JPS61120954A - イオン活量測定器具 - 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） 本発明は水性液体試料、例えば酒類、飲用物。

水道水、特に生物体液（血液、尿、唾液等）中の特定の
イオンの活Ｍ（またはＷａ度）をポテンシオメトリーで
定量分析するためのイオン活量測定器具に関するもので
ある。

（従来の技術） 液体試料を点着して、その中に含まれる特定のイオンの
活量を測定することのできるスライド型のイオン活量測
定器具が特開昭５８−２１１６４８号、特開昭５９−３
００５５号、特願昭５９−１１７４４号等に開示されて
いる。

これらのうち、特開昭５８−２１１６４８号および特願
昭５９−１１７４４号に記載されたイオン活量測定器具
には特定イオンに選択的に応答するイオン選択層を最外
層に有する複数組のイオン選択電極対が設けられ、これ
らのイオン選択電極対の下部は下部支持枠に固定され、
上部は前記イオン選択電極の各々に対応する位置に少な
くとも１個ずつ貫通する液受孔を有する水不透性部材層
に覆われ、前記水不透性部材層上には綿包帯布もしくは
ポリエステルメツシュ等からなる一対の多孔性液分配部
材が前記複数組のイオン選択電極対の各一方のイオン選
択電極に対応する位置に設けられた各１組の前記液受孔
をそれぞれ連絡するように配置され、さらに前記一対の
多孔性液分配部材にそれぞれ貫通する一対の液点着孔（
以下、点着孔ということがある）および少なくとも一対
の空気抜き孔を有する上部枠が前記下部支持枠を整合す
るように前記一対の多孔性液分配部材上に設けられてい
る。また、これらのイオン活量測定器具には前記一対の
液点着孔の一方に点着供給された試料液と他方に点着供
給された参照液との電気的導通（液絡）を達成する多孔
性ブリッジ（繊維よりなる撚り糸）が通常は前記上部枠
上に設けられている。

このように構成されたイオン活量測定器具において、例
えば複数組のイオン選択電極対がそれぞれＮａＯ，ＫＯ
，ｃρに応答するものである場合、これらのイオンの活
量が既知である参照液を一対の液点着孔の一方に点着し
、前記イオンの活量が未知である試料液を他方に点着す
ると両液はそれぞれ多孔性液分配部材に浸透し、液受孔
を経て対応するイオン選択電極に到達する。他方、多孔
性ブリッジの中央付近において両液の界面が接触（液絡
）し、電気的導通が成立する。この結果、各イオン選択
電極対の電極間に試料液と参照液との各イオンの活ｍの
差に対応する電位差が生じるため、この電位差を測定す
れば、その測定値と参照液の前記イオン活量から予め求
めておいた倹吊線（原理はネルンストの式による）によ
り、試料液中のＮａＯ，ＫＯ，Ｃθイオンの活量が同時
、順次もしくは随時に測定できる。

上記のように、このようなイオン活量測定器具は試料液
および参照液をそれぞれ１回少吊点着供給するだけで複
数の、イオン活量が測定できるため、水性液体試料の分
析、特に血液等２人体から採取した試料の臨床分析にお
いて（にめてイ１用なものである。

これらのイオン活量測定器具の上部枠には通常、各々の
多孔性液分配部材中における試料液および参照液の分配
を促進するべく、前述のように空気抜き孔が設けられて
いる。特開昭５８−２１１６４８号および特願昭５９−
１１７４４号に記載されるように、空気扱き孔は通常、
水不透性部材層中の液受孔と整合する位置に設けられて
いる。

また、これらのイオン活量測定器具に設けられた一対の
液点着孔も特開昭５８−２１１６４８号および特願昭５
９−１１７４４号に記載されるように水不透性部材中の
液受孔のうらの一対と整合してＪ５す、はぼ円形または
凸多角形の形状を有している。このような構成を有する
液点着孔に試料液もしくは参照液を点着した際には、液
が多孔性液分配部材中に浸透する前に液点肴孔から盛り
上がり、あふれ出したり、場合によってはあふれ出た試
料液と参照液が上部枠の表面で混合すること（外部ブリ
ッジング）があった。このため、特願昭５９−１１７４
４号においては液点着孔の周囲を上部枠の他の部分より
も高く盛り上げて「もりあがり領域」を形成し、液が液
点着孔からあふれ出すのを防いでいる。しかしながら、
このような「もりあがり領域」を形成すると、液の点首
時に点着用のピペット等の先端がこの領域に接触して破
損する危険性があり、またイオン活量」す定器真上部枠
をプラスデックシートから打ら１友き工程で簡単に製造
することができないので、モールド成形により上部枠を
製造する必要があり、製造工程が複雑化する等の難点が
ある。

（発明の目的） 本発明は１記従来技術の問題点に鑑み、上部枠から液が
あふれ出すことな（、正確かつ容易に複数種のイオン活
量を測定することのできるイオン活量測定器具を提供す
ることを目的とするものである。

〈発明の（苫成） 本発明によるイオン活ｍ測定器具は前記一対の液点着孔
の少なくとも１個が前記多孔性液分配部材の長手方向す
なわら１組の前記液受孔を連絡する方向に沿って延在し
ており、かつ前記空気抜き孔の少なくとも１個が前記多
孔性液分配部材の長手方向において前記液受孔のうち最
も外側に位置するものの１つよりも更に外側に位置して
いることを特徴とするものである。

これまで述べたような複数種のイオン活量を測定するこ
とのできるイオン活層測定器具（以下「多項目型イオン
活量測定器具」というＪ）においては、測定に要する時
間を短縮するために通常、液点看孔を上部枠上において
、多孔性液分配部材のほぼ中央に対応する位置に設け、
１組の液受孔（およびイオン選択電極）を２個ずつ前記
多孔性液分配部材の長手方向において前記液点着孔を中
心としてほぼ対称になるように（１組の液受孔の数すな
わちイオン選択′ｒ１１極対の数が奇数である場合には
それらの中央に位置すべき液受孔およびイオン選択電極
は液点着孔のほぼ真下に）配置される。したがって、本
発明においてｒ液受孔のうち最も外側に位置するもの」
とは液点着孔に点着された試料液もしくは参照液が最後
に到達する液受孔を意味するものと考えることができる
。

また、本発明において［更に外側に位置している」とは
前記多孔性液分配部材長手方向における空気Ｆｉき孔の
最も内側の接線が前記液受孔の最も外側の接線と接する
か、より外側に位置していることを意味する。

（実施態様） 以下、図面を参照して本発明の好ましい実７１ｆ！ｉ態
様とその主たる作用につき説明するが、本発明はこれら
に限定されるものではない。

第１図は本発明の一実施態様である多１ｒ＞口型イオン
活量測定器具の斜視分解図、第２図はその組立（麦の斜
視図である。これらの図面に示づイオン活０％測定器具
は下部支持枠１００；３種のイオン選択層極対２０１（
同一のイオン選択電極２１１および２２１からなる）、
２０２（同２１２および２２２からなる）：２０３（同
２１３および２２３からなる）：前記各イオン電極に貫
通する液受孔３１１．　３１２．　３１３゜３２１、　
３２２．　３２３を設けた両面に接着剤層を有する水不
透性部材層３００；液受孔３１１．　３１２．　３１３
（すなわら、前記イオン選択電極２１１．　２１２．　
２１３に貫通する液受孔）および液受孔３２１．　３２
２゜３２３（すなわち、前記イオン選択電４＠２２１．
　２２２゜２２３に貫通する液受孔）をそれぞれ３！Ｉ
略する一対の多孔性液分配部材（線色帯布もしくは綿不
織布、ポリエチレンテレフタレートメツシュ等〉４１０
および４２０：上部枠５００；および多孔性ブリッジ（
好ましい具体例：ポリエチレンテレフタレートｍｔＩｇ
ｉ製ｍり糸ブリッジ）６００を有している。上部枠５０
０には多孔性液分配部材４１０および４２０にそれぞれ
貫通する液点着孔５１０および５２０：該液分配部材中
における液の分配を促進するための空気抜き孔５３１．
　５３２．　５４１．　５４２　；凹陥部５５１．５５
２、　５５５　；およびイオン選択電極２１１．　２１
２．　２１３、　２２１．　２２２．　２２３にそれぞ
れ貫通する測定用プローブ挿入口５６１．　５６２．　
５６３．　５７１．　５７２゜５１３が設【プられてい
る。一対の液点着孔５１０および５２０はそれぞれ多孔
性液分配部材４１０および４２０の長手方向に沿って延
在しており、その中央部は端部の幅よりも広い径を有す
る円形の形状を有している。点着孔の延在部分は水不透
性部材層３００に設けられている貫通孔（液点着孔に対
応するｎ通孔と異なる貞通孔）の縁辺に接するかその近
傍にまで達していることが液の分配移送のうえで好まし
い。空気抜き孔５３１．　５３２．　５４１．　５４２
゜はそれぞれ多孔性分配部材４１０もしくは４２０の長
手方向において最も外側に位置する液受孔３１１゜３１
３、　３２１．　３２３よりも更に外側に位置している
。

また液点着孔５１０および５２０を挾んで対向する位置
に配置された凹陥領域５５１および５５２には多孔性ブ
リッジ６００の両端が固定されている。

このようなイオン活ｆｆ１ｌｌｌｌ定器具において、例
えばイオン選択電極対２０１．　２０２．　２０３をそ
れぞれＮａ■、ＫＯ２Ｃｚｅ用のイオン選択電極対とし
、これらのイオン活用が既知である参照液を液点着′孔
５１０に点着し、前記イオンの活量が未知である試料液
を液点着孔５２０に点着すれば、参照液は多孔性液分配
部材４１０内に浸透して液受孔３１１．　３１２、　３
１３に試料液は多孔性液分配部材４２０内に浸透して液
受孔３２１．　３２２．　３２３に分配される。前述の
ように、本実施態様に示すイオン活量測定器具において
は空気抜き孔５３１．　５３２．　５４１．　５４２が
それぞれ参照液もしくは試料液が最侵に到達する液受孔
３１１．　３１３．　３２１．　３２３よりも外側に借
首しているため、状来の多項目型イオン活量測定器具の
ように多量の参照液もしくは試料液が分配時に空気扱き
孔からあふれ出すことはない。また液点着孔５１０およ
び５２０はそれぞれ多孔性液分配部材４１０（＋５よび
４２０の長手方向に沿って延在しているため、点着され
た参照液および試料液の分配はこの方向に沿って迅速に
促進され、液点着孔における液の盛り上がりも従来のイ
オン活量測定器具と比較して小さなものとなる。このよ
うにして液受孔３１１．　３１２．　３１３に参照液が
、液受孔３２１゜３２２、　３２３に試料液が分配され
る結果、イオン選択電極２１１および２２１の間、同２
１２および２２２の間、同２１３および２２３の間にそ
れぞれ参照液と試料液との間のＮａ■、ＫＯ，ＣＰの各
イオン活ｍの差に対応する電位差が発生するため、測定
用プローブ挿入口５６１．　５６２．　５６３．　５７
１．　５７２゜５７３に電位測定用プローブを挿入して
各電極と接触させ、電位差を測定すれば従来の多項目型
イオン活量測定器具と同様に試料液中の前記イオン活ｍ
が測定できる。

第３Ａ図〜第３Ｆ図はそれぞれ本発明の別の実施態様に
よる上部枠のレイアウトを示す平面図である。、なお、
これらの図面は本発明の特徴部分である液点着孔および
空気扱き孔の形状および位置を説明するためのちのであ
るため、多孔性ブリッジや凹陥領域（多孔性ブリッジと
上部枠面との間に起こる毛細管用゛象を防止するために
設けられるもの）は省略している。また上部枠以外の部
材は第１図に示したものと同等である。

第３Δ図に示す実施態様において液点着孔５１０Ａおよ
び５２０Ａは漏平な形状をイテし、前記多孔性液分配部
材の長手方向に延在している。空気抜き孔５３１Ａ　、
　　５３２Ａ　、　　５４１Ａ　、　　５４２Ａは第１
図および第２図に示した実＃ｉＬＦ：様とほぼ同様の形
状（スリン１〜形状）および位置関係を有している。な
お、本実施態様においては、各イオン選択電極に対して
独立した測定用プローブ挿入口を設けるのではなく、そ
れぞれ３個のイオン選択電極に対して共通の挿入口５Ｇ
ＯＡおよび５７０Ａが設けられている。

第３Ｂ図に示す実施Ｓ様において液点着孔５１０Ｂおよ
び５２０Ｂは略菱形であり、その長軸は多孔性液分配部
材の長手方向に沿って延在している。

また、空気抜き孔５３１３　、　５３２Ｂ、　　５４１
Ｂ　、　　５４２Ｂは円形の形状を有している。なお、
本実施態様においては測定用プローブ挿入口を設けず、
上部支持枠の側面を切り欠くことにより、イオン選択電
極の端部を露出させている。

第３Ｃ図に示す実施態様においては一方の液点着孔５１
０Ｃは従来技術のものと同様に円形の形状を有している
のに対し、他方の液点着孔５２０Ｃは第１図および第２
図に示した実施態様と同様の形状を有している。また、
一方の空気抜き孔５３１Ｃおよび５３２Ｃはそれぞれ液
受孔３１１および３１３に対応する位置に設けられてい
るのに対し、他方の空気抜き孔５４１Ｃおよび５４２Ｃ
は液受孔３２１および３２３よりも外側に位置している
。多孔性液分配部材における浸透性が良好な参照液を液
点着孔５１０Ｃに、浸透性の乏しい試料液を液点着孔５
２０Ｃに点着するような場合にはこのようなレイアウト
を用いることもできる。

第３Ｄ図に示す実／Ｊｌ！！態様に４５いて液点盾孔５
１０Ｄおよび５２０Ｄの中央部は第１図および第２図に
示す液点着孔５１０および５２０とほぼ同様に端部より
も広い径を有する円形の形状となっているが、中央部と
延長部との接続部分に（外に向かう一外に凸の）丸み（
Ｒ）の設けられている点が異なっている。液点着孔をこ
のような形状とすることにより、 （Ｄ　イオン活用測定器具を組立て製造する際に多孔性
′ｆｉ５）配部材４１０および４２０や多孔性ブリッジ
（撚り糸ブリッジ）が引つＩ）かる事故のおそれがなく
なり、製造が容易となる： ■　上部枠の平面性が改善される（特に打ら扱き工程に
よりイオン活用測定器具の製造を行なう場合に平面性は
＠′ｉ箸に改善される）：■　点着された参照液もしく
は試料液が外側に凸の角部分からあふれ出る傾向が解ｄ
′ｊされる等の利点が得られる。

液点着孔の隅は一般に丸みをつけた形状と７Ｌることが
好ましく、特に延長部分く端部）の両端には丸みを設け
ることが好ましい。これ（よ、延長部分の両端に角があ
ると、角部分に液が強く吸引される口とがあるためひあ
る（待聞昭５５−７４４６２号の［孔ｊについての記載
参照）。したがって、第３Ｂ図に示した菱形の液点着孔
に、１５いても鋭角の角部分に丸みをつけておくとより
好ましいうまた、上部枠表面の凹陥部５５５は多孔性ブ
リッジ６００と上部枠表面との間隔を広げることにより
、毛＄１管現象に起囚丈る液のあふれ出しを防ぐという
効果を奏するものであるため、設けることが好ましいが
必須ではない。同様に凹陥部５５１および５５２も必須
ではないが設けることが好ましい。

第３Ｅ図に示す実施態様は上部枠（５００Ｅ）の空気扱
き孔（５３１Ｅ　、　　５３２Ｅ　、　　５４１Ｅ　、
　　５４２Ｅ　）を水不透性部材層のｎ通孔（図示せず
）の縁辺に沿う外側に半円弧状に設けることにより、液
の移動界面先端に沿って空気を１友きやすくしたもので
ある。

第３Ｆ図に示す実施態様は上部枠（５００Ｆ＞の空気扱
き孔（５３０：と５８１Ｆのベア：　　５３２Ｆと５８
２Ｆのベア：　　５４１Ｆと５９１Ｆのベア＋　　５４
２Ｆと５９２Ｆ二のベア）を各２周のベアとしたことに
特徴がある。空気抜き孔、５８１Ｆ　、　　５８２Ｆ　
、　　’、３９１Ｆ　、　　５９２Ｆは水不透性部材ｒ
７のｎ通孔（図示Ｌｔｌ’）に対応りる位置に設４Ｊ　
ｌうれＣおり、相対的に外側の空気１々き孔、５３１Ｆ
　、　　５３２Ｆ　、　　５４１Ｆ　、　　５４２［よ
り１ナイズが小さい。本実施態様は空気抜き効率を良く
しつつ、液からの水分原発を防ぐことのでさる６のであ
る。

なお、液点着孔における液の盛り上がりをより効果的に
防ＩＬするためには第１図Ｊ３よび第２図あるいは第３
図に示すように液点着孔の中央部の幅を端部の幅よりも
広くすることが望ましく、特に第１図Ｊヅよび第２図に
示ずように中央部の形状をほぼ円形とすることが特に効
果的であると認められた。

（発明の効果） 以上、詳細に述べたように本発明のイオン活用測定器具
においては１対の液点谷孔の少なくとも１個が多孔性液
分配部材の長手方向に沿って延在しているため、液点着
孔から液のあふれ出すことが少なく、しかも液の移動に
方向性が与えられ、液の分配が迅速に行なわれる。また
空気扱き孔の少なくとも１個が液受孔のうち最も外側に
位置するものの１つより６更に外側に位置しているため
、外側の液受への液供給も安定に行なわれる。したがっ
て、本発明のイオン活ｍ測定″ａ具を用いれば、上部枠
の表面への液のあふれ出しを生ずること＜７く、正確か
つ容易にイオン活ｍの測定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様であるイオン活用測定器具
を示す斜視分解図、 ｍ２図はその組立後を示す斜視図、 第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図、第３０図、第３Ｅ図お
よび第３Ｆ図はそれぞれ本発明の別の実施態様でおるイ
オン活用測定器具の上部枠のレイアウトを示す平面図で
ある。 １００・・・下部支持枠 ２０１．２０２．　２０３・・・イオン選択′市極対２
１１　、　２１２．　２１３・・・一方のイオン選択電
極２２１　、　２２２．　２２３・・・他方のイオン泗
択電（り３００・・・水不透性部材層 ３１１　、　　：Ｎ２．　３７３・・・一方の液受孔３
２１　、　３２２．　３２３・・・他方の液受孔４１０
．４２０・・・多孔性液分配部材５００．５００Ｅ　、
　　５００Ｆ・・・上　部　枠５＋０．５１０へ、５１
０Ｂ、５１０Ｃ，５１０Ｄ　、５１０Ｅ　、５１０Ｆ・
・・一方の液点着孔 ５２０．５２０へ、５２０８．５２０Ｇ　、５２００．
５２０Ｅ　、５２０Ｆ・・・他方の液点む孔 ５３１．５３１Ａ　、５３１Ｂ　、５３１Ｃ，５３１Ｅ
　、５３１Ｆ　、５３２，５３２Ａ。 ５３２Ｂ、５３２Ｃ，５３２Ｅ　、５３２Ｆ　、５１３
１　Ｆ　、５８２Ｆ・・・一方の空気抜き孔 ５４１．５４１Ａ　、５４１Ｂ　、５４１Ｃ，５４１Ｅ
　、５４１Ｆ　、５４２，５４２Ａ。 ５４２Ｂ　、５４２Ｃ，５４２Ｅ　、５４２Ｆ　、５９
１　Ｆ　、５９２Ｆ・・・他方の空気抜き孔 ５５１、５５１Ｅ、５５１Ｆ、５５２，５５２Ｅ、５５
２Ｆ　　、５５５．５５５Ｅ。 ５５５Ｆ・・・凹　陥　部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）下部支持枠と、（ｂ）前記支持枠上に配置さ
   れた各一対のイオン選択電極からなる複数組のイオン選
   択電極対と、（ｃ）前記イオン選択電極対上にあって前
   記イオン選択電極の各々に対応する位置に少なくとも１
   個ずつの貫通する液受孔を有する水不透性部材層と、（
   ｄ）前記水不透性部材層上において各々前記複数組のイ
   オン選択電極対のイオン選択電極に対応する位置に設け
   られた２組の前記液受孔をそれぞれ連絡するように配置
   された一対の多孔性液分配部材と、（ｅ）貫通する一対
   の液点着孔および少なくとも一対の空気抜き孔を有する
   上部枠と、（ｆ）前記液点着孔の一方に点着された試料
   液および他方に点着された参照液を電気的に導通する多
   孔性ブリッジとからなるイオン活量測定器具において、
   前記一対の液点着孔の少なくとも１個が前記多孔性液分
   配部材の長手方向に沿って延在しており、前記空気抜き
   孔の少なくとも１個が前記多孔性液分配部材の長手方向
   において前記液受孔のうち最も外側に位置するものの１
   つよりも更に外側に位置していることを特徴とするイオ
   ン活量測定器具。 ２）前記液点着孔の中央部の幅が端部の幅よりも広くな
   っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   イオン活量測定器具。 ３）前記液点着孔の中央部がほぼ円形の一部をなしてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のイオン
   活量測定器具。