JPH09178699A - 残留塩素測定方法および残留塩素計 - Google Patents

残留塩素測定方法および残留塩素計

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JPH09178699A
JPH09178699A JP7342045A JP34204595A JPH09178699A JP H09178699 A JPH09178699 A JP H09178699A JP 7342045 A JP7342045 A JP 7342045A JP 34204595 A JP34204595 A JP 34204595A JP H09178699 A JPH09178699 A JP H09178699A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結合型残留塩素の影響を排除して遊離残留塩
素を測定する。 【解決手段】 内部に2個の検出電極16,17と対極
6を配設した密閉容器4に一定方向に被検査液Sを流通
させ、被被検査液Sを攪拌しつつ、電流−電圧曲線にお
けるプラトー領域内であって互いに大きさの異なる一定
電圧Va ,Vb を印加し、流れる電流の大きさを計測す
る。計測した電流値ia ,ib とその差Δiと電流値i
a に対応する残留塩素濃度fc1とを次の式に代入し
て、遊離残留塩素濃度fcを算出する。fc=(A/Δ
i)・fc1(ここで、Aは結合型有効塩素の影響を排
除する補正係数である)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無試薬で遊離残留
塩素濃度を測定する残留塩素測定方法および残留塩素計
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の残留塩素計として、例えば図3に
示したようなポーラログラフ法を採用したものがある。
【0003】残留塩素計1は、下部に被検査液Sの導入
口2を形成し上部に排出口3を形成した密閉容器4の底
部に検出電極(金電極)5を配設し、検出電極5に対向
する密閉容器4内の上部に対極(銀/塩化銀電極)6を
側面より嵌挿した状態で配設しており、密閉容器4の外
部に、検出電極5と対極6との間に一定電圧を印加する
電源7、および一定電圧印加時に流れる電流の大きさを
計測する電流計8を設けている。そして、電流計8に接
続して、電流計8により計測された電流値を残留塩素濃
度として認識し、表示する表示装置9を設けている。
【0004】密閉容器4の内部には、外部の駆動装置1
0より垂設した駆動軸11の下端部に固着して攪拌翼1
2を設け、検出電極5の表面の研磨を行って感度低下を
防ぐセラミックビーズなどのビーズ状研磨材13を充填
するとともに、被検査液Sの温度を測定して温度補償を
施すサーミスタ14を設けている。
【0005】この構成において、導入口2から排出口3
に向けて被検査液Sを流通させ、密閉容器4内の被検査
液Sを攪拌翼11により攪拌しつつ、検出電極5と対極
6との間に電源7により一定電圧Vaを印加して、流れ
る電流の大きさiaを電流計8により計測し、計測した
電流値を表示装置9において残留塩素濃度として認識
し、表示するようにしている。
【0006】残留塩素濃度の測定原理は、次のようなも
のである。残留塩素を含んだ被検査液S中で検出電極5
と対極6との間に外部から電圧を印加すると、検出電極
5上で Cl2 +2e- → 2Cl- なる還元反応が起こり、図4に示したような、残留塩素
濃度に応じた電流−電圧曲線(ポーラログラム)が得ら
れる。図4から明らかなように、電流−電圧曲線では、
印加電圧を変化させて対極に対する検出電極の電位を下
げていくと、反応速度が増して電流が大きくなっていき
(領域(1))、さらに電位を下げていくと、電流値が全く
変化しなくなる(領域(2))。
【0007】これは、反応速度が十分速くなると(無限
大になると)、残留塩素が還元消費される検出電極5に
向けての残留塩素の拡散が反応に追いつけなくなって、
拡散速度が反応を支配するようになり、拡散速度は、被
検査液Sの攪拌速度を一定にしておけば、被検査液S中
の残留塩素濃度に比例するため、残留塩素濃度に比例し
た大きさの電流が流れるからである。
【0008】このため、残留塩素濃度を測定する際に
は、拡散速度が安定するように被検査液Sを一定速度で
攪拌するとともに、反応速度が十分速くなる(無限大に
なる)適当な大きさの電圧であって、残留塩素濃度に応
じた大きさの電流が流れるプラトー領域(領域(2))内の
一定電圧(たとえば点線で示した電圧)を印加して、電
流の大きさを計測するようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の残留塩素測定方法では、結合型有効塩素(結合型残
留塩素)の影響を受けるため、安定した測定結果を得る
ことができない。図5に示したような電流−電圧曲線が
得られる条件下であれば、プラトー領域内の一定電圧
(たとえば点線で示した電圧)を印加することによっ
て、結合型有効塩素(結合型残留塩素)の影響を受ける
ことなく遊離有効塩素(遊離残留塩素)濃度を測定でき
る。しかしながら、被検査液中の結合型有効塩素(結合
型残留塩素)の割合が大きくなる冬季等には、図6に示
したように電流−電圧曲線が右上がりとなって、プラト
ー領域が存在しなくなるため、遊離有効塩素(遊離残留
塩素)の測定誤差が大きくなるという問題がある。
【0010】本発明は上記問題を解決するもので、結合
型残留塩素の影響度合いを知り、影響度合いに応じ補正
して、遊離残留塩素濃度をより正確に測定できるように
することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の残留塩素測定方法は、内部に2個の検出電
極と各検出電極に対向する少なくとも1個の対極とを配
設した密閉容器に一定方向に被検査液を流通させ、密閉
容器内の被検査液を攪拌しつつ、各検出電極と対極との
間にそれぞれ、塩素含有溶液の電流−電圧曲線において
電圧の大きさにかかわらず電流の大きさがほぼ一定とな
る領域内の電圧であって互いに大きさの異なる一定電圧
Va ,Vb を印加して、流れる電流の大きさをそれぞれ
計測し、計測した電流値ia とib との差Δiを算出す
るとともに、一方の電流値ia に対応する残留塩素濃度
fc1を求め、前記Δiとfc1とを以下の式 遊離残留塩素濃度fc=(A/Δi)・fc1 (ここで、Aは結合型有効塩素の影響を排除する補正係
数である)に代入することにより遊離残留塩素濃度fc
を算出するようにしたものである。
【0012】また本発明の残留塩素計は、被検査液が導
入口から排出口に向けて流通する密閉容器と、密閉容器
の内部に配設された2個の検出電極および各検出電極に
対向する少なくとも1個の対極と、密閉容器内の被検査
液を攪拌する攪拌手段と、各検出電極と対極との間にそ
れぞれ、塩素含有溶液の電流−電圧曲線において電圧の
大きさにかかわらず電流の大きさがほぼ一定となる領域
内の電圧であって互いに大きさの異なる一定電圧を印加
する電源と、前記一定電圧が印加された時に流れる電流
の大きさをそれぞれ計測する電流計と、各電流計に接続
する制御装置とを有し、前記制御装置は、予め決定され
た結合型有効塩素の影響を排除する補正係数を記憶し、
前記各電流計により計測された電流値間の差を算出し、
前記一方の電流計により計測された電流値に対応する残
留塩素濃度を求め、前記補正係数と電流値間の差と残留
塩素濃度とに基づいて遊離残留塩素濃度を算出し、算出
した遊離残留塩素濃度を表示するように構成したもので
ある。
【0013】上記した補正係数Aは、たとえば以下のよ
うにして予め決定される。遊離有効塩素および結合型有
効塩素を適当濃度にて含んだ複数の塩素含有溶液につい
て、上記と同様にして、一定電圧Va ,Vb を印加した
時の電流値ian,ibn、電流値ianとibnとの差Δin
、および電流値ianに対応する有効塩素濃度fc1n
を求めるとともに、吸光光度法や電流滴定法などの高精
度の塩素濃度測定法により遊離有効塩素濃度fc2n を
求め、前記Δin とfc1n とfc2n とを以下の式 fc2n =(an /Δin )・fc1n に代入することにより補正係数an を算出し、算出した
補正係数an の平均値を求めて補正係数Aとする。
【0014】上述した残留塩素測定方法によれば、2種
類の電圧Va ,Vb を印加した時に流れる電流値ia ,
ib を求め、電流値ia に対応する有効塩素濃度fc1
を求め、求めた有効塩素濃度fc1に(予め決定した補
正係数A/電流値ia ,ib間の差Δi)を掛けるよう
にしたことにより、結合型有効塩素の影響度合いに応じ
た補正を行って、真の遊離残留塩素濃度に近い測定値を
導き出すことができる。
【0015】上述した残留塩素計によれば、上記した真
の遊離残留塩素濃度に近い測定値を自動的に演算して得
ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図1に示した残留塩素計は図3
を用いて説明した従来のものと同様の構成を有している
ので、従来のものと同様の作用を有する部材に同じ符号
を付して詳しい説明を省略する。
【0017】残留塩素計15は、下部に被検査液Sの導
入口2を形成し上部に排出口3を形成した密閉容器4の
底部に2個の検出電極(金電極)16,17を配設し、
検出電極16,17に対向する密閉容器4内の上部に1
個の対極(銀/塩化銀電極)6を側面より嵌挿した状態
で配設している。
【0018】密閉容器4の外部には、検出電極16,1
7と対極6との間にそれぞれ一定電圧Va,Vbを印加
する電源18,19、および一定電圧Va,Vbが印加
された時に流れる電流の大きさia,ibを計測する電
流計20,21を設け、電流計20,21に接続して、
メモリ機能および演算機能および表示機能を備えた制御
装置22を設けている。ここで、一定電圧Va,Vb
は、残留塩素含有溶液の電流−電圧曲線において電圧の
大きさにかかわらず電流の大きさがほぼ一定となる領域
内の電圧であって、互いに大きさの異なる電圧である。
【0019】密閉容器4の内部には、外部の駆動装置1
0より垂設した駆動軸11の下端部に固着して攪拌翼1
2を設け、検出電極5の表面の研磨を行って感度低下を
防ぐセラミックビーズなどのビーズ状研磨材13を充填
するとともに、被検査液Sの温度を測定して温度補償を
施すサーミスタ14を設けている。
【0020】上記した構成の残留塩素計15による残留
塩素測定方法を説明する。導入口2より密閉容器4の内
部に被検査液Sを導入して排出口3に向けて流通させ、
密閉容器4内の被検査液Sを攪拌翼11により攪拌しつ
つ、電源18,19によって検出電極16,17と対極
6との間に同時に上記した一定電圧Va,Vbを印加す
る。
【0021】これにより、印加時の電流の大きさがそれ
ぞれ電流計20,21により計測され、制御装置22に
おいて、計測された電流値ia とib との差Δiが求め
られるとともに、一方の電流値ia に対応する残留塩素
濃度fc1が求められ、これらのΔi,fc1と予め記
憶された補正係数Aとが以下の式 遊離残留塩素濃度fc=(A/Δi)・fc1 に代入されて遊離残留塩素濃度fcが算出され、算出さ
れた遊離残留塩素濃度が表示される。
【0022】補正係数Aは、たとえば以下のようにして
実験的に決定する。 1)0〜2mg/lの範囲内の適当濃度の遊離有効塩素
と適当濃度の結合型有効塩素とを含んだ複数の塩素含有
水溶液を調製する。たとえば、遊離有効塩素濃度0.
5,1.0,1.5,2.0mg/lと、結合型有効塩
素濃度0,0.1,0.3,0.6,1.0mg/lと
の組み合わせにより、20種類の塩素含有水溶液を調製
する。
【0023】2)調製した各塩素含有水溶液を被検査液
Sとして、上記と同様にして、一定電圧Va ,Vb を印
加した時の電流値ian,ibn、電流値ianとibnとの差
Δin 、および電流値ianに対応する有効塩素濃度fc
1n を求める。
【0024】3)調製した各塩素含有水溶液について、
DPDによる吸光光度法や電流滴定法などの高精度の塩
素濃度測定法により遊離有効塩素濃度fc2n を求め
る。 4)上記2)および3)においてそれぞれ求めたΔin
とfc1n とfc2nとを以下の式 fc2n =(an /Δin )・fc1n に代入することによりan を算出する。
【0025】5)4)におけるan は通常ばらつきをも
って求められるので、各an の平均を求め、求めた平均
値を補正係数Aとする。 上述した残留塩素測定方法によれば、2種類の電圧Va
,Vb で計測した電流値ia,ibの大きさと差とに
より結合型有効塩素の影響度合いを知り、結合型有効塩
素の影響度合いに応じた補正を行って、真の遊離残留塩
素濃度に近い測定値を導き出すことができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、2種類の
電圧Va ,Vb を印加した時に流れる電流値ia,ib
を求め、一方の電流値ia に対応する有効塩素濃度fc
1を求め、求めた有効塩素濃度fc1に、(予め実験的
に決定した補正係数A/電流値ia ,ib 間の差Δi)
を掛けることにより、結合型有効塩素の影響度合いに応
じて、その影響を常に軽減する方向に補正を行うことが
でき、測定精度並びに安定性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の残留塩素測定方法が行われる一実施形
態の残留塩素計の全体構成を示した説明図である。
【図2】本発明の残留塩素測定方法および残留塩素計に
おける測定原理を説明する被検査液の電流−電圧曲線で
ある。
【図3】従来の残留塩素計の全体構成を示した説明図で
ある。
【図4】従来および本発明の残留塩素測定方法における
基本的な測定原理を説明する被検査液の電流−電圧曲線
である。
【図5】従来および本発明の残留塩素測定方法において
遊離有効塩素に対する結合型有効塩素の影響を説明する
被検査液の電流−電圧曲線である。
【図6】従来および本発明の残留塩素測定方法において
遊離有効塩素に対する結合型有効塩素の影響を説明する
他の被検査液の電流−電圧曲線である。
【符号の説明】
S 被検査液 2 導入口 3 排出口 4 密閉容器 6 対極 12 攪拌翼 15 残留塩素計 16,17 検出電極 18,19 電源 20,21 電流計 22 制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に2個の検出電極と各検出電極に対
    向する少なくとも1個の対極とを配設した密閉容器に一
    定方向に被検査液を流通させ、密閉容器内の被検査液を
    攪拌しつつ、各検出電極と対極との間にそれぞれ、塩素
    含有溶液の電流−電圧曲線において電圧の大きさにかか
    わらず電流の大きさがほぼ一定となる領域内の電圧であ
    って互いに大きさの異なる一定電圧Va ,Vb を印加し
    て、流れる電流の大きさをそれぞれ計測し、計測した電
    流値ia とib との差Δiを算出するとともに、一方の
    電流値ia に対応する残留塩素濃度fc1を求め、前記
    Δiとfc1とを以下の式 遊離残留塩素濃度fc=(A/Δi)・fc1 (ここで、Aは結合型有効塩素の影響を排除する補正係
    数である)に代入することにより遊離残留塩素濃度fc
    を算出することを特徴とする残留塩素測定方法。
  2. 【請求項2】 被検査液が導入口から排出口に向けて流
    通する密閉容器と、密閉容器の内部に配設された2個の
    検出電極および各検出電極に対向する少なくとも1個の
    対極と、密閉容器内の被検査液を攪拌する攪拌手段と、
    各検出電極と対極との間にそれぞれ、塩素含有溶液の電
    流−電圧曲線において電圧の大きさにかかわらず電流の
    大きさがほぼ一定となる領域内の電圧であって互いに大
    きさの異なる一定電圧を印加する電源と、前記一定電圧
    が印加された時に流れる電流の大きさをそれぞれ計測す
    る電流計と、各電流計に接続する制御装置とを有し、前
    記制御装置は、予め決定された結合型有効塩素の影響を
    排除する補正係数を記憶し、前記各電流計により計測さ
    れた電流値間の差を算出し、前記一方の電流計により計
    測された電流値に対応する残留塩素濃度を求め、前記補
    正係数と電流値間の差と残留塩素濃度とに基づいて遊離
    残留塩素濃度を算出し、算出した遊離残留塩素濃度を表
    示するように構成したことを特徴とする残留塩素計。
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