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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