JP4527576B2 - 校正液調製方法 - Google Patents

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Description

本発明は、イオン選択性電極用校正液に関するものである。
イオン選択性電極を用いた電解質の測定は、主にその簡便さから、食品、工業、環境、医療など各種の幅広い分野で、近年ますます広く利用されるようになってきている。
特開２００４−３４０９６５ Ａｎａｌ.Ｃｈｅｍ.，７６，７３５４−７３５９（２００４）
しかしながら、特に電位差分析（ポテンショメトリック）法を原理とするイオン選択性電極の場合、測定対象と校正液の組成の差による陰陽イオンの輸率の違いや、水素イオン濃度、それを調整するための緩衝液の種類、温度、または基準の電位を発生させる元となる参照電極液の組成や濃度の違いなどのさまざまな要因により、正しい濃度の校正液で校正したにも関わらず、測定対象液のイオン濃度が正しく表示されないという現象がしばしば発生する。
これはイオン選択性電極の選択性の限界や、また実際の測定対象が濃度ではなく活量であるという本質的な点から生じる問題であり、これまで解決することは困難であった。
本発明は、測定対象液と校正液の組成の差、もしくは参照電極液の種類や濃度の差などによって生じる表示値の真値からのずれを、実用範囲程度まで解消することを課題としている。
一般的とは言い難いが、浸透圧がイオン選択性電極の測定値に影響を与えることは、例えば臨床化学の分野では周知である。
特開２００３−２１５１３２
しかしながらこれまで、この事実に注目した校正液の発想はなかった。
本発明は上記理由に鑑み考案されたもので、測定対象液と校正液の組成の差、もしくは参照電極液の種類や濃度の差などにより生じる表示値の真値からのずれを、主に浸透圧のイオン選択性電極応答に与える効果を利用することによって解決したものである。
さらに本発明を用いれば、校正液の組成や濃度もしくは緩衝液の種類などが、実測しようとしている測定対象液とまったく異なっていても、生じることが予想される表示値の差を実用範囲程度まで解消できる。
註 なおここで「主に浸透圧」という表現を用いたのは、イオン選択性電極膜における反応が実は非常に複雑なものであり、ただそれだけの理由で表示値が動かせるとは断言できないと思われたためである。
図１に示したような、２種類の校正液と１種類の参照電極液からなる電位差分析法を原理とするイオン選択性電極測定系が、発明を実施するために相応しい。
ただし、その形態は上記に限るものではない。
図１に示した測定系において使用した試薬の組成を以下に示す。
標準校正液１液（略称 Ｎ−１） 塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）１４０ｍＭ、２−［４−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジニル］エタンスルホン酸（ＨＥＰＥＳ）２５ｍＭ、１規定 水酸化カリウム（１Ｎ ＫＯＨ）１０ｍＭ、ブドウ糖 ０．０％、尿素 ０．０％、ｐＨ７．２
標準校正液２液（略称 Ｎ−２） ＮａＣｌ １６０ｍＭ。以下、Ｎ−１に同じ。
ブドウ糖入り校正液１液（濃度低）（略称 Ｇ１−１） ＮａＣｌ １４０ｍＭ、ＨＥＰＥＳ ２５ｍＭ、１Ｎ ＫＯＨ １０ｍＭ、ブドウ糖 ２．５％、尿素 ０．０％、ｐＨ７．２
ブドウ糖入り校正液２液（濃度低）（略称 Ｇ１−２） ＮａＣｌ １６０ｍＭ。以下、Ｇ１−１に同じ。
ブドウ糖入り校正液１液（濃度高）（略称 Ｇ２−１） ＮａＣｌ １４０ｍＭ、ＨＥＰＥＳ ２５ｍＭ、１Ｎ ＫＯＨ １０ｍＭ、ブドウ糖 ５．０％、尿素 ０．０％、ｐＨ７．２
ブドウ糖入り校正液２液（濃度高）（略称 Ｇ２−２） ＮａＣｌ １６０ｍＭ。以下、Ｇ２−１と同じ。
尿素入り校正液１液（濃度低）（略称 Ｕ１−１） ＮａＣｌ １４０ｍＭ、ＨＥＰＥＳ ２５ｍＭ、１Ｎ ＫＯＨ １０ｍＭ、ブドウ糖 ０．０％、尿素 ２．５％、ｐＨ７．２
尿素入り校正液２液（濃度低）（略称 Ｕ１−２） ＮａＣｌ １６０ｍＭ。以下、Ｕ１−１に同じ。
尿素入り校正液１液（濃度高）（略称 Ｕ２−１） ＮａＣｌ １４０ｍＭ、ＨＥＰＥＳ ２５ｍＭ、１Ｎ ＫＯＨ １０ｍＭ、ブドウ糖 ０．０％、尿素 ５．０％、ｐＨ７．２
尿素入り校正液２液（濃度高）（略称 Ｕ２−２） ＮａＣｌ １６０ｍＭ。以下、Ｕ２−１と同じ。
参照電極液（略称 Ｓ） 塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ） ３００ｍＭ、塩化銀（ＡｇＣｌ） ２．１ｍＭ
また測定液の組成は、標準校正液１液、２液の中間濃度のものとした。
測定液（略称 Ｔ） ＮａＣｌ １５０ｍＭ、ＨＥＰＥＳ ２５ｍＭ、１Ｎ ＫＯＨ １０ｍＭ、ブドウ糖 ０．０％、尿素 ０．０％、ｐＨ７．２
なお、校正液成分一覧を図２に、参照電極液の組成を図３に、測定液の組成を図４を示した。
表示値のずれを確認する作用電極には、液膜型のナトリウム電極を用いた。
ナトリウム電極膜組成 ビス［（１２-クラウン-４−４）メチル］-２−ドデシル-２−メチルマロン酸エステル（Ｂｉｓ−１２−Ｃｒｏｗｎ−４） ５．４２％、ｐ−ニトロフェニルオクチルエーテル（ＮＰＯＥ） ６５．０７％、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ） ２８．９１％、テトラキス[３、５−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ホウ素ナトリウム（ＴＦＰＢ） ０．６０％
上記の組成は、図５に示した。

参照電極は、内極型のガラス電極を用い、液絡部は銀／塩化銀メッキして使用した。
ガラス電極 株式会社イオン電極研究所製
実験法
実験１ 図１の測定系において、標準校正液１液、２液、参照電極液でナトリウム電極を校正した後、ブドウ糖入り校正液各種、尿素入り校正液各種を測定した。
実験２ 図１の測定系において、標準校正液、ブドウ糖入り校正液各種、尿素入り校正液各種（参照電極液は同じ）を用いてそれぞれナトリウム電極を校正した後、測定液を測定した。
結果
実験１の結果を図６に、実験２の結果を図７に示した。
図から判るように、参照電極液が同じ場合、標準校正液で校正したナトリウム電極の測定値は、ブドウ糖または尿素が入った液では高くなり、またそれらの濃度が高いほど高くなった。
さらに校正液の組成を変え、同濃度の液を測定した場合は上記の逆、すなわちブドウ糖または尿素が入った液では低く、またそれらの濃度が高いほど低くなった。
すなわち化合物を選んで浸透圧を調整した校正液を種種組み合わせることによって、目的測定液の表示値のずれを補正または調整することが可能となる。
食品、工業、環境、医療など、各種の幅広い分野で利用可能である。
イオン選択性電極の測定系を示した図である。 実験に用いた校正液の組成を示した図である。 実験に用いた参照電極液正液の組成を示した図である。 実験に用いた測定液の組成を示した図である。 実験に用いたナトリウム電極の組成を示した図である。 実験１の結果を示した図である（ｎ＝３）。 実験２の結果を示した図である（ｎ＝３）。
符号の説明
１ 校正液１
２ 校正液２
３ 参照電極液
４ 作用電極
５ 作用電極
６ 作用電極
７ 参照電極
８ セプタム
９ 可動ノズル
１０ 電磁弁
１１ ピンチバルブ
１２ 樹脂チューブ
１３ 廃液方向

Claims (1)


  1. 浸透圧のイオン選択性電極の測定値に与える影響を利用することにより、測定対象液と校正液の組成の差、もしくは参照電極液の種類や濃度の差による表示値のずれを測定対象以外の電解質または非電解質を用いて補正または調整することを特徴としたイオン選択性電極用校正液の調製方法
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