JPS62272150A - 水素イオン濃度調節方法 - Google Patents
水素イオン濃度調節方法Info
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- JPS62272150A JPS62272150A JP11361086A JP11361086A JPS62272150A JP S62272150 A JPS62272150 A JP S62272150A JP 11361086 A JP11361086 A JP 11361086A JP 11361086 A JP11361086 A JP 11361086A JP S62272150 A JPS62272150 A JP S62272150A
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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】
３、発明の詳細な説明
〔概 要〕
水溶液中の水素イオン濃度（ｐＨ）を金属イオン濃度の
変動を伴なわずに自動的かつ連続的に調節する方法が提
供される。本発明のｐＨｍ節方法は電気化学的反応を用
いており、したがって、９１（を調節する繁雑な作業を
軽減し、ｐＨ調節を目的とする水溶液中の金属イオン濃
度の変動の問題を解決することができるので、化学及び
生物関連の研究・開発分野において有利に利用すること
ができる。
変動を伴なわずに自動的かつ連続的に調節する方法が提
供される。本発明のｐＨｍ節方法は電気化学的反応を用
いており、したがって、９１（を調節する繁雑な作業を
軽減し、ｐＨ調節を目的とする水溶液中の金属イオン濃
度の変動の問題を解決することができるので、化学及び
生物関連の研究・開発分野において有利に利用すること
ができる。
本発明は水素イオン濃度調節方法に関する。本発明は、
さらに詳しく述べると、化学及び生物関連の研究・開発
分野において有用な、具体的には最近特に注目されてい
るバイオセンサーの評価などにおいて有用な、水溶液中
の水素イオン濃度を調節する方法に関する。
さらに詳しく述べると、化学及び生物関連の研究・開発
分野において有用な、具体的には最近特に注目されてい
るバイオセンサーの評価などにおいて有用な、水溶液中
の水素イオン濃度を調節する方法に関する。
溶液の水素イオン濃度（ｐｊ（）を調節することは、化
学及び生物関連の研究・開発において、非常に重要であ
ることは周知の通りである。従来、この技術分野では、
溶液のｐＨを変えて種々の実験や測定を行なう場合、弱
電解質の塩と酸あるいは塩基を適当な比で混合した、い
わゆる“緩衝液”を調製し、使用している。このような
緩衝液として、例えばリン酸水素二ナトリウムーリン酸
二水素カリウム、トリスヒドロキシアミノメタン−塩酸
、酢酸ナトリウム−酢酸等の組み合わせが比較的に多く
用いられている。緩衝液のｐ）ｌは、その構成成分の比
で決まるため、目的のｐＨの緩衝液を得るためには、各
成分の濃度を正確に調節したうえで、一定量の混合を行
なう操作が必要である。この操作は通常手作業により行
なわれるので、著しく繁雑であり、多くの試行を短時間
で行なう際には問題が生じる。手作業に代えて送液ポン
プを使用し、よって、調節を自動的に行なう装置も公知
である。
学及び生物関連の研究・開発において、非常に重要であ
ることは周知の通りである。従来、この技術分野では、
溶液のｐＨを変えて種々の実験や測定を行なう場合、弱
電解質の塩と酸あるいは塩基を適当な比で混合した、い
わゆる“緩衝液”を調製し、使用している。このような
緩衝液として、例えばリン酸水素二ナトリウムーリン酸
二水素カリウム、トリスヒドロキシアミノメタン−塩酸
、酢酸ナトリウム−酢酸等の組み合わせが比較的に多く
用いられている。緩衝液のｐ）ｌは、その構成成分の比
で決まるため、目的のｐＨの緩衝液を得るためには、各
成分の濃度を正確に調節したうえで、一定量の混合を行
なう操作が必要である。この操作は通常手作業により行
なわれるので、著しく繁雑であり、多くの試行を短時間
で行なう際には問題が生じる。手作業に代えて送液ポン
プを使用し、よって、調節を自動的に行なう装置も公知
である。
しかし、この装置は大がかりであり、実用性に乏しい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の緩衝液による溶液のｐ）ｌ調節では、目的のｐＨ
をもった溶液を得るため、各構成成分について正確な４
度の溶液を調製し、それらの規定量を混合する操作が必
要である。そのために、ｐＨを少しずつ変化させながら
、それにより生ずる他の化学量あるいは物理量の変化を
調べるには、緩衝液の調製のために多くの時間と労力を
費すことになる。
をもった溶液を得るため、各構成成分について正確な４
度の溶液を調製し、それらの規定量を混合する操作が必
要である。そのために、ｐＨを少しずつ変化させながら
、それにより生ずる他の化学量あるいは物理量の変化を
調べるには、緩衝液の調製のために多くの時間と労力を
費すことになる。
この点を考慮して、上記したように送液ポンプを使用し
て液の混合比を自動的に制御する装置（ｐＨスタット）
等もあるけれども、装置が大規模に、そして複雑になる
という欠点がある。また、液の組成が目的のｐｔｒによ
り大きく変化するため、例えばｐＨセンサの評価のよう
に一定の金属イオン濃度が要求される際には、従来の緩
衝法は応用が難しい。したがって、今、これらの問題点
を解決した、従来の緩衝法を使用しないｐＨ調節方法を
提供することが望まれている。
て液の混合比を自動的に制御する装置（ｐＨスタット）
等もあるけれども、装置が大規模に、そして複雑になる
という欠点がある。また、液の組成が目的のｐｔｒによ
り大きく変化するため、例えばｐＨセンサの評価のよう
に一定の金属イオン濃度が要求される際には、従来の緩
衝法は応用が難しい。したがって、今、これらの問題点
を解決した、従来の緩衝法を使用しないｐＨ調節方法を
提供することが望まれている。
本発明者らは、このたび、電気化学的反応を用いること
によって、水素イオン濃度を調節しようとしている水溶
液（被ｐＨ調節水溶液）のｐＨを自動的にかつ連続的に
調節し得るということを見い出した。すなわち、本発明
によれば、溶液中のｐｉ＋を変化させるに当って、電気
化学的反応を用いて、溶液中の物質の濃度を変えること
なく、自動的にｐＨを調節することができる。
によって、水素イオン濃度を調節しようとしている水溶
液（被ｐＨ調節水溶液）のｐＨを自動的にかつ連続的に
調節し得るということを見い出した。すなわち、本発明
によれば、溶液中のｐｉ＋を変化させるに当って、電気
化学的反応を用いて、溶液中の物質の濃度を変えること
なく、自動的にｐＨを調節することができる。
本発明は、被ｐＨ調節水溶液を電気分解することにより
、その溶液中に含まれる水素イオンを還元して水素ガス
にするかあるいは水酸イオンを酸化して酸素ガスとし、
よって、水素イオンあるいは水酸イオンの除去の結果と
して水素イオン濃度を上昇させることにより、有利に実
施することができる。本発明を実施するに当っては、取
り扱いの容易な電気化学的作用に基づく小型能動電極を
用いることが特に推奨される。
、その溶液中に含まれる水素イオンを還元して水素ガス
にするかあるいは水酸イオンを酸化して酸素ガスとし、
よって、水素イオンあるいは水酸イオンの除去の結果と
して水素イオン濃度を上昇させることにより、有利に実
施することができる。本発明を実施するに当っては、取
り扱いの容易な電気化学的作用に基づく小型能動電極を
用いることが特に推奨される。
本発明の作用は添付の第１図を参照することにより容易
に理解されるであろう。第１図は本発明のｐｔｔ調節方
法の原理図であって、図中の１は電極本体、２は作用電
極、３は対電極、４は電解液、５は半透膜、６は電源装
置、そして７はｐＨ制御の対象となる溶液、すなわち、
被ｐＨ調節水溶液である。図から理解されるように、本
発明のｐＨ可変電極は、被ｐＨ調節水溶液を電気分解す
ることにより、溶液中の水素イオンあるいは水酸イオン
を気体として溶液から除去する原理、構成を採用してい
る。
に理解されるであろう。第１図は本発明のｐｔｔ調節方
法の原理図であって、図中の１は電極本体、２は作用電
極、３は対電極、４は電解液、５は半透膜、６は電源装
置、そして７はｐＨ制御の対象となる溶液、すなわち、
被ｐＨ調節水溶液である。図から理解されるように、本
発明のｐＨ可変電極は、被ｐＨ調節水溶液を電気分解す
ることにより、溶液中の水素イオンあるいは水酸イオン
を気体として溶液から除去する原理、構成を採用してい
る。
本発明の作用電極２は、対電極３との間の電位差により
、被ｐＨ調節水溶液７中の水素イオンを還元して水素ガ
スにするか、あるいは水酸イオンを酸化して酸素ガスと
する。このために、水溶液中から、不可逆的に水素イオ
ンあるいは水酸イオンが除去されるので、溶液のｐＨは
この除去量に応じて変化する。例えば、水溶液中から水
素イオンが除去された場合、溶液のｐＨは徐々に上昇す
る。半透膜５は、電極の本体ｌの内部で起きる、水溶液
７のｐＨ変化とは逆の変化による液の中和を防止する役
割を奏することができる。
、被ｐＨ調節水溶液７中の水素イオンを還元して水素ガ
スにするか、あるいは水酸イオンを酸化して酸素ガスと
する。このために、水溶液中から、不可逆的に水素イオ
ンあるいは水酸イオンが除去されるので、溶液のｐＨは
この除去量に応じて変化する。例えば、水溶液中から水
素イオンが除去された場合、溶液のｐＨは徐々に上昇す
る。半透膜５は、電極の本体ｌの内部で起きる、水溶液
７のｐＨ変化とは逆の変化による液の中和を防止する役
割を奏することができる。
添付の第２図を参照しながら本発明の好ましい１実施例
を説明する。
を説明する。
本例の場合、電極本体１は直径１０龍のプラスチック類
である。これに電解液４ （１／ＩＯＭ ＮａＣ１溶液
）を充填し、膜厚５０μｍのアセチルセルロース製半透
膜５で封止した。半透膜５の封止のためにＯ−リング９
を使用した。電極本体１の電解液４内には白金製対電極
３を浸漬し、また、その半透膜５の前方には同じく白金
型の作用電極２を、本体１に固定バンド８を使って固定
して、配置した。作用電極２を固定した状態の電極本体
１を被ｐＨ調節水溶液（図示せず）中に浸漬した。ここ
で使用した被ｐＨ調節水溶液はｌ／１００Ｍ ＮａＣ１
溶液であり、ｐＨ変化の挙動を確認するのが目的で塩酸
の添加によりｐＨ＝３に調整しである。引き続いて、直
流電源装置６を使用して、作用電極２にマイナスの電圧
を、対電極３にプラスの電圧を、それぞれ印加して溶液
のｐＨの時間による変化を測定した。
である。これに電解液４ （１／ＩＯＭ ＮａＣ１溶液
）を充填し、膜厚５０μｍのアセチルセルロース製半透
膜５で封止した。半透膜５の封止のためにＯ−リング９
を使用した。電極本体１の電解液４内には白金製対電極
３を浸漬し、また、その半透膜５の前方には同じく白金
型の作用電極２を、本体１に固定バンド８を使って固定
して、配置した。作用電極２を固定した状態の電極本体
１を被ｐＨ調節水溶液（図示せず）中に浸漬した。ここ
で使用した被ｐＨ調節水溶液はｌ／１００Ｍ ＮａＣ１
溶液であり、ｐＨ変化の挙動を確認するのが目的で塩酸
の添加によりｐＨ＝３に調整しである。引き続いて、直
流電源装置６を使用して、作用電極２にマイナスの電圧
を、対電極３にプラスの電圧を、それぞれ印加して溶液
のｐＨの時間による変化を測定した。
本例の場合、第３図にグラフで示されるように、作用電
極の側では２Ｈ” ＋２ ｅ−Ｈ，、対電極の側では２
Ｃ１” −Ｃβ２＋２ｅの反応が起こるため、作用電極
の側の溶液のｐＨは時間とともに上昇した。また、この
結果から、本発明の場合、ｐＨ＝３からｐＨ＝１１まで
の範囲で溶液のｐｌ（を自動的かつ連続的に可変である
ことが判る。
極の側では２Ｈ” ＋２ ｅ−Ｈ，、対電極の側では２
Ｃ１” −Ｃβ２＋２ｅの反応が起こるため、作用電極
の側の溶液のｐＨは時間とともに上昇した。また、この
結果から、本発明の場合、ｐＨ＝３からｐＨ＝１１まで
の範囲で溶液のｐｌ（を自動的かつ連続的に可変である
ことが判る。
本発明によれば、従来の方法のように緩衝液を使用しな
いので、溶液のｐＨを簡便にかつ自動的に調節すること
ができ、また、溶液の化学的組成をほとんど変化させず
に通電量の大小でｐＨのみを任意に制御することができ
る。したがって、本発明によるｐＨ調節方法は、特に化
学や生物材料の研究、開発分野において広（、有利に使
用することができる。
いので、溶液のｐＨを簡便にかつ自動的に調節すること
ができ、また、溶液の化学的組成をほとんど変化させず
に通電量の大小でｐＨのみを任意に制御することができ
る。したがって、本発明によるｐＨ調節方法は、特に化
学や生物材料の研究、開発分野において広（、有利に使
用することができる。
第１図は本発明によるｐＨｌｆＨ節方法の原理を示した
略示図、第２図は本発明方法の好ましい一実施例を示し
た概略図、そして第３図は第２図の実施例の結果を示し
たグラフである。 図中、１は電極本体、２は作用電極、３は対電極、４は
電解液、５は半透膜、６は直流電源装置、そして７は被
ｐＨ調節水溶液である。
略示図、第２図は本発明方法の好ましい一実施例を示し
た概略図、そして第３図は第２図の実施例の結果を示し
たグラフである。 図中、１は電極本体、２は作用電極、３は対電極、４は
電解液、５は半透膜、６は直流電源装置、そして７は被
ｐＨ調節水溶液である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水溶液中の水素イオン濃度を電気化学的反応を用い
て自動的に調節することを特徴とする水素イオン濃度調
節方法。 ２、水素イオン濃度を調節しようとする水溶液を電気分
解することにより、その溶液中に含まれる水素イオンを
還元して水素ガスにするかあるいは水酸イオンを酸化し
て酸素ガスとし、よって、水素イオンあるいは水酸イオ
ンの除去の結果として水素イオン濃度を上昇させる、特
許請求の範囲第１項に記載の水素イオン濃度調節方法。 ３、電気化学的作用に基づく能動型電極を使用する、特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載の水素イオン濃度
調節方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11361086A JPS62272150A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 水素イオン濃度調節方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11361086A JPS62272150A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 水素イオン濃度調節方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62272150A true JPS62272150A (ja) | 1987-11-26 |
Family
ID=14616579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11361086A Pending JPS62272150A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 水素イオン濃度調節方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62272150A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02306313A (ja) * | 1989-05-01 | 1990-12-19 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 処理浴の弗化水素酸濃度制御及びｐｈ制御のための方法及び装置 |
| US8293095B2 (en) | 2005-06-21 | 2012-10-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microfluidic device for electrically regulating the pH of a fluid therein and method of regulating the pH of a fluid in a microfluidic device using the same |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP11361086A patent/JPS62272150A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02306313A (ja) * | 1989-05-01 | 1990-12-19 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 処理浴の弗化水素酸濃度制御及びｐｈ制御のための方法及び装置 |
| US8293095B2 (en) | 2005-06-21 | 2012-10-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microfluidic device for electrically regulating the pH of a fluid therein and method of regulating the pH of a fluid in a microfluidic device using the same |
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