JP2557149B2 - 電量分析用セル - Google Patents
電量分析用セルInfo
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- JP2557149B2 JP2557149B2 JP3228931A JP22893191A JP2557149B2 JP 2557149 B2 JP2557149 B2 JP 2557149B2 JP 3228931 A JP3228931 A JP 3228931A JP 22893191 A JP22893191 A JP 22893191A JP 2557149 B2 JP2557149 B2 JP 2557149B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- auxiliary electrode
- cell
- detection electrode
- coulometric
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電量分析用セルに関し、
さらに詳しくは連続測定回数を大幅に向上させることが
できる、交換可能な補助電極を用いた電量分析用セルに
関する。
さらに詳しくは連続測定回数を大幅に向上させることが
できる、交換可能な補助電極を用いた電量分析用セルに
関する。
【０００２】
【従来の技術】電解分析法の１つである電量分析法（ク
ーロメトリー）は、検量線を必要としない絶対定量法と
して注目されている。しかし、この分析法は長時間にわ
たり電解を行う必要があるため、分析における迅速性に
欠けるという問題があった。このような欠点を解消する
ため、導電性多孔質体からなる電極（検出極および対
極）に電解液を流れ出さない程度に含浸させ、該電極に
試料を直接投与して電解し、定量する方法および検出器
が提案されている（特開平１−１９５３５８号公報、特
開平２−３１１７５６号公報など）。このような検出器
によれば、短い時間で高精度に被測定物質の定量を行う
ことができ、また連続測定が可能である。
ーロメトリー）は、検量線を必要としない絶対定量法と
して注目されている。しかし、この分析法は長時間にわ
たり電解を行う必要があるため、分析における迅速性に
欠けるという問題があった。このような欠点を解消する
ため、導電性多孔質体からなる電極（検出極および対
極）に電解液を流れ出さない程度に含浸させ、該電極に
試料を直接投与して電解し、定量する方法および検出器
が提案されている（特開平１−１９５３５８号公報、特
開平２−３１１７５６号公報など）。このような検出器
によれば、短い時間で高精度に被測定物質の定量を行う
ことができ、また連続測定が可能である。
【０００３】しかしながら、試料液に高分子体などが含
まれていると、これらの累積により検出極の多孔質体に
吸着して検出極表面を覆ってしまうため、電極活性が低
下し、被測定物質の捕捉率が低下するという問題があっ
た。また生体成分などの懸濁物を多く含む試料では遠心
分離などの前処理が必要であった。また一度使用した検
出器は、試料液の成分により電解液の組成が変化するた
め、保存して再使用することが難しいという問題があっ
た。また繰り返し試料液を滴下すると検出極の液量が増
加するため、多孔質体中の空隙が無くなり、試料液滴下
後の電極内への拡散が遅く、測定時間が長くなり、捕捉
率も低下するという問題があった。このような理由によ
り従来の３０mm径の検出器では、試料液滴下量が５μｌ
の場合には３０回程度の連続測定が限界であった。
まれていると、これらの累積により検出極の多孔質体に
吸着して検出極表面を覆ってしまうため、電極活性が低
下し、被測定物質の捕捉率が低下するという問題があっ
た。また生体成分などの懸濁物を多く含む試料では遠心
分離などの前処理が必要であった。また一度使用した検
出器は、試料液の成分により電解液の組成が変化するた
め、保存して再使用することが難しいという問題があっ
た。また繰り返し試料液を滴下すると検出極の液量が増
加するため、多孔質体中の空隙が無くなり、試料液滴下
後の電極内への拡散が遅く、測定時間が長くなり、捕捉
率も低下するという問題があった。このような理由によ
り従来の３０mm径の検出器では、試料液滴下量が５μｌ
の場合には３０回程度の連続測定が限界であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題を解決し、検出器の連続測定回数を大幅
に増やすことができるとともに、測定精度および操作性
に優れた電量分析用セルを提供することにある。
従来技術の問題を解決し、検出器の連続測定回数を大幅
に増やすことができるとともに、測定精度および操作性
に優れた電量分析用セルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、電解液を含浸
した多孔質導電体からなる検出極および対極をそれぞれ
隔膜を挟んで配置した電量分析用セルにおいて、上記検
出極の試料注入口側に補助電極として、上記検出極と同
一または同種の電解液を含浸した多孔質導電体を載置し
たことを特徴とする電量分析用セルおよび前記補助電極
が取り外し可能である電量分析用セルに関する。
した多孔質導電体からなる検出極および対極をそれぞれ
隔膜を挟んで配置した電量分析用セルにおいて、上記検
出極の試料注入口側に補助電極として、上記検出極と同
一または同種の電解液を含浸した多孔質導電体を載置し
たことを特徴とする電量分析用セルおよび前記補助電極
が取り外し可能である電量分析用セルに関する。
【０００６】
【作用】本発明の電量分析用セルは、従来の電量分析用
セルの検出極の試料注入口側に補助電極を密着して載置
することにより得られる。補助電極は、リード線を有し
ていないため、簡単に取り外すことができる。該補助電
極の使用により、試料液中に含まれる汚染物質は、補助
電極に吸着されて検出極には達しないため、検出極の汚
染が防止される。また汚染物質を吸着した補助電極は、
新しい補助電極に容易に交換することができ、さらに補
助電極交換後の測定待ち時間がほとんどなく、交換後す
ぐに測定を開始することができる。また補助電極交換時
に余分な液も一緒に取り除かれるため、検出極の電解液
を最適に調節することができるとともに、新しい補助電
極から新しい電解液が補給されるため、検出極側の電解
液の成分変化を少なくすることができる。このような補
助電極の作用により、測定精度の向上、連続測定回数の
大幅な増加、分析時間の短縮等を図ることができる。
セルの検出極の試料注入口側に補助電極を密着して載置
することにより得られる。補助電極は、リード線を有し
ていないため、簡単に取り外すことができる。該補助電
極の使用により、試料液中に含まれる汚染物質は、補助
電極に吸着されて検出極には達しないため、検出極の汚
染が防止される。また汚染物質を吸着した補助電極は、
新しい補助電極に容易に交換することができ、さらに補
助電極交換後の測定待ち時間がほとんどなく、交換後す
ぐに測定を開始することができる。また補助電極交換時
に余分な液も一緒に取り除かれるため、検出極の電解液
を最適に調節することができるとともに、新しい補助電
極から新しい電解液が補給されるため、検出極側の電解
液の成分変化を少なくすることができる。このような補
助電極の作用により、測定精度の向上、連続測定回数の
大幅な増加、分析時間の短縮等を図ることができる。
【０００７】以下、本発明を図面により詳しく説明す
る。図１は、本発明の一実施例を示す電量分析用セルの
説明図である。図において、電量分析用セル１は、電解
液が含浸された多孔質導電体からなる検出極２および対
極３と、検出極２および対極３の間に設けられたイオン
交換膜４と、検出極２および対極３にそれぞれ接続され
たリード線５と、検出極２の試料注入口６側に載置され
た補助電極７とからなる。
る。図１は、本発明の一実施例を示す電量分析用セルの
説明図である。図において、電量分析用セル１は、電解
液が含浸された多孔質導電体からなる検出極２および対
極３と、検出極２および対極３の間に設けられたイオン
交換膜４と、検出極２および対極３にそれぞれ接続され
たリード線５と、検出極２の試料注入口６側に載置され
た補助電極７とからなる。
【０００８】補助電極７は、検出極２に使用されている
電解液と同一または類似の電解液が含浸された多孔性導
電体からなる。該補助電極７は、検出極２の表面に密着
して載置されていればよいため、取り外しが容易であ
り、連続使用によって試料液中の汚染物質を吸着した補
助電極は、新しい補助電極と容易に交換することができ
る。
電解液と同一または類似の電解液が含浸された多孔性導
電体からなる。該補助電極７は、検出極２の表面に密着
して載置されていればよいため、取り外しが容易であ
り、連続使用によって試料液中の汚染物質を吸着した補
助電極は、新しい補助電極と容易に交換することができ
る。
【０００９】検出極２および対極３は、電解液を含浸し
た多孔質導電体からなる。その厚さには特に制限はな
く、例えばリード線５と接続する集電線等が挿入できる
厚さであればよい。電解液としては、各種のｐＨ緩衝液
や該ｐＨ緩衝液に例えばＫＩなどのヨウ素化合物、鉄、
コバルト、モリブデン等の金属錯体、ハロゲンイオン、
アミノカルボン酸等の錯配位子、酵素などを溶解または
分散させたものを使用することができる。多孔質導電体
としては、炭素質または黒鉛質のクロス、フェルト、ブ
ロック等を用いることができる。イオン交換膜として
は、例えばナフィオン（デュポン社製商品名、陽イオン
交換膜）などが用いられる。
た多孔質導電体からなる。その厚さには特に制限はな
く、例えばリード線５と接続する集電線等が挿入できる
厚さであればよい。電解液としては、各種のｐＨ緩衝液
や該ｐＨ緩衝液に例えばＫＩなどのヨウ素化合物、鉄、
コバルト、モリブデン等の金属錯体、ハロゲンイオン、
アミノカルボン酸等の錯配位子、酵素などを溶解または
分散させたものを使用することができる。多孔質導電体
としては、炭素質または黒鉛質のクロス、フェルト、ブ
ロック等を用いることができる。イオン交換膜として
は、例えばナフィオン（デュポン社製商品名、陽イオン
交換膜）などが用いられる。
【００１０】本発明の電量分析用セル１は、例えば電流
検出の場合には次のようにして作動させる。まず、補助
電極７を検出極２の試料注入口６側にピンセット等によ
り設置した後、補助電極７、検出極２および対極３のそ
れぞれに所定の電解液を含浸させた状態で電源および積
算計部（図示せず）を作動させる。電源および積算計部
の設定電圧により検出極と対極間において電位平衡に伴
うバックグラウンド電流が流れる。この状態で補助電極
７に試料液を注入する。試料液は補助電極７および検出
極２内に迅速均一に拡散し、その中の被定量物質は電解
液と反応を起こすか、または電極と直接反応し、両極間
に電解電流が流れる。試料液に含まれる高分子体や懸濁
物等は補助電極７に吸着されて検出極２に達しないた
め、検出極２の汚染が防止される。
検出の場合には次のようにして作動させる。まず、補助
電極７を検出極２の試料注入口６側にピンセット等によ
り設置した後、補助電極７、検出極２および対極３のそ
れぞれに所定の電解液を含浸させた状態で電源および積
算計部（図示せず）を作動させる。電源および積算計部
の設定電圧により検出極と対極間において電位平衡に伴
うバックグラウンド電流が流れる。この状態で補助電極
７に試料液を注入する。試料液は補助電極７および検出
極２内に迅速均一に拡散し、その中の被定量物質は電解
液と反応を起こすか、または電極と直接反応し、両極間
に電解電流が流れる。試料液に含まれる高分子体や懸濁
物等は補助電極７に吸着されて検出極２に達しないた
め、検出極２の汚染が防止される。
【００１１】両極間に流れた電解電流は、電源および積
算計部で時間的に積分される。該積分値（電気量）は被
定量物質の量の関数であるため、この積分値を算出する
ことにより、被定量物質の定量分析が可能となる。試料
液の連続測定により、補助電極７に汚染物質が吸着また
は液のホールドアップにより測定精度が低下した場合等
には新しい補助電極７に交換した後、引き続き同一のセ
ルを用いて測定が開始される。補助電極を適宜交換する
ことにより、セル本体を交換することなく、１０００回
以上の測定が可能である。
算計部で時間的に積分される。該積分値（電気量）は被
定量物質の量の関数であるため、この積分値を算出する
ことにより、被定量物質の定量分析が可能となる。試料
液の連続測定により、補助電極７に汚染物質が吸着また
は液のホールドアップにより測定精度が低下した場合等
には新しい補助電極７に交換した後、引き続き同一のセ
ルを用いて測定が開始される。補助電極を適宜交換する
ことにより、セル本体を交換することなく、１０００回
以上の測定が可能である。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例１および比較例１ カーボンフェルト含浸電解液として１．１Ｍ−リン酸水
素ナトリウム溶液（ｐＨ４）を用いた従来の電量分析用
セルを作製し、このセルに補助電極を載置して乳飲料
（共同乳業社製）中のアスコルビン酸の定量を行った。
この際、連続測定回数２０回程度の間隔で補助電極を新
しいものと交換した。比較例として補助電極を用いない
従来のセルを用いて同様の測定を行った。これらの結果
を図２に示した。図中の○は補助電極使用の場合、＋は
補助電極なしの場合を示す。なお、乳飲料の成分分析表
（会社別製品別市販食品成分表、１９８９〜１９９０年
版、女子栄養大出版部発行）によれば、アスコルビン酸
濃度は２６ｍｇ／１００ｇである。
素ナトリウム溶液（ｐＨ４）を用いた従来の電量分析用
セルを作製し、このセルに補助電極を載置して乳飲料
（共同乳業社製）中のアスコルビン酸の定量を行った。
この際、連続測定回数２０回程度の間隔で補助電極を新
しいものと交換した。比較例として補助電極を用いない
従来のセルを用いて同様の測定を行った。これらの結果
を図２に示した。図中の○は補助電極使用の場合、＋は
補助電極なしの場合を示す。なお、乳飲料の成分分析表
（会社別製品別市販食品成分表、１９８９〜１９９０年
版、女子栄養大出版部発行）によれば、アスコルビン酸
濃度は２６ｍｇ／１００ｇである。
【００１３】乳飲料中には蛋白質や脂肪などの電極を汚
染する物質が多く含まれているため、補助電極を使用し
ないで測定した場合には、図２に示されるように２０回
程度で検出極の応答性が低下し、３０回を過ぎると明ら
かに測定値が低下して検出極汚染の影響が現れた。一
方、補助電極を使用し、しかも２０回程度の間隔で補助
電極を交換した場合には、約６０回の分析でも測定値は
ほぼ安定していた。グラフからみると補助電極を使用し
た場合でも徐々に測定値が低下する現象が見られるが、
これは測定作業の時間経過とともに試料中のアスコルビ
ン酸（還元型）が空気中の酸素によって酸化を受けて減
少したものであり、電極の応答性の低下とは区別され
る。
染する物質が多く含まれているため、補助電極を使用し
ないで測定した場合には、図２に示されるように２０回
程度で検出極の応答性が低下し、３０回を過ぎると明ら
かに測定値が低下して検出極汚染の影響が現れた。一
方、補助電極を使用し、しかも２０回程度の間隔で補助
電極を交換した場合には、約６０回の分析でも測定値は
ほぼ安定していた。グラフからみると補助電極を使用し
た場合でも徐々に測定値が低下する現象が見られるが、
これは測定作業の時間経過とともに試料中のアスコルビ
ン酸（還元型）が空気中の酸素によって酸化を受けて減
少したものであり、電極の応答性の低下とは区別され
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明の電量分析用セルによれば次のよ
うな効果が得られる。 （１）セルの価格は補助電極に較べて数十倍と高価であ
るため、補助電極を交換して測定し、１セルあたりの測
定回数を大幅に増やすことにより、測定の単価を低減す
ることができる。 （２）高分子体や懸濁物質を多く含む試料を、遠心分離
などの前処理することなく測定することができるため、
操作工数の低減が図れ、またアスコルビン酸などの経時
変化の激しい測定物に対する測定値の信頼性を大幅に向
上させることができる。 （３）連続測定を行う場合に、セルを交換する回数が減
るので待ち時間が減り、測定時間の短縮が図れる。
うな効果が得られる。 （１）セルの価格は補助電極に較べて数十倍と高価であ
るため、補助電極を交換して測定し、１セルあたりの測
定回数を大幅に増やすことにより、測定の単価を低減す
ることができる。 （２）高分子体や懸濁物質を多く含む試料を、遠心分離
などの前処理することなく測定することができるため、
操作工数の低減が図れ、またアスコルビン酸などの経時
変化の激しい測定物に対する測定値の信頼性を大幅に向
上させることができる。 （３）連続測定を行う場合に、セルを交換する回数が減
るので待ち時間が減り、測定時間の短縮が図れる。
【図１】図１は、本発明の一実施例を示す電量分析用セ
ルの説明図である。
ルの説明図である。
【図２】図２は、補助電極使用の場合と未使用の場合の
連続測定回数と測定値の関係を示す図である。
連続測定回数と測定値の関係を示す図である。
１…電量分析用セル、２…検出極、３…対極、４…イオ
ン交換膜、５…リード線、６…試料注入口、７…補助電
極。
ン交換膜、５…リード線、６…試料注入口、７…補助電
極。
Claims (1)
- 【請求項１】 電解液を含浸した多孔質導電体からなる
検出極および対極をそれぞれ隔膜を挟んで配置した電量
分析用セルにおいて、上記検出極の試料注入口側に補助
電極として、上記検出極と同一または同種の電解液を含
浸した多孔質導電体を載置したことを特徴とする電量分
析用セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3228931A JP2557149B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 電量分析用セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3228931A JP2557149B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 電量分析用セル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0566217A JPH0566217A (ja) | 1993-03-19 |
| JP2557149B2 true JP2557149B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=16884104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3228931A Expired - Lifetime JP2557149B2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 電量分析用セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557149B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3228931A patent/JP2557149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0566217A (ja) | 1993-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960709 |