JPH02311756A - クーロメトリーセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクーロメトリ−セルに係り、特に電圧、電流ま
たは電気量の変化を基に被定量物質を容易に定量するこ
とができる、量産が可能なり−ロメトリーセルに関する
ものである。

〔従来の技術〕

最近、いわゆるバイオセンサや液体クロマトグラフ検出
器などにおいて、電気化学分析法の利用分野が拡大され
ている。

従来の電気分析法における検体の検出方法には、試料液
中に検出部である電極を浸漬させる方法（イオン電極、
バイオセンサ電極など）、検出極内に使用液を強制的に
流動させる方法（クロマトグラフ検出器など）、電解液
に直接試料を投入する方法（カールフィッシャ法による
水分定量など）等がある。

しかしながら、上記従来技術においては、電極部の洗浄
に長時間を要するため分析時間が長くなり、洗浄が不十
分な場合には分析精度が低下するなどの欠点があった。

またバックグラウンドレベルが高いため微量分析に適さ
ず、さらに検出器容量の小型化が困難であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本出願人は、先に前記従来技術の問題点に鑑み、分析時
間が短く、高精度でしかも操作性に優れた電気分析方法
、すなわち、導電性多孔質体からなる電極に電解液を流
れ出さない程度に含浸させ、該電極に試料を直接投与し
、電解、定量する方法を提案した（特願昭６３−１８６
９６号）。

本発明の目的は、前記電気分析方法に基づいた、量産が
可能で、長期保存性に優れた使い捨てタイプのクーロメ
トリ−セルを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のクーロメトリ−セルは、イオン交換膜と、電解
液が含浸されたカーボンフェルトからなる、前記イオン
交換膜を介して設置される検出極および対極と、該検出
極の外周に設置されるスペーサと、前記イオン交換膜、
検出極、対極およびスペーサを収容する容器と、該容器
のふたと、前記検出極および対極にそれぞれ連通する検
出端子挿入穴と、該検出端子挿入穴を封止するシールと
、前記ふたに設けられる検査液挿入穴と、該検査液挿入
穴を封止するシールとからなることを特徴とする。

以下、本発明を実施例により詳しく説明する。

〔実施例］ 第１図は、本発明の一実施例によるクーロメトリ−セル
の外観図、第２図は、第１図の■−■線断面図である。

第１図のセルは、検出端子挿入穴８．８Ａを有する容器
１と、電解液が含浸されたカーボンフェルトからなる対
極２および検出極３と、対極２および検出極３の間に設
けられたイオン交換膜４と、前記検出極３の外周に設け
られ、前記イオン交換膜４を容器１に固定するスペーサ
５と、前記検出端子挿入穴８．８Ａを封止するシール７
と、前記容器１のふた６と、該ふた６に設けられた検出
液挿入穴１０と、該検出液挿入穴を封止するシール９と
からなる。

検出極３および対極２は、電解液を含有したカーボンフ
ェルトからなり、その厚さは検出端子が挿入できる厚さ
であれば特に限定されない。前記電解液としては各種の
ｐＨ緩衝液や該ｐ）（緩衝液に例えばＫＩなとのヨウ素
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。

この検出極３および対極２は、イオン交換膜４を介して
容器１内に形成される。容器１は、検出極３の収容部分
と対極２の収容部分の間に段部１１が設けられ、この段
部（環状）１１に円形のイオン交換膜４が載置される。

また検出極３の外周のイオン交換膜４上には環状のスペ
ーサ５が設けられている。スペーサ５は、容器１にふた
６をしたときに前記イオン交換膜４を容器の段部１１に
　圧するとともに、容器から電解液が漏れて出るのを防
止する。該容器１の材質は、加工成形、熱融着できるも
のであれば特に制限はなく、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレンなどが用いられる。

またその形状にも特に制限はないが、成形のし易さから
円形のものが好ましい。またイオン交換膜４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。

容器１には、前記対極２と直接連通する検出端子挿入穴
８Ａと、スペーサ５を介して前記検出極３に連通ずる検
出端子挿入穴８とが設けられており、該穴はシール７に
よって封止される。該シール７の封止方法は、使用時に
容易に検出端子を挿入することができ、かつ端子挿入に
よって電解液が漏れ出ない方法であれば特に限定されず
、例えばシール材料としてシリコンゴムを用いて封止す
ることもできる。また容器成形の際に、六８．８Ａ部の
厚さを薄く成形することによってシールの代わりとする
こともできる。

ふた６は、検出液挿入穴１０を有し、容器１に熱融着ま
たは機械的接着される。検出液挿入穴は、未使用時には
シール９で封止されている。該シール９の封止方法は、
使用時に容易に検出液を挿入できる方法であれば特に限
定はされない。検出液の挿入は、例えばピペットやシリ
ンジなどをシールに差し込んで検出液を挿入する方法、
シールを剥がした後に検出液を挿入する方法などによっ
て行うことができる。

このような構成のクーロメトリ−セルは、例えば次のよ
うに製造される。

まず型を使用して作製された円形の容器１に、電解液が
含浸されたカーボンフェルト（対極２）を挿入し、該カ
ーボンフェルトの上にこのフェルトの直径より大きいイ
オン交換膜４を載置する。

次に電解液が含浸されたカーボンフェルト（検出極３）
およびその外周にスペーサ５を挿入し、該スペーサ５に
よって前記イオン交換膜４の外周を容器１に圧接または
接着する。次いで容器１はふた６と熱融着または機械的
接着される。さらにふた６に設けられた検査液挿入用穴
１０をシール９で封止し、また検出端子挿入用穴８．８
Ａをシール７で封止する。

このようなり−ロメトリーセルは、空気と触れる部分が
ないため、電解液の蒸発を防止することができ、長期保
存することが可能である。またスペーサ５によって容器
とイオン交換膜を圧接することによって対極側と検出液
側の電解液が隔離されるため、保存中に電解液が混合す
ることがない。

さらに使用時には検出端子挿入用穴から検出端子を挿入
して被検出物質の定量を容易に行うことができる。さら
にまた該クーロメトリ−セルの製造方法が容易であるた
め、量産ラインに載せ、安価に大量生産をすることが可
能である。

第３図は、本発明の一実施例によるクーロメトリ−セル
の使用方法を示す図である。被定量物質の定量に際し、
まず検出端子１２およびクーロメトリ−セル１１が準備
され（Ａ）、検出端子１２がクートメトリーセル１１の
検出端子挿入穴８．８Ａに挿入される（Ｂ）。次に検出
液挿入穴１０のシール７が剥がされ（Ｃ）、検査液１３
が穴ＩＯにピペットやシリンジなどによって挿入され（
Ｄ）、電気分析が開始される。

実施例１ カーボンフェルト含浸電解液として０．４Ｍフェリシア
ン化カリウム／ｐＨ３クエン酸−゛クエン酸ナトリウム
系緩衝液が用いられたビタミンＣ用クーロメトリ−セル
を作製し、試料としてみかん果汁１０μ２を挿入してビ
タミンＣの濃度を測定した。ビタミンＣ（還元型！アス
コルビン酸）の測定濃度は３７■／　１００　ｍ　ｌで
あったが、この値は通常の測定方法で測定したビタミン
Ｃの濃度と一致した。

またクーロメトリ−セルを４０℃で１日保存をし、また
クーロメトリ−セルを横にしたまま１日放置してそれぞ
れのセル特性の変化を調べたが、特性の変化は見られな
かった。

〔発明の効果〕 本発明のクーロメトリ−セルは、未使用時には検出端子
挿入穴および検出液挿入穴がシールによって封止されて
いるため、長期保存性に優れる。

また検出容器の小型化と量産化によってコスト低下が図
れるため、セルの使い捨てが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例によるクーロメトリ−セル
の外観図、第２図は、第１図の■−■線断面図、第３図
は、本発明の一実施例によるクーロメトリ−セルの使用
方法を示す図である。 １・・・容器、２・・・対極、３・・・検出極、４・・
・イオン交換膜、５・・・スペーサ、６・・・ふた、７
・・・シール、８．８Ａ・・・検出端子挿入穴、９・・
・シール、１０・・・検査液挿入穴、１１・・・セル、
１２・・・検出端子、１３・・・検出液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオン交換膜と、電解液が含浸されたカーボンフ
   ェルトからなる、前記イオン交換膜を介して設置される
   検出極および対極と、該検出極の外周に設置されるスペ
   ーサと、前記イオン交換膜、検出極、対極およびスペー
   サを収容する容器と、該容器のふたと、前記検出極およ
   び対極にそれぞれ連通する検出端子挿入穴と、該検出端
   子挿入穴を封止するシールと、前記ふたに設けられる検
   査液挿入穴と、該検査液挿入穴を封止するシールとから
   なることを特徴とするクーロメトリーセル。