JP3459168B2 - 塩素濃度測定装置 - Google Patents
塩素濃度測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は塩素濃度測定装置に
関し、特に水道水中に含まれる遊離塩素の濃度を測定す
るための塩素濃度測定装置に関する。 【0002】 【従来の技術】塩素ガスを水に溶かすと、加水分解によ
り次亜塩素酸(HOCl)や次亜塩素酸イオン(OCl
- )が生じる。これらは遊離塩素と呼ばれ、消毒作用を
果たす。このうち次亜塩素酸は、水にアンモニア性窒素
(NH3 N)が含まれると、これと反応してクロラミン
(結合塩素)を作る。この結合塩素は遊離塩素よりも消
毒作用が弱いため、水道水の消毒効果を管理する際に
は、遊離塩素と結合塩素とを区別して把握すなわち測定
しなければならない。 【0003】従来において、遊離塩素の測定装置として
は、検出極に金電極を用いた回転電極型のポーラログラ
フ式の遊離塩素計が多用されている。しかし、このよう
な従来の測定装置では、測定対象中に遊離塩素の他に結
合塩素が共存する場合に、遊離塩素の測定に正の誤差を
与える。これは、検出極に金電極を用いたときに、遊離
塩素の測定のために印加する電圧により結合塩素も還元
され、これによって電流が発生するためである。 【0004】このような結合塩素の影響を除去するため
に、試薬を添加しながら測定する装置も知られている。
しかし、試薬の管理や補充などのメンテナンス性が悪い
という欠点がある。 【0005】そこで、無試薬で結合塩素の影響を除去し
ようとしたものが、たとえば実開平5−43064号公
報や特開平8−278282号公報において提案されて
いる。 【0006】このうち、実開平5−43064号公報に
おいて提案されているものは、検出極に金と白金とを主
成分とする合金を用いることで、遊離塩素の測定の際に
おける結合塩素の影響を軽減させようとしたものであ
る。 【0007】また、特開平8−278282号公報にお
いて提案されているものは、検出極を白金電極とすると
ともに対極を銀/塩化銀電極とすることで、結合塩素の
影響の少ない領域でポーラログラムを得ようとしたもの
である。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかし、これら実開平
5−43064号公報や特開平8−278282号公報
において提案されているものでは、遊離塩素の測定精度
が必ずしも満足なものではないという問題点がある。 【0009】そこで本発明は、このような問題点を解決
して、遊離塩素の濃度を精度良く測定できるようにする
ことを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、被測定液に浸漬された検出極と対極との間に
電圧を印加して、これら電極間に流れる電流から被測定
液中の遊離塩素濃度を測定するようにした装置が、結合
塩素に対する感度の異なる第1および第2の検出極を有
するとともに、次式にもとづき各々の検出極で得られた
電流からそれぞれの電流に含まれる結合塩素の影響分ど
うしを相殺して遊離塩素の濃度を求める手段を有するよ
うにしたものである。F=(dI1−bI2)/(ad−bc) ただし、Fは遊離塩素の濃度 I1は第1の検出極に流れる電流 I2は第2の検出極に流れる電流 aは第1の電極の遊離塩素に対する感度 bは第1の電極の結合塩素に対する感度 cは第2の電極の遊離塩素に対する感度 dは第2の電極の結合塩素に対する感度 【0011】このような構成であると、結合塩素に対す
る感度の異なる二つの検出極の各々で得られた電流か
ら、それぞれの電流に含まれる結合塩素の影響分どうし
を相殺して、遊離塩素の濃度を求めるものであるため、
測定結果から結合塩素の影響が確実に取り除かれ、した
がって遊離塩素の濃度が精度良く測定される。 【0012】 【発明の実施の形態】図1において、11は遊離塩素計
で、被測定液Sを貯留する測定槽12を有する。この測
定槽12には、被測定液Sを導入するための導入口13
と、測定済の被測定液Sを排出するための排出口14と
が設けられている。15は回転電極で、その先端の検出
部16が被測定液Sの中に浸漬されるとともに、モータ
17によって回転されるように構成されている。18は
対極で、銀/塩化銀電極によって構成されている。 【0013】図2に拡大して示すように、検出部16に
は、金電極20と、白金電極21とが、互いに電気的に
絶縁された状態で設けられている。これら金電極20お
よび白金電極21からの各々の出力ライン22、23
は、図1に示すように、それぞれ、電流−電圧変換器2
4と増幅器25とを介して、演算処理回路26へ導かれ
ている。27は金電極電圧読取器、28は金電極電位設
定器、29は白金電極電圧読取器、30は白金電極電位
設定器である。 【0014】図3は、金電極20と白金電極21とにつ
いての、結合塩素濃度の変化に対する還元電流値の変化
の様子すなわち感度を比較したものである。図示のよう
に、結合塩素に対する感度は検出電極の材質によって異
なる。 【0015】本発明においては、上述のようにこれらの
電極20、21を同一の測定槽12内に配置し、各々の
電極20、21により得られる還元電流値から、それぞ
れの電流に含まれる結合塩素の影響分どうしを相殺する
ことで、遊離塩素の濃度を求める。 【0016】すなわち、各電極20、21に流れる電流
は、次式で表される。 IAu=aF+bC ………(1) IPt=cF+dC ………(2) ここで、IAuは金電極20に流れる電流、IPtは白金電
極21に流れる電流、Fは遊離塩素濃度、Cは結合塩素
濃度である。また、aは金電極20の遊離塩素に対する
感度、bは金電極20の結合塩素に対する感度、cは白
金電極21の遊離塩素に対する感度、dは白金電極21
の結合塩素に対する感度で、これらは各電極に固有の定
数である。 【0017】上記の(1)式と(2)式とを連立方程式
として、結合塩素濃度Cを消去すれば、遊離塩素濃度F
を、金電極20に流れる電流IAuと白金電極21に流れ
る電流IPtとによって、次式から求めることができる。 【0018】 F=(dIAu−bIPt)/(ad−bc) ………(3) 次に、図4〜図6にもとづき、本発明の装置と従来装置
とによる比較試験の結果について説明する。なお、従来
装置としては、検出極に金電極を用いた回転電極型のポ
ーラログラフ式遊離塩素計を用いた。 【0019】図4は、試験の対象とした多数の被測定液
についての、遊離塩素濃度と結合塩素濃度との関係を示
す。これらの被測定液について本発明の装置と従来装置
とによって測定したときの装置指示値を図5に示す。図
5に示すように、従来装置では、本発明の装置に比べて
大きな測定誤差が生じている。図6は、被測定液におけ
る結合塩素の濃度と測定誤差との関係を示す。この図6
から、本発明の装置では結合塩素の濃度の大小にかかわ
らず測定誤差はある一定の小さな範囲内におさまってい
るが、従来装置では、測定誤差が結合塩素の濃度に大き
く影響を受けていることが判る。 【0020】なお、上記においては遊離塩素の濃度を測
定する場合について説明したが、上記の(1)式と
(2)式とを連立方程式として、反対に遊離塩素濃度F
を消去すれば、結合塩素濃度Cを求めることもでき、本
発明の装置を結合塩素の測定装置として利用することも
できる。 【0021】 【発明の効果】以上のように本発明によると、結合塩素
に対する感度の異なる二つの検出極を有するとともに、
各々の検出極で得られた電流からそれぞれの電流に含ま
れる結合塩素の影響分どうしを相殺して遊離塩素の濃度
を求める手段を有するようにしたため、測定結果から結
合塩素の影響を確実に除去でき、したがって遊離塩素の
濃度を精度良く測定することができる。
関し、特に水道水中に含まれる遊離塩素の濃度を測定す
るための塩素濃度測定装置に関する。 【0002】 【従来の技術】塩素ガスを水に溶かすと、加水分解によ
り次亜塩素酸(HOCl)や次亜塩素酸イオン(OCl
- )が生じる。これらは遊離塩素と呼ばれ、消毒作用を
果たす。このうち次亜塩素酸は、水にアンモニア性窒素
(NH3 N)が含まれると、これと反応してクロラミン
(結合塩素)を作る。この結合塩素は遊離塩素よりも消
毒作用が弱いため、水道水の消毒効果を管理する際に
は、遊離塩素と結合塩素とを区別して把握すなわち測定
しなければならない。 【0003】従来において、遊離塩素の測定装置として
は、検出極に金電極を用いた回転電極型のポーラログラ
フ式の遊離塩素計が多用されている。しかし、このよう
な従来の測定装置では、測定対象中に遊離塩素の他に結
合塩素が共存する場合に、遊離塩素の測定に正の誤差を
与える。これは、検出極に金電極を用いたときに、遊離
塩素の測定のために印加する電圧により結合塩素も還元
され、これによって電流が発生するためである。 【0004】このような結合塩素の影響を除去するため
に、試薬を添加しながら測定する装置も知られている。
しかし、試薬の管理や補充などのメンテナンス性が悪い
という欠点がある。 【0005】そこで、無試薬で結合塩素の影響を除去し
ようとしたものが、たとえば実開平5−43064号公
報や特開平8−278282号公報において提案されて
いる。 【0006】このうち、実開平5−43064号公報に
おいて提案されているものは、検出極に金と白金とを主
成分とする合金を用いることで、遊離塩素の測定の際に
おける結合塩素の影響を軽減させようとしたものであ
る。 【0007】また、特開平8−278282号公報にお
いて提案されているものは、検出極を白金電極とすると
ともに対極を銀/塩化銀電極とすることで、結合塩素の
影響の少ない領域でポーラログラムを得ようとしたもの
である。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかし、これら実開平
5−43064号公報や特開平8−278282号公報
において提案されているものでは、遊離塩素の測定精度
が必ずしも満足なものではないという問題点がある。 【0009】そこで本発明は、このような問題点を解決
して、遊離塩素の濃度を精度良く測定できるようにする
ことを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、被測定液に浸漬された検出極と対極との間に
電圧を印加して、これら電極間に流れる電流から被測定
液中の遊離塩素濃度を測定するようにした装置が、結合
塩素に対する感度の異なる第1および第2の検出極を有
するとともに、次式にもとづき各々の検出極で得られた
電流からそれぞれの電流に含まれる結合塩素の影響分ど
うしを相殺して遊離塩素の濃度を求める手段を有するよ
うにしたものである。F=(dI1−bI2)/(ad−bc) ただし、Fは遊離塩素の濃度 I1は第1の検出極に流れる電流 I2は第2の検出極に流れる電流 aは第1の電極の遊離塩素に対する感度 bは第1の電極の結合塩素に対する感度 cは第2の電極の遊離塩素に対する感度 dは第2の電極の結合塩素に対する感度 【0011】このような構成であると、結合塩素に対す
る感度の異なる二つの検出極の各々で得られた電流か
ら、それぞれの電流に含まれる結合塩素の影響分どうし
を相殺して、遊離塩素の濃度を求めるものであるため、
測定結果から結合塩素の影響が確実に取り除かれ、した
がって遊離塩素の濃度が精度良く測定される。 【0012】 【発明の実施の形態】図1において、11は遊離塩素計
で、被測定液Sを貯留する測定槽12を有する。この測
定槽12には、被測定液Sを導入するための導入口13
と、測定済の被測定液Sを排出するための排出口14と
が設けられている。15は回転電極で、その先端の検出
部16が被測定液Sの中に浸漬されるとともに、モータ
17によって回転されるように構成されている。18は
対極で、銀/塩化銀電極によって構成されている。 【0013】図2に拡大して示すように、検出部16に
は、金電極20と、白金電極21とが、互いに電気的に
絶縁された状態で設けられている。これら金電極20お
よび白金電極21からの各々の出力ライン22、23
は、図1に示すように、それぞれ、電流−電圧変換器2
4と増幅器25とを介して、演算処理回路26へ導かれ
ている。27は金電極電圧読取器、28は金電極電位設
定器、29は白金電極電圧読取器、30は白金電極電位
設定器である。 【0014】図3は、金電極20と白金電極21とにつ
いての、結合塩素濃度の変化に対する還元電流値の変化
の様子すなわち感度を比較したものである。図示のよう
に、結合塩素に対する感度は検出電極の材質によって異
なる。 【0015】本発明においては、上述のようにこれらの
電極20、21を同一の測定槽12内に配置し、各々の
電極20、21により得られる還元電流値から、それぞ
れの電流に含まれる結合塩素の影響分どうしを相殺する
ことで、遊離塩素の濃度を求める。 【0016】すなわち、各電極20、21に流れる電流
は、次式で表される。 IAu=aF+bC ………(1) IPt=cF+dC ………(2) ここで、IAuは金電極20に流れる電流、IPtは白金電
極21に流れる電流、Fは遊離塩素濃度、Cは結合塩素
濃度である。また、aは金電極20の遊離塩素に対する
感度、bは金電極20の結合塩素に対する感度、cは白
金電極21の遊離塩素に対する感度、dは白金電極21
の結合塩素に対する感度で、これらは各電極に固有の定
数である。 【0017】上記の(1)式と(2)式とを連立方程式
として、結合塩素濃度Cを消去すれば、遊離塩素濃度F
を、金電極20に流れる電流IAuと白金電極21に流れ
る電流IPtとによって、次式から求めることができる。 【0018】 F=(dIAu−bIPt)/(ad−bc) ………(3) 次に、図4〜図6にもとづき、本発明の装置と従来装置
とによる比較試験の結果について説明する。なお、従来
装置としては、検出極に金電極を用いた回転電極型のポ
ーラログラフ式遊離塩素計を用いた。 【0019】図4は、試験の対象とした多数の被測定液
についての、遊離塩素濃度と結合塩素濃度との関係を示
す。これらの被測定液について本発明の装置と従来装置
とによって測定したときの装置指示値を図5に示す。図
5に示すように、従来装置では、本発明の装置に比べて
大きな測定誤差が生じている。図6は、被測定液におけ
る結合塩素の濃度と測定誤差との関係を示す。この図6
から、本発明の装置では結合塩素の濃度の大小にかかわ
らず測定誤差はある一定の小さな範囲内におさまってい
るが、従来装置では、測定誤差が結合塩素の濃度に大き
く影響を受けていることが判る。 【0020】なお、上記においては遊離塩素の濃度を測
定する場合について説明したが、上記の(1)式と
(2)式とを連立方程式として、反対に遊離塩素濃度F
を消去すれば、結合塩素濃度Cを求めることもでき、本
発明の装置を結合塩素の測定装置として利用することも
できる。 【0021】 【発明の効果】以上のように本発明によると、結合塩素
に対する感度の異なる二つの検出極を有するとともに、
各々の検出極で得られた電流からそれぞれの電流に含ま
れる結合塩素の影響分どうしを相殺して遊離塩素の濃度
を求める手段を有するようにしたため、測定結果から結
合塩素の影響を確実に除去でき、したがって遊離塩素の
濃度を精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の塩素濃度測定装置の概略
構成を示す図である。 【図2】図1における回転電極の検出部を拡大して示す
図である。 【図3】図1の装置における金電極と白金電極とについ
ての、結合塩素濃度の変化に対する感度の比較結果を示
す図である。 【図4】試験の対象とした多数の被測定液についての、
遊離塩素濃度と結合塩素濃度との関係を示す図である。 【図5】図4の被測定液について本発明の装置と従来装
置とによって測定したときの装置指示値を示す図であ
る。 【図6】本発明の装置と従来装置とについての、被測定
液における結合塩素の濃度と測定誤差との関係を示す図
である。 【符号の説明】 15 回転電極 16 検出部 20 金電極 21 白金電極 26 演算処理回路
構成を示す図である。 【図2】図1における回転電極の検出部を拡大して示す
図である。 【図3】図1の装置における金電極と白金電極とについ
ての、結合塩素濃度の変化に対する感度の比較結果を示
す図である。 【図4】試験の対象とした多数の被測定液についての、
遊離塩素濃度と結合塩素濃度との関係を示す図である。 【図5】図4の被測定液について本発明の装置と従来装
置とによって測定したときの装置指示値を示す図であ
る。 【図6】本発明の装置と従来装置とについての、被測定
液における結合塩素の濃度と測定誤差との関係を示す図
である。 【符号の説明】 15 回転電極 16 検出部 20 金電極 21 白金電極 26 演算処理回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 浪川 憲二郎
兵庫県尼崎市大浜町2丁目26番地 株式
会社クボタ武庫川製造所内
(72)発明者 安達 徹
兵庫県尼崎市大浜町2丁目26番地 株式
会社クボタ武庫川製造所内
(72)発明者 瀬渡 長武
京都府京都市南区吉祥院新田二の段町68
京都電子工業株式会社内
(72)発明者 清水 俊之
京都府京都市南区吉祥院新田二の段町68
京都電子工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平9−178699(JP,A)
特開 平2−98661(JP,A)
特開 平11−148915(JP,A)
特開 平2−154142(JP,A)
特開 平10−82761(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01N 27/416
G01N 27/30
JICSTファイル(JOIS)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 被測定液に浸漬された検出極と対極との
間に電圧を印加して、これら電極間に流れる電流から被
測定液中の遊離塩素濃度を測定するようにした装置であ
って、結合塩素に対する感度の異なる第1および第2の
検出極を有するとともに、次式にもとづき各々の検出極
で得られた電流からそれぞれの電流に含まれる結合塩素
の影響分どうしを相殺して遊離塩素の濃度を求める手段
を有することを特徴とする塩素濃度測定装置。F=(dI1−bI2)/(ad−bc) ただし、Fは遊離塩素の濃度 I1は第1の検出極に流れる電流 I2は第2の検出極に流れる電流 aは第1の電極の遊離塩素に対する感度 bは第1の電極の結合塩素に対する感度 cは第2の電極の遊離塩素に対する感度 dは第2の電極の結合塩素に対する感度
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31572497A JP3459168B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 塩素濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31572497A JP3459168B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 塩素濃度測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11148914A JPH11148914A (ja) | 1999-06-02 |
JP3459168B2 true JP3459168B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=18068777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31572497A Expired - Fee Related JP3459168B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 塩素濃度測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3459168B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4463405B2 (ja) * | 2000-09-20 | 2010-05-19 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 酸化還元電流測定装置のセンサ及び酸化還元電流測定装置 |
JP4652119B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2011-03-16 | 日研システム株式会社 | 水質連続監視方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0635959B2 (ja) * | 1988-10-05 | 1994-05-11 | 横河電機株式会社 | 妨害成分の影響を受けない残留塩素測定方法 |
JPH0635952B2 (ja) * | 1988-12-06 | 1994-05-11 | 横河電機株式会社 | 結合塩素モニタ機能付き残留塩素計 |
JP3654694B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2005-06-02 | 株式会社クボタ | 残留塩素測定方法および残留塩素計 |
JP3361237B2 (ja) * | 1996-09-05 | 2003-01-07 | 株式会社メルス技研 | 残留塩素測定方法及び装置並びに残留塩素検出プローブ |
JP3504127B2 (ja) * | 1997-11-18 | 2004-03-08 | 株式会社クボタ | 塩素濃度測定装置 |
-
1997
- 1997-11-18 JP JP31572497A patent/JP3459168B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11148914A (ja) | 1999-06-02 |
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Legal Events
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