JP2023093068A - Device, method, and program for measuring ion concentration - Google Patents

Device, method, and program for measuring ion concentration Download PDF

Info

Publication number
JP2023093068A
JP2023093068A JP2021208474A JP2021208474A JP2023093068A JP 2023093068 A JP2023093068 A JP 2023093068A JP 2021208474 A JP2021208474 A JP 2021208474A JP 2021208474 A JP2021208474 A JP 2021208474A JP 2023093068 A JP2023093068 A JP 2023093068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion concentration
resistance value
electrode
sample liquid
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021208474A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
樹興 室賀
Tatsuoki Muroga
怜仁朱 安村
Renia Yasumura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horiba Advanced Techno Co Ltd
Original Assignee
Horiba Advanced Techno Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Horiba Advanced Techno Co Ltd filed Critical Horiba Advanced Techno Co Ltd
Priority to JP2021208474A priority Critical patent/JP2023093068A/en
Publication of JP2023093068A publication Critical patent/JP2023093068A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide an ion concentration measuring device that can measure an ion concentration more precisely and with a simpler configuration.SOLUTION: The ion concentration measuring device includes: a work electrode for outputting a measurement potential according to the ion concentration included in a sample liquid; a comparison electrode for outputting a reference potential to the measurement potential output from the work electrode; a resistance value measurement unit for measuring a resistance value of the sample liquid; and a calculation unit for calculating an ion concentration on the basis of a potential difference between the work electrode and the comparison electrode and the resistance value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、サンプル液中に含まれるイオン濃度を測定するイオン濃度測定装置、イオン濃度測定方法及びイオン濃度測定プログラムに関するものである。 The present invention relates to an ion concentration measuring device, an ion concentration measuring method, and an ion concentration measuring program for measuring the concentration of ions contained in a sample liquid.

イオン濃度測定においては、測定対象であるサンプル液の電気伝導率によって測定値に誤差が生じてしまう場合がある。
サンプル液の電気伝導率による測定値への影響を低減する方法としては、特許文献1に記載されているように、サンプル液の導電率を測定する導電率計を備え、この導電率計から出力される導電率を用いてイオン濃度を補正することが考えられる。
In the ion concentration measurement, an error may occur in the measured value depending on the electric conductivity of the sample liquid to be measured.
As a method for reducing the influence of the electrical conductivity of the sample liquid on the measured value, as described in Patent Document 1, a conductivity meter that measures the conductivity of the sample liquid is provided, and the conductivity meter outputs It is conceivable to correct the ion concentration using the measured conductivity.

しかしながら、この従来の方法では、まず導電率計によって導電率を測定し、この導電率を用いてイオン濃度を補正するため、装置構成が複雑になるという問題がある。複雑な算出手段を必要とするためにイオン濃度測定装置を小型化することが難しいという問題がある。 However, in this conventional method, the conductivity is first measured by a conductivity meter, and the ion concentration is corrected using this conductivity. There is a problem that it is difficult to miniaturize the ion concentration measuring device because it requires complicated calculation means.

特開平4-27856号公報JP-A-4-27856

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成でイオン濃度を精度よく測定することができるイオン濃度測定装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ion concentration measuring device capable of accurately measuring an ion concentration with a simpler configuration.

すなわち、本発明に係るイオン濃度測定装置は、サンプル溶液に接するように配置されてサンプル液中のイオン濃度に応じた測定電位を出力する作用電極と、前記サンプル液に接するように配置されて基準電位を出力する比較電極と、前記サンプル液の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、前記測定電位と前記基準電位との間の電位差と前記抵抗値とに基づいて前記イオン濃度を算出する算出部とを備えることを特徴とするものである。 That is, the ion concentration measuring device according to the present invention comprises a working electrode arranged in contact with a sample solution and outputting a measurement potential corresponding to the ion concentration in the sample solution, and a reference electrode arranged in contact with the sample solution. A reference electrode that outputs a potential, a resistance value measuring unit that measures the resistance value of the sample liquid, and a calculator that calculates the ion concentration based on the potential difference between the measured potential and the reference potential and the resistance value. It is characterized by comprising a part.

このように構成されたイオン濃度測定装置によれば、抵抗値を用いて前記イオン濃度を算出するので、導電率を算出する必要が無い。また、前記抵抗値測定部は導電率計である必要は無く、抵抗値を測定できさえすればよい。そのため、所望の測定精度を実現しながらも、できるだけ簡単な構成のイオン濃度測定装置とすることが可能である。 According to the ion concentration measuring device configured as described above, since the ion concentration is calculated using the resistance value, there is no need to calculate the conductivity. Further, the resistance value measuring unit does not need to be a conductivity meter as long as it can measure the resistance value. Therefore, it is possible to make the ion concentration measuring device as simple as possible while achieving the desired measurement accuracy.

前記抵抗値測定部が、前記比較電極を抵抗値測定用電極として用いるものであれば、イオン濃度を測定するために必要な部品のみを用いて、抵抗値を測定することができる。 If the resistance value measuring unit uses the reference electrode as a resistance value measuring electrode, the resistance value can be measured using only the parts necessary for measuring the ion concentration.

本発明の具体的な実施態様としては、前記算出部が、前記抵抗値を用いて前記電位差を補正するものを挙げることができる。 As a specific embodiment of the present invention, the calculator corrects the potential difference using the resistance value.

測定対象となるイオンの種類は特に限定されないが、カルシウムイオン又はアンモニウムイオンはサンプル液の電気伝導率によるイオン濃度測定への影響が比較的大きいために、前記作用電極がカルシウムイオン又はアンモニウムイオンを測定するものである場合には、本発明の効果が顕著に奏される。 The type of ions to be measured is not particularly limited, but since calcium ions or ammonium ions have a relatively large effect on ion concentration measurement due to the electrical conductivity of the sample solution, the working electrode measures calcium ions or ammonium ions. When it does, the effect of the present invention is exhibited remarkably.

前記サンプル液の電気伝導率が10mS/cm以上25mS/cm以下の範囲である場合に、本発明の効果が特に顕著に発揮される。 When the electric conductivity of the sample liquid is in the range of 10 mS/cm or more and 25 mS/cm or less, the effects of the present invention are exhibited particularly remarkably.

前記サンプル液の抵抗値を測定するための前記抵抗値測定用電極の表面に汚れが付着すると、前記抵抗値測定部によって測定される抵抗値が変化してしまう恐れがある。そこで、前記抵抗測定用電極の表面を洗浄する洗浄機構をさらに備えているものとすることが好ましい。 If dirt adheres to the surface of the resistance value measuring electrode for measuring the resistance value of the sample liquid, the resistance value measured by the resistance value measuring unit may change. Therefore, it is preferable to further include a cleaning mechanism for cleaning the surface of the resistance measurement electrode.

本発明によれば、抵抗値測定部によって測定された抵抗値を用いて前記イオン濃度を補正するので、イオン濃度を精度よく測定しながらも、抵抗値を導電率に換算する手間を省くことができる。また、イオン濃度測定装置が抵抗値測定部を備えているので、導電率計を別途用意する必要がない。 According to the present invention, since the ion concentration is corrected using the resistance value measured by the resistance value measuring unit, it is possible to save the trouble of converting the resistance value into conductivity while accurately measuring the ion concentration. can. In addition, since the ion concentration measuring device has a resistance value measuring unit, there is no need to separately prepare a conductivity meter.

本発明の一実施形態に係るイオン濃度測定装置の全体摸式図。1 is an overall schematic diagram of an ion concentration measuring device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本実施形態に係るイオン濃度測定装置のセンサ部の構造を示す摸式図。4 is a schematic diagram showing the structure of the sensor section of the ion concentration measuring device according to the present embodiment. FIG. 本実施形態に係るイオン濃度測定装置におけるイオン濃度の算出方法を示すフロー図。FIG. 2 is a flowchart showing a method of calculating ion concentration in the ion concentration measuring device according to the embodiment; 本発明の他の実施形態に係るイオン濃度測定装置のセンサ部の構造を示す摸式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of a sensor section of an ion concentration measuring device according to another embodiment of the present invention.

以下に、本発明の一実施形態に係るイオン濃度測定装置100について図を参照しながら説明する。 An ion concentration measuring device 100 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態に係るイオン濃度測定装置100は、例えば、工業排水や水処理施設からの放流水、河川水や沼湖水、地下水などのサンプル液中の、例えば、各種イオン濃度を測定するものである。 The ion concentration measuring device 100 according to the present embodiment measures, for example, various ion concentrations in sample liquids such as industrial wastewater, effluent water from water treatment facilities, river water, marsh water, and groundwater. .

このイオン濃度測定装置100は、例えば図1に示すように、作用電極1と、比較電極2と、これら作用電極1と比較電極2との間の電位差に基づいてイオン濃度を算出する算出部3と、該算出部3によって算出されたイオン濃度等を表示する表示部4とを備えている。 This ion concentration measuring device 100 comprises, for example, as shown in FIG. and a display unit 4 for displaying the ion concentration and the like calculated by the calculation unit 3 .

前記作用電極1は、サンプル液に接するように配置されることによって、サンプル液中の特定のイオンの濃度に応じた測定電位を出力するものである。本実施形態に係る作用電極1は、例えば、図2に示すように、樹脂からなる円筒状の作用電極筐体11と、該作用電極筐体11の内部に配置された測定用内部電極(不図示)と、前記作用電極筐体11の先端に前記サンプル液に接するように取り付けられたイオン応答膜12と、前記作用電極筐体11の内部に収容されて、前記測定用内部電極と前記イオン応答膜12とを電気的に接続する測定用内部液とを備えている。前記イオン応答膜12は、例えば、カルシウムイオンに応答するものである。前記測定用内部電極は、例えば、銀/塩化銀電極であり、前記測定用内部液は、例えば、塩化カリウム水溶液である。 The working electrode 1 is placed in contact with the sample liquid to output a measured potential corresponding to the concentration of specific ions in the sample liquid. For example, as shown in FIG. 2, the working electrode 1 according to the present embodiment includes a cylindrical working electrode housing 11 made of resin, and an internal electrode for measurement (internal electrode) disposed inside the working electrode housing 11. ), an ion-responsive membrane 12 attached to the tip of the working electrode housing 11 so as to be in contact with the sample liquid, and an ion-responsive membrane 12 housed inside the working electrode housing 11 to connect the internal electrode for measurement and the ion It has an internal liquid for measurement electrically connected to the responsive membrane 12 . The ion-responsive membrane 12 responds to calcium ions, for example. The internal electrode for measurement is, for example, a silver/silver chloride electrode, and the internal liquid for measurement is, for example, an aqueous solution of potassium chloride.

前記比較電極2は、前記作用電極1から出力される測定電位に対する基準電位を出力するものであり、例えば、図2に示すように、樹脂からなる比較電極筐体21と、該比較電極筐体21の内部に収容された比較用内部電極(不図示)と、該比較電極筐体21を厚み方向に貫通して、前記比較電極筐体21の試料と接する表面に開口するように形成された貫通孔と該貫通孔の内部に取り付けられた多孔質セラミック等とからなる液絡部22と、前記比較電極筐体21の内部に収容されて、前記比較電極用内部電極と前記液絡部22とを電気的に接続する比較電極用内部液とを備えている。前記測定用内部電極は、例えば、銀/塩化銀電極であり、前記測定用内部液は、例えば、塩化カリウム水溶液である。 The reference electrode 2 outputs a reference potential with respect to the measured potential output from the working electrode 1. For example, as shown in FIG. 21 and a comparative internal electrode (not shown), which penetrates the comparative electrode housing 21 in the thickness direction and is formed to open on the surface of the comparative electrode housing 21 in contact with the sample. A liquid junction portion 22 made of a through hole and a porous ceramic or the like attached inside the through hole; and an internal liquid for a reference electrode that electrically connects the The internal electrode for measurement is, for example, a silver/silver chloride electrode, and the internal liquid for measurement is, for example, an aqueous solution of potassium chloride.

前記算出部3は、例えば、前記作用電極1と前記比較電極2との間に配置されて、これら作用電極1と比較電極2との間の電位差を検出する電位計5から出力される前記電位差に基づいてイオン濃度を算出するものであり、例えば、CPU、メモリ、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ等を備えた情報処理回路が、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CPUや周辺機器が協働することによりその機能を発揮するように構成されている。 The calculator 3 is arranged, for example, between the working electrode 1 and the reference electrode 2, and detects the potential difference between the working electrode 1 and the reference electrode 2, and the potential difference output from the electrometer 5. For example, an information processing circuit comprising a CPU, a memory, an A/D converter, a D/A converter, and the like, executes the CPU and peripherals according to a program stored in a predetermined area of the memory. It is configured so that the devices work together to exhibit their functions.

しかして、本実施形態に係るイオン濃度測定装置100は、図1に示すように、サンプル液の抵抗値を測定する抵抗値測定部6をさらに備えるものである。
前記抵抗値測定部6は、抵抗値測定用電極61と、アース極62と、抵抗値出力部63とを備えている。
前記抵抗値出力部63は、サンプル液に浸漬されている前記抵抗値測定用電極61と前記アース極62との間において検出される抵抗値(例えば、抵抗カウント値)を前記算出部3に対して出力するものである。
As shown in FIG. 1, the ion concentration measuring device 100 according to this embodiment further includes a resistance value measuring section 6 that measures the resistance value of the sample liquid.
The resistance value measurement unit 6 includes a resistance value measurement electrode 61 , a ground electrode 62 , and a resistance value output unit 63 .
The resistance value output unit 63 outputs the resistance value (for example, resistance count value) detected between the resistance value measurement electrode 61 immersed in the sample liquid and the ground electrode 62 to the calculation unit 3. is output.

本実施形態では、図2に示すように、前記比較電極2を前記抵抗値測定用電極61として用いている。
前記算出部3は、前述したように前記作用電極1と前記比較電極2との間の電位差に基づいてイオン濃度を算出する際に、前記抵抗値測定部6によって測定された抵抗値をも参照してイオン濃度を算出するものである。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the reference electrode 2 is used as the resistance value measuring electrode 61 .
The calculation unit 3 also refers to the resistance value measured by the resistance value measurement unit 6 when calculating the ion concentration based on the potential difference between the working electrode 1 and the reference electrode 2 as described above. Then, the ion concentration is calculated.

前記算出部3が、前記電位差及び前記抵抗値に基づいてイオン濃度を算出する具体的な方法は、例えば、図3に示すようなものである。 A specific method by which the calculator 3 calculates the ion concentration based on the potential difference and the resistance value is, for example, as shown in FIG.

前記電位計5から出力される前記作用電極1と前記比較電極2との間の電位差と、前記抵抗値測定部6から出力される抵抗値を受け付けて、該電位差を前記抵抗値で補正するようにしている。 The potential difference between the working electrode 1 and the reference electrode 2 output from the electrometer 5 and the resistance value output from the resistance value measuring unit 6 are received, and the potential difference is corrected with the resistance value. I have to.

より具体的には、あるサンプル液の電気伝導率と同じサンプルについて抵抗値測定部6によって測定される抵抗カウント値との間の相関関係を表す相関関係式を予め求めておく。この電気伝導率と抵抗カウント値と間の相関関係は、各イオン濃度測定装置100における個体差が比較的小さいため、予め求めた相関関係式をイオン濃度測定装置100の出荷時に記憶させておくものとしても良い。 More specifically, a correlation formula representing the correlation between the electrical conductivity of a certain sample liquid and the resistance count value measured by the resistance value measuring unit 6 for the same sample is obtained in advance. Since the correlation between the electrical conductivity and the resistance count value has a relatively small individual difference in each ion concentration measuring device 100, the correlation formula obtained in advance is stored when the ion concentration measuring device 100 is shipped. It is good as

また、例えば、測定対象であるイオンの濃度が既知の標準サンプル液を用いて、イオン濃度一定のままで電気伝導率を変化させた場合に前記電位計5から出力される電位差を計測し、電気伝導率(導電率)と電位差との間の相関関係を表す相関関係式を予め求めておく。 Further, for example, using a standard sample solution with a known concentration of ions to be measured, the potential difference output from the electrometer 5 is measured when the electrical conductivity is changed while the ion concentration is kept constant. A correlation formula representing the correlation between the conductivity (conductivity) and the potential difference is obtained in advance.

前述したような手順で予め求めておいた2つの相関関係式を用いて、前記抵抗カウントと前記電位差との相関関係式を作成し、これをイオン濃度測定装置に記憶させておく。 Using the two correlation formulas obtained in advance by the procedure described above, a correlation formula between the resistance count and the potential difference is created and stored in the ion concentration measuring device.

その後、イオン濃度及び電気伝導率が未知のサンプル液について、前記電位差及び前記抵抗カウント値を測定し、これらを受け付けた算出部3は、抵抗カウント値と電位差との相関関係式を用いて、前記電位差を前記抵抗カウント値で補正する。
この補正後の電位差とネルンストの式に基づいて、算出部3がイオン濃度を算出する。
After that, the potential difference and the resistance count value are measured for a sample liquid whose ion concentration and electrical conductivity are unknown, and the calculation unit 3 that receives them uses the correlation formula between the resistance count value and the potential difference to calculate the The potential difference is corrected with the resistance count value.
The calculator 3 calculates the ion concentration based on the corrected potential difference and the Nernst equation.

本実施形態に係るイオン濃度測定装置100及びイオン濃度測定方法によれば、算出部3が作用電極1と比較電極2との間の電位差を、前記抵抗値測定部6によって測定された抵抗値によって補正し、この補正後の電位差を用いてイオン濃度を算出するので、サンプル液の電気伝導率の変化によるイオン濃度の変動をできるだけ抑えることができる。 According to the ion concentration measuring device 100 and the ion concentration measuring method according to the present embodiment, the calculator 3 calculates the potential difference between the working electrode 1 and the reference electrode 2 by the resistance value measured by the resistance value measuring unit 6. Since the potential difference after correction is used to calculate the ion concentration, fluctuations in the ion concentration due to changes in the electrical conductivity of the sample liquid can be suppressed as much as possible.

前記算出部3が、前記抵抗値測定部6によって測定された抵抗カウント値をそのまま用いて、前記電位差を補正するので、前記抵抗カウント値から電気伝導率(導電率)を算出するための装置構成を省くことができる。 Since the calculation unit 3 uses the resistance count value measured by the resistance value measurement unit 6 as it is to correct the potential difference, the device configuration for calculating electrical conductivity from the resistance count value can be omitted.

前記抵抗値測定用電極61として、イオン濃度測定装置100が必ず備えている比較電極2を用いているので、イオン濃度測定装置100の部品点数を増やす必要がない。 Since the reference electrode 2 that is always included in the ion concentration measuring device 100 is used as the resistance value measuring electrode 61, there is no need to increase the number of parts of the ion concentration measuring device 100. FIG.

<本発明に係るその他の実施形態>
本発明は前記実施形態に限られるものではない。
抵抗値測定用電極の表面が汚れると測定される抵抗値が変動してしまう可能性がある。そこで、抵抗値測定用電極の表面を洗浄する洗浄機構7をさらに備えるものとすることが好ましい。
<Other embodiments according to the present invention>
The present invention is not limited to the above embodiments.
If the surface of the resistance value measuring electrode becomes dirty, the measured resistance value may fluctuate. Therefore, it is preferable to further include a cleaning mechanism 7 for cleaning the surface of the resistance value measuring electrode.

前記洗浄機構7としては、例えば、図4に示すように、前記比較電極の表面に対して紫外線を照射する光源71を備えるものや、前記比較電極の表面に形成された二酸化チタンなどのセルフクリーニング効果を有する防汚被膜を備えるものとしても良いし、前記比較電極の表面から汚れを物理的に擦り落とす洗浄部材を備えるものなどとしても良い。 As the cleaning mechanism 7, for example, as shown in FIG. 4, one provided with a light source 71 for irradiating the surface of the reference electrode with ultraviolet rays, or a self-cleaning device such as titanium dioxide formed on the surface of the reference electrode. It may be provided with an effective antifouling coating, or may be provided with a cleaning member for physically scraping off dirt from the surface of the reference electrode.

前記抵抗値測定用電極は、前記比較電極に限らず、例えば温度センサ等のイオン濃度測定装置が備えている他の電極や部品等がその機能を兼ねるものとしても良い。
また、アース極を別途設けることなく、前記アース極の機能を他の電極などが兼ねるものとしても良い。
The resistance value measuring electrode is not limited to the reference electrode, and may be another electrode or component such as a temperature sensor provided in the ion concentration measuring device, which also serves as the electrode.
Also, instead of providing a separate ground electrode, another electrode or the like may also serve as the ground electrode.

温度を測定する温度センサをさらに備え、この温度センサから出力される温度に関する情報に基づいて、イオン濃度測定結果をさらに補正するものとしても良い。 A temperature sensor for measuring temperature may be further provided, and the ion concentration measurement result may be further corrected based on the temperature information output from this temperature sensor.

前記実施形態においては、前記作用電極がカルシウムイオン濃度に応じた電位を出力するものである場合について説明したが、前記作用電極がアンモニウムイオンに応答するものであっても良いし、水素イオンやカリウムイオン、ナトリウムイオンなど他の種類のイオンに応答するものである場合であっても良い。 In the above embodiment, the case where the working electrode outputs a potential corresponding to the concentration of calcium ions has been described, but the working electrode may respond to ammonium ions, hydrogen ions or potassium ions. It may be a case where it responds to other types of ions such as ions and sodium ions.

前述した実施形態においては、作用電極と比較電極との筐体が一体となっている複合電極である場合について説明したが、これら作用電極と比較電極とは互いに独立した筐体を有するものとしても良い。
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、種々の変形や実施形態の組合せを行ってもかまわない。
In the above-described embodiment, the case of a composite electrode in which the housings of the working electrode and the reference electrode are integrated has been described. good.
In addition, various modifications and combinations of embodiments may be made without departing from the gist of the present invention.

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限られるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

この実施例においては、前記実施形態で詳述したイオン濃度測定装置を使用して、カルシウムイオン濃度測定を行い、本発明に係るイオン濃度測定方法によって、イオン濃度測定の精度が向上することを確かめた。具体的な実験手順は以下の通りである。 In this example, the ion concentration measuring device described in detail in the above embodiment was used to measure the calcium ion concentration, and it was confirmed that the ion concentration measuring method according to the present invention improved the accuracy of the ion concentration measurement. rice field. Specific experimental procedures are as follows.

サンプル液としては、カルシウムイオン濃度が40mg/Lの水溶液を用いた。
この水溶液に、塩化カリウムを添加して、カルシウムイオン濃度は一定のままで電気伝導率が異なる複数のサンプル液を調製した。
As a sample liquid, an aqueous solution with a calcium ion concentration of 40 mg/L was used.
Potassium chloride was added to this aqueous solution to prepare a plurality of sample solutions having different electrical conductivities while keeping the calcium ion concentration constant.

前述した電気伝導率の異なる複数のサンプル液について、比較電極とアース極との間で測定された抵抗カウント値と、作用電極及び比較電極との間で実際に測定された出力電位と、比抵抗カウント値を用いて補正された補正後の電位差と、補正後の電位差に基づいて算出されたカルシウムイオン濃度をそれぞれ求めた。 For a plurality of sample solutions having different electrical conductivities as described above, the resistance count value measured between the reference electrode and the ground electrode, the output potential actually measured between the working electrode and the reference electrode, and the specific resistance A corrected potential difference corrected using the count value and a calcium ion concentration calculated based on the corrected potential difference were obtained.

前述した実験の結果から、カルシウムイオン濃度が一定であるにも関わらず、電気伝導率が異なる各サンプルについての前記出力電位は、電気伝導率が上がるにつれて徐々に低下していることが分かった。また、同じ実験結果から、前記抵抗カウント値についてもサンプルの電気伝導率が上がるにつれて徐々に低下していることが分かった。これら結果を評価した結果、抵抗カウント値の変化量と出力電位の変化量との間には、比較的高い相関関係があることが分かった。そこで、この相関関係を用いて補正された補正後の電位差は、サンプルの電気伝導率を変化させた場合の変化量が前記出力電位の変化量よりも明らかに小さくなり、安定していることが分かった。また、この補正後の電位差とネルンスト式に基づいて算出されるカルシウムイオン濃度についても、安定して40mg/L付近の値を示すことが確かめられた。このように補正後の電位差を用いて算出したカルシウムイオン濃度の誤差は許容範囲内のものであることが確認されている。 From the results of the experiment described above, it was found that the output potential for each sample with different electrical conductivity gradually decreased as the electrical conductivity increased, even though the calcium ion concentration was constant. Also, from the same experimental results, it was found that the resistance count value also gradually decreased as the electrical conductivity of the sample increased. As a result of evaluating these results, it was found that there is a relatively high correlation between the amount of change in the resistance count value and the amount of change in the output potential. Therefore, the corrected potential difference corrected using this correlation is stable because the amount of change when the electrical conductivity of the sample is changed is clearly smaller than the amount of change in the output potential. Do you get it. It was also confirmed that the calcium ion concentration calculated based on the corrected potential difference and the Nernst equation stably showed a value around 40 mg/L. It has been confirmed that the error in the calcium ion concentration calculated using the corrected potential difference is within the allowable range.

また、前記実験の結果から、前述した抵抗カウント値と出力電位との相関関係は、特にサンプル液の電気伝導率が10mS/cm以上25mS/cm以下の範囲において、高く相関していることが分かった。そのため、電気電度率が前述した範囲内のサンプル液においては、より本発明に係るイオン濃度測定装置及びイオン濃度測定方法による効果が顕著に発揮されることが推測される。 Further, from the results of the experiment, it was found that the correlation between the resistance count value and the output potential is highly correlated, especially when the electric conductivity of the sample liquid is in the range of 10 mS/cm or more and 25 mS/cm or less. rice field. Therefore, it is presumed that the effect of the ion concentration measuring device and the ion concentration measuring method according to the present invention is more remarkably exhibited in the sample liquid having the electrical conductivity within the range described above.

100・・・イオン濃度測定装置
1 ・・・作用電極
2 ・・・比較電極
3 ・・・算出部
6 ・・・抵抗値測定部
7 ・・・洗浄機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Ion concentration measuring apparatus 1... Working electrode 2... Reference electrode 3... Calculation part 6... Resistance value measurement part 7... Cleaning mechanism

Claims (8)

サンプル液に含まれるイオン濃度に応じた測定電位を出力する作用電極と、
前記作用電極から出力される測定電位に対する基準電位を出力する比較電極と、
前記サンプル液の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、
前記作用電極及び前記比較電極の間の電位差及び前記抵抗値に基づいてイオン濃度を算出する算出部とを備えることを特徴とするイオン濃度測定装置。
a working electrode that outputs a measured potential corresponding to the concentration of ions contained in the sample liquid;
a reference electrode that outputs a reference potential with respect to the measured potential that is output from the working electrode;
a resistance value measuring unit that measures the resistance value of the sample liquid;
An ion concentration measuring device, comprising: a calculator for calculating an ion concentration based on the potential difference between the working electrode and the reference electrode and the resistance value.
前記抵抗値測定部が、前記比較電極を抵抗値測定用電極として用いるものである、請求項1に記載のイオン濃度測定装置。 2. The ion concentration measuring device according to claim 1, wherein said resistance value measuring unit uses said reference electrode as a resistance value measuring electrode. 前記算出部が、前記抵抗値を用いて前記電位差を補正するものである、請求項1又は2に記載のイオン濃度測定装置。 The ion concentration measuring device according to claim 1 or 2, wherein the calculator corrects the potential difference using the resistance value. 前記作用電極が、カルシウムイオン濃度又はアンモニウムイオン濃度を検出するためのものである、請求項1~3のいずれか一項に記載のイオン濃度測定装置。 The ion concentration measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the working electrode is for detecting calcium ion concentration or ammonium ion concentration. 前記サンプル液として、電気伝導率が10mS/cm以上25mS/cm以下の範囲のものを測定する、請求項1~4のいずれか一項に記載のイオン濃度測定装置。 The ion concentration measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sample liquid has an electrical conductivity ranging from 10 mS/cm to 25 mS/cm. 前記抵抗値測定用電極の表面を洗浄する洗浄機構をさらに備えるものである、請求項2に記載のイオン濃度測定装置。 3. The ion concentration measuring device according to claim 2, further comprising a cleaning mechanism for cleaning the surface of said resistance value measuring electrode. サンプル液に含まれるイオンの濃度を測定する方法であって、
前記サンプル液に触れるように配置された作用電極と比較電極との間の電位差及び前記サンプル液の抵抗値を用いて前記イオンの濃度を算出することを特徴とするイオン濃度測定方法。
A method for measuring the concentration of ions contained in a sample liquid,
An ion concentration measuring method, wherein the concentration of the ions is calculated using a potential difference between a working electrode and a reference electrode arranged so as to be in contact with the sample liquid and a resistance value of the sample liquid.
サンプル液に含まれるイオンの濃度を測定するためのプログラムであって、
前記サンプル液に触れるように配置された作用電極と比較電極との間の電位差及び前記サンプル液の抵抗値を用いて前記イオンの濃度を算出する算出部としての機能をコンピュータに発揮させるイオン濃度測定プログラム。
A program for measuring the concentration of ions contained in a sample liquid,
Ion concentration measurement that causes a computer to function as a calculator that calculates the concentration of the ions using the potential difference between the working electrode and the reference electrode that are arranged so as to be in contact with the sample liquid and the resistance value of the sample liquid. program.
JP2021208474A 2021-12-22 2021-12-22 Device, method, and program for measuring ion concentration Pending JP2023093068A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021208474A JP2023093068A (en) 2021-12-22 2021-12-22 Device, method, and program for measuring ion concentration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021208474A JP2023093068A (en) 2021-12-22 2021-12-22 Device, method, and program for measuring ion concentration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023093068A true JP2023093068A (en) 2023-07-04

Family

ID=87000833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021208474A Pending JP2023093068A (en) 2021-12-22 2021-12-22 Device, method, and program for measuring ion concentration

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023093068A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9841392B2 (en) Apparatus for sensing at least one parameter in water
KR950019728A (en) Ion concentration measuring device and ion concentration measuring method
US9816962B2 (en) Apparatus with a self-cleaning electrode for sensing at least one parameter in water
EP2980576A1 (en) Electrochemical sensor system and sensing method
US9983158B2 (en) Apparatus for sensing at least one parameter in water
US9448200B2 (en) Process for sensing at least one parameter in water
KR100974564B1 (en) Reference Electrode With Self-Calibrated Function And Automatic Electrochemical Potential Correction Apparatus Using The Same
WO2016158755A1 (en) METHOD OF MEASURING pH OF ANALYTE SOLUTION, AND pH MEASURING DEVICE
JP2023093068A (en) Device, method, and program for measuring ion concentration
JP5144829B1 (en) Ion electrode
JP2006170973A (en) Measuring instrument
CN109239144B (en) Current type chlorine dioxide sensor
US20070227908A1 (en) Electrochemical cell sensor
JP2010060376A (en) Three-electrode type electrochemical measurement device
CN116917239A (en) Real-time management of device maintenance
US20100140088A1 (en) Reference electrode having self-calibration function and apparatus for automatically correcting electrochemical potential correction apparatus using the same
US9052282B2 (en) Water analysis measurement arrangement
EP3472597B1 (en) A method for measuring the concentration of a chemical species using a reagent baseline
JP2008203129A (en) Salinity concentration meter
WO2014045000A1 (en) Apparatus with a sensor having strain compensation means for sensing at least one parameter in water the
US20200124567A1 (en) Apparatus and method for determining water chloride concentration
KR20130109055A (en) Reference electrode and electrochemical measurement apparatus
JP2003254936A (en) Oxidation-reduction potential measuring method and oxidation-reduction potential measuring device
JP2005207877A (en) Gas detection device
JP2009288240A (en) Reference electrode containing spectral active material in electrolyte solution, and electrochemical potential automatic correcting device using reference electrode