JP2015210096A - 二酸化炭素濃度導出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ここでは、まず、作用極120の表面で生じる現象について説明し、続いて、電圧印加部160が印加する電圧の変化および電流値測定部162による測定結果について説明し、最後に、濃度情報の作成処理について説明する。
図2は、作用極120の表面で生じる現象について説明するための図である。上述したように、作用極120は、金で構成された電極基材の表面に、アミノ基を有する有機分子がスルフィド結合によって共有結合されたものである。ここでは、図2(a)に示すように、金とスルフィド結合を形成する、アミノ基を有する有機分子として、(−S−(CH2)2−NH2)を例に挙げて説明する。
本測定においては、二酸化炭素の濃度が未知である被測定液を用いるものの、濃度情報の作成処理と同様に、電圧印加部160が電圧を印加して、電位を変化させ(図3(a)参照)、電流値測定部162は、酸化ピーク電流値OPを測定する。
続いて、上記作用極120の製造方法について説明する。まず、金で構成された電極基材を、アルミナのスラリーで研磨する。次に、研磨後の電極基材をイオン交換水で洗浄する。そして、洗浄後の電極基材を、アミノエタンチオール(HS−(CH2)2−NH2)水溶液に浸漬する。そうすると、アミノエタンチオールのチオール基(−SH)が電極基材の表面の金と共有結合し、電極基材の表面に(−S−(CH2)2−NH2)の自己集積単分子膜が形成されることとなる。
110 収容槽(維持機構)
120 作用極
130 参照極
140 対極
150 制御装置
152 中央制御部
154 メモリ
160 電圧印加部
162 電流値測定部
164 濃度導出部
Claims (8)
- 液体中の二酸化炭素の濃度を導出する二酸化炭素濃度導出装置であって、
作用極、参照極、および、対極で構成される3つの電極と、
前記3つの電極が、測定対象である液体にマーカ分子が分散された液である被測定液に接触するように、該被測定液を維持する維持機構と、
前記参照極に対して前記作用極の電位を変化させる電圧印加部と、
前記電圧印加部が電位を変化させることで前記作用極と前記対極との間に流れる電流値を測定する電流値測定部と、
を備え、
前記マーカ分子は、酸化還元電位が前記作用極の電位窓に含まれる物質であり、
前記作用極は、アミノ基を有する有機分子が、電極基材の表面に共有結合された電極であることを特徴とする二酸化炭素濃度導出装置。 - 前記作用極の電位を変化させることで変化する、該作用極と前記対極との間に流れる電流値と、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報である濃度情報を保持するメモリと、
前記メモリに保持された濃度情報を参照し、前記電流値測定部によって測定された電流値に基づいて、前記被測定液中の二酸化炭素濃度を導出する濃度導出部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の二酸化炭素濃度導出装置。 - 前記濃度情報は、作用極の電位を変化させることで変化する、該作用極と前記対極との間に流れる電流値のうち、最も高い電流値である酸化ピーク電流値と、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報であり、
前記濃度導出部は、前記メモリに保持された濃度情報を参照して、前記電流値測定部によって測定された酸化ピーク電流値から二酸化炭素濃度を導出することを特徴とする請求項2に記載の二酸化炭素濃度導出装置。 - 前記濃度情報は、作用極の電位を変化させることで変化する、該作用極と前記対極との間に流れる電流値のうち、最も低い電流値である還元ピーク電流値と、液体中の二酸化炭素の濃度とが予め関連付けられた情報であり、
前記濃度導出部は、前記メモリに保持された濃度情報を参照して、前記電流値測定部によって測定された還元ピーク電流値から二酸化炭素濃度を導出することを特徴とする請求項2に記載の二酸化炭素濃度導出装置。 - 前記作用極の電極基材は、Auであり、
前記作用極において前記アミノ基を有する有機分子は、スルフィド結合によって前記電極基材の表面に共有結合されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の二酸化炭素濃度導出装置。 - 前記作用極は、Auで構成された電極基材と、アミノ基およびチオール基を有する有機化合物とを接触させることで形成されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の二酸化炭素濃度導出装置。
- 前記アミノ基およびチオール基を有する有機化合物は、アミノエタンチオールであることを特徴とする請求項6に記載の二酸化炭素濃度導出装置。
- 前記マーカ分子は、フェリシアン酸イオンであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の二酸化炭素濃度導出装置。
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