JPS61124864A - 電解質測定装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はフロー電極を用いて血液などの電解質を測定す
る電解質測定装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、フロー１！極を用いた測定装置としては。

日立７３６形電解貿測定装置がある。これは以前よりあ
るパッチ式の電解質測定装置に比較してサンプル量、希
釈液、及び標準液消費量を半分以下のすることができ、
ランニングコストを大幅に低減し得るものである。また
、比較電極用Ｋｃｌ水溶液の定期交換の必要がないばか
りか、電極の洗浄が簡単になるなどメンテナンスが大幅
に簡略化されるなどの利点があるものである。

ところで、フロー電極を用いて測定する場合、サンプル
＋希釈液、及び標準液吸引ノズルからフロー電極、そし
てシリンジまでの流路系は長く、またこの流路の途中に
は、比較電極、電磁弁等が付いている。サンプル中の成
分の濃度は、比較電極とフロー電極間の起電力として測
定される。この起電力は、２ＩＩ！Ｉ定可能な最大値と
最小値の間で、わずか数ｍ　Ｖ　Ｌかない。

ところが、フロー電極では、電極と溶液を通じてシリン
ジ、比較電極、電磁弁、吸引ノズル等が全て電気的に導
通している。このため、サンプルの測定中に、人間がシ
リンジに手を近づけるとか。

Ｋｃｌ水溶液の容器を手で持つ等の行為をおこなうとす
べて電気的ノイズが発生し、数ｍＶの測定結果が大幅に
変動してしまうという問題点がある。

この場合、全体の流路系が従来に比較して極めて長いた
め、流路系全体を電気的に外部から絶縁することは困難
なものとなっていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、外部の電気的ノイズの影響を受けずに
電解質の測定を行なうことができる電解質測定装置を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、フロー電極の入口側または出口側の流路に絶
縁性の高い溶液を入れるタンクを設けたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１〜第６図により説明する。

笑凰盤上 第１図は本発明の一実施例を示す流路系概略図であり、
第２図は絶縁槽の概略図である。

第１図の流路系は、サンプル中の無機物測定用フロータ
イブイオン選択性電極（例、Ｎａ”、Ｋ”。

ｃＱ−・・・）１、電極１の起電力測定の場合の基準と
なる比較ｆｌｔ極２．一定量のサンプルを一定量の希釈
液で希釈するための希釈槽３、サンプルを一定量分取し
て希釈槽３に一定量吐出するためのサンプリング機構４
、一定量の希釈液を希釈槽３に分注するための希釈液分
注機構５．一定量の内部標準液を希釈槽３に分注するた
めの内部標準液分注機ｗ６、希釈槽３にあるサンプル＋
希釈液及び内部標準液をフロー電極１に吸引すると共に
、比較電極２にＫｃｌ水溶液を吸引するシリンジ７、フ
ロー電極１内に吸引した溶液が希釈槽側に逆流するのを
防止するピンチ弁８．フローｍ％１で測定後、溶液が廃
棄される廃液タンク９、フロー電極１を電気的に絶縁す
る絶縁槽１０、比較電極２に使う高濃度ＫＱＱ溶液１２
．絶縁性の高い溶液（例、四塩化炭素）１３、希釈槽３
内に残ったサンプル＋希釈液及び内部標準液を吸引する
ための真空機構１１より構成される。

この構成においては、測定開始直後、希釈槽３内部及び
フローｆｌ！極１内部を洗浄するため以下の操作をする
。すなわち、内部標準液分注機構６より一定量の内部標
準液が希釈槽３内に吐出される。

希釈槽３内の内部標準液は真空機構１１の電磁弁が開き
、真空ポンプに吸入される。再度、希釈槽３に一定量の
内部標準液が吐出される。この内部標準液は、シリンジ
７が動作してフロー電極１内に吸引される。

次に比較電極２内のＫｃ１２水溶液を新しいにｃＱ水溶
液と交換する。希釈槽３に一定量の内部標準液が吐出さ
れた後、希釈槽３からフロー電極１に通じる流路をピン
チ弁８で閉じる＊　Ｋ　ｃ　Ｑ水溶液の流路を閉じてい
た電磁弁１４が開き、シリンジ７が・動作して一定量の
Ｋｃ１２水溶液を比較電極２内に吸引する。次に電磁弁
１４が閉じ、ピンチ弁が開き一定量の内部標準液をフロ
ー電極１内に吸引する。なお、下がっていたジッパ−シ
リンジ７は電磁弁１５を閉した後、シリンジ７が上昇し
て排液を排液タンク９に押し出す。

以上で電極の準備動作を終了する。

（１）サンプルを測定する場合、最初に内部標準液が一
定量、希釈槽３に文法される。ピンチ弁８が開きシリン
ジ７が動作して一定量の内部標準液をフローｆｆｉ極１
内に吸引する。次にピンチ弁８が閉じ、電磁弁１４が開
き一定量のＫｅｎ水溶液を比較電極２内に吸引する。希
釈槽３内部に残っている内部標準液は真空機構１１によ
り吸引される。ジッパ−シリンジ７が上昇する場合は電
磁弁１５が閉じた状態で上昇する。

（２）次に、サンプリング機構４が一定量のサンプルを
サンプルカップ１６より吸引して希釈槽３内に吐出する
。一定量の希釈液が分注されてサンプルは一定倍率に希
釈される。この希釈された溶液は、ピンチ弁８が開き、
シリンジ７が動作して一定量の溶液をフロー電極１内に
吸引する６次にピンチ弁８が閉じ、電磁弁１５が開き一
定量のＫｃｌ水溶液を比較電極２内に吸引する。希釈槽
３内部に残っている内部標準液は真空機構１１により吸
引される。

（３）次に一定量の内部標準液が希釈槽３内部に吐出さ
れた後、真空機４ｆｔｌｌにより吸引されて希釈槽３内
部を洗浄する。

上記、（１）〜（３）の過程を繰り返してサンプルの測
定を行゛なう。！積法は、サンプルと希釈液まちは内部
標準液をフローｆＩ！極１内に吸引し、一定時間停止し
た状態でフロー電極１と比較ｔＷ極２間の起電力を測定
する。この起電力からネルンストの式に従って濃度換算
をする。

このシステムにおいて、比較電極２とＫｃｌ溶液の間、
及びフロー電極１と比較Ｗ１極２の流路の接合部とジッ
パ−シリンジ７の間に、絶縁性が高く、かつ比重の大き
い化学物質１例えば、四塩化炭素をためた槽１０と１９
を設ける。ｉ１！磁弁１７と１８はこれら絶縁槽１０，
１９に四塩化炭素を補給するために用いる。補給は、内
部標準液、サンプル測定の１サイクルが終了した後に、
電磁弁１４、ピンチ弁８が閉じ、Ｗ１磁弁１７及び１５
が開き、ジッパ−シリンジ７が降下することにより行な
われる。これにより、小量の四塩化炭素を絶縁槽１０内
に補給する。次に電磁弁１７及び１５が閉じ、電磁弁１
８が開き、さらにジッパ−シリンジ７が降下し、小量の
四塩化炭素が絶縁槽１９内に補給される。補給の後、ｆ
ｌ！磁弁１８は閉じてジッパ−シリンジ７は上昇し、内
部ｅ４準液、及び。

サンプル測定を繰り返し実行する。

次の四塩化炭素は、比重がＫｃｌ水溶液及び内部標準液
よりも重いため、第２図の部分拡大図に示すように、容
器の底部にたまる。

ス」１匹ｌ工 第３図は本発明の他の実施例を示す流路系概略図であり
、第４ＵｆＡは比較電極の概略図である。

第３図の流路系は、実施例１の機構から絶縁槽１０．１
９を削除し、その代わりに絶縁部質（例えば、四塩化炭
素）を吸入するための三方電極弁２０を設けたものであ
る。

測定開始後、実施例１と同様に希釈槽３内で洗浄した後
、内部標準液が希釈槽３内に一定量吐出され、ジッパ・
−シリンジ７が動作してフロー電極ゐ内に内部標準液が
吸入される。吸入後、希釈槽３とフロー電極１を結ぶ流
路がピンチ弁８により閉じられ、ｆｌ！磁弁２０が開き
Ｋｃｌ溶液タンク１２との流路がつながり、Ｋｃｌ溶液
を一定量だけ吸入する。次に、Ｋｃ９．ｔｔｔ液タンク
１２との流路が閉じ、四塩化炭素と結ぶ流路がつながっ
た状態で四塩化炭素を吸入する。再度、同様の動作で。

内部標準液をフロー１１１ｔ極１に吸入しまた比較電極
２にＫｃｌ溶液を吸入する。最後に四塩化炭素を吸入し
、内部測定の１サイクルが終了する。四塩化炭素が第４
図に示すようにフロー電極１、比較電極２のの接合部と
ジッパ−シリンジ７の流路の間、及び三方ｆｒ！１磁弁
２０の間の流路にある状態で。

比較型ｗ１２とフロー電極１間の起電力を測定する。

サンプル測定の場合もサンプル希釈液で希釈した後、フ
ロー電極１に吸引する。四塩化炭素ま吸引は、内部標準
液の場合と同様である。

１回につき吸入する四塩化炭素の量は３０μａ、Ｋ　ｃ
　Ｑ溶液から比較電極２までの流路は体積が３ｍΩ、希
釈槽３からフロー電極１までの流路は体積が８０μＱ、
フロー１！１と比較電極２の接合部からジッパ−シリン
ジ７までの流路は体積が１ｍΩ、比較電極２とフロー電
極１の流路の体積は５０μｍ、Ｋｃｌの１回あたりの吸
入量は２５０μ悲、四塩化炭素吸入量は１回につき３０
μＱとする。起電力測定の時、四塩化炭素は常に比較電
極２と三方電磁弁２０の間及びフローｆｌ！極１．比較
電極２の接合部とジッパ−シリンジ７の流路の間の２箇
所に一定量ある。

去凰里ユ 第５図は本発明のさらに他の実施例を示す流路系概略図
であり、第６図は比較電極の概略図である。

第５図の流路系は、実施例２の機構において。

希釈槽３に絶縁部ｆｆ（例えば、四塩化炭素）を吐出す
るための吐出ノズル２２及び吐出機構２．３を付加した
ものである。この構成においても、実施例２と同様に最
初に電極の準備動作を行なう、この後、以下の操作を行
なう。

（１）一定量のＫｃｌ溶液を比較電極２に吸引する。

次に、一定量の四塩化炭素溶液を比較型Ｍ２に吸引する
。再度、一定量のＫｃΩ溶液を比較電極２に吸引する。

（２）内部標準液を一定量、希釈槽３に吐出したのちピ
ンチ弁８を開き、ジッパ−シリンジ７を動作させてフロ
ー電極１の内部標準液を吸引する。

吸引後ピンチ弁８が閉じ、真空機ａ１１を動作させて内
部標準液の残りを吸い上げる６（３）比較電極２側では
、ピンチ弁８が閉じた後。

一定量のＫｃｌ溶液を比較電極２に吸引する。

次に三方電磁弁２０が動作して四塩化炭素溶液に流路が
つながり、一定量の四塩化炭素溶液を比較電極２側に吸
引する。

（４）四塩化炭素吐出機構２３が動作して、一定量の四
塩化炭素溶液を希釈槽３に吐出するピンチ弁８が開き、
ジッパ−シリンジ７が動作して一定量の四塩化炭素を吸
引する。吸引後、ピンチ弁８は閉じる。

この（１）〜（４）の操作で、第６図に示すように、比
較電極２付近はＫｃｌ、フローｆｌ！ｔＩｌ内は内部標
準液、これらの流路の端は四塩化炭素溶液で満たされた
状態となる。

（５）比較ｆｆｉ柄２とフロー電極１の間の起電力を測
定する６ （６）希釈槽３内に一定量の内部ｅ３準液が吐出される
。次に、真空機構１１が動作して吸引し、希釈槽３を洗
浄する。

（７）サンプリング機構４が動作して一定量のサンプル
を希釈槽３に吐出する。次に一定量の希釈液が希釈ＷＩ
３に吐出され、サンプルは希釈される。

（８）ピンチ弁８が開き、ジッパ−シリンジ７が動作し
てフロー電極１内に希釈されたサンプルを吸引する。吸
引後、ピンチ弁８が閉じ、真空機構１１が動作して、内
部標準液の残りを吸い上げる。

（９）比較ｍｍ２側では、ピンチ弁８が閉じた後。

一定量のＫｅｎ溶液を比較ｔ’ｌｔｔ＠２に吸引する。

次に三方電極弁２０が動作して四塩化炭素溶液側に流路
がつながり、一定量の四塩化炭素溶液を比較電極２側に
吸引する。

（ｌＯ）四塩化炭素吐出機ｉ？１２３が動作して一定量
の四塩化炭素溶液を希釈槽３に吐出する。ピンチ弁８が
開き、ジッパ−シリンジ７が動作して一定量の四塩化炭
素を吸引する。吸引後、ピンチ弁８は閉じる。

（６）〜（１０）の操作で、第６図に示すような状態に
なる。この場合（１）〜（４）の操作と違い、フロー電
極１内は、希釈されたサンプルで満たされた状態となる
。

（１１）比較電極２とフロー電極１の間の起電力を測定
する。

（１２）希釈槽３内に一定量の内部標準液が吐出される
０次に、真空機構１１が動作して吸引し、希釈槽３を洗
浄する。

内部標準液及び希釈されたサンプルの起電力は。

ネルンストの式に従ってマイクロコンピュータにより計
算され、サンプル中の成分（例、Ｎ　ａｈ。

Ｋ”、ＣＬ−１等）の濃度が算出される。

ＫｃΩ溶液１２から比較電極２までの流路は体積が３ｍ
ｍ、希釈槽３からフロー電極１までの流路は体積が８０
μＢ、フロー電極１と比較？ｌ極２の接合部からジッパ
−シリンジ７までの流路は体積が１　ｍ　ｍ　、比較電
極２から三方電磁弁２ｏまでの体積は１００μΩ、Ｋｃ
Ω溶液１回あたりの吸入量は２５０μａ、比較？！！極
２とフロー？！！極１の流路の体積は５０μＱ、四塩化
炭素の三方電磁弁２０を通過して流れる量は３０μａと
する。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、外部か
ら電気的ノイズの影響を低減することができるので、安
定した測定が可能である。また連続的に測定している最
中に人間がシリンジにされったことによる電気的ノイズ
、流路系での液洩れによる電気的のイズを減少させる等
の効果がある。

表１に、人間の血清を用いて測定した再現性を参考とし
て示す。

表１．再現性

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す流路系概略図、第２図
は第１図における絶縁槽の概略図、第３図は本発明の他
の実施例を示す流路系概略図、第４図は第３図における
比較電極の拡大図、第５図は本発明のさらに他の実施例
を示す流路系概略図。 第６図は第５図における比較電極の拡大図である。 １・・・フローｆｆ電極、２・・・比較電極、３・・・
希釈槽、４・・・サンプリング機構、５・・・希釈液吐
出機構、６・・・内部標準液吐出機構、７・・・ジッパ
−シリンジ、８・・・ピンチ弁、９・・・廃液タンク、
１ｏ・・・絶ａ槽、１１・・・真空機構、１２・・・Ｋ
ｃｊｍ溶液タンク、１３・・・四塩化炭素溶液、１４・
・・電磁弁、１５・・・電磁弁。 １６・・・サンプル溶液、１７・・・電磁弁、１８・・
・Ｗｉ電磁弁１９・・・絶ａＷＩ、２０・・・三方？Ｉ
！磁弁、２１・・・四塩化炭素溶液、２２・・・吐出ノ
ズル、２３・・・四塩化炭素吐出機構、２４・・・ＧＮ
Ｄ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フロー電極、フロー電極内にサンプル及び標準液を
   吸引するシリンジ、サンプル及び標準液を吸引するノズ
   ル、排液タンク、サンプルを希釈するための希釈槽、一
   定量のサンプルを希釈槽に分注吐出するサンプリング機
   構、一定量の希釈液を希釈槽にを分注する希釈液分注機
   構、一定量の標準液を希釈槽に分注する標準液分注機構
   、ノズルとフロー電極およびシリンジと排液タンク間を
   結ぶチューブ、希釈槽内の標準液および希釈液の残りを
   吸引するための真空チューブ、比較電極、比較電極で用
   いるための高濃度Ｋｃｌ水溶液とを備えて成る電解質測
   定装置において、前記シリンジとフロー電極の間に絶縁
   性の高い溶液が入るタンクを設けたことを特徴とする電
   解質測定装置。 ２、フロー電極、フロー電極内にサンプル及び標準液を
   吸引するシリンジ、排液タンク、サンプルを希釈するた
   めの希釈槽、一定量のサンプルを希釈槽に分注吐出する
   サンプリング機構、一定量の希釈液を希釈槽に分注する
   希釈液分注機構、一定量の標準液を希釈槽に分注する標
   準液分注機構、希釈槽内の標準液および希釈液の残りを
   吸引するための真空洗浄機構、希釈槽内で標準液、希釈
   液、フロー電極、真空機構との各流路を切替える切替弁
   、フロー電極の起電力を測定する場合の基準となる比較
   電極、比較電極で用いるための高濃度Ｋｃｌ水溶液とを
   備えて成る電解質測定装置において、前記シリンジとフ
   ロー電極の間およびフロー電極と希釈槽との間の２箇所
   に絶縁性の高い溶液が入るタンクを設けたことを特徴と
   する電解質測定装置。 ３、フロー電極、フロー電極内にサンプル及び標準液を
   吸引するシリンジ、サンプル及び標準液を吸引するノズ
   ル、排液タンク、サンプルを希釈するための希釈槽、一
   定量のサンプルを希釈槽に分注吐出するサンプリング機
   構、一定量の希釈液を希釈槽に分注する希釈液分注機構
   、ノズルとフロー電極とシリンジと排液タンク間を結ぶ
   チューブ、希釈槽内の標準液および希釈液の残りの吸引
   するための真空チューブ、比較電極、比較電極で用いる
   ための高濃度Ｋｃｌ水溶液とを備えて成る電解質測定装
   置において、前記希釈槽内に一定量の絶縁性の高い溶液
   を吐出する装置を設けると共に、比較電極とＫｃｌ溶液
   タンクの間に絶縁性の高い溶液を該溶液のタンクから注
   入する三方電磁弁を設けたことを特徴とする電解質測定
   装置。