JP2014232052A - Electrochemical analysis method and apparatus for selenium - Google Patents

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泰明 栄長
Yasuaki Einaga
泰明 栄長
アングラニングラム イワンデニ
Anggraningrum Ivandini
アングラニングラム イワンデニ
剛志 渡辺
Tsuyoshi Watanabe
剛志 渡辺
和美 赤井
Kazumi Akai
和美 赤井
基張 小松
Motoharu Komatsu
基張 小松
道生 村田
Michio Murata
道生 村田
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Mikito Yamanuki
幹人 山貫
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochemical analysis method and an apparatus for selenium, capable of distinguishing and detecting Seand Se.SOLUTION: There is provided an analysis method of electrochemically analysing by voltammetry selenium ions each having different ionic valences contained in a sample solution using a carbon electrode as work electrode. The analysis method includes the steps of: adjusting pH of the sample solution to 9 or less; changing a potential of the work electrode to a negative potential direction to reduce and precipitate Seon the work electrode surface; and sweeping the potential of the work electrode to a positive potential direction to oxidize and elute selenium ions from the work electrode surface.

Description

この発明は、Se4+とSe6+とを区別して分析することができるセレンの電気化学的分析方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for electrochemical analysis of selenium capable of analyzing Se 4+ and Se 6+ separately.

セレン(Se)は自然界に広く存在する元素であり、人体ではグルタチオンペルオキシターゼの構成成分として抗酸化システムにおいて重要な役割を担っている。このため、セレンは微量レベルであれば人体にとって必須の元素である。   Selenium (Se) is an element that exists widely in nature, and plays an important role in the antioxidant system as a component of glutathione peroxidase in the human body. For this reason, selenium is an essential element for the human body as long as it is at a trace level.

しかしながら、セレンには毒性もあり、400mg/日以上に過剰摂取すると、爪の変形や脱毛、胃腸障害、下痢、疲労感、焦燥感、末梢神経障害、皮膚病等の症状を発する。更に、セレンをグラム単位で摂取すると、重症の胃腸障害、神経障害、心筋梗塞、急性の呼吸困難、腎不全等を引き起こす。   However, selenium is also toxic, and overdose over 400 mg / day causes symptoms such as nail deformity and hair loss, gastrointestinal disorders, diarrhea, fatigue, irritation, peripheral neuropathy, and skin diseases. Furthermore, ingestion of selenium in grams can cause severe gastrointestinal disorders, neurological disorders, myocardial infarction, acute dyspnea, renal failure and the like.

このようなセレンは、例えば、水質汚濁防止法では排水基準が0.1mg/L以下に規制され、下水道法では水質基準が0.1mg/L以下に規制されている。また、アメリカ合衆国でも環境保護庁により排水中のセレン濃度が50μg/L以下に規制されている。このため、排水中のセレンを簡便かつ精度良く分析する方法が求められている。また、セレンは、整流器や複写機、ガラス、化学薬品、顔料、冶金等の分野で用いられ、セレンドラム、整流器等には、金属セレンを更に精製した高純度品が利用されるが、これらの製造プロセスや精製プロセスにおいても、セレンを簡便かつ精度良く分析する方法が求められている。   For such selenium, for example, the water pollution standard is regulated to 0.1 mg / L or less in the Water Pollution Control Law, and the water quality standard is regulated to 0.1 mg / L or less in the Sewerage Law. In the United States, the selenium concentration in wastewater is regulated to 50 μg / L or less by the Environmental Protection Agency. For this reason, a method for analyzing selenium in waste water simply and accurately is required. Selenium is used in the fields of rectifiers, copiers, glass, chemicals, pigments, metallurgy, etc., and selenium drums, rectifiers, and the like use high-purity products obtained by further purifying metal selenium. In the manufacturing process and the purification process, a method for analyzing selenium simply and accurately is required.

セレンは水中では多様な形態を取ることができ、主たるものとしては、HSeO(酸化数が+IV)、HSeO(酸化数が+VI)、及び、それらの派生物が挙げられる。Se4+とSe6+の毒性は互いに異なっているが、従来、セレンイオンを検出するために用いられる原子吸光分析法、原子蛍光分析法、ガスクロマトグラフィー等の方法では、イオン価の異なるSe4+とSe6+とを区別して分析することはできない。 Selenium can take various forms in water, and the main ones include H 2 SeO 3 (oxidation number + IV), H 2 SeO 4 (oxidation number + VI), and derivatives thereof. Although Se toxicity 4+ and Se 6+ are different from each other, conventionally, atomic absorption spectrometry used to detect selenium ions, atomic fluorescence spectroscopy, the method of gas chromatography, and ion valence different Se 4+ Se 6+ cannot be distinguished and analyzed.

また、本発明者らは、アノーディックストリッピングボルタンメトリーによりセレンイオンを分析することに成功しているが(特許文献1)、当該方法では、イオン価による区別はなされていない。   In addition, the present inventors have succeeded in analyzing selenium ions by anodic stripping voltammetry (Patent Document 1), but the method does not make a distinction based on ionic valence.

特開2013−24581号公報JP2013-24581A

そこで本発明は、Se4+とSe6+とを区別して検出することができるセレンの電気化学的分析方法及び装置を提供すべく図ったものである。 Therefore, the present invention is intended to provide an electrochemical analysis method and apparatus for selenium capable of distinguishing and detecting Se 4+ and Se 6+ .

本発明者らが鋭意検討したところ、ボルタンメトリーによりセレンイオンを分析する際に、試料溶液のpHを9以上にすると、Se4+の酸化溶出にともなう電流ピークだけが検出され、Se6+の酸化溶出にともなう電流ピークは検出されなかった。しかし、試料溶液のpHを9未満にすると、Se4+の酸化溶出にともなう電流ピークとSe6+の酸化溶出にともなう電流ピークとが同じ電位に検出された。本発明は、この新規な知見に基づき完成するに至ったものである。 As a result of intensive studies by the present inventors, when analyzing the selenium ion by voltammetry, if the pH of the sample solution is set to 9 or more, only the current peak associated with the oxidation elution of Se 4+ is detected, and the oxidation elution of Se 6+ occurs. The accompanying current peak was not detected. However, when the pH of the sample solution was less than 9, the current peak associated with Se 4+ oxidation elution and the current peak associated with Se 6+ oxidation elution were detected at the same potential. The present invention has been completed based on this novel finding.

すなわち本発明に係るセレンの電気化学的分析方法は、試料溶液中に含まれるイオン価の異なるセレンイオンを、作用電極としてカーボン電極を用いて、ボルタンメトリーにより電気化学的に分析する方法であって、前記試料溶液のpHを9以上に調整する工程、前記作用電極の電位を負電位方向に変動させて、前記作用電極表面にSe4+を還元析出させる工程、及び、前記作用電極の電位を正電位方向に掃引して、前記作用電極表面からセレンイオンを酸化溶出させる工程を備えていることを特徴とする。なお、本発明において、セレンイオンを酸化溶出させる工程では、Se→Se4+の反応が起こる。また、本発明に係るセレンの電気化学的分析方法は、サイクリックボルタンメトリーによるものであっても、ストリッピングボルタンメトリー(アノーディックストリッピングボルタンメトリー)によるものであっても、いずれであってもよい。 That is, the electrochemical analysis method of selenium according to the present invention is a method of electrochemically analyzing selenium ions having different ionic values contained in a sample solution by voltammetry using a carbon electrode as a working electrode, Adjusting the pH of the sample solution to 9 or more, changing the potential of the working electrode in a negative potential direction to reduce Se 4+ on the surface of the working electrode, and setting the potential of the working electrode to a positive potential It is characterized by comprising a step of sweeping in the direction and oxidizing and eluting selenium ions from the surface of the working electrode. In the present invention, a reaction of Se 0 → Se 4+ occurs in the step of oxidizing and eluting selenium ions. The electrochemical analysis method for selenium according to the present invention may be either cyclic voltammetry, stripping voltammetry (anodic stripping voltammetry), or any other method.

このような本発明によれば、試料溶液のpHを9以上に調整することにより、Se4+を選択的に検出して、その含有量を測定することができる。 According to the present invention, Se 4+ can be selectively detected and its content can be measured by adjusting the pH of the sample solution to 9 or more.

なお、ここで、「含有量」には、試料溶液に含まれる全体量だけでなく、試料溶液の単位体積あたりの含有量である濃度も含まれる。また、その精度は問わず、含有しているか否かや、含有量の多寡が相対的にわかるような相対値であってもよい。   Here, the “content” includes not only the total amount contained in the sample solution but also the concentration that is the content per unit volume of the sample solution. Moreover, the relative value which can understand relatively whether the content is contained or not, regardless of the precision may be sufficient.

更に、前記試料溶液のpHを9未満に調整する工程、前記作用電極の電位を負電位方向に変動させて、前記作用電極表面にSe4+とSe6+とを還元析出させる工程、及び、前記作用電極の電位を正電位方向に掃引して、前記作用電極表面からセレンイオンを酸化溶出させる工程を行えば、Se4+とSe6+とを合わせて検出して、その合計の含有量を測定することができる。そして、Se4+とSe6+との合計の含有量から、Se4+の含有量を差し引くことにより、Se6+の含有量を求めることもできる。 A step of adjusting the pH of the sample solution to less than 9, a step of reducing Se 4+ and Se 6+ on the surface of the working electrode by changing the potential of the working electrode in a negative potential direction, and the action If the step of sweeping the potential of the electrode in the positive potential direction and oxidizing and eluting selenium ions from the surface of the working electrode is performed, Se 4+ and Se 6+ are detected together and the total content is measured. Can do. And the content of Se6 + can also be calculated | required by subtracting the content of Se4 + from the total content of Se4 + and Se6 + .

pHを9以上に調整する試料溶液と、pHを9未満に調整する試料溶液とは、同一の試料溶液からそれぞれ取り分けられたものであってもよいが、同一のものであってもよい。   The sample solution for adjusting the pH to 9 or more and the sample solution for adjusting the pH to less than 9 may be separated from the same sample solution, but may be the same.

分析の順番としては、まず、前記試料溶液のpHを9以上に調整してSe4+の還元析出及び酸化溶出を行い、次いで、前記試料溶液のpHを9未満に調整してSe4+及びSe6+の還元析出並びに酸化溶出を行う方が、作用電極の劣化が少なくて済み、分析精度を保つことができる。 As the order of analysis, first, the pH of the sample solution was adjusted to 9 or more to perform reduction precipitation and oxidation elution of Se 4+ , and then the pH of the sample solution was adjusted to less than 9 and Se 4+ and Se 6+ The reduction deposition and oxidation elution of the electrode require less deterioration of the working electrode and can maintain the analysis accuracy.

作用電極として用いるカーボン電極としては、例えば、グラッシーカーボン電極や、導電性ダイヤモンド電極等が挙げられるが、なかでも導電性ダイヤモンド電極が好適に用いられる。当該導電性ダイヤモンド電極としては、例えば、ホウ素、窒素、リン等がドープされたもの等が用いられるが、とりわけ高濃度でホウ素をドープしたボロンドープダイヤモンド電極が好ましい。ボロンドープダイヤモンド電極は、電位窓が広く(酸化電位及び還元電位が広い)、他の電極材料と比較してバックグラウンド電流が低く、酸化還元種に対して感度が高く、金や白金等に比べて電極表面に物理的吸着が生じにくいため酸素・水素発生以外のピークが出にくい、といった優れた性質を有している。また、ボロンドープダイヤモンド電極は、化学的耐久性、機械的耐久性、電気伝導度、耐腐食性等にも優れている。更に、ボロンドープダイヤモンド電極は、その硬度から、化学的・物理的な洗浄を行いやすく、電極表面を清浄な状態に維持しやすいという利点も有する。   Examples of the carbon electrode used as the working electrode include a glassy carbon electrode and a conductive diamond electrode. Among these, a conductive diamond electrode is preferably used. As the conductive diamond electrode, for example, one doped with boron, nitrogen, phosphorus, or the like is used, and a boron-doped diamond electrode doped with boron at a high concentration is particularly preferable. The boron-doped diamond electrode has a wide potential window (wide oxidation potential and reduction potential), low background current compared to other electrode materials, high sensitivity to redox species, compared to gold, platinum, etc. In addition, since physical adsorption hardly occurs on the electrode surface, it has an excellent property that peaks other than the generation of oxygen and hydrogen hardly occur. Further, the boron-doped diamond electrode is excellent in chemical durability, mechanical durability, electrical conductivity, corrosion resistance, and the like. Furthermore, the boron-doped diamond electrode also has the advantage that it is easy to perform chemical and physical cleaning due to its hardness, and it is easy to maintain the electrode surface in a clean state.

前記導電性ダイヤモンド電極の表面には、セレンイオンを還元析出させる前、又は、セレンイオンの還元析出と並行して、金を電着させることが好ましい。金は電極反応の活性サイトとして触媒的に機能するので、導電性ダイヤモンド電極の表面を金で修飾すれば、セレンイオンの還元析出を促進することができる。この結果、微量のセレンイオンであっても高感度に分析することが可能となる。   It is preferable to deposit gold on the surface of the conductive diamond electrode before reducing or precipitating selenium ions or in parallel with reducing and precipitating selenium ions. Since gold functions catalytically as an active site for electrode reaction, the reduction and precipitation of selenium ions can be promoted by modifying the surface of the conductive diamond electrode with gold. As a result, even a very small amount of selenium ion can be analyzed with high sensitivity.

本発明に係るセレンの電気化学的分析方法は、例えば、以下のような構成を有する分析装置によって実施することができる。すなわち、試料溶液中に含まれるイオン価の異なるセレンイオンを、ボルタンメトリーにより電気化学的に分析するための装置であって、前記試料溶液のpHを9以上に調整する第1pH調整部と、前記試料溶液のpHを9未満に調整する第2pH調整部と、カーボン電極からなる作用電極を内蔵し、前記試料溶液を収容するためのセルと、前記作用電極の電位を負電位方向に変動させて、前記作用電極表面にセレンイオンを還元析出させる電位を供給し、次いで、前記作用電極の電位を正電位方向に掃引して、前記作用電極表面からセレンイオンを酸化溶出させる電位を供給する電位変動部と、前記作用電極の電位の変動に伴う電流変化を検出する電流検出部と、を備えていることを特徴とする。このようなセレンの電気化学的分析装置もまた、本発明の一つである。   The electrochemical analysis method for selenium according to the present invention can be carried out, for example, by an analyzer having the following configuration. That is, an apparatus for electrochemically analyzing selenium ions having different ionic values contained in a sample solution by voltammetry, the first pH adjusting unit for adjusting the pH of the sample solution to 9 or more, and the sample A second pH adjuster for adjusting the pH of the solution to less than 9; a working electrode comprising a carbon electrode; a cell for containing the sample solution; and the potential of the working electrode being varied in the negative potential direction, A potential fluctuation unit that supplies a potential for reducing and precipitating selenium ions on the surface of the working electrode, and then sweeps the potential of the working electrode in a positive potential direction to supply a potential for oxidizing and eluting selenium ions from the surface of the working electrode. And a current detector for detecting a current change accompanying a change in potential of the working electrode. Such an apparatus for electrochemical analysis of selenium is also one aspect of the present invention.

前記第1pH調整部と前記第2pH調整部とは、それぞれ別個に設けられていてもよいが、前記第1pH調整部が前記第2pH調整部を兼ねていてもよい。前記第1pH調整部が前記第2pH調整部を兼ねる場合、pH調整部として前記セルを用いてもよい。   The first pH adjusting unit and the second pH adjusting unit may be provided separately, but the first pH adjusting unit may also serve as the second pH adjusting unit. When the first pH adjustment unit also serves as the second pH adjustment unit, the cell may be used as the pH adjustment unit.

このような本発明によれば、Se4+とSe6+とを区別して検出することができる。 According to the present invention, Se 4+ and Se 6+ can be distinguished and detected.

本発明の一実施形態に係る電気化学的分析装置の模式的構成図。The typical block diagram of the electrochemical analyzer which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態に係る分析方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the analysis method which concerns on the same embodiment. 他の実施形態に係る電気化学的分析装置の模式的構成図。The typical block diagram of the electrochemical analyzer which concerns on other embodiment. 同実施形態に係る分析方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the analysis method which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る他の分析方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the other analysis method which concerns on the same embodiment. Se4+(a)又はSe6+(b)を含有する試料溶液(pH1)を用いてサイクリックボルタンメトリーを行った場合のボルタモグラム。The voltammogram at the time of performing cyclic voltammetry using the sample solution (pH1) containing Se4 + (a) or Se6 + (b). Se4+又はSe6+を含有する試料溶液(pH1)を用いてサイクリックボルタンメトリーを行った場合の電位とピーク電流値との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the electric potential at the time of performing cyclic voltammetry using the sample solution (pH1) containing Se4 + or Se6 +, and a peak electric current value. Se4+単独、Se6+単独、又は、Se4+とSe6+との両方を含有する試料溶液(pH1)を用いてサイクリックボルタンメトリーを行った場合のボルタモグラム。Voltammogram when cyclic voltammetry is performed using a sample solution (pH 1) containing Se 4+ alone, Se 6+ alone, or both Se 4+ and Se 6+ . Se4+を含有する試料溶液を用いてpH(pH1.00〜5.99(a)、pH6.30〜11.47(b))を変えてサイクリックボルタンメトリーを行った場合のボルタモグラム。The voltammogram at the time of performing cyclic voltammetry by changing pH (pH 1.00-5.99 (a), pH 6.30-11.47 (b)) using the sample solution containing Se4 + . Se6+を含有する試料溶液を用いてpH(pH1.00〜5.99(a)、pH6.30〜11.43(b))を変えてサイクリックボルタンメトリーを行った場合のボルタモグラム。PH using a sample solution containing Se 6+ (pH1.00~5.99 (a), pH6.30~11.43 (b)) voltammogram in the case of performing cyclic voltammetry with different. Se4+又はSe6+を含有する試料溶液を用いてpHを変えてサイクリックボルタンメトリーを行った場合のpHとピーク電流値との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between pH and a peak electric current value when performing cyclic voltammetry by changing pH using the sample solution containing Se4 + or Se6 + . Se4+単独、Se6+単独、又は、Se4+とSe6+との両方を含有する試料溶液(pH3.55(a)又はpH10.22(b))を用いてサイクリックボルタンメトリーを行った場合のボルタモグラム。Voltammograms when cyclic voltammetry was performed using a sample solution containing Se 4+ alone, Se 6+ alone, or both Se 4+ and Se 6+ (pH 3.55 (a) or pH 10.22 (b)). .

<第1実施形態>
以下に本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態に係る電気化学的分析装置100は、例えば、排水処理場に流入又は排水処理場から流出する排水等を試料溶液として、当該試料溶液に含まれるセレンイオン、具体的にはSe4+及びSe6+をサイクリックボルタンメトリーにより分析するものである。 The electrochemical analysis apparatus 100 according to the present embodiment uses, for example, selenium ions contained in the sample solution, specifically Se 4+, using waste water or the like flowing into or out of the waste water treatment plant as a sample solution. And Se 6+ are analyzed by cyclic voltammetry.

本実施形態に係る電気化学的分析装置100は、図1に示すように、試料溶液の前処理を行う前処理部10と、試料溶液に含まれるセレンイオンの検出や濃度測定等を行う分析部20と、からなる。   As shown in FIG. 1, an electrochemical analysis apparatus 100 according to the present embodiment includes a pretreatment unit 10 that performs pretreatment of a sample solution, and an analysis unit that performs detection, concentration measurement, and the like of selenium ions contained in the sample solution. 20.

前処理部10は、上流側から、排水等の試料溶液を一時的に貯留する貯留槽11と、貯留槽11から流入した試料溶液のpHを調整するpH調整部12と、を備えている。   The pretreatment unit 10 includes a storage tank 11 that temporarily stores a sample solution such as drainage and a pH adjustment unit 12 that adjusts the pH of the sample solution flowing from the storage tank 11 from the upstream side.

貯留槽11は、排水処理場から流出した排水等の試料溶液を一時的に溜め置くためのものであり、余剰の試料溶液を排出するためのドレイン111が設けられている。   The storage tank 11 is for temporarily storing a sample solution such as waste water that has flowed out of the waste water treatment plant, and is provided with a drain 111 for discharging excess sample solution.

pH調整部12は、貯留槽11から流入した試料溶液のpHを調整するためのものであり、試料溶液のpHを9以上に調製するための第1pH調整部12aと、試料溶液のpHを9未満に調製するための第2pH調整部12bと、からなる。   The pH adjusting unit 12 is for adjusting the pH of the sample solution flowing from the storage tank 11, and the first pH adjusting unit 12a for adjusting the pH of the sample solution to 9 or more, and the pH of the sample solution being 9 And a second pH adjusting unit 12b for preparing less.

第1pH調整部12a及び第2pH調整部12bには、それぞれpH調整槽121a、121bと、pH調整剤を収容したpH調整剤タンク122a、122bと、が備わっている。なお、pH調整剤タンク122a、122bに収容されるpH調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ性pH調整剤や、塩酸、酢酸等の酸性pH調整剤、ブリトン−ロビンソン緩衝液等が挙げられ、いずれのpH調整剤を使用するかは、pH調整対象である試料溶液のpHにより適宜選択すればよい。   The first pH adjusting unit 12a and the second pH adjusting unit 12b are provided with pH adjusting tanks 121a and 121b and pH adjusting agent tanks 122a and 122b containing pH adjusting agents, respectively. Examples of the pH adjuster accommodated in the pH adjuster tanks 122a and 122b include alkaline pH adjusters such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, acidic pH adjusters such as hydrochloric acid and acetic acid, and Briton-Robinson buffer. Which pH adjuster is used may be appropriately selected depending on the pH of the sample solution to be adjusted.

各pH調整槽121a、121bには、各pH調整槽121a、121b内に収容された撹拌子SBa、SBbと、各pH調整槽121a、121bの下側に設けられ、撹拌子SBa、SBbを磁力によって回転させるための磁気アクチュエータMSa、MSbとからなる攪拌機構STa、STbが設けられている。   The pH adjusting tanks 121a and 121b are provided below the stirring bars SBa and SBb accommodated in the pH adjusting tanks 121a and 121b and the pH adjusting tanks 121a and 121b, respectively. Are provided with stirring mechanisms STa and STb comprising magnetic actuators MSa and MSb for rotation by rotation.

各pH調整槽121a、121bには、更に、pHセンサ124a、124bが設けられており、当該pHセンサ124a、124bにより、試料溶液が所望のpHに調整されたか否かが確認される。当該pHセンサ124a、124bは、後述する演算処理装置27に接続されている。   Each of the pH adjustment tanks 121a and 121b is further provided with pH sensors 124a and 124b, and it is confirmed by the pH sensors 124a and 124b whether or not the sample solution has been adjusted to a desired pH. The pH sensors 124a and 124b are connected to an arithmetic processing unit 27 described later.

各pH調整剤タンク122a、122bには、各pH調整剤タンク122a、122bから各pH調整槽121a、121bにpH調整剤を供給するための、ポンプが設けられたpH調整剤供給管123a、123bが備わっている。   The pH adjusting agent tanks 122a and 122b have pH adjusting agent supply pipes 123a and 123b provided with pumps for supplying the pH adjusting agent from the pH adjusting agent tanks 122a and 122b to the pH adjusting tanks 121a and 121b, respectively. Is equipped.

これら貯留槽11、pH調整部12、及び、分析部20の間は、ポンプを備えた試料溶液供給管13a、13bにより連結されている。   The storage tank 11, the pH adjustment unit 12, and the analysis unit 20 are connected by sample solution supply pipes 13a and 13b equipped with a pump.

また、試料溶液供給管13a上の第1pH調整部12a又は第2pH調整部12aへの分岐点、及び、試料溶液供給管13b上の第1pH調整部12a及び第2pH調整部12aからの合流点には、それぞれ切り替えバルブ131a、131bが設けられており、貯留槽11からいずれのpH調整槽121a、121bに試料溶液を供給するか、及び、いずれのpH調整槽121a、121bから分析部20に試料溶液を供給するかを切り替えることができる。   In addition, the branch point to the first pH adjustment unit 12a or the second pH adjustment unit 12a on the sample solution supply pipe 13a and the junction point from the first pH adjustment unit 12a and the second pH adjustment unit 12a on the sample solution supply pipe 13b. Are provided with switching valves 131a and 131b, respectively, to which of the pH adjustment tanks 121a and 121b the sample solution is supplied from the storage tank 11, and from which of the pH adjustment tanks 121a and 121b to the analysis unit 20 Whether to supply the solution can be switched.

分析部20は、作用電極であるボロンドープダイヤモンド電極22、対電極23及び参照電極24と、これら3本の電極が設けられた分析用セル25と、を備えている。ボロンドープダイヤモンド電極22、対電極23及び参照電極24には、演算処理装置27が設けられたポテンショガルバノスタット26が接続されている。   The analysis unit 20 includes a boron-doped diamond electrode 22, which is a working electrode, a counter electrode 23 and a reference electrode 24, and an analysis cell 25 provided with these three electrodes. A potentiogalvanostat 26 provided with a processing unit 27 is connected to the boron-doped diamond electrode 22, the counter electrode 23, and the reference electrode 24.

ボロンドープダイヤモンド電極22は、絶縁体であるダイヤモンドにホウ素が混入されることにより導電性が付与されたものである。本実施形態では、平面状のボロンドープダイヤモンド電極22により、分析用セル25の底部が閉塞されている。   The boron-doped diamond electrode 22 has conductivity imparted by mixing boron into diamond as an insulator. In the present embodiment, the bottom of the analysis cell 25 is closed by the planar boron-doped diamond electrode 22.

対電極23としては、例えば、白金、炭素、ステンレス、金、ダイヤモンド、SnO等からなる電極を用いることができる。 As the counter electrode 23, for example, an electrode made of platinum, carbon, stainless steel, gold, diamond, SnO 2 or the like can be used.

参照電極24としては、例えば、Ag/AgCl電極、カロメル電極、標準水素電極、水素パラジウム電極等を用いることができる。   As the reference electrode 24, for example, an Ag / AgCl electrode, a calomel electrode, a standard hydrogen electrode, a hydrogen palladium electrode, or the like can be used.

分析用セル25は、その内部に試料溶液を収容するものであり、収容された試料溶液と、ボロンドープダイヤモンド電極22、対電極23及び参照電極24とが接触できるよう構成されている。   The analysis cell 25 accommodates a sample solution therein, and is configured so that the accommodated sample solution can contact the boron-doped diamond electrode 22, the counter electrode 23, and the reference electrode 24.

分析用セル25には、攪拌機構STと給排液機構28とが設けられている。攪拌機構STは、分析用セル25内に収容された撹拌子SBと、分析用セル25の下側に設けられ、撹拌子SBを磁力によって回転させるための磁気アクチュエータMSとからなる。   The analysis cell 25 is provided with a stirring mechanism ST and a supply / drainage mechanism 28. The stirring mechanism ST includes a stirrer SB accommodated in the analysis cell 25 and a magnetic actuator MS that is provided below the analysis cell 25 and rotates the stirrer SB by magnetic force.

給排液機構28は、第1緩衝液タンクT1a及び第2緩衝液タンクT1b、金化合物タンクT2、並びに、廃液タンクT3を備えている。   The supply / drainage mechanism 28 includes a first buffer tank T1a, a second buffer tank T1b, a gold compound tank T2, and a waste liquid tank T3.

第1緩衝液タンクT1aには、pHが9以上である緩衝液が収容されており、第2緩衝液タンクT1bには、pHが9未満である緩衝液が収容されている。pHが9以上である緩衝液としては、例えば、ブリトン−ロビンソン緩衝液、ホウ酸緩衝液等が用いられ、pHが9未満である緩衝液としては、例えば、ブリトン−ロビンソン緩衝液、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液等が用いられる。   The first buffer tank T1a contains a buffer solution having a pH of 9 or more, and the second buffer tank T1b contains a buffer solution having a pH of less than 9. Examples of the buffer solution having a pH of 9 or more include a Briton-Robinson buffer solution and a borate buffer solution. Examples of the buffer solution having a pH of less than 9 include a Briton-Robinson buffer solution and an acetate buffer solution. Phosphate buffer solution, borate buffer solution and the like are used.

第1緩衝液タンクT1a及び第2緩衝液タンクT1bには、各緩衝液タンクT1a、T1bから分析用セル25に緩衝液を供給するためのポンプが設けられた緩衝液供給管28aが備わっている。緩衝液供給管28a上の第1緩衝液タンクT1a及び第2緩衝液タンクT1bからの合流点には、切り替えバルブ281aが設けられており、いずれの緩衝液タンクT1a、T1bから緩衝液を分析用セル25に供給するかを切り替えることができる。   The first buffer tank T1a and the second buffer tank T1b are provided with a buffer solution supply pipe 28a provided with a pump for supplying a buffer solution from each of the buffer solution tanks T1a, T1b to the analysis cell 25. . A switching valve 281a is provided at the junction point from the first buffer tank T1a and the second buffer tank T1b on the buffer solution supply pipe 28a, and the buffer solution is analyzed from any of the buffer tanks T1a, T1b. The supply to the cell 25 can be switched.

金化合物タンクT2には、ボロンドープダイヤモンド電極22の表面に金を電着させて電極表面を修飾するための金化合物が収容されている。当該金化合物としては金イオンや金の錯イオン等の還元析出可能な酸化状態の金を試料溶液に供給できるものであれば特に限定されないが、例えば、AuCl等が挙げられる。金化合物タンクT2には、金化合物タンクT2から分析用セル25に金化合物を供給するためのポンプが設けられた金化合物供給管28bが備わっている。 The gold compound tank T2 contains a gold compound for electrodepositing gold on the surface of the boron-doped diamond electrode 22 to modify the electrode surface. The gold compound is not particularly limited as long as it can supply gold in an oxidized state capable of reducing precipitation, such as gold ions and gold complex ions, to the sample solution, and examples thereof include AuCl 3 . The gold compound tank T2 includes a gold compound supply pipe 28b provided with a pump for supplying the gold compound from the gold compound tank T2 to the analysis cell 25.

廃液タンクT3には、分析用セル25に収容された液体を外部に排出するためのポンプが設けられた排出管28cが備わっている。   The waste liquid tank T3 includes a discharge pipe 28c provided with a pump for discharging the liquid stored in the analysis cell 25 to the outside.

ポテンショガルバノスタット26は、電位変動部及び電流検出部として機能するものである。ポテンショガルバノスタット26は、ボロンドープダイヤモンド電極22と参照電極24との間に電圧を印加して、ボロンドープダイヤモンド電極22と対電極23との間に発生した電流を検出し、その検出信号を演算処理装置27に伝達する。   The potentiogalvanostat 26 functions as a potential fluctuation unit and a current detection unit. The potentiogalvanostat 26 applies a voltage between the boron-doped diamond electrode 22 and the reference electrode 24, detects a current generated between the boron-doped diamond electrode 22 and the counter electrode 23, and calculates the detection signal. This is transmitted to the processing device 27.

演算処理装置27は、CPUや、メモリ、入出力チャンネル、キーボード等の入力手段、ディスプレイ等の出力手段、A/D変換器、D/A変換器等を備えた汎用乃至専用のものであり、前記CPU及びその周辺機器が、前記メモリの所定領域に格納されたプログラムに従って協働動作することにより、ポテンショガルバノスタット26で検出された信号が解析され、セレンイオンの検出及び濃度測定等が行われる。また、pHセンサ124a、124bで検出された信号も演算処理装置27で解析され、試料溶液のpH測定が行われる。なお、演算処理装置27は、物理的に一体である必要はなく、有線又は無線により複数の機器に分割されていてもよい。   The arithmetic processing unit 27 is a general purpose or dedicated device including a CPU, memory, input / output channels, input means such as a keyboard, output means such as a display, A / D converter, D / A converter, etc. The CPU and its peripheral devices cooperate with each other according to a program stored in a predetermined area of the memory, so that a signal detected by the potentiogalvanostat 26 is analyzed, and detection of selenium ions and concentration measurement are performed. . Further, the signals detected by the pH sensors 124a and 124b are also analyzed by the arithmetic processing unit 27, and the pH of the sample solution is measured. The arithmetic processing unit 27 does not need to be physically integrated, and may be divided into a plurality of devices by wire or wireless.

次に本実施形態に係る電気化学的分析装置100を用いてサイクリックボルタンメトリーによりセレンイオンを分析する方法について図2に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, a method for analyzing selenium ions by cyclic voltammetry using the electrochemical analyzer 100 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

1.pH調整工程
まず、各pH調整槽121a、121bに貯留槽11から試料溶液を流し入れる。次いで、試料溶液のpHが9未満である場合は、第1pH調整剤タンク122aから第1pH調整槽121aにアルカリ性pH調整剤を供給し、第1pH調整槽121aに収容した試料溶液のpHを9以上に調整する。また、試料溶液のpHが9以上である場合は、第1pH調整槽121aでのpH調整は不要であるが、第2pH調整剤タンク122bから第2pH調整槽121bに酸性pH調整剤を供給し、第2pH調整槽121bに収容した試料溶液のpHを9未満に調整する。なお、第2pH調整槽121bに収容した試料溶液のpH調整が必要な場合は、以下に詳述する第2還元析出工程前のいずれかの時点で行えばよい。
1. pH adjustment step First, the sample solution is poured from the storage tank 11 into each of the pH adjustment tanks 121a and 121b. Next, when the pH of the sample solution is less than 9, an alkaline pH adjuster is supplied from the first pH adjuster tank 122a to the first pH adjuster tank 121a, and the pH of the sample solution stored in the first pH adjuster tank 121a is 9 or more. Adjust to. When the pH of the sample solution is 9 or more, pH adjustment in the first pH adjustment tank 121a is unnecessary, but an acidic pH adjuster is supplied from the second pH adjuster tank 122b to the second pH adjuster tank 121b, The pH of the sample solution stored in the second pH adjustment tank 121b is adjusted to less than 9. In addition, when pH adjustment of the sample solution accommodated in the 2nd pH adjustment tank 121b is required, what is necessary is just to perform at any time before the 2nd reduction | restoration precipitation process explained in full detail below.

2.第1洗浄工程
並行して、第1緩衝液タンクT1aから第1緩衝液(pH≧9)を分析用セル25に供給し、当該緩衝液を攪拌しながら、分析用セル25内を洗浄する。洗浄後の緩衝液は、廃液タンクT3に排出する。
2. First Washing Step In parallel, the first buffer solution (pH ≧ 9) is supplied from the first buffer solution tank T1a to the analysis cell 25, and the inside of the analysis cell 25 is washed while stirring the buffer solution. The buffer solution after washing is discharged to the waste liquid tank T3.

3.電極表面修飾工程(金の電着)
次に、再び第1緩衝液タンクT1aから第1緩衝液(pH≧9)を分析用セル25に供給し、また、金化合物タンクT2から金イオンの濃度が75〜250ppb程度になるようにAuCl等の金化合物を分析用セル25に供給する。そして、金化合物が添加された緩衝液を攪拌しながら、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位を負電位方向に変動させて、ボロンドープダイヤモンド電極22の表面に金を電着させて、電極表面を金で修飾する。
3. Electrode surface modification process (gold electrodeposition)
Next, the first buffer solution (pH ≧ 9) is again supplied from the first buffer solution tank T1a to the analysis cell 25, and the AuCl concentration is adjusted to about 75 to 250 ppb from the gold compound tank T2. 3 or the like is supplied to the analysis cell 25. Then, while stirring the buffer solution to which the gold compound is added, the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is changed in the negative potential direction, and gold is electrodeposited on the surface of the boron-doped diamond electrode 22 so that the electrode surface becomes gold. Qualify with

4.第1還元析出工程(Se4+の還元析出)
pHが9以上である試料溶液を第1pH調整槽121aから分析用セル25に供給し、当該試料溶液を攪拌しながら、ポテンショガルバノスタット26を用いてボロンドープダイヤモンド電極22の電位を負電位の方向に変動させて、当該pHにおけるSe4+の還元電位より低い電位にすることにより、Se4+をボロンドープダイヤモンド電極22の表面に還元析出させる。そして、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位をSe4+の還元電位より低い電位にした後は、しばらくの間当該電位を維持することによりSe4+を充分に濃縮する。
4). First reduction precipitation step (reduction precipitation of Se 4+ )
A sample solution having a pH of 9 or more is supplied from the first pH adjustment tank 121a to the analysis cell 25, and the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is set to a negative potential direction using the potentiogalvanostat 26 while stirring the sample solution. by varying, by a lower reduction potential of Se 4+ in the pH potential to reductive deposition of Se 4+ on the surface of the boron-doped diamond electrode 22. Then, after the potential of the boron-doped diamond electrode 22 to a potential lower than the reduction potential of the Se 4+ it is sufficiently concentrated Se 4+ by maintaining the potential for some time.

5.第1液置換工程
ボロンドープダイヤモンド電極22の表面にSe4+が還元析出したならば、ポテンショガルバノスタット26により、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位を前記還元電位よりも低い電位に維持した状態で、分析用セル25内の試料溶液を廃液タンクT3に排出するとともに、第1緩衝液タンクT1aから第1緩衝液(pH≧9)を分析用セル25に供給して、分析用セル25内の試料溶液を第1緩衝液(pH≧9)に置換する。このように、液置換工程において、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位を前記還元電位よりも低い電位に維持することにより、ボロンドープダイヤモンド電極22に還元析出されたSe4+が液置換工程において溶出することを防止することができる。なお、この点は以下で詳述する第2液置換工程においても同様である。
5. First liquid replacement step If Se 4+ is reduced and deposited on the surface of the boron-doped diamond electrode 22, analysis is performed in a state where the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is maintained at a potential lower than the reduction potential by a potentiogalvanostat 26. The sample solution in the analysis cell 25 is discharged to the waste liquid tank T3, and the first buffer solution (pH ≧ 9) is supplied from the first buffer solution tank T1a to the analysis cell 25, so that the sample solution in the analysis cell 25 is supplied. Is replaced with the first buffer (pH ≧ 9). Thus, in the liquid replacement step, Se 4+ reduced and deposited on the boron-doped diamond electrode 22 is eluted in the liquid replacement step by maintaining the potential of the boron-doped diamond electrode 22 at a potential lower than the reduction potential. Can be prevented. This also applies to the second liquid replacement step described in detail below.

6.第1酸化溶出工程(Se4+の酸化溶出)
分析用セル25内の試料溶液を第1緩衝液(pH≧9)に置換してから、ポテンショガルバノスタット26により、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位をSe4+の還元電位より高い電位まで正電位方向に掃引して、緩衝液中にSe4+を酸化溶出させる。すると、Se4+の酸化溶出に伴い電流が発生する。
6). First oxidation elution process (Se 4+ oxidation elution)
After the sample solution in the analysis cell 25 is replaced with the first buffer (pH ≧ 9), the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is increased to a potential higher than the reduction potential of Se 4+ by the potentiogalvanostat 26 in the positive potential direction. To oxidize and elute Se 4+ into the buffer. Then, a current is generated with Se 4+ oxidation elution.

このような電気化学的反応によって発生した電流値又は電荷値(電気信号)はポテンショガルバノスタット26に伝達され各電極における信号の制御・検出が行われる。ポテンショガルバノスタット26で検出された信号は演算処理装置27に送信され、予め作成されたSe4+の濃度と電流値又は電荷値との検量線と、得られた電流値又は電荷値とが対比されて、試料溶液中のSe4+濃度が算出される。この際、予め第1緩衝液(pH≧9)のみを用いて測定されたベース電流値又はベース電荷量を、実測値である電流値又は電荷量から差し引いた差分電流値又は差分電荷量を用いてSe4+濃度を算出することによって、より高精度にSe4+濃度を算出することが可能となる。なお、この点は、以下に説明するSe4+及びSe6+の合計濃度の算出に関しても同様である。 A current value or a charge value (electric signal) generated by such an electrochemical reaction is transmitted to a potentio galvanostat 26, and signals are controlled and detected at each electrode. The signal detected by the potentiogalvanostat 26 is transmitted to the arithmetic processing unit 27, and a calibration curve of Se 4+ concentration and current value or charge value prepared in advance is compared with the obtained current value or charge value. Thus, the Se 4+ concentration in the sample solution is calculated. At this time, a differential current value or a differential charge amount obtained by subtracting a base current value or a base charge amount measured using only the first buffer solution (pH ≧ 9) in advance from a current value or charge amount that is an actual measurement value is used. by calculating the Se 4+ concentration Te, it is possible to calculate the Se 4+ concentration with higher accuracy. This also applies to the calculation of the total concentration of Se 4+ and Se 6+ described below.

7.第2洗浄工程
Se4+の酸化溶出が終わった後の第1緩衝液(pH≧9)は、廃液タンクT3に排出する。引き続いて、第2緩衝液タンクT1bから第2緩衝液(pH<9)を分析用セル25に供給し、緩衝液を攪拌しながら、分析用セル25内を洗浄する。洗浄後の緩衝液は、廃液タンクT3に排出する。
7). Second Washing Step The first buffer solution (pH ≧ 9) after completion of the oxidation elution of Se 4+ is discharged to the waste liquid tank T3. Subsequently, the second buffer solution (pH <9) is supplied from the second buffer solution tank T1b to the analysis cell 25, and the inside of the analysis cell 25 is washed while stirring the buffer solution. The buffer solution after washing is discharged to the waste liquid tank T3.

8.第2還元析出工程(Se4+及びSe6+の還元析出)
pHが9未満である試料溶液を第2pH調整槽121bから分析用セル25に供給し、当該試料溶液を攪拌しながら、ポテンショガルバノスタット26を用いてボロンドープダイヤモンド電極22の電位を負電位の方向に変動させて、当該pHにおけるSe4+及びSe6+の還元電位より低い電位にすることによりSe4+及びSe6+をボロンドープダイヤモンド電極22の表面に還元析出させる。そして、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位をSe4+及びSe6+の還元電位より低い電位にした後は、しばらくの間当該電位を維持することによりSe4+及びSe6+を充分に濃縮する。
8). Second reduction precipitation step (reduction precipitation of Se 4+ and Se 6+ )
A sample solution having a pH of less than 9 is supplied from the second pH adjustment tank 121b to the analysis cell 25, and the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is set to a negative potential direction using the potentiogalvanostat 26 while stirring the sample solution. by varying the, the Se 4+ and Se 6+ is reduced and deposited on the surface of the boron-doped diamond electrode 22 by the lower than the reduction potential of the Se 4+ and Se 6+ in the pH potential. Then, after the potential of the boron-doped diamond electrode 22 to a potential lower than the reduction potential of the Se 4+ and Se 6+ is sufficiently concentrated the Se 4+ and Se 6+ by maintaining for some time the electric potential.

9.第2液置換工程
ボロンドープダイヤモンド電極22の表面にSe4+及びSe6+を還元析出した後、ポテンショガルバノスタット26により、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位を前記還元電位よりも低い電位に維持した状態で、分析用セル25内の試料溶液を廃液タンクT3に排出するとともに、第2緩衝液タンクT1bから第2緩衝液(pH<9)を分析用セル25に供給して、分析用セル25内の試料溶液を第2緩衝液(pH<9)に置換する。
9. Second liquid replacement step After Se 4+ and Se 6+ are reduced and deposited on the surface of the boron-doped diamond electrode 22, the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is maintained at a potential lower than the reduction potential by the potentiogalvanostat 26. The sample solution in the analysis cell 25 is discharged to the waste liquid tank T3, and the second buffer solution (pH <9) is supplied from the second buffer solution tank T1b to the analysis cell 25. Replace sample solution with second buffer (pH <9).

10.第2酸化溶出工程(Se4+及びSe6+の酸化溶出)
分析用セル25内の試料溶液を第2緩衝液(pH<9)に置換した後、ポテンショガルバノスタット26により、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位をSe4+及びSe6+の還元電位より高い電位まで正電位方向に掃引して、Se4+及びSe6+を第2緩衝液(pH<9)中に酸化溶出させる。すると、Se4+及びSe6+の酸化溶出に伴い電流が発生する。なお、Se4+及びSe6+の酸化溶出に伴う電流ピークは単一のものとして現れる。
10. Second oxidation elution step (oxidation elution of Se 4+ and Se 6+ )
After replacing the sample solution in the analysis cell 25 with the second buffer solution (pH <9), the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is positively increased to a potential higher than the reduction potential of Se 4+ and Se 6+ by a potentiogalvanostat 26. By sweeping in the potential direction, Se 4+ and Se 6+ are oxidized and eluted in the second buffer solution (pH <9). Then, an electric current is generated with the oxidation elution of Se 4+ and Se 6+ . In addition, the current peak accompanying the oxidation elution of Se 4+ and Se 6+ appears as a single thing.

このような電気化学的反応によって発生した電流値又は電荷値(電気信号)はポテンショガルバノスタット26に伝達され各電極における信号の制御・検出が行われる。ポテンショガルバノスタット26で検出された信号は演算処理装置27に送信され、予め作成されたSe4+及びSe6+の合計濃度と電流値又は電荷値との検量線と、得られた電流値又は電荷値とが対比されて、試料溶液中のSe4+及びSe6+の合計濃度が算出される。 A current value or a charge value (electric signal) generated by such an electrochemical reaction is transmitted to a potentio galvanostat 26, and signals are controlled and detected at each electrode. A signal detected by the potentiogalvanostat 26 is transmitted to the arithmetic processing unit 27, and a calibration curve of the total concentration of Se 4+ and Se 6+ and the current value or charge value prepared in advance and the obtained current value or charge value are obtained. And the total concentration of Se 4+ and Se 6+ in the sample solution is calculated.

更に、算出されたSe4+及びSe6+の合計濃度から、先に求められたSe4+濃度を差し引くことにより、Se6+濃度を算出する。 Further, the Se 6+ concentration is calculated by subtracting the previously obtained Se 4+ concentration from the calculated total concentration of Se 4+ and Se 6+ .

11.後電解工程
電位の掃引が終わった後、しばらくの間、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位を+1.0V程度で保持することにより、電極表面に析出している金及び残留セレンを完全に酸化溶出させ、ボロンドープダイヤモンド電極22を使用前の状態に戻して再生することができる。このようにボロンドープダイヤモンド電極22を再生することにより、同じ電極を繰り返し使用することが可能となる。なお、ボロンドープダイヤモンド電極22の再生は、一定電位での保持だけでなく、広い電位で繰り返し掃引を行うことによっても可能である。後電解が終了したならば、分析用セル25内の試料溶液を廃液タンクT3に排出する。
11. Post-electrolysis step After the potential sweeping is completed, the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is kept at about +1.0 V for a while, thereby completely oxidizing and eluting gold and residual selenium deposited on the electrode surface. The boron-doped diamond electrode 22 can be returned to the state before use and regenerated. By regenerating the boron-doped diamond electrode 22 in this way, the same electrode can be used repeatedly. The boron-doped diamond electrode 22 can be regenerated not only by holding at a constant potential but also by repeatedly performing sweeping at a wide potential. When post-electrolysis is completed, the sample solution in the analysis cell 25 is discharged to the waste liquid tank T3.

このように構成した本実施形態によれば、試料溶液のpHを9以上にすることにより、Se4+を選択的に検出することができるので、Se4+のみの濃度を測定することができる。更に、試料溶液のpHを9未満にすることにより、Se4+及びSe6+を合わせて検出することができるので、Se4+とSe6+との合計の濃度から、Se4+の濃度を差し引くことにより、Se6+の濃度を求めることもできる。 According to the present embodiment configured as described above, Se 4+ can be selectively detected by setting the pH of the sample solution to 9 or more, and therefore the concentration of Se 4+ alone can be measured. Furthermore, since Se 4+ and Se 6+ can be detected together by setting the pH of the sample solution to less than 9, by subtracting the Se 4+ concentration from the total concentration of Se 4+ and Se 6+ , The concentration of Se 6+ can also be determined.

また、ボロンドープダイヤモンド電極22表面に析出した金は、酸性条件下よりアルカリ性条件下での方が安定である。このため、試料溶液のpHを9以上にして行うSe4+の分析を、試料溶液のpHを9未満にして行うSe4+とSe6+との一括分析より先に行えば、ボロンドープダイヤモンド電極22表面に析出した金が剥離等しにくいので、精度の高い分析を行うことができる。 Also, gold deposited on the surface of the boron-doped diamond electrode 22 is more stable under alkaline conditions than under acidic conditions. For this reason, if the analysis of Se 4+ performed with the sample solution having a pH of 9 or more is performed prior to the batch analysis of Se 4+ and Se 6+ performed with the sample solution having a pH of less than 9, the surface of the boron-doped diamond electrode 22 is obtained. Since the gold deposited on the layer is difficult to peel off, a highly accurate analysis can be performed.

<第2実施形態>
以下に本発明の第2実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下においては、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following, description will be made centering on differences from the first embodiment.

本実施形態に係る電気化学的分析装置100は、図3に示すように、第1実施形態におけるpH調整部12がなく、分析用セル25がpH調整槽121a、121bを兼ねている。このため、pH調整剤タンク122a、122b及びpHセンサ124は分析用セル25に備わっている。   As shown in FIG. 3, the electrochemical analyzer 100 according to the present embodiment does not have the pH adjusting unit 12 in the first embodiment, and the analysis cell 25 also serves as the pH adjusting tanks 121a and 121b. Therefore, the pH adjusting agent tanks 122a and 122b and the pH sensor 124 are provided in the analysis cell 25.

次に本実施形態に係る電気化学的分析装置100を用いてサイクリックボルタンメトリーによりセレンイオンを分析する方法について図面を参照して説明する。   Next, a method for analyzing selenium ions by cyclic voltammetry using the electrochemical analyzer 100 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

<第2−1実施形態>
まず、pHを9以上にする試料溶液と、pHを9未満にする試料溶液とは、それぞれ別個に分取されたものである場合について図4に示すフローチャートを参照して説明する。
<2-1st Embodiment>
First, the case where the sample solution whose pH is 9 or more and the sample solution whose pH is less than 9 are separately separated will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

1.第1洗浄工程〜2.電極表面修飾工程(金の電着)
第1洗浄工程、及び、電極表面修飾工程(金の電着)の各工程を、第1実施形態と同様にして行う。
1. First washing step-2. Electrode surface modification process (gold electrodeposition)
The first cleaning step and the electrode surface modification step (gold electrodeposition) are performed in the same manner as in the first embodiment.

3.第1pH調整工程(pH≧9)
まず、貯留槽11から分析用セル25に試料溶液を流し入れる。次いで、第1pH調整剤タンク122aから分析用セル25にアルカリ性pH調整剤を供給し、分析用セル25中の試料溶液のpHを9以上に調整する。なお、試料溶液のpHが既に9以上である場合は、当該pH調整は不要である。
3. First pH adjustment step (pH ≧ 9)
First, a sample solution is poured from the storage tank 11 into the analysis cell 25. Next, an alkaline pH adjuster is supplied from the first pH adjuster tank 122a to the analysis cell 25, and the pH of the sample solution in the analysis cell 25 is adjusted to 9 or more. When the pH of the sample solution is already 9 or higher, the pH adjustment is not necessary.

4.第1還元析出工程(Se4+の還元析出)〜7.第2洗浄工程
第1還元析出工程、第1液置換工程、第1酸化溶出工程、及び、第2洗浄工程の各工程を、第1実施形態と同様にして行う。
4). First reduction deposition step (reduction deposition of Se 4+ ) to 7. Second Cleaning Step The first reduction deposition step, the first liquid replacement step, the first oxidation elution step, and the second cleaning step are performed in the same manner as in the first embodiment.

8.第2pH調整工程(pH<9)
まず、貯留槽11から分析用セル25に新たな試料溶液を流し入れる。次いで、第2pH調整剤タンク122bから分析用セル25に酸性pH調整剤を供給し、分析用セル25中の試料溶液のpHを9未満に調整する。なお、試料溶液のpHが既に9未満である場合は、当該pH調整は不要である。
8). Second pH adjustment step (pH <9)
First, a new sample solution is poured from the storage tank 11 into the analysis cell 25. Next, an acidic pH adjuster is supplied from the second pH adjuster tank 122b to the analysis cell 25 to adjust the pH of the sample solution in the analysis cell 25 to less than 9. When the pH of the sample solution is already less than 9, the pH adjustment is not necessary.

9.第2還元析出工程(Se4+及びSe6+の還元析出)〜12.後電解工程
第2還元析出工程、第2液置換工程、第2酸化溶出工程、及び、後電解工程の各工程を第1実施形態と同様にして行う。
9. Second reduction precipitation step (reduction precipitation of Se 4+ and Se 6+ ) to 12. Post-electrolysis step Each step of the second reduction deposition step, the second liquid replacement step, the second oxidation elution step, and the post-electrolysis step is performed in the same manner as in the first embodiment.

<第2−2実施形態>
次に、pHを9以上に調整する試料溶液と、pHを9未満に調整する試料溶液とが、同じものである場合について図5に示すフローチャートを参照して説明する。
<Second Embodiment>
Next, the case where the sample solution whose pH is adjusted to 9 or more and the sample solution whose pH is adjusted to less than 9 are the same will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

1.第1洗浄工程〜4.第1還元析出工程(Se4+の還元析出)
第1洗浄工程、電極表面修飾工程、第1pH調整工程、及び、第1還元析出工程の各工程を第2−1実施形態と同様にして行う。
1. First cleaning step to 4. First reduction precipitation step (reduction precipitation of Se 4+ )
Each process of the 1st washing process, the electrode surface modification process, the 1st pH adjustment process, and the 1st reduction precipitation process is performed like a 2nd-1 embodiment.

5.第1酸化溶出工程(Se4+の酸化溶出)
分析用セル25内の試料溶液を置換せずに、ポテンショガルバノスタット26により、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位をSe4+の還元電位より高い電位まで正電位方向に掃引して、試料溶液中にSe4+を酸化溶出させて、発生した電流に基づき、試料溶液中のSe4+濃度を算出する。
5. First oxidation elution process (Se 4+ oxidation elution)
Without replacing the sample solution in the analysis cell 25, the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is swept in the positive potential direction to a potential higher than the reduction potential of Se 4+ by the potentiogalvanostat 26, and Se in the sample solution is obtained. 4+ is oxidized and eluted, and the Se 4+ concentration in the sample solution is calculated based on the generated current.

6.第2pH調整工程(pH<9)
分析用セル25内の試料溶液を置換せずに、第2pH調整剤タンク122bから分析用セル25に酸性pH調整剤を供給し、分析用セル25中の試料溶液のpHを9未満に調整する。
6). Second pH adjustment step (pH <9)
Without replacing the sample solution in the analysis cell 25, an acidic pH adjuster is supplied from the second pH adjuster tank 122b to the analysis cell 25, and the pH of the sample solution in the analysis cell 25 is adjusted to less than 9. .

7.第2還元析出工程(Se4+及びSe6+の還元析出)
第2−1実施形態と同様にして、Se4+及びSe6+をボロンドープダイヤモンド電極22の表面に還元析出させる。
7). Second reduction precipitation step (reduction precipitation of Se 4+ and Se 6+ )
In the same manner as in the 2-1 embodiment, Se 4+ and Se 6+ are reduced and deposited on the surface of the boron-doped diamond electrode 22.

8.第2酸化溶出工程(Se4+及びSe6+の酸化溶出)
分析用セル25内の試料溶液を置換せずに、ポテンショガルバノスタット26により、ボロンドープダイヤモンド電極22の電位をSe4+及びSe6+の還元電位よりも高い電位まで正電位方向に掃引して、Se4+及びSe6+を試料溶液中に酸化溶出させて、発生した電流に基づき、試料溶液中のSe4+とSe6+との合計濃度を算出する。更に、算出されたSe4+及びSe6+の合計濃度から、先に求められたSe4+濃度を差し引くことにより、Se6+濃度を算出する。
8). Second oxidation elution step (oxidation elution of Se 4+ and Se 6+ )
Without replacing the sample solution in the analysis cell 25, the potential of the boron-doped diamond electrode 22 is swept in the positive potential direction to a potential higher than the reduction potential of Se 4+ and Se 6+ by the potentiogalvanostat 26. 4+ and Se 6+ are oxidized and eluted in the sample solution, and the total concentration of Se 4+ and Se 6+ in the sample solution is calculated based on the generated current. Further, the Se 6+ concentration is calculated by subtracting the previously obtained Se 4+ concentration from the calculated total concentration of Se 4+ and Se 6+ .

また、pH調整時に添加したpH調整剤による試料溶液の体積の変動分を考慮して、Se4+及びSe6+の合計濃度と第2酸化溶出工程時の試料溶液の体積とから、分析対象とした試料溶液に含まれるSe4+及びSe6+の合計含有量を求め、Se4+及びSe6+の合計含有量から、同様に第1酸化溶出工程時の試料溶液の体積を考慮して求められたSe4+の含有量を差し引くことにより、Se6+の含有量を算出することもできる。このようにすれば、より精度の高い測定を行うことができる。なお、この点は、第1実施形態及び第2−1実施形態においても同様である。 In addition, taking into account the change in the volume of the sample solution due to the pH adjusting agent added during pH adjustment, the total concentration of Se 4+ and Se 6+ and the volume of the sample solution during the second oxidation elution step were used as analysis targets. determine the total content of Se 4+ and Se 6+ included in the sample solution, Se 4+ and Se from the total content of 6+, Se determined in consideration of the volume of the sample solution at the first oxidation elution step similarly 4+ The content of Se 6+ can also be calculated by subtracting the content of. In this way, more accurate measurement can be performed. This point is the same in the first embodiment and the 2-1 embodiment.

9.後電解工程
第2−1実施形態と同様にして、後電解を行う。
9. Post-electrolysis step Post-electrolysis is performed in the same manner as in Embodiment 2-1.

このように構成した本実施形態によれば、装置構成を第1実施形態よりも簡易なものとすることができる。また、試料溶液の液量が少ないときは、同一の試料溶液を用いて、pH≧9でのSe4+の検出等と、pH<9でのSe4+及びSe4+全体の検出等との両方を行うことができる。 According to the present embodiment configured as described above, the apparatus configuration can be made simpler than that of the first embodiment. When the amount of the sample solution is small, both the detection of Se 4+ at pH ≧ 9 and the detection of Se 4+ and Se 4+ at pH <9 are performed using the same sample solution. It can be carried out.

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、ボロンドープダイヤモンド電極22の表面への金の電着は、セレンイオンの還元析出の前に行わなくてもよく、金の電着とセレンイオンの還元析出とを並行して行ってもよい。   For example, the electrodeposition of gold on the surface of the boron-doped diamond electrode 22 may not be performed before the reduction deposition of selenium ions, and the electrodeposition of gold and the reduction deposition of selenium ions may be performed in parallel. .

また、サンプリングした試料溶液のpH及びサンプリング量がほぼ判明している場合は、pH調整剤の添加量を調整することにより、容易に試料溶液のpH調整を行うことができるので、電気化学的分析装置100にpHセンサ124a、124bが備わっていなくてもよい。   In addition, when the pH of the sample solution and the sampling amount are almost known, the pH of the sample solution can be easily adjusted by adjusting the addition amount of the pH adjusting agent. The apparatus 100 may not include the pH sensors 124a and 124b.

更に、前記実施形態では、作用電極(ボロンドープダイヤモンド電極)22、対電極23及び参照電極42を用いた三電極法による分析を行っているが、作用電極5及び対電極3のみを備えた二電極法による分析であってもよい。   Furthermore, in the above embodiment, the analysis by the three-electrode method using the working electrode (boron-doped diamond electrode) 22, the counter electrode 23 and the reference electrode 42 is performed, but only the working electrode 5 and the counter electrode 3 are provided. Analysis by an electrode method may be used.

その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてもよく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。   In addition, it is needless to say that some or all of the above-described embodiments and modified embodiments may be appropriately combined, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<ボロンドープダイヤモンド(BDD)電極の作製>
シリコン基板{Si(100)}を用い、基板表面をテクスチャー処理した後、基板をマイクロ波CVD成膜装置(ASTeX社製)のホルダーにセットした。成膜用ソースとしては、炭素源としてアセトンを用い、そこにホウ素源としてB(OCH)をホウ素/炭素(B/C)モル比で10ppmとなるように溶解したものを用意した。
<Production of boron-doped diamond (BDD) electrode>
After using the silicon substrate {Si (100)} to texture the substrate surface, the substrate was set in a holder of a microwave CVD film forming apparatus (manufactured by ASTeX). As a film forming source, acetone was used as a carbon source, and B (OCH 3 ) as a boron source was dissolved so as to have a boron / carbon (B / C) molar ratio of 10 4 ppm.

そして、この成膜用ソースにキャリアーガスとして純Hガスを通した後、チャンバー内に導入し、予め別ラインで水素(532mL/min)を流して所定圧力(115Torr=115×133.322Pa)となるように調整した。引き続いて、2.45GHzのマイクロ波電力を注入し、放電させた後、電力が5kWとなるように調整し、安定したところで、成膜用ソースにキャリアーガスとして純Hガス(15mL/min)を流し、成膜速度1〜4μm/hで、マイクロ波プラズマアシストCVD法により成膜を行った。そして、反応時間約10時間でダイヤモンド結晶の標準サイズが約5μmで厚さ約40μmのダイヤモンド薄膜が形成されたBDD電極を得た。 Then, after passing pure H 2 gas as a carrier gas through this film-forming source, it is introduced into the chamber, and hydrogen (532 mL / min) is preliminarily flowed through a separate line to a predetermined pressure (115 Torr = 115 × 133.322 Pa). It adjusted so that it might become. Subsequently, after injecting and discharging 2.45 GHz microwave power, the power was adjusted to 5 kW, and when stable, pure H 2 gas (15 mL / min) was used as a carrier gas for the film formation source. The film was formed by a microwave plasma assisted CVD method at a film formation rate of 1 to 4 μm / h. A BDD electrode was obtained in which a diamond thin film having a standard diamond crystal size of about 5 μm and a thickness of about 40 μm was formed in a reaction time of about 10 hours.

<金修飾ボロンドープダイヤモンド(BDD−Au)電極の作製>
HAuClを50μM含有する0.1M塩酸水溶液に、上述のようにして得られたBDD電極を浸漬し、Ag/AgCl電極に対して−0.4Vの電位に30秒間保持することにより、BDD電極に金粒子を電着し、BDD−Au電極を作製した。
<Production of gold-modified boron-doped diamond (BDD-Au) electrode>
The BDD electrode obtained as described above is immersed in a 0.1 M hydrochloric acid aqueous solution containing 50 μM of HAuCl 4 and held at a potential of −0.4 V for 30 seconds with respect to the Ag / AgCl electrode. Gold particles were electrodeposited to prepare a BDD-Au electrode.

<測定系>
電気化学的測定は、室温(23℃)で、ポテンショスタット(ALS/CH社製)を用いて、単セル内で行った。作用電極としては、上述のようにして得られたBDD−Au電極(推定表面積0.28cm)を用いた。また、参照電極としてはAg/AgCl電極を、対電極としてはPt電極を使用した。
<Measurement system>
Electrochemical measurement was performed in a single cell using a potentiostat (manufactured by ALS / CH) at room temperature (23 ° C.). As the working electrode, the BDD-Au electrode (estimated surface area 0.28 cm 2 ) obtained as described above was used. Further, an Ag / AgCl electrode was used as the reference electrode, and a Pt electrode was used as the counter electrode.

<試験1>サイクリックボルタンメトリー
0.1M HClOにSe4+及びSe6+を濃度を変えて溶解したセレン水溶液(pH1)を用意し、サイクリックボルタンメトリーを行った。この際、セレンの電着(還元析出)は−1.2Vで行った。得られた結果のうち、ボルタモグラムを図6に示し、電位とセレンイオンの酸化溶出に伴うピーク電流値との関係を図7のグラフに示す。
<Test 1> Cyclic Voltammetry A selenium aqueous solution (pH 1) prepared by dissolving Se 4+ and Se 6+ in 0.1 M HClO 4 at different concentrations was prepared, and cyclic voltammetry was performed. At this time, electrodeposition (reduction deposition) of selenium was performed at -1.2V. Among the obtained results, a voltammogram is shown in FIG. 6, and the relationship between the potential and the peak current value associated with the oxidation elution of selenium ions is shown in the graph of FIG.

図6に示すように、Se4+(a)及びSe6+(b)のいずれのセレンイオンであっても、酸化溶出に伴うピーク電流値は0.9V付近に観察された。また、図7に示すように、ピーク電流値は、Se4+及びSe6+のいずれであっても、セレンイオン濃度に比例した。 As shown in FIG. 6, the peak current value accompanying oxidation elution was observed in the vicinity of 0.9 V for any selenium ion of Se 4+ (a) and Se 6+ (b). In addition, as shown in FIG. 7, the peak current value was proportional to the selenium ion concentration regardless of whether Se 4+ or Se 6+ .

<試験2>サイクリックボルタンメトリー
試験1と同様にして、Se4+(1ppm)単独、Se6+(1ppm)単独、及び、Se4+(1ppm)とSe6+(1ppm)との両方を含有するセレン水溶液(pH1)を調製し、サイクリックボルタンメトリーを行った。得られた結果は、図8のボルタモグラムに示す。
<Test 2> Cyclic Voltammetry Similar to Test 1, Se 4+ (1 ppm) alone, Se 6+ (1 ppm) alone, and an aqueous selenium solution containing both Se 4+ (1 ppm) and Se 6+ (1 ppm) ( pH 1) was prepared and cyclic voltammetry was performed. The obtained results are shown in the voltammogram of FIG.

図8に示すように、Se4+及びSe6+のいずれのセレンイオンであっても、酸化溶出に伴うピーク電流値は0.9V付近に観察され、また、試料溶液中にSe4+とSe6+との両方が含まれている場合も、セレンイオンの酸化溶出に伴い発生した電流は単一のピークとして確認された。 As shown in FIG. 8, the peak current value associated with oxidation elution is observed at around 0.9 V for both Se 4+ and Se 6+ selenium ions, and Se 4+ and Se 6+ Even when both of these were included, the current generated with the oxidative elution of selenium ions was confirmed as a single peak.

<試験3>Se4+及びSe6+のサイクリックボルタンメトリーにおけるpHの影響(1)
Se4+(10ppm)又はSe6+(10ppm)を含有する0.1Mブリトン−ロビンソン緩衝液を、pHを変えて調製し、100mV/sの走査速度でサイクリックボルタンメトリーを行った。得られた結果のうち、Se4+のボルタモグラムを図9に示し、Se6+のボルタモグラムを図10に示し、pHとセレンイオンの酸化溶出に伴うピーク電流値との関係を図11のグラフに示す。
<Test 3> Effect of pH in cyclic voltammetry of Se 4+ and Se 6+ (1)
0.1 M Briton-Robinson buffer containing Se 4+ (10 ppm) or Se 6+ (10 ppm) was prepared with varying pH and cyclic voltammetry was performed at a scan rate of 100 mV / s. Of the obtained results, the Se 4+ voltammogram is shown in FIG. 9, the Se 6+ voltammogram is shown in FIG. 10, and the relationship between the pH and the peak current value associated with the oxidative elution of selenium ions is shown in the graph of FIG.

Se4+及びSe6+のいずれのセレンイオンでも、pHが大きくなると、酸化溶出に伴う電流ピークの位置が負電位方向に移動した。しかし、Se6+では、pHが9以上になるとセレンイオンの酸化溶出に伴う電流ピークが観察されなくなった。 For both Se 4+ and Se 6+ selenium ions, as the pH increased, the position of the current peak accompanying oxidation elution moved in the negative potential direction. However, in Se 6+ , when the pH was 9 or more, the current peak accompanying the selenium ion oxidation elution was not observed.

<試験4>Se4+及びSe6+のサイクリックボルタンメトリーにおけるpHの影響(2)
Se4+(10ppm)単独、Se6+(10ppm)単独、及び、Se4+(10ppm)とSe6+(10ppm)との両方を含有する0.1Mブリトン−ロビンソン緩衝液を、pHを3.55又は10.22となるように調製し、100mV/sの走査速度でサイクリックボルタンメトリーを行った。得られた結果を、図12のボルタモグラムに示す。
<Test 4> Effect of pH on cyclic voltammetry of Se 4+ and Se 6+ (2)
Se 4+ (10 ppm) alone, Se 6+ (10 ppm) alone and 0.1 M Briton-Robinson buffer containing both Se 4+ (10 ppm) and Se 6+ (10 ppm) at a pH of 3.55 or 10 .22, and cyclic voltammetry was performed at a scanning speed of 100 mV / s. The obtained results are shown in the voltammogram of FIG.

pH3.55(図12(a))では、全ての試料溶液において、0.8〜0.9V付近に、セレンイオンの酸化溶出に伴う電流ピークが観察された。一方、pH10.22(図12(b))では、Se4+単独、及び、Se4+(10ppm)とSe6+との混合した場合は、0.5V付近にセレンイオンの酸化溶出に伴う電流ピークが観察されたが、Se6+単独では、セレンイオンの酸化溶出に伴う電流ピークは観察されなかった。 At pH 3.55 (FIG. 12 (a)), in all the sample solutions, a current peak accompanying selenium ion oxidation elution was observed in the vicinity of 0.8 to 0.9V. On the other hand, at pH 10.22 (FIG. 12 (b)), when Se 4+ alone and Se 4+ (10 ppm) and Se 6+ are mixed, a current peak associated with selenium ion oxidation and elution is present in the vicinity of 0.5V. Although observed, Se 6+ alone did not observe a current peak accompanying selenium ion oxidation elution.

12・・・pH調整部
22・・・ボロンドープダイヤモンド電極(作用電極)
25・・・分析用セル(セル)
26・・・ポテンショガルバノスタット(電位変動部、電流検出部)
100・・・電気化学的分析装置
12 ... pH adjusting part 22 ... Boron doped diamond electrode (working electrode)
25 ... Analysis cell (cell)
26 ... Potentiogalvanostat (potential fluctuation part, current detection part)
100: Electrochemical analyzer

Claims (11)

試料溶液中に含まれるイオン価の異なるセレンイオンを、作用電極としてカーボン電極を用いて、ボルタンメトリーにより電気化学的に分析する方法であって、
前記試料溶液のpHを9以上に調整する工程、
前記作用電極の電位を負電位方向に変動させて、前記作用電極表面にSe4+を還元析出させる工程、及び、
前記作用電極の電位を正電位方向に掃引して、前記作用電極表面からセレンイオンを酸化溶出させる工程を備えていることを特徴とする電気化学的分析方法。
A method for electrochemically analyzing selenium ions having different ionic values contained in a sample solution by voltammetry using a carbon electrode as a working electrode,
Adjusting the pH of the sample solution to 9 or higher,
Varying the potential of the working electrode in the negative potential direction to reduce and precipitate Se 4+ on the surface of the working electrode; and
A method for electrochemical analysis, comprising: sweeping the potential of the working electrode in a positive potential direction to oxidize and elute selenium ions from the surface of the working electrode.
前記試料溶液のpHを9未満に調整する工程、
前記作用電極の電位を負電位方向に変動させて、前記作用電極表面にSe4+とSe6+とを還元析出させる工程、及び、
前記作用電極の電位を正電位方向に掃引して、前記作用電極表面からセレンイオンを酸化溶出させる工程を備えている請求項1記載の電気化学的分析方法。
Adjusting the pH of the sample solution to less than 9;
Varying the potential of the working electrode in the negative potential direction to reduce and deposit Se 4+ and Se 6+ on the surface of the working electrode; and
The electrochemical analysis method according to claim 1, further comprising a step of sweeping the potential of the working electrode in a positive potential direction to oxidize and elute selenium ions from the surface of the working electrode.
pHを9以上に調整する試料溶液と、pHを9未満に調整する試料溶液とは、同一の試料溶液からそれぞれ取り分けられたものである請求項2記載の電気化学的分析方法。   3. The electrochemical analysis method according to claim 2, wherein the sample solution for adjusting the pH to 9 or more and the sample solution for adjusting the pH to less than 9 are respectively separated from the same sample solution. pHを9以上に調整する試料溶液と、pHを9未満に調整する試料溶液とは、同一のものである請求項2記載の電気化学的分析方法。   3. The electrochemical analysis method according to claim 2, wherein the sample solution for adjusting the pH to 9 or more and the sample solution for adjusting the pH to less than 9 are the same. まず、前記試料溶液のpHを9以上に調整してSe4+の還元析出及び酸化溶出を行い、次いで、前記試料溶液のpHを9未満に調整してSe4+及びSe6+の還元析出並びに酸化溶出を行う請求項3又は4記載の電気化学的分析方法。 First, the pH of the sample solution is adjusted to 9 or more to perform Se 4+ reduction precipitation and oxidation elution, and then the pH of the sample solution is adjusted to less than 9 to reduce the Se 4+ and Se 6+ reduction precipitation and oxidation elution. The electrochemical analysis method according to claim 3 or 4, wherein: 前記カーボン電極が、導電性ダイヤモンド電極である請求項1、2、3、4又は5記載の電気化学的分析方法。   The electrochemical analysis method according to claim 1, wherein the carbon electrode is a conductive diamond electrode. 前記導電性ダイヤモンド電極の表面にセレンイオンを還元析出させる前、又は、前記導電性ダイヤモンド電極へのセレンイオンの還元析出と並行して、前記導電性ダイヤモンド電極の表面に金を電着させる請求項6記載の電気化学的分析方法。   A method in which gold is electrodeposited on the surface of the conductive diamond electrode before the selenium ions are reduced and deposited on the surface of the conductive diamond electrode or in parallel with the reduction and precipitation of selenium ions on the conductive diamond electrode. 7. The electrochemical analysis method according to 6. 試料溶液中に含まれるイオン価の異なるセレンイオンを、ボルタンメトリーにより電気化学的に分析するための装置であって、
前記試料溶液のpHを9以上に調整する第1pH調整部と、
前記試料溶液のpHを9未満に調整する第2pH調整部と、
カーボン電極からなる作用電極を内蔵し、前記試料溶液を収容するためのセルと、
前記作用電極の電位を負電位方向に変動させて、前記作用電極表面にセレンイオンを還元析出させる電位を供給し、次いで、前記作用電極の電位を正電位方向に掃引して、前記作用電極表面からセレンイオンを酸化溶出させる電位を供給する電位変動部と、
前記作用電極の電位の変動に伴う電流変化を検出する電流検出部と、を備えていることを特徴とする電気化学的分析装置。
An apparatus for electrochemically analyzing selenium ions having different ionic values contained in a sample solution by voltammetry,
A first pH adjuster for adjusting the pH of the sample solution to 9 or more;
A second pH adjuster for adjusting the pH of the sample solution to less than 9;
A working electrode made of a carbon electrode, and a cell for containing the sample solution;
Varying the potential of the working electrode in the negative potential direction, supplying a potential for reducing and precipitating selenium ions on the surface of the working electrode, and then sweeping the potential of the working electrode in the positive potential direction, A potential fluctuation portion for supplying a potential for oxidizing and eluting selenium ions from
An electrochemical analyzer comprising: a current detection unit that detects a current change associated with a change in potential of the working electrode.
前記第1pH調整部と前記第2pH調整部とが、それぞれ別個に設けられている請求項8記載の電気化学的分析装置。   The electrochemical analyzer according to claim 8, wherein the first pH adjusting unit and the second pH adjusting unit are separately provided. 前記第1pH調整部が、前記第2pH調整部を兼ねている請求項8記載の電気化学的分析装置。   The electrochemical analyzer according to claim 8, wherein the first pH adjusting unit also serves as the second pH adjusting unit. 前記セルが、前記第1pH調整部と前記第2pH調整部とを兼ねている請求項10記載の電気化学的分析装置。
The electrochemical analysis device according to claim 10, wherein the cell serves as both the first pH adjusting unit and the second pH adjusting unit.
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