JP4448243B2 - リン酸イオン選択性電極およびその作製方法 - Google Patents
リン酸イオン選択性電極およびその作製方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4448243B2 JP4448243B2 JP2000278477A JP2000278477A JP4448243B2 JP 4448243 B2 JP4448243 B2 JP 4448243B2 JP 2000278477 A JP2000278477 A JP 2000278477A JP 2000278477 A JP2000278477 A JP 2000278477A JP 4448243 B2 JP4448243 B2 JP 4448243B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphate
- selective electrode
- ion
- phosphate ion
- aluminum
- 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 - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/333—Ion-selective electrodes or membranes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、湖沼などでの富栄養化の指標として重要視されているリン酸イオンの濃度を選択的に測定できるリン酸イオン選択性電極およびその作製方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
イオン選択性電極(イオン電極ともいう)は、その電極が分析対象としているイオンに選択的に応答し、イオン濃度やイオン活量などを測定するものである。
このようなイオン電極は、特定イオンに感応して比較電極との間にそのイオン濃度に応じた電位差を示すため目的イオンの定量ができる。これは、例えば陰イオン選択性電極では、測定対象イオン(Xn-)の活量ax と陰イオン選択性電極が示す電位差E(mv)との間にネルンストの式が成立し、25°Cでは
のように電位差Eと活量ax の対数との間に比例関係が成り立ち、電位差Eの測定から目的のイオンの活量ax が簡単に計算できるからである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来、リン酸イオンに応答するイオン電極として、イオンホアを高分子物質にしみこませて固定した液体膜電極があるけれども、これは一般的に検出限界が高く、安定性に乏しいという問題点がある。
【0004】
一方、感応膜が難溶性のリン酸塩であるリン酸亜鉛を主成分とする固体膜から構成されている固体膜電極が提案されている(特開平4−130262号公報参照)けれども、リン酸イオン濃度を低濃度まで測定するには検出限界が高すぎる。
【0005】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、検出限界を小さくしてリン酸イオン濃度を低濃度まで測定することができるリン酸イオン選択性電極およびその作製方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、イオン選択性電極の感応膜が、難溶性金属塩を主成分とする固体膜から構成されており、さらに、前記難溶性金属塩がリン酸アルミニウムであることを特徴としている。
【0007】
また、この発明は別の観点から、難溶性金属塩としてリン酸アルミニウムを主成分とし、この粉末を高温加圧成形し、得られた固体膜を感応膜とすることを特徴とするリン酸イオン選択性電極の作製方法を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、この発明の一実施形態のリン酸イオン選択性電極の全体構成を示し、図2は、リン酸イオンの検量線を示す。
【0009】
図1において、1は、感応膜で、リン酸アルミニウム(難溶性金属塩の一例)とアルミニウム金属の混合物を高温加圧成形(ホットプレス)することにより固体膜に形成されている。
【0010】
2は、固体膜1と支持管4内のリード線3とを電気的に接続する導電性接着剤である。そして、リン酸イオン選択性電極Aは、支持管4の下端に固体膜1が支持された状態で上端をキャップ5で封止してなる。6は、導線である。
【0011】
以下、固体膜1の作製手順について説明する。
【0012】
(1)まず、リン酸アルミニウム(和光純薬工業株式会社製)を熱水に溶解したリン酸アルミニウム水をろ過精製して、前記リン酸アルミニウム水に含まれるリン酸ナトリウムを除去する。なお、リン酸アルミニウム水からリン酸ナトリウムを除去するのは、感応膜1からリン酸イオンの溶解を防ぐためである。この実施形態では、例えば、10グラムのリン酸アルミニウムを1000ミリリットルの熱水に溶かした。この場合、リン酸アルミニウムの純度を高めるために、ろ過精製を一回だけではなくて三回繰り返すのが好ましい。
【0013】
(2)続いて、リン酸ナトリウムが除去されたリン酸アルミニウム水を乾燥させる。この乾燥時の温度は110〜150℃が好ましく、乾燥時間は24時間が好ましい。
【0014】
(3)続いて、乾燥したリン酸アルミニウムとアルミニウム粉末(アルミニウム金属)を乳鉢に、例えば計20グラム混入してすり混ぜる。
【0015】
(4)最後に、すり混ぜたもの(粉末)に高温加圧成形(ホットプレス)を施すことによって、所定の大きさの固体膜に形成された感応膜1を得る。なお、高温加圧成形時の温度は160℃が好ましく、圧力は5ton/cm2 、加圧時間は20分が好ましい。
【0016】
そして、上述したように、得られた固体膜1とリード線3を導電性接着剤2で接着して組み立てを行い、リン酸イオン選択性電極Aを得る。
【0017】
このリン酸イオン選択性電極Aのコンディショニングには、感応膜1の外部を0.001モル/リットルのNa2 HPO4 溶液に一晩浸漬して行い、その後、リン酸イオン選択性電極Aとして使用する。
【0018】
このリン酸イオン選択性電極Aは、リン酸イオンに感応して比較電極との間にリン酸イオンの濃度に応じた電位差を示すためリン酸イオン濃度の定量ができる。
なお、この発明のリン酸イオン選択性電極Aは、いわゆる第2種の電極で構成されており、アルミニウム金属の酸化還元電位でアルミニウムイオン濃度も検出できる。つまり、この発明のリン酸イオン選択性電極Aは、リン酸アルミニウムの溶解平衡がリン酸により決定され、同時にアルミニウムイオン濃度の変化をとらえるものである。
【0019】
次に、比較電極、イオンメータなどを使用して電位とリン酸イオン濃度の関係を測定した。その評価結果を図2に示す。
【0020】
図2から、この発明のリン酸イオン選択性電極Aは、電位差(mV)とHPO4 (m mol/l)(リン酸イオンの活量)の対数との間に比例関係が成り立つというネルンストの式に合致していることが分かる。その結果、この発明のリン酸イオン選択性電極Aはリン酸イオンに対して選択的に感応することが判明した。
【0021】
更に、検出限界(mol/l)について、上述した特開平4−130262号公報に記載されたリン酸イオン選択性電極Bと比較すると、この発明のリン酸イオン選択性電極Aは以下の特性を有する。
【0022】
すなわち、前記リン酸イオン選択性電極Bの感応膜に使用されている難溶性のリン酸塩であるリン酸亜鉛〔Zn3 (PO4 )2 〕の溶解度をsとすると、溶解度積をkspとして、ksp=9.1×10-33 =〔Zn〕3 〔PO4 〕2 、s=3.91×10-7となり、理論的には3.91×10-7(mol/l)までの濃度検出が可能である。
【0023】
これに対し、この発明のリン酸イオン選択性電極Aでは、難溶性金属塩としてリン酸アルミニウム(AlPO4 )を主成分として採用しており、これにより、リン酸アルミニウム(AlPO4 )の溶解度をs’とすると、溶解度積をk’spとして、ksp=1.3×10-20 =〔Al〕〔PO4 〕、s’=1.14×10-10 となり、理論的には1.14×10-10 (mol/l)までの濃度検出が可能である。
【0024】
すなわち、この発明のリン酸イオン選択性電極Aの方が前記リン酸イオン選択性電極Bよりも低濃度まで測定することができる。
【0025】
つまり、この発明は、溶解度の低い難溶性金属塩を主成分とする粉末を加圧成形して得られた所定の大きさの固体膜1を感応膜とする電極構造を採用しているので、この発明のリン酸イオン選択性電極Aの方が、前記難溶性金属よりも塩溶解度の高い難溶性のリン酸塩(金属塩)を主成分とする固体膜(感応膜)を有する前記リン酸イオン選択性電極Bよりも検出限界を小さくできる。
【0026】
【発明の効果】
この発明によれば、従来の感応膜よりも低濃度まで測定できる検出限界の小さいリン酸イオン選択性電極を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示す構成説明図である。
【図2】上記実施形態の電位対リン酸イオン濃度特性図である。
【符号の説明】
1…感応膜、A…イオン選択性電極。
Claims (3)
- イオン選択性電極の感応膜が、難溶性金属塩を主成分とする固体膜から構成されており、さらに、前記難溶性金属塩がリン酸アルミニウムであることを特徴とするリン酸イオン選択性電極。
- 前記感応膜を形成する感応物質が前記リン酸アルミニウムとアルミニウム金属である請求項1に記載のリン酸イオン選択性電極。
- 難溶性金属塩としてリン酸アルミニウムを主成分とし、この粉末を高温加圧成形し、得られた固体膜を感応膜とすることを特徴とするリン酸イオン選択性電極の作製方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000278477A JP4448243B2 (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | リン酸イオン選択性電極およびその作製方法 |
US09/906,084 US6540894B2 (en) | 2000-09-13 | 2001-07-17 | Phosphate ion selective electrode and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000278477A JP4448243B2 (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | リン酸イオン選択性電極およびその作製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002090332A JP2002090332A (ja) | 2002-03-27 |
JP4448243B2 true JP4448243B2 (ja) | 2010-04-07 |
Family
ID=18763639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000278477A Expired - Fee Related JP4448243B2 (ja) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | リン酸イオン選択性電極およびその作製方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6540894B2 (ja) |
JP (1) | JP4448243B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006058195A2 (en) * | 2004-11-23 | 2006-06-01 | Pneumrx, Inc. | Steerable device for accessing a target site and methods |
JP2007046914A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Denso Corp | 油の酸性、塩基性度検出用基準電極 |
JP4701104B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2011-06-15 | 財団法人電力中央研究所 | Bf4−電極の処理方法 |
MY155727A (en) | 2008-11-03 | 2015-11-17 | Mimos Berhad | Preparation of monobasic phosphate ionophores |
DE102009051169B4 (de) | 2009-10-29 | 2013-10-17 | Passavant - Geiger Gmbh | Phosphatelektrode, Elektrodensystem hiermit und deren Verwendung |
GB2503689B (en) * | 2012-07-04 | 2016-12-07 | Compact Instr Ltd | Phosphate detection |
GB201307777D0 (en) | 2013-04-30 | 2013-06-12 | Univ Cranfield | A phosphate sensor,its use and its method of preparation |
DE102013114481A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Sensoranordnung und Verfahren zur Bestimmung eines Orthophosphat- Gehalts einer Flüssigkeit |
CN103940881B (zh) * | 2014-04-25 | 2016-05-04 | 浙江大学 | 一种磷酸盐离子选择电极及其制备方法 |
CN104076078A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 中国科学院烟台海岸带研究所 | 一种基于纳米多孔金的固体接触式离子选择性电极及其制备 |
DE202015102072U1 (de) * | 2015-03-02 | 2015-06-03 | Bilfinger Water Technologies Gmbh | Phosphatelektrode zur Bestimmung der Phosphatkonzentration |
CN107860803B (zh) * | 2017-10-25 | 2019-12-13 | 三峡大学 | 一种基于铬丝的固态磷酸根离子选择电极、制备方法及应用 |
CN107860806B (zh) * | 2017-10-25 | 2019-12-03 | 三峡大学 | 一种基于钛丝的固态磷酸根离子选择电极、制备方法及应用 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7500823A (nl) * | 1975-01-24 | 1976-07-27 | Philips Nv | Ion-selektieve elektrode. |
US4735692A (en) * | 1987-04-08 | 1988-04-05 | University Of Iowa Research Foundation | Phosphate selective membrane electrode and method of determining phosphate |
US5180481A (en) * | 1992-03-24 | 1993-01-19 | Clifton Carey | Phosphate selective composition and electrode |
US5415746A (en) * | 1992-12-21 | 1995-05-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Potentiometric ion determinations using enhanced selectivity asymmetric ion-selective membrane |
JP3186363B2 (ja) * | 1993-08-05 | 2001-07-11 | 日本特殊陶業株式会社 | イオン電極 |
-
2000
- 2000-09-13 JP JP2000278477A patent/JP4448243B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-17 US US09/906,084 patent/US6540894B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6540894B2 (en) | 2003-04-01 |
US20020043459A1 (en) | 2002-04-18 |
JP2002090332A (ja) | 2002-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4448243B2 (ja) | リン酸イオン選択性電極およびその作製方法 | |
Beitollahi et al. | A magnetic core–shell Fe 3 O 4@ SiO 2/MWCNT nanocomposite modified carbon paste electrode for amplified electrochemical sensing of amlodipine and hydrochlorothiazide | |
JP2546786Y2 (ja) | 黒鉛をベースとする固態ポリマー膜イオン選択性電極 | |
JP2003533694A (ja) | イオン選択的固体状態ポリマー膜電極 | |
CS210174B1 (en) | Method of making the electric hygrometric sensor | |
JP4991967B1 (ja) | 変換ストリッピング法により化学物質を定量する方法およびそのために用いられるセンサチップ | |
Ang et al. | A dual K+–Na+ selective Prussian blue nanotubes sensor | |
JPS5963554A (ja) | ウレア−ゼ固定化尿素電極およびその製造方法 | |
DK145317B (da) | Halogensensitiv elektrode samt fremgangsmaade til fremstillingaf en saadan elektrode og en deri indgaaende membran | |
JP2789522B2 (ja) | 基板上に黄緑石型酸化タングステン層を形成する方法および該黄緑石型酸化タングステン層含有湿度センサ素子 | |
Fernandes et al. | Alternative strategy for manufacturing of all-solid-state reference electrodes for potentiometry | |
WO2014092543A1 (en) | A calcium ion selective sensor | |
EP0833149A1 (en) | Method for measuring ion concentration | |
Lakshmi et al. | Development of Uric Acid Sensor Based on Molecularly Imprinted Polymer‐Modified Hanging Mercury Drop Electrode | |
WO2012057606A1 (en) | Silver and silver chloride reference electrode | |
US20010035356A1 (en) | Ion selective electrode | |
Mittal et al. | Thorium selective electrode using zirconium phosphoborate as electroactive material | |
Chen et al. | Electrocatalytic oxidation of dopamine at the polyglycine chemically modified carbon fiber bundle electrode and its voltammetric resolution with uric acid | |
Mostafa et al. | Potentiometric carbon paste electrodes for the determination of bismuth in some pharmaceutical preparations | |
Aydar et al. | Low-level electrochemical analysis of ketoconazole by sepiolite nanoparticles modified sensor in shampoo sample | |
EP0449166A2 (en) | Device for measuring the pH of liquid films | |
Wang et al. | How to choose suitable reference electrode and aqueous electrolyte to avoid error in electrochemical measurements? | |
Busono | Development of amperometric biosensor immobilized by entrapment of urease enzyme in polypiroll film for the determination of blood urea | |
JP4406146B2 (ja) | 脂質膜 | |
Gebregiyorgis et al. | Stripping Square Wave Voltammetry for the Determination of Uric Acid in Human Urine using Iron (III) Doped Zeolite Graphite Powder Composite Modified Glassy Carbon Electrode. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070828 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090811 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091009 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100105 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100122 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |