JPS5877650A - 溶存オゾン濃度測定装置 - Google Patents
溶存オゾン濃度測定装置Info
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- JPS5877650A JPS5877650A JP56174600A JP17460081A JPS5877650A JP S5877650 A JPS5877650 A JP S5877650A JP 56174600 A JP56174600 A JP 56174600A JP 17460081 A JP17460081 A JP 17460081A JP S5877650 A JPS5877650 A JP S5877650A
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- 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
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4163—Systems checking the operation of, or calibrating, the measuring apparatus
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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 技術分野の説明
本発明紘浄水場、下水処理場、し尿処理場等で行なわれ
るオゾン地理において溶存オゾンを測定する溶存オゾン
濃度測定装置に関する。
るオゾン地理において溶存オゾンを測定する溶存オゾン
濃度測定装置に関する。
（ｂ）従来技術Ｏ説明
浄水場、下水処理場、し尿処理場ではオゾンの強力な酸
化力を利用して脱臭や脱色等にオゾン処理を行なってい
る。最適なオゾン処理を実施するＫは処理溶液中０溶存
オゾン濃度を測定し、オゾン注入率を決定する必要があ
る溶存オゾン濃度の測定装置としてポー゛う四グラフを
利用した溶存オゾン濃度測定装置がある。
化力を利用して脱臭や脱色等にオゾン処理を行なってい
る。最適なオゾン処理を実施するＫは処理溶液中０溶存
オゾン濃度を測定し、オゾン注入率を決定する必要があ
る溶存オゾン濃度の測定装置としてポー゛う四グラフを
利用した溶存オゾン濃度測定装置がある。
この溶存オゾン撮直測定装置の検出器は第１図に示すよ
うに、電極ホルダｌ内に塩化カリウム。
うに、電極ホルダｌ内に塩化カリウム。
硫酸、硫酸カリウム等の電解数あるいは前記電解液とＰ
Ｈ緩衝液の混合溶液からなる内部液２が収容されている
。この内部液２は検出器外部とテフロン、ポリプロレン
等の薄膜からなる気体透過性の隔膜３に↓り分離されて
いる。内部液２中には内部液２を介して隔膜３と接して
いる白金、金等の金属からなる検出電極４と白金、銀−
塩化銀勢の安定な電位が得られる対極５が浸漬されてい
る。
Ｈ緩衝液の混合溶液からなる内部液２が収容されている
。この内部液２は検出器外部とテフロン、ポリプロレン
等の薄膜からなる気体透過性の隔膜３に↓り分離されて
いる。内部液２中には内部液２を介して隔膜３と接して
いる白金、金等の金属からなる検出電極４と白金、銀−
塩化銀勢の安定な電位が得られる対極５が浸漬されてい
る。
検出電極４はリード線６によ抄、対極５はリード線７に
より指示増幅器に接続されている。指示増幅器社第２図
に示したように検出電極４と対極５０間に一定電圧を供
給する定電圧回路８と電極間を流れる電流を測定する電
流測定回路９からなる。
より指示増幅器に接続されている。指示増幅器社第２図
に示したように検出電極４と対極５０間に一定電圧を供
給する定電圧回路８と電極間を流れる電流を測定する電
流測定回路９からなる。
検出器を試料水に浸漬し測定すれば、試料水中の溶存オ
ゾン濃度に比例したオゾンガスが試料水から隔膜３を透
過し、内部液２を拡散し検出電極４に到達する。定電圧
回路８からオゾンガスを電気分解するための最適電圧を
供給された検出電極４と対極５によ抄、上記の検出電極
４まで到達し九オゾンガスが電気分解される。この電気
分解により流れるオゾンの還元電流は試料水の溶存オゾ
ン濃度に比例するため溶存オゾン濃度が測定できる。
ゾン濃度に比例したオゾンガスが試料水から隔膜３を透
過し、内部液２を拡散し検出電極４に到達する。定電圧
回路８からオゾンガスを電気分解するための最適電圧を
供給された検出電極４と対極５によ抄、上記の検出電極
４まで到達し九オゾンガスが電気分解される。この電気
分解により流れるオゾンの還元電流は試料水の溶存オゾ
ン濃度に比例するため溶存オゾン濃度が測定できる。
この溶存オゾン濃旋測定装置を校正する場合、各種の手
分析値に測定装置の指示値を一致させたり、溶存オゾン
の標準溶液を調整し、この標準溶液を測定し校正する必
要がある。しかし、溶存オゾンの手分析はどの分析方法
も試薬のｘｉ、滴定比色測定という操作があ抄、溶存オ
ゾン濃度測定装置の校正を現場で実施するのは困難であ
る。従って、試料水を採水し分析家郷へ持運び分析する
必要があ抄、こＯ関に溶存オゾンが自己分解してしまい
正しい分析値が得られない問題がある。また、分析時間
が長くなるため試料水の水質変動の大きいときは校正し
にくかった。
分析値に測定装置の指示値を一致させたり、溶存オゾン
の標準溶液を調整し、この標準溶液を測定し校正する必
要がある。しかし、溶存オゾンの手分析はどの分析方法
も試薬のｘｉ、滴定比色測定という操作があ抄、溶存オ
ゾン濃度測定装置の校正を現場で実施するのは困難であ
る。従って、試料水を採水し分析家郷へ持運び分析する
必要があ抄、こＯ関に溶存オゾンが自己分解してしまい
正しい分析値が得られない問題がある。また、分析時間
が長くなるため試料水の水質変動の大きいときは校正し
にくかった。
溶存オゾンの標準溶液は標準オゾンガス発生装置により
発生させたオゾンガスを溶液に溶解させ調製するため、
測定現場では校正することは困難である。一方標準溶液
を分析室等で調整し、現場へ持運ぶ方法も考えられるが
、持運びから使用までの時間でオゾンが自己分解し、や
はり正しい校正ができない問題がある。
発生させたオゾンガスを溶液に溶解させ調製するため、
測定現場では校正することは困難である。一方標準溶液
を分析室等で調整し、現場へ持運ぶ方法も考えられるが
、持運びから使用までの時間でオゾンが自己分解し、や
はり正しい校正ができない問題がある。
（Ｃ）発明の目的
本発明は測定現場で手分析や標準溶液作製というわずら
れしい操作を行なわずに容易に校正が実施できるように
した溶存オゾン濃度測定装置を提供することを目的とす
る。
れしい操作を行なわずに容易に校正が実施できるように
した溶存オゾン濃度測定装置を提供することを目的とす
る。
（６）発明の構成および作用
オゾン濃度測定装置は検出電極４と対極５に定電圧回路
８からオゾンガスを電気分解するに最適な一定電圧を供
給しているとのべた。この電圧は検出電極４と対極５へ
の供給電圧を掃引し流れるオゾンの還元電流との関係を
調べ、オゾンが安定に測定でき、妨害物質の影響を受け
ない電圧に決めている。第３図は検出電極４に金、対極
５に銀−塩化銀を使用した場合の供給電圧と還元電流の
関係の測定例を示したもので、横軸が供給電圧Ｖで縦軸
が電流工である。溶存オゾンを含む試料水に検出器を浸
漬し、検出電極４と対極５への供給電圧Ｖを徐々に下げ
ると電流工は１１．１２．１３．１４゜１５と変化する
。電流１１の領域は残余電流といい、オゾンの還元反応
が生じる前に流れている微小電流である。供給電圧Ｖを
下げていくと電流工が急激に増大する電ｆｉｌ・２の領
域とピーク電流１３を生じる領域があられれる。この電
流１２．１３の領域紘検出電極４の金の酸化物が還元さ
れたためである。電流１３の領域を過ぎると供給電圧Ｖ
を下げても電流工がほとんど変化しない電流１４の領域
があられれる。この領域はプラトー電流といい、オゾン
が還元され還元電流を生じる領域である。
８からオゾンガスを電気分解するに最適な一定電圧を供
給しているとのべた。この電圧は検出電極４と対極５へ
の供給電圧を掃引し流れるオゾンの還元電流との関係を
調べ、オゾンが安定に測定でき、妨害物質の影響を受け
ない電圧に決めている。第３図は検出電極４に金、対極
５に銀−塩化銀を使用した場合の供給電圧と還元電流の
関係の測定例を示したもので、横軸が供給電圧Ｖで縦軸
が電流工である。溶存オゾンを含む試料水に検出器を浸
漬し、検出電極４と対極５への供給電圧Ｖを徐々に下げ
ると電流工は１１．１２．１３．１４゜１５と変化する
。電流１１の領域は残余電流といい、オゾンの還元反応
が生じる前に流れている微小電流である。供給電圧Ｖを
下げていくと電流工が急激に増大する電ｆｉｌ・２の領
域とピーク電流１３を生じる領域があられれる。この電
流１２．１３の領域紘検出電極４の金の酸化物が還元さ
れたためである。電流１３の領域を過ぎると供給電圧Ｖ
を下げても電流工がほとんど変化しない電流１４の領域
があられれる。この領域はプラトー電流といい、オゾン
が還元され還元電流を生じる領域である。
更に電圧Ｖを下けると再び電流工が増大する電流１５の
領域があられれる。これは後で説明する酸素の還元電流
がオゾンの還元電流に加わるためである。従って、プラ
トー電流１４と電流ｉ１の残余電流との差がオゾンのみ
の還元電流となる。このオゾンのみの還元電流は試料水
中のオゾン濃度に比例するため、溶存オゾンの測定が可
能となるっまた、プラトー電流１４社製度が変化しても
ほぼ同じ電圧領域に発生する。従って、溶存オゾン濃度
測定装置に供給する電圧はとのプラ） −１１４流が発
生する電圧領域ならどこでもよいことになるが、一般的
にはプラトーの中央付近の電圧ｖ１としている。
領域があられれる。これは後で説明する酸素の還元電流
がオゾンの還元電流に加わるためである。従って、プラ
トー電流１４と電流ｉ１の残余電流との差がオゾンのみ
の還元電流となる。このオゾンのみの還元電流は試料水
中のオゾン濃度に比例するため、溶存オゾンの測定が可
能となるっまた、プラトー電流１４社製度が変化しても
ほぼ同じ電圧領域に発生する。従って、溶存オゾン濃度
測定装置に供給する電圧はとのプラ） −１１４流が発
生する電圧領域ならどこでもよいことになるが、一般的
にはプラトーの中央付近の電圧ｖ１としている。
以上の説明はオゾンの還元反応についてのみ説明したが
、隔膜３を透過し内部液２中に入る他の気体についても
同様の還元反応が得られる。しかし、浄水場、し尿処理
場、下水処理場等Ｏオシ／処理水の場合、還元される気
体として杜残留塩素と溶存酸素がはとんどである。この
うち残留塩素はＰＨ４以上では塩素ガスとして溶液中に
存在しないため、溶存酸素のみが隔膜３を透過する被還
元性気体といえる。この溶存酸素について供給電圧Ｖと
還元電流Ｉの関係を第３図により説明する。
、隔膜３を透過し内部液２中に入る他の気体についても
同様の還元反応が得られる。しかし、浄水場、し尿処理
場、下水処理場等Ｏオシ／処理水の場合、還元される気
体として杜残留塩素と溶存酸素がはとんどである。この
うち残留塩素はＰＨ４以上では塩素ガスとして溶液中に
存在しないため、溶存酸素のみが隔膜３を透過する被還
元性気体といえる。この溶存酸素について供給電圧Ｖと
還元電流Ｉの関係を第３図により説明する。
溶存オゾンの還元反応と同様に供給電圧Ｖを徐々に下げ
ていくと電流は１６．１７．１＆Ｄ領域に変化する。
ていくと電流は１６．１７．１＆Ｄ領域に変化する。
電流１６の領域は残余電流であ抄、電流１７０領域は酸
素による還元反応が起ζる九めの電ｒＩＬＩの急激な増
大であり、電流１８Ｃ）領域は酸素による還元電流が−
られるプラトー領域である。また、オゾンガスのプラト
ー電［１４の領域と酸素のプラトー電流１８の領域はま
ったく異なる電圧領域であ抄、プラトー電流１４の領域
の供給電圧Ｖ、で社溶存オゾン濃度のみを測定で龜る。
素による還元反応が起ζる九めの電ｒＩＬＩの急激な増
大であり、電流１８Ｃ）領域は酸素による還元電流が−
られるプラトー領域である。また、オゾンガスのプラト
ー電［１４の領域と酸素のプラトー電流１８の領域はま
ったく異なる電圧領域であ抄、プラトー電流１４の領域
の供給電圧Ｖ、で社溶存オゾン濃度のみを測定で龜る。
プラトー電流１８の領域の供給電圧りでは溶存オゾンと
溶存酸素の還元電流の和が測定できる。しかし、溶存オ
ゾンが存在しな諭試料水では溶存酸素のみの測定ができ
る。
溶存酸素の還元電流の和が測定できる。しかし、溶存オ
ゾンが存在しな諭試料水では溶存酸素のみの測定ができ
る。
以上の特性を詳細に検討し、本預明者は以下に示す方法
によ抄溶存オゾン濃度測定装置の校正が容易にできる本
発明に至った。すなわち、溶存オゾンの測定時はプラト
ー電流１４の領域の電圧Ｖ１を検出電極４と対極５０間
に供給し、校正時には酸素が還元されるプラトー電流１
８の領域の電圧馬を供給して、作業が容易な溶存酸素の
測定に置きかえて実施するものである。
によ抄溶存オゾン濃度測定装置の校正が容易にできる本
発明に至った。すなわち、溶存オゾンの測定時はプラト
ー電流１４の領域の電圧Ｖ１を検出電極４と対極５０間
に供給し、校正時には酸素が還元されるプラトー電流１
８の領域の電圧馬を供給して、作業が容易な溶存酸素の
測定に置きかえて実施するものである。
以下、本発明を第４図に示す一実施例で説明する。第４
図伏木発明による溶存オゾン測定装置の指示増幅器の回
路構成図でおり、オゾンガスのプラトー電流１４０領域
の電圧ｖ１を供給する定電圧回路８とオゾンの還元によ
電流れる電流を測定する電流測定回路９と酸素のプラト
ー電流１８の領域の電圧りを供給する定電圧回路２０と
酸素の還元電流を測定する電流測定回路２１と切換スイ
ッチ２２からなる。この切換スイッチ２２によ抄、定電
圧回路８と電流測定回路９、あるいは定電圧回路２０と
電流測定回路２１のどちらかが検出電極４と対極５に接
続される。
図伏木発明による溶存オゾン測定装置の指示増幅器の回
路構成図でおり、オゾンガスのプラトー電流１４０領域
の電圧ｖ１を供給する定電圧回路８とオゾンの還元によ
電流れる電流を測定する電流測定回路９と酸素のプラト
ー電流１８の領域の電圧りを供給する定電圧回路２０と
酸素の還元電流を測定する電流測定回路２１と切換スイ
ッチ２２からなる。この切換スイッチ２２によ抄、定電
圧回路８と電流測定回路９、あるいは定電圧回路２０と
電流測定回路２１のどちらかが検出電極４と対極５に接
続される。
溶存オゾン淡度測定時には切換スイッチ２２をａ、ａ’
に接続させ、定電圧回路８から検出電極４と対極５にオ
ゾンが還元される電圧１を供給し、電極間に流れる電流
を電流測定回路９で測定する。
に接続させ、定電圧回路８から検出電極４と対極５にオ
ゾンが還元される電圧１を供給し、電極間に流れる電流
を電流測定回路９で測定する。
校正時には切換スイッチ２２をす、ゾＫＩＩ絖し、酸素
が還元される電圧ｖ８を定電圧回路２０かも検出電極４
と対極５に供給する。次に検出器を溶存オゾンが存在し
ない純水、浄水等に亜硫酸ナトリウムを溶解させた溶存
酸素測定ゼロの校正溶液中に浸漬しゼロ校正を実施する
。続いて、前記の純水、浄水等を空気曝気し、飽和溶存
酸素溶液とし、この校正溶液に検出器を浸漬し、溶液温
度を検出し、この溶液温度における既知の溶存酸素測定
にスパン校正する。従って、純水、浄水等の溶液と亜硫
酸ナトリウムと曝気用エアーと温度計を用いて測定現場
で容易に校正が実施できる。
が還元される電圧ｖ８を定電圧回路２０かも検出電極４
と対極５に供給する。次に検出器を溶存オゾンが存在し
ない純水、浄水等に亜硫酸ナトリウムを溶解させた溶存
酸素測定ゼロの校正溶液中に浸漬しゼロ校正を実施する
。続いて、前記の純水、浄水等を空気曝気し、飽和溶存
酸素溶液とし、この校正溶液に検出器を浸漬し、溶液温
度を検出し、この溶液温度における既知の溶存酸素測定
にスパン校正する。従って、純水、浄水等の溶液と亜硫
酸ナトリウムと曝気用エアーと温度計を用いて測定現場
で容易に校正が実施できる。
本発明による校正妊溶存オゾンではなく、溶存酸素で校
正しているが、供給電圧が異なるのみで隔膜３、検出電
極４、対極５、内部液２は同一であるため、校正を必要
とする隔膜３の汚れ、検出電極４と対極５と内部液２の
経時的な劣化等による変動要因が溶存オゾンと溶存酸素
のどちらの測定値にも影響を与えるため、溶存オゾン濃
度測定装置として十分な校正ができる。実際の運用にあ
たっては溶存オゾン校正後に溶存酸素測定を行ない、両
者の関係を確立し、以後は溶存酸素のみの校正をするこ
とでよい。
正しているが、供給電圧が異なるのみで隔膜３、検出電
極４、対極５、内部液２は同一であるため、校正を必要
とする隔膜３の汚れ、検出電極４と対極５と内部液２の
経時的な劣化等による変動要因が溶存オゾンと溶存酸素
のどちらの測定値にも影響を与えるため、溶存オゾン濃
度測定装置として十分な校正ができる。実際の運用にあ
たっては溶存オゾン校正後に溶存酸素測定を行ない、両
者の関係を確立し、以後は溶存酸素のみの校正をするこ
とでよい。
なお、上記の実施例では校正溶液としての飽和溶存酸素
溶液を使用してスパン校正を実施したが、大気中に検出
器を曝し、校正ガスとしての大気中の酸素を測定するこ
とでスパン校正を実施することができる。この校正は校
正溶液の調整が必要なく、きわめて容易に実施できる。
溶液を使用してスパン校正を実施したが、大気中に検出
器を曝し、校正ガスとしての大気中の酸素を測定するこ
とでスパン校正を実施することができる。この校正は校
正溶液の調整が必要なく、きわめて容易に実施できる。
指示増幅器も第４図における電流測定回路２工を大気中
の酸素による電流が測定できるように変更するだけでよ
い。
の酸素による電流が測定できるように変更するだけでよ
い。
（ｅ）発明の効果
以上の説明により明らかなように、本発明Ｏ溶存オゾン
濃度測定装置によれば、手分析や溶存オゾンの標準溶液
による調整のように複雑で長時間を要す操作や標準オゾ
ン発生装置のような特殊な装置を必要とせず、測定現場
で短時間に容易でかつ正しい校正ができる。
濃度測定装置によれば、手分析や溶存オゾンの標準溶液
による調整のように複雑で長時間を要す操作や標準オゾ
ン発生装置のような特殊な装置を必要とせず、測定現場
で短時間に容易でかつ正しい校正ができる。
第１図ぽ溶存オゾン濃度測定装置の検出器の構造を示す
一部断面図、第２図は従来ＯＩ！存オゾン濃度測定装置
の指示増幅器の構成図、第３図は電極への供給電圧と電
流の関係の一測定例を示す説明図、第４図は本発明の溶
存オゾン濃度測定装置の一実施例における指示増幅器の
回路構成図である。 １・・・電極ホルダ ２・・・内部液３・・・隔膜
４・・・検出電極５・・・対極
６・・・リード線７・・・リード線 ８・・・
定電圧回路９・・・電流測定回路 ２０・・・定電圧回路 ２１・・・電流測定回路２
２・・・切換スイッチ （７３１７）代理人 弁理士 則 近 慧 佑 （ほか
１名）第１図 第２図 第３図 第４１ｉ ２
一部断面図、第２図は従来ＯＩ！存オゾン濃度測定装置
の指示増幅器の構成図、第３図は電極への供給電圧と電
流の関係の一測定例を示す説明図、第４図は本発明の溶
存オゾン濃度測定装置の一実施例における指示増幅器の
回路構成図である。 １・・・電極ホルダ ２・・・内部液３・・・隔膜
４・・・検出電極５・・・対極
６・・・リード線７・・・リード線 ８・・・
定電圧回路９・・・電流測定回路 ２０・・・定電圧回路 ２１・・・電流測定回路２
２・・・切換スイッチ （７３１７）代理人 弁理士 則 近 慧 佑 （ほか
１名）第１図 第２図 第３図 第４１ｉ ２
Claims (3)
- （１）オゾンの還元電流が得られる電圧を供給する定電
圧回路およびオゾンの還元電流測定回路と、酸素の還元
電流が得られる電圧を供給する定電圧回路および酸素の
還元電流測定回路と、これらの回路を選択的に検出電極
および対極に接続する切換スイッチからなり、測定時に
社検出電極および対極がオゾンの還元電流が得られる定
電圧回路およびオゾンの還元電流測定回路と接続され、
校正時には検出電極および対極が酸素の還元電流が得ら
れる定電圧回路および酸素の還元電流測定回路と接続さ
れるようにして校正溶液を九は校正ガスで校正すること
を４１１１とする溶存オゾン濃度測定装置。 - （２） 校正溶液として溶存オゾンの存在しない亜硫
酸ナトリウム溶液と飽和溶存酸素溶液を使用して校正す
るようにした特許請求の範囲第１項記載の溶存オゾン濃
度測定装置。 - （３）校正ガスとして大気中の酸素を測定して校正する
ようＫした特許請求の範囲第１項記載の溶存オゾン濃度
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174600A JPS5877650A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 溶存オゾン濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174600A JPS5877650A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 溶存オゾン濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877650A true JPS5877650A (ja) | 1983-05-11 |
| JPH0151774B2 JPH0151774B2 (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=15981402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56174600A Granted JPS5877650A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 溶存オゾン濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877650A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990013803A1 (en) * | 1989-05-04 | 1990-11-15 | Iit Research Institute | Monitoring system and method for performing gas analysis |
| JPH0562854U (ja) * | 1992-01-30 | 1993-08-20 | 横河電機株式会社 | 残留オゾン塩素計 |
-
1981
- 1981-11-02 JP JP56174600A patent/JPS5877650A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990013803A1 (en) * | 1989-05-04 | 1990-11-15 | Iit Research Institute | Monitoring system and method for performing gas analysis |
| JPH0562854U (ja) * | 1992-01-30 | 1993-08-20 | 横河電機株式会社 | 残留オゾン塩素計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0151774B2 (ja) | 1989-11-06 |
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