Ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｍｅｒｃｕｒｙ）を浄化器（Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉ
ｏｎＣｏｎｔａｉｎｅｒ）へ導入し、前記浄化器（Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）の中のその水銀の層の上に高度に酸素化した水を連続し
て導入して銀の表面と接触する水の層を形成し、前記水を前記容器から連続的に
抜き出すといった方法により行われる。これにより、水中の酸素含有量を望まし
いレベルに維持し、また、汚染の程度を許容レベルに抑えるように、前記層の水
と新たに酸素化された水とを入れ換えることができる。前記ＳＭＤＥボルタンメントリーセル（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌ
）としては、基本的に前記ＰＣＴ出願ＷＯ９６／３５１１７やＰＣＴ出願ＷＯ９
６／３５１１８に記載されたセルに本発明の水銀浄化手段を組み合わせたものが
望ましい。この場合は、セルへの前記投入口は脱酸素手段への投入口である。しかし、本
発明は前記ＰＣＴ出願に記載された以外のボルタンメントリーセル（Ｖｏｌｔａ
ｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌ）、つまり脱酸素手段をもたないセルを用いても実行
できる。

【００１７】好適な実施の形態の詳細な説明本発明が、前記ＰＣＴ出願ＷＯ９６／３５１１７やＷＯ９６／３５１１８に記
載されたような電解分析ボルタンメントリーセル（Ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃ
Ｃｅｌｌ）に利用された場合を、二つの実施の形態において示す。ここに組み込まれた内容は参考にすぎず、必要なら熟練者によって簡単に遂さ
れる応用により、水銀滴下電極（ＤｒｏｐｐｉｎｇＭｅｒｃｕｒｙＥｌｅｃ
ｔｒｏｄｅ）（ＳＭＤＥ）タイプのどんなボルタンメントリーセル（Ｖｏｌｔａ
ｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌ）にも利用できるであろう。

【００１８】図１は、本発明の前記ＰＣＴ出願ＷＯ９６／３５１１７に記載のＤＭＥセルを
備えた一実施の形態を示す概略縦断面図である。本発明のこの実施の形態におけ
る電解分析装置は、１０で示されたセルプロパー（ＣｅｌｌＰｒｏｐｅｒ）を
備えている。この装置は、最上部に水銀投入口１１を備えている。１２は、電気
的接点に用いられるプラチナワイヤーを示している。投入口１１から、水銀が毛細管１５（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）に投入される。毛
細管１５（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）は、１７で示されたセル体の最上部を塞ぐ適当
な弾力体（できればテフロン）でできたストッパー１６（Ｓｔｏｐｐｅｒ）を通
る。そのセル体は、ガラスやテフロンのような非吸収材質でできていることが望
ましい。毛細管（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）１５は、０．０８ｍｍ以上（できれば、約０．
１５ｍｍ）の内径、即ち、固体粒子や界面活性体（ＳｕｒｆａｃｅＡｃｔｉｖ
ｅＭａｔｅｒｉａｌ）による詰まりを防ぐのに一般的に十分な大きさの内径を
もつ。作用電極（ＷｏｒｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）は、毛細管１５（Ｃａｐｉ
ｌｌａｒｙ）の端に形成された水銀細滴１８（ＭｅｒｃｕｒｙＤｒｏｐ）であ
る。その細滴が形成されるゾーンの下に、セル体１７が試験溶液（Ｓａｍｐｌｅ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）で満たされたパイプ部１９（ＰｉｐｅＰｏｒｔｉｏｎ）
を形成する。試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）は、静止水銀蓄積物
２０（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）に落ちるので、前記パイプ部（ＰｉｐｅＰ
ｏｒｔｉｏｎ）の下端にたまる。前記水銀蓄積物（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）は、一端がそこに浸されたプラ
チナワイヤー２１と共に対極（Ｃｏｕｎｔｅｒ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）を構成し
、水銀だめ（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）にためられている。水銀だめ２２（Ｒｅｓｅ
ｒｖｏｉｒ）は、その最上部にストッパーが設けられている。ストッパーにはパ
イプ部１９が通っている。水銀だめ２２（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）は放出パイプ２
４に接続されている。細滴に含まれる水銀はパイプ部１９を通って水銀だめ２２
（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）に落下し、蓄積物２０（Ｍａｓｓ）に加えられる。同時
に、水銀は水銀だめ２２（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）からあふれ出し、放出口２４か
ら一般的かつ概略的に２５に示された浄化部（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＵｎ
ｉｔ）へ排出される。本発明の一側面によれば、浄化部は特徴的な構造有しており、その構造につい
ては図２を参照して後述する。セル体１７には、出口２９が設けられている。出
口２９は、従来の電極やＷＯ９６／３５１１７に記載のされた電極等の適当な照
合電極に接続している。出口２９は、多孔性セラミック体３０によってふさがれ、塩化カリウム溶液（
ＰｏｔａｓｓｉｕｍＣｈｌｏｒｉｄｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）で満たされ、照合
電極３２（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）をもつ補助容器３１（Ａ
ｕｘｉｌｉａｒｙＶｅｓｓｅｌ）につながっている。多孔性セラミック体３０
はイオン運動によりセルと照合電極（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅ
）とを電気的に接続している。

【００１９】分析対象となる試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）は電解質を含有
しており、投入口４０、４１から本装置に供給される。試験溶液を投入口に供給
する蠕動ポンプ（ＰｅｒｉｓｔａｌｔｉｃＰｕｍｐ）を用いて、試験溶液を本
装置に投入することも可能である。その投入口を通って、溶液は脱酸素手段に導
かれる。ここに示された実施の形態では、脱酸素手段は、パイプ４３として示された導
管によって構成されている。窒素がパイプ４２または以後記述される他の手段を
通してパイプ４３に供給される。即ち、窒素がパイプの中央へ流れ、酸素が溶液
から除去され窒素と混合される間に、試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏ
ｎ）は、パイプ４３の内表面にある薄い層に流入する。パイプ４３は放出口４５に達し、上方または気体分岐４６と下方または液体分
岐４７に分かれる。放出口４５では、試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏ
ｎ）は窒素の流れから分離される。この窒素は分岐４６を通って上方に流れ、試
験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）は分岐４７を通って下方に流れる。
窒素は、水銀毛細管（ＭｅｒｃｕｒｙＣａｐｉｌｌａｒｙ）１５の周りのセル
体１７に流れ込み、そこから、放出口２８とパイプ２７を通って、大気中に流れ
出す。試験溶液（ＳａｍｐｌｅＳｏｌｕｔｉｏｎ）は水銀細滴１８とパイプ部１９
の間にある投入口４８からセル体１７に入る。試験溶液は前記パイプ部内で水銀
蓄積物２０（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）によりとどめられ（Ｔｒａｐ）、完全
にパイプ部を満たす。そして、プラチナ電極２１を覆い、水銀蓄積物２０（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓ
ｓ）と水銀細滴１８との間の空間を完全に満たす。そして、試験溶液は、水銀毛細管１５（ＭｅｒｃｕｒｙＣａｐｉｌｌａｒｙ
）を上昇し、最後には放出口２８とパイプ２７を通ってセル体１７の外に流れ出
し、排出路２７に流れる。ここに示されていないが、従来からの手段が水銀細滴１８と照合電極３１（Ｒ
ｅｆｅｒｅｎｃｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）間の電位をかける為に設けられている
。水銀はパイプ２４をとおって水銀だめ２２（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）から流れ出
し、以下説明するように、浄化が行われる浄化器２５に流れる。

【００２０】図１において、２６で示される蠕動ポンプは、不純物のない（Ｐｕｒｅ）水銀
を浄化部２５（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｔ）から吸い上げ、再利用の
為に、投入口１１へ戻す。このようにして、使用済の水銀を入れた瓶体を空にしたり水銀だめ（Ｒｅｓｅ
ｒｖｏｉｒ）を補充したりせずに、水銀を、理論上は無制限に、とにかくとても
長い期間、再利用できる。

【００２１】図１の２５で、一般的かつ概略的に示された水銀浄化部（ＭｅｒｃｕｒｙＰ
ｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｔ）の好適な一実施の形態が、図２では拡大縦
断面図で示されている。それは、本体５１と５３に示されたように本体にねじ込め、かつ、取り外せる
蓋５２を備えた、望ましくはプラスチックでできたシェル５０（Ｓｈｅｌｌ）を
備えている。シェルには、瓶体５４である浄化器（Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）をいれることが可能である。瓶体５４には、伸縮性のゴム（できればシリコンゴム）でできた蓋５５が備え
られていて、蓋５５は、四つのパイプ５６、５７、５８、６２のための機密通路
を有している。水銀だめ２０（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）とパイプ２４から流入した水銀は、瓶体
５４の底に蓄積し６０により示される蓄積物（Ｍａｓｓ）を形成する。瓶体の上部には６１により示される水（望ましくは塩水で、導電率１ｍＳ以上
）の層がある。この実施例では、その水が金属で過度に汚染された場合、すなわ
ち金属イオン濃度が設定された限度を越えたら水を取り替えなければならない。
この限度は各々のケースによって、容易に設定できる。したがって、水銀から水に拡散する金属イオンが希釈され、金属濃度が長い間
低くあるように水の層は深いことが望ましい。このようにすれば頻繁に水を取り
替える必要がない。しかし、本発明のこの実施の形態は水の層が例えば１ｃｍま
たは、それ以下の深さというように浅くても、短い間隔で取り替えれば実施可能
である。

【００２２】この実施の形態では、水の酸素含有量を望ましい状態にし、その状態を保つ為
に、適当な気体（できれば空気）は、水の表面下で、かつ、わずかに水銀のレベ
ルよりも上の位置に供給され、水の層において気泡化される。このようにする一つの方法としては、瓶体５４の底近くの位置まで下方に延ば
されたパイプ５８を通して空気を供給することである。このようにすることで、
パイプ５８を通った空気または酸素を含有するガスは水銀を通って気泡化され、
混合作用を生じ、水銀蓄積物６０（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）中で実質的に金
属汚染濃度が均一に保たれる。水の層６１の水面より上で終端するパイプ６２は水に溶解しなかった空気また
は酸素を含有するガスを排出させる。汚染した（不純物が混入した）水銀は、パ
イプ２４（図１）により流れ込む。パイプ２４は、図２においては、最下部５６
のみが見えている。また、パイプの最下部５６は、水の層（Ｍａｓｓ）６１の上
面付近であるが、上面よりも下の位置まで下方に延ばされている。水銀蓄積物（
Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）の上表面は、水の層に溶解した空気にさらされてい
る。驚くことに、除去すべき金属不純物を含む水銀の上表面が酸素含有水の下表面
と接触することで金属が急速に酸化し水の中に拡散溶解させることができる。酸
化され溶解された金属イオンは水銀蓄積物（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）の下方
から拡散移動する他の金属イオンと置き替えられ、他の金属イオンは酸化され、
溶解される。この工程は、水銀全体が浄化されるまで続く。純粋水銀（不純物のない水銀）はパイプ５７を通って瓶体５４から汲み上げら
れる。パイプ５７は、瓶体のほぼ底まで延ばされ、ポンプ２６に接続されている
。ポンプ２６は、水銀をセル投入口１１の上部にパイプ５９を経由して水銀を戻
す（図１参照）。

【００２３】浄化器（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｏｎｔａｉｎｅｒ）の水の酸素含有量
は金属の酸化にともない減少し、金属は水に溶解し、水を汚染する。よって、酸
素含有量を十分高いレベルに保ち、汚染度を低く保つ為に、水は、定期的に取り
替えらなければならない。

【００２４】ボルタンメントリーセル（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌ）が作動し始
める時、試験溶液（ＬｉｑｕｉｄＳａｍｐｌｅ）がボルタンメントリーセル（
ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌ）に投入され、気体（具体的には窒素）が
脱酸素化手段４３（Ｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｏｒ）を通ってセルに流れ込む。試験
溶液（Ｓａｍｐｌｅ）がセルに投入され終わると、ポンプ２６は作動し始める。この結果、水銀は毛細管１５（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）を通って流れ、その下端
に細滴を形成する。細滴が望ましい大きさに達すると、ポンプが運転をやめ、試験溶液（Ｓａｍｐ
ｌｅ）の分析が行われる。

【００２５】図３に示された、本発明における他の実施の形態では、ボルタンメントリーセ
ル（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌ）は図１のものと同じであるが、略断
面図で示された浄化部６５（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｔ）は、金属不
純物を酸化するという同じ原理に基づいたものだが、異なった構造である。図３
では、図１と同じ部分には同じ番号が用いられている。

【００２６】この実施の形態でも、作用電極（ＷｏｒｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）は図
１に示されたように形成された水銀細滴から構成されている。落下した細滴は、一端が浸されたプラチナワイヤー２１と共に対極電極（Ｃｏ
ｕｎｔｅｒ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）を形成する水銀だめ６６（Ｍｅｒｃｕｒｙ
Ｔｒａｐ）に落ちる。水銀は水銀だめ６６（Ｔｒａｐ）から放出口６７を通って
浄化部６５（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｔ）に排出され、蓄積物６８（
Ｍａｓｓ）を形成する。あらかじめ適当な方法で酸素の濃度を高めた新鮮な塩水（例えば飲料水）が水
銀蓄積物６８（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）の底近くまで延びた投入パイプ７０
を通って、適当な方法により浄化部に投入される。これにより、混合作用が生じ
、金属濃度が水銀蓄積物（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）中で均一になる。そして
、投入された塩水は前記水銀蓄積物６８（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）の上面に
接触する層を形成する。図２の浄化部２５（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＵｎｉ
ｔ）との関連で記述したように、前記水銀蓄積物の上面と水の層６９の下面との
接触面は水銀の浄化に不可欠の酸化状態を形成する。酸化工程で酸素を失い、溶解した金属で汚染された水は、投入口７０より上方
にある排出口７１から連続的に抜き出される。排出口より排出れる水の量と投入
口より投入される水の量の比率は当然等しく、各セルごとに水中の酸素濃度が十
分高く保たれ、金属による汚染が高くなりすぎないような方法で決定される。

【００２７】本発明により、作業者を水銀に接触させるという危険にさらすことなく、水銀
のセルへの投入及び再利用を行うことができる。したがって、健康上の危険を伴
わず、また、環境問題に沿った方法である。また、前記ＰＣＴ出願ＷＯ９６／３５１１７やＰＣＴ出願９６／３５１１８に
記載されたようなＤＭＥセルを備えた本発明の実施の形態は、例示の為に記述さ
れたものである。水銀が投入され、また望ましくは、再利用される手段を持つ他
のＤＭＥセルに、本発明が応用されることは明らかである。

【００２８】さらに、水銀を浄化部（ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｔ）から引き出し
作用電極（ＷｏｒｋｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｄｅ）に戻すことによって、蠕動ポ
ンプを水銀の再利用に用いることは、水銀細滴が所望の大きさになった後で、毛
細管の先において水銀細滴を安定化させることを可能とする。つまり、静止した
細滴（Ｓｔａｔｉｃｄｒｏｐ）を生成することが可能となる。細滴の寿命が長
くなるので、本発明の装置はアノディックストリッピング（ＡｎｏｄｉｃＳｔ
ｒｉｐｐｉｎｇ）技術のような改良した電解分析技術に利用される。さらに、細滴を安定させる能力は、例えば２００μｍまでのより孔の大きな毛
細管（ＣａｐｉｌｌａｒｙＴｕｂｅｓ）の使用を可能にする。それにより、直
径の小さい粒子に対する装置の感度を下げることができる。また、粒子が管を透
過してしまうような場合は、管を通じて水銀を駆動するポンプによりその粒子は
排出される。

【００２９】本発明における工程において、重要なパラメーターは水銀表面での金属イオン
の濃度と水の容積中の金属イオン濃度との比である。その比は少なくても１：１００であることが望ましい。つまり、水容積中の金
属濃度は水銀表面の濃度より１００倍か、それ以上に低いべきである。また、発明の概念から外れることなく、又は特許請求の範囲を超えることなく
、本発明が、当該分野の熟練者によって多くの変更、変形、調節を加えて実行さ
れうることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるボルタンメントリーセル（Ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒ
ｉｃＣｅｌｌ）の一実施の形態を示す概略縦断面図である。

【図２】図１に示された実施の形態における水銀浄化器（Ｍｅｒｃｕｒｙ
ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｏｎｔａｉｎｅｒ）の拡大断面図である。

【図３】図１と同様に、本発明の他の実施の形態を示す図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年１１月２日（１９９９．１１．２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】水銀滴下電極（ＭｅｒｃｕｒｙＤｒｏｐＥｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）の使用は
、多くの利点があるが、健康、生態上の問題をもっている。それは、前に述べた
改良されたボルタンメントリーセル（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌｓ）
においても解決されていない。水銀をセルに供給する作業者は水銀と接触する。細滴を形成した水銀は水銀溜
（Ｓｕｍｐ）に集まるが、それは、再利用の為の処理をされなければならない。
毛細管（ＣａｐｉｌｌａｒｙＴｕｂｅ）の下端において水銀細滴（Ｍｅｒｃｕ
ｒｙＤｒｏｐ）が形成され、毛細管はかなり頻繁な間隔で詰まりを起こすので
、取り替えられなければならない。毛細管（ＣａｐｉｌｌａｒｙＴｕｂｅ）を
取り替えるには、水銀を水銀だめ（ＭｅｒｃｕｒｙＲｅｓｅｒｖｏｉｒ）から
取り除かなければならない。これらの作業操作全般において、作業者は、多かれ少なかれ水銀に接触するこ
とになる。そのような接触は、生態上好ましくないし、健康上の障害を引き起こ
す。もちろん、これらの欠点は、従来の水銀細滴ボルタンメントリーセル（Ｍｅ
ｒｃｕｒｙＤｒｏｐＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＣｅｌｌｓ）に共通するも
のである。本発明は、あらゆるセルにおいて、そのような欠点を排除することを
目的とする。ベルギー特許５０１５２０号には、水銀を所望の高さまで上げる装置が開示されている。この装置は、液体（望ましくは水）を送り出すポンプと、液体の流れに水銀を投入する手段とを有し、後者の手段は、細滴となっている水銀を所望の高さまで上げ、更に装置は液体から水銀を分離する手段も有している。ＤＥ１１５３５３４には、水銀を浄化する方法が開示されている。その方法は、空気の含有量を高めた水に圧力をかけて、水銀蓄積物（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）中にその水を送り出す工程を備えている。この方法では、水は渦を形成し、水銀蓄積物（Ｍｅｒｃｕｒｙｍａｓｓ）を粒子に分解し、これにより水銀から金属不純物を取り除く。また、ＥＰ１４８０２３には、金属不純物から水銀を浄化する方法が開示されている。この方法は、気体を含有する反応器（Ｒｅａｃｔｏｒ）に水銀と水性溶液とを導入し、外部ポンプにより水銀と水性溶液とを環流させる。外部ポンプは、液状の水銀と水性溶液とを反応器の底から抜き出し、ノズル又は液ガス排出器（Ｌｉｑｕｉｄ−ｇａｓｅｊｅｃｔｏｒ）を通して反応器の上部へ水銀と水性溶液とを戻す。さらに、従来のボルタンメントリー装置（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＡｐｐ
ａｒａｔｕｓ）は、アノディックストリッピング（ＡｎｏｄｉｃＳｔｒｉｐｐ
ｉｎｇ）技術を実行するには満足なものではない。水銀細滴は、使用される毛細管（Ｃａｐｉｌｌａｒｙ）により３秒から１５秒
の間毛細管にとどまる。細滴の寿命は、ポーラログラフィー（Ｐｏｌａｒｏｇｒ
ａｐｈｙ）には十分な長さであるが、アノディックストリッピング（Ａｎｏｄｉ
ｃＳｔｒｉｐｐｉｎｇ）では、十分ではない。アノディックストリッピングに
おいては、数分間（例えば、約２分）といったもっと長い細滴の寿命が必要であ
る。さらに、従来の装置は、例えば、２５μｍから１００μｍといった微小粒子に
対して敏感で、微小粒子が毛細管をふさぐことがある。このように、本発明は、述べられたような欠点のない静的水銀滴下電極（Ｓｔ
ａｔｉｃＭｅｒｃｕｒｙＤｒｏｐＥｌｅｃｔｒｏｄｅ，ＳＭＤＥ）型電
解分析ボルタンメントリー装置（ＶｏｌｔａｍｍｅｔｒｉｃＡｐｐａｒａｔｕ
ｓ）を提供することを目的とする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人Ｐ．Ｏ．ＢＯＸ258，20692 Ｙｏｑｎｅａｍ，Ｉｓｒａｅｌ．

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不純物が混入した水銀（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｍｅｒ
ｃｕｒｙ）と高度に酸素化された水（ｈｉｇｈｌｙｏｘｙｇｅｎａｔｅｄｗ
ａｔｅｒ）とを連続的に相互に面接触させるステップと、前記ステップにより浄化された（ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ）水銀をＳＭＤＥセルに
連続的に供給（ｆｅｅｄｉｎｇ）するステップとを有することを特徴とする水銀
を連続的に浄化しＳＭＤＥセル内で水銀を再利用する方法。
【請求項２】前記不純物が混入した水銀は、金属の不純物（ｍｅｔａｌｓ
ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ）を含有することを特徴とする請求項１に記載の方
法。
【請求項３】前記不純物が混入した水銀と面接触する水の層を形成すると
ともに、前記水の層に酸素を加える（ｅｎｒｉｃｈｉｎｇ）ことにより、前記高
度に酸素化された水を生成するステップを有することを特徴とする請求項１に記
載の方法。
【請求項４】不純物が混入した水銀を浄化器（ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）に投入するステップと、前記水銀の表面よりも上の位置に水を投入し、水の層を形成するステップと、前記水の層において、酸素又は酸素を含有するガス（ｏｘｙｇｅｎｏｒｏ
ｘｙｇｅｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｇａｓ）を気泡化（ｂｕｂｂｌｉｎｇ）さ
せるステップとを有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】混合作用（ｍｉｘｉｎｇａｃｔｉｏｎ）を生じさせるため
に、前記酸素又は酸素を含有するガスは、前記水銀中においても気泡化され、前
記酸素又は酸素を含有するガスの前記水銀中における気泡化により、前記混合作
用を生じさせ、水銀の不純物（ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ）の濃度（ｃｏｎｃｅ
ｎｔｒａｔｉｏｎ）を水銀全体で均一に保つことを特徴とする請求項４に記載の
方法。
【請求項６】高度に酸素化された水が、前記不純物が混入した水銀と接触
していない間に、前記高度に酸素化された水を生成するステップと、前記ステップにより生成された前記高度に酸素化された水を前記不純物が混入
した水銀に接触させるステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方
法。
【請求項７】酸素又は酸素を含有するガスを水の層で気泡化させることに
より高度に酸素化された水を生成するステップを有することを特徴とする請求項
４に記載の方法。
【請求項８】水の流れ（ｗａｔｅｒｓｔｒｅａｍ）と酸素又は酸素を含
有するガスの流れ（ｓｔｒｅａｍｏｆｏｘｙｇｅｎｏｒａｎｏｘｙｇ
ｅｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｇａｓ）とを合流させることにより前記高度に酸
素化された水を生成するステップを有することを特徴とする請求項４に記載の方
法。
【請求項９】不純物が混入した水銀を浄化器（ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｃｏｎｔａｉｎｅｒ）に連続的に投入するステップと、高度に酸素化された水を前記浄化器に連続的に投入し、前記水銀の表面と接す
る層を形成するステップと、前記水を前記浄化器から連続的に抜き出す（ｗｉｔｈｄｒａｗｉｎｇ）ステッ
プとを有し、高度に酸素化された水を前記浄化器に連続的に投入し、前記水銀の表面と接す
る層を形成する前記ステップと前記水を前記浄化器から連続的に抜き出す前記ス
テップにより、前記高度に酸素化された水を所望の酸素含有量（ｏｘｙｇｅｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ）レベルに保ち前記高度に酸素化された水の汚れ（ｃｏｎｔａｍ
ｉｎａｔｉｏｎ）を許容レベルに抑えることができる比率で、前記水の層の水と
新たに酸素化された水とを入れ替えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】前記高度に酸素化された水は、前記浄化器中の水銀の表面
よりも下の位置であって、混合作用を生じさせることができる位置に連続的に投
入され、前記高度に酸素化された水を投入することにより、水銀の不純物の濃度を水銀
全体で均一に保つことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１１】前記酸素を含有するガスは、空気であることを特徴とする
請求項４〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】前記高度に酸素化された水の酸素含有量を所望の酸素含有
量レベルに保ち前記高度に酸素化された水の汚れを許容レベルに抑えることがで
きる比率で、前記水の層の水と新たに酸素化された水とを断続的に（ｉｎｔｅｒ
ｍｉｔｔｅｎｔｌｙ）入れ替えるステップを有することを特徴とする請求項４に
記載の方法。
【請求項１３】浄化された水銀の供給の比率（ｒａｔｅ）を管理し、ＳＭ
ＤＥセルで形成される水銀細滴を数分間の時間にわたって安定化させることを特
徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】不純物が混入した水銀と高度に酸素化された水とを各々の
表面において連続的に接触させる手段と、前記手段により浄化された水銀をＳＭＤＥセルに連続的に供給する手段とを有
することを特徴とする水銀を連続的に浄化しＳＭＤＥセル内で水銀を再利用する
装置。
【請求項１５】前記装置は、不純物が混入した水銀を連続的に収容する浄
化器を有し、前記浄化器に蓄積した前記不純物が混入した水銀は、上面を有する蓄積物（ｍ
ａｓｓ）を形成し、また、前記装置は、前記浄化器内の前記水銀蓄積物の上に高度に酸素化された
水の層を形成する手段を有し、前記高度に酸素化された水の層の下面が前記水銀蓄積物の上面と接しており、また、前記装置は、浄化された水銀を前記浄化器から連続的に抜き出す手段と
を有することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】前記浄化された水銀を前記ＳＭＤＥセルに連続的に供給す
る手段は、蠕動ポンプ（ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃｐｕｍｐ）を有することを特
徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】請求項１３又は請求項１４のいずれかに記載された装置が
組み合わされた、ＰＣＴ出願ＷＯ９６／３５１１７に記載されたボルタンメント
リーセルを有するボルタンメントリーセル。
【請求項１８】前記浄化器内の水銀蓄積物の上に高度に酸素化された水の
層を形成する前記手段は、前記水銀の表面よりも上の位置に水を投入し、水の層を形成する手段と、前記水の層において、酸素又は酸素を含有するガスを気泡化させる手段とを有
することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】前記水の層において、酸素又は酸素を含有するガスを気泡
化させる前記手段は、混合作用を生じさせるために、前記水の層の酸素又は酸素
を含有するガスを水銀蓄積物においても気泡化させる手段であり、前記装置は、前記水の層の酸素又は酸素を含有するガスを水銀蓄積物において
も気泡化させる手段により前記混合作用を生じさせ、水銀の不純物の濃度を水銀
全体で均一に保つことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】前記浄化器内の水銀蓄積物の上に高度に酸素化された水の
層を形成する前記手段は、前記高度に酸素化された水が前記浄化器の外にある間に前記高度に酸素化され
た水を生成する手段と、前記手段により生成された前記高度に酸素化された水を前記不純物が混入した
水銀と接触させる手段とを有することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】前記高度に酸素化された水を生成する前記手段は、水の層において、酸素又は酸素を含有するガスを気泡化させる手段を有するこ
とを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】前記高度に酸素化された水を生成する前記手段は、水の流れと酸素又は酸素を含有するガスの流れを合流させる手段を有すること
を特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２３】前記装置は、浄化器と、不純物が混入した水銀を前記浄化器に投入し、水銀蓄積物を形成させるための
第一のパイプ手段と、前記水銀蓄積物上に重層された水の層と前記水銀蓄積物において、酸素又は酸
素を含有するガスを気泡化させるための第二のパイプ手段と、吸い上げポンプ（ｓｕｎｃｔｉｏｎｐｕｍｐ）との連動により（ｉｎｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈ）、浄化された水銀を前記水銀蓄積物から吸
い上げる（ｄｒａｗｉｎｇ）ための第三のパイプ手段と、溶解されていない（ｕｎｄｉｓｓｏｌｖｅｄ）ガスを排出させるための第四の
パイプ手段とを有することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２４】前記装置は、浄化器と、不純物が混入した水銀を前記浄化器に投入し、水銀蓄積物を形成させるための
パイプ手段と、酸素化された水を前記浄化器に投入するための投入口と、前記酸素化された水を前記浄化器から排出させるための排出口とを有すること
を特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２５】記述し図示した通りに、連続的に水銀を浄化しＳＭＤＥセ
ルの中で再利用する方法。
【請求項２６】記述し図示した通りに、連続的に水銀を浄化しＳＭＤＥセ
ルの中で再利用する装置。