JPS6280549A - 二酸化炭素計測方法及び計測用センサ− - Google Patents
二酸化炭素計測方法及び計測用センサ−Info
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- JPS6280549A JPS6280549A JP60219172A JP21917285A JPS6280549A JP S6280549 A JPS6280549 A JP S6280549A JP 60219172 A JP60219172 A JP 60219172A JP 21917285 A JP21917285 A JP 21917285A JP S6280549 A JPS6280549 A JP S6280549A
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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】
〔（既 要〕
微生物を用いた二酸化炭素（ＣＯ２）センサーが開示さ
れる。本発明のＣＯ□センサーは、アンベロベトリック
にＣＯｚを計測できるという点で画期的であり、医療、
環境、醗酵工業プロセスをはじめとする数多くの計測分
野において有利に使用することができる。本発明のセン
サー、すなわち、微生物電極において用いることのでき
る微生物は、ＣＯ２を資化することが可能な微生物、好
ましくはヒドロゲノモナス属に属する菌体である。
れる。本発明のＣＯ□センサーは、アンベロベトリック
にＣＯｚを計測できるという点で画期的であり、医療、
環境、醗酵工業プロセスをはじめとする数多くの計測分
野において有利に使用することができる。本発明のセン
サー、すなわち、微生物電極において用いることのでき
る微生物は、ＣＯ２を資化することが可能な微生物、好
ましくはヒドロゲノモナス属に属する菌体である。
本発明は、）容赦中あるいは空気中の二酸化炭素の濃度
を測定するための方法及び装置に関する。
を測定するための方法及び装置に関する。
本発明は、さらに詳しく述べると、微生￥！ＩＪａ能と
電気化学的な電極を利用した二酸化炭素計測方法、そし
て二酸化炭素計測用センサーに関する。本発明は、上記
した通り、医療、環境、醗酵工業プロセスをはじめとす
る数多くの計測分野において有利に利用することができ
る。
電気化学的な電極を利用した二酸化炭素計測方法、そし
て二酸化炭素計測用センサーに関する。本発明は、上記
した通り、医療、環境、醗酵工業プロセスをはじめとす
る数多くの計測分野において有利に利用することができ
る。
計測の分野において、二酸化炭素の計測が重要視されて
いることは周知の通りである。従来、二酸化炭素計測用
のセンサーとしては、特に体液（血液）中の二酸化炭素
成分の測定を目的として、ボテンシオメトリーに基づく
二酸化炭素電極が開発され、そして実際に用いられてい
る（このタイプの二酸化炭素電極についての詳細は、例
えば、Ｊ、Ｗ、セハーリングハウス（Ｓｅｖｅｒｉｎｇ
ｈａｕｓ）及びＡ、Ｆ。
いることは周知の通りである。従来、二酸化炭素計測用
のセンサーとしては、特に体液（血液）中の二酸化炭素
成分の測定を目的として、ボテンシオメトリーに基づく
二酸化炭素電極が開発され、そして実際に用いられてい
る（このタイプの二酸化炭素電極についての詳細は、例
えば、Ｊ、Ｗ、セハーリングハウス（Ｓｅｖｅｒｉｎｇ
ｈａｕｓ）及びＡ、Ｆ。
フ゛ラドレイ（Ｂｒａｄｌｅｙ）、 Ｊ、八ｐｐｌ、ｒ
’ｈｙｓｉｏ１．，１３．５１５（１９５８）を参照さ
れたい）。しかし、このポテンショメトリックな方式の
二酸化炭素電極は、その構成に原因して、測定に際して
発生するいろいろな問題点を有する。例えば、この方式
では、夾雑物質の影響を受けやすい、感度がネルンスト
の式により左右されるためにあるレヘル以上の感度の向
上を計ることができない、などの問題点がある。
’ｈｙｓｉｏ１．，１３．５１５（１９５８）を参照さ
れたい）。しかし、このポテンショメトリックな方式の
二酸化炭素電極は、その構成に原因して、測定に際して
発生するいろいろな問題点を有する。例えば、この方式
では、夾雑物質の影響を受けやすい、感度がネルンスト
の式により左右されるためにあるレヘル以上の感度の向
上を計ることができない、などの問題点がある。
上記した従来のポテンショメトリックな二酸化炭素電極
のもつ問題点が、合本発明が解決しようとする問題点で
ある。アンペロメトリーに基づく二酸化炭素計測用セン
サーが開発されれば、より高感度な二酸化炭素の定量が
可能になり、いろいろな方面にその用途が拡大すること
が期待される。
のもつ問題点が、合本発明が解決しようとする問題点で
ある。アンペロメトリーに基づく二酸化炭素計測用セン
サーが開発されれば、より高感度な二酸化炭素の定量が
可能になり、いろいろな方面にその用途が拡大すること
が期待される。
本発明者らは、上述の問題点を解決すべく研究を行なっ
た結果、二酸化炭素を資化する微生物の呼吸活性が微生
物近傍の二酸化炭素の濃度変化により変わることに着目
し、この吸収活性の変化を酸素電極により検出して二酸
化炭素濃度の定量を行なうのが問題点の解決につながる
ことを見い出した。
た結果、二酸化炭素を資化する微生物の呼吸活性が微生
物近傍の二酸化炭素の濃度変化により変わることに着目
し、この吸収活性の変化を酸素電極により検出して二酸
化炭素濃度の定量を行なうのが問題点の解決につながる
ことを見い出した。
本発明は、その１つの面によれば、例えば体液のような
溶液中あるいは空気中の二酸化炭素の濃度を測定するた
めの計測方法であって、前記溶液あるいは空気をガス透
過性膜と接触させて二酸化炭素及び酸素を透過させ、膜
を透過せる二酸化炭素をそれを選択的に資化可能な微生
物で資化し、その際にひきおこされる酸素濃度の減少を
酸素電極により電流値として測定し、この電流値の変化
計から二酸化炭素の濃度を測定することを特徴とする二
酸化炭素計測方法にある。
溶液中あるいは空気中の二酸化炭素の濃度を測定するた
めの計測方法であって、前記溶液あるいは空気をガス透
過性膜と接触させて二酸化炭素及び酸素を透過させ、膜
を透過せる二酸化炭素をそれを選択的に資化可能な微生
物で資化し、その際にひきおこされる酸素濃度の減少を
酸素電極により電流値として測定し、この電流値の変化
計から二酸化炭素の濃度を測定することを特徴とする二
酸化炭素計測方法にある。
また、本発明は、そのもう１つの面によれば、上記計測
方法を実施するための計測用センサーであって、酸素電
極と、該酸素電極のカソードの近傍に固定されたもので
あって前記二酸化炭素を選択的に資化可能な微生物と、
前記カソードの全体及び前記微生物のそれぞれを被覆し
たガス透過性膜とを組み合わせて含んでなることを特徴
とする二酸化炭素計測用センサーにある。
方法を実施するための計測用センサーであって、酸素電
極と、該酸素電極のカソードの近傍に固定されたもので
あって前記二酸化炭素を選択的に資化可能な微生物と、
前記カソードの全体及び前記微生物のそれぞれを被覆し
たガス透過性膜とを組み合わせて含んでなることを特徴
とする二酸化炭素計測用センサーにある。
本発明の実施において有利に使用することのできる微生
物は、二酸化炭素を選択的に資化可能な微生物、例えば
ヒドロゲノモナス属、その他の属に属する菌体である。
物は、二酸化炭素を選択的に資化可能な微生物、例えば
ヒドロゲノモナス属、その他の属に属する菌体である。
本発明者らは、ヒドロゲノモナス属ＴＩＴ／ＦＪ−００
０１菌（微工研菌寄第８＋℃号）。
０１菌（微工研菌寄第８＋℃号）。
未同定のＴ ＩＴ／ＦＪ−０００２薗（徽工研菌寄第８
＋’７４号）を用いて、特に好ましい結果を得ることが
できた。
＋’７４号）を用いて、特に好ましい結果を得ることが
できた。
これらの菌体の菌学的諸性質は次の通りである。
１、 ｒｒＴ／ＦＪ−ｏｏｏｔ＠（工業技術院微生物
工業技術研究所、微生物受託番号：微工研菌寄第２＋７
３号）−酸化炭素を主な炭素源、窒素ガスを主な窒素源
、水素ガス及び酸素ガスを化学エネルギー源とし、その
他通常使用される無機化合物と水により増殖させること
が可能な微生物である。
工業技術研究所、微生物受託番号：微工研菌寄第２＋７
３号）−酸化炭素を主な炭素源、窒素ガスを主な窒素源
、水素ガス及び酸素ガスを化学エネルギー源とし、その
他通常使用される無機化合物と水により増殖させること
が可能な微生物である。
ｆａｔ 形態的性質
ビーフェキス０．３％、ペプトン０．５％の寒天培地上
で３０℃で４日間培養するときはＩＸ４〜５ミクロンの
桿菌で直状または油状。７日間培養では、上記の形も若
干残るが大部分は長径が１．９〜２．１ミクロンの短稈
形となる。大部分は単独に存在するが、まれに２個位つ
ながっていることもある。）夜体培俣したときも同様だ
が、閉形の変化に要する時間はやや短縮される。すなわ
ち、多形性を示す。運動性なし。ライフソン（Ｌｅｉｆ
ｓｏｎ）法による染色によっては鞭毛は見当らない。胞
子の形成は見られない。ダラム陰性。非抗酸性。
で３０℃で４日間培養するときはＩＸ４〜５ミクロンの
桿菌で直状または油状。７日間培養では、上記の形も若
干残るが大部分は長径が１．９〜２．１ミクロンの短稈
形となる。大部分は単独に存在するが、まれに２個位つ
ながっていることもある。）夜体培俣したときも同様だ
が、閉形の変化に要する時間はやや短縮される。すなわ
ち、多形性を示す。運動性なし。ライフソン（Ｌｅｉｆ
ｓｏｎ）法による染色によっては鞭毛は見当らない。胞
子の形成は見られない。ダラム陰性。非抗酸性。
（ｂ） 培養的性質
（１） 肉汁寒天平板培養：生育して黄色の平滑で光
沢あるコロニーを形成する。コロニーは円形。色素の拡
散は見られない。
沢あるコロニーを形成する。コロニーは円形。色素の拡
散は見られない。
（２）肉汁寒天斜面培養：肉汁寒天平板培養に同じ。
（３）肉汁液体培養二表面発育は認められない。
粘質物生成のために培養液の粘性がやや増加する。
（４）肉汁ゼラチン穿刺培養：生育しない。液化も見ら
れない。
れない。
（５） リドマスミルク：凝固、液化は見られない。
長時間培養するときはアルカリ性となる。
（Ｃ）生理的性質
硝酸塩の還元：陰性
脱窒反応：陰性
ＭＲテスト：陰性
ｖ−ｐテスト：陰性
インドール生成：陰性
硫化水素の生成：陽性
デンプンの加水分解：陰性
クエン酸の利用（にｏｓｅｒ培地）：陽性クエン酸の利
用（Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ培地）：陽性硝酸塩の利用
：陽性 色素の菌体外生成：陰性 アンモニウム塩の利用：陽性 ウレアーゼ：陽性 オキシダーゼ：陽性 カタラーゼ：陽性 生育の温度範囲 ３０℃付近（２０°Ｃ〜３４’Ｃ）が
良好 生育のｐＨ範囲 ７．０付近（４，０〜８．６）が良好 酸素に対する態度 好気性、但し嫌気性においてわずか
ながら生育す る。
用（Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ培地）：陽性硝酸塩の利用
：陽性 色素の菌体外生成：陰性 アンモニウム塩の利用：陽性 ウレアーゼ：陽性 オキシダーゼ：陽性 カタラーゼ：陽性 生育の温度範囲 ３０℃付近（２０°Ｃ〜３４’Ｃ）が
良好 生育のｐＨ範囲 ７．０付近（４，０〜８．６）が良好 酸素に対する態度 好気性、但し嫌気性においてわずか
ながら生育す る。
０−Ｆテスト（Ｉｌｕｇｈ Ｌｅｉｆｓｏｎ法による）
：陰性炭素源の資化性、酸及びガスの生成（資化性、酸
及びガスの生成があるもの、ないもの、不明瞭なものを
、それぞれ＋、−１力で示す）無機培地による生育性：
無機化合物のみの固体または液体培地で培俣するときは
、水素ガスおよび酸素ガスの共存下に、炭酸ガス又は−
酸化炭素および窒素ガスを固定利用して旺盛に生育する
。
：陰性炭素源の資化性、酸及びガスの生成（資化性、酸
及びガスの生成があるもの、ないもの、不明瞭なものを
、それぞれ＋、−１力で示す）無機培地による生育性：
無機化合物のみの固体または液体培地で培俣するときは
、水素ガスおよび酸素ガスの共存下に、炭酸ガス又は−
酸化炭素および窒素ガスを固定利用して旺盛に生育する
。
以上の性質、特に無機培地で水素ガス、酸素ガス、炭酸
ガス共存下で生育するという著しい特徴によって、木菌
は明らかにヒドロゲノモナス属に分類されると考えられ
る〔バーシーズ・マニュアル・オブ・デターミナティブ
・バタテリオロジイ（Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ Ｍａｎｕａｌ
ｏｆ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｖｅ Ｂａｃｔｅｒｉ
ｏｌｏｇｙ）。
ガス共存下で生育するという著しい特徴によって、木菌
は明らかにヒドロゲノモナス属に分類されると考えられ
る〔バーシーズ・マニュアル・オブ・デターミナティブ
・バタテリオロジイ（Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ Ｍａｎｕａｌ
ｏｆ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｖｅ Ｂａｃｔｅｒｉ
ｏｌｏｇｙ）。
８版、 Ｔｈｅ Ｗｉｌｌｉａｍｓ ＆ Ｗｉｌｋｉｎ
ｓ Ｃｏｍｐａｎｙ／Ｂａｌｔｉｍｏｒｅによる〕。
ｓ Ｃｏｍｐａｎｙ／Ｂａｌｔｉｍｏｒｅによる〕。
しかしながら、ヒドロゲノモナス属は一般に極性鞭毛を
持つとされる点、又ヒドロゲノモナス属については窒素
ガス固定能力が知られておらず、また、例えばヒドロゲ
ノモナス・ニートロ八ＡＴＣＣ１７７０７も窒素ガス固
定能力を示さない点、木菌は既記載のヒドロゲノモナス
属とは異る点があるので、別に属を設けるのが本来適当
かも知れない。
持つとされる点、又ヒドロゲノモナス属については窒素
ガス固定能力が知られておらず、また、例えばヒドロゲ
ノモナス・ニートロ八ＡＴＣＣ１７７０７も窒素ガス固
定能力を示さない点、木菌は既記載のヒドロゲノモナス
属とは異る点があるので、別に属を設けるのが本来適当
かも知れない。
しかし一方、過去において本菌と同様の性質を持つ菌が
分離され、窒素ガス固定能力を知られないままにヒドロ
ゲノモナス属に分類されている菌も当然あると考えられ
る。従って本菌も差し当りヒドロゲノモナス属とするの
が適当と考える。
分離され、窒素ガス固定能力を知られないままにヒドロ
ゲノモナス属に分類されている菌も当然あると考えられ
る。従って本菌も差し当りヒドロゲノモナス属とするの
が適当と考える。
２、 ＴＩＴ／ＦＪ−０００２菌（工業技術院微生物
工業技術研究所、微生物受託番号：微工研菌寄第ｇ４’
７４号）木閑の同定は完了していない。しかし、科学的
性質として、二酸化炭素を資化する微生物であることは
すでに６’ｆｌ Ｅ’２済みである。また、本菌は好熱
性を有すると考えられる。
工業技術研究所、微生物受託番号：微工研菌寄第ｇ４’
７４号）木閑の同定は完了していない。しかし、科学的
性質として、二酸化炭素を資化する微生物であることは
すでに６’ｆｌ Ｅ’２済みである。また、本菌は好熱
性を有すると考えられる。
上記した微生物は、この技術分野において一般的に用い
られている手法により酸素電極上に固定することができ
る。微生物をその呼吸活性を維持させたま＼膜中に固定
化する微生物膜の調製法としては、例えば、微生物を化
学的に膜に結合させる方法（共有結合法）、微生物を合
成高分子や天然高分子マトリックス中に包括固定化する
方法（包括法）、物理的に膜に吸着させる方法（吸着法
）などがある。多孔性ニトロセルロースの膜に微生物を
吸着固定して微生物膜を調製するのがとりわけ有利であ
る。
られている手法により酸素電極上に固定することができ
る。微生物をその呼吸活性を維持させたま＼膜中に固定
化する微生物膜の調製法としては、例えば、微生物を化
学的に膜に結合させる方法（共有結合法）、微生物を合
成高分子や天然高分子マトリックス中に包括固定化する
方法（包括法）、物理的に膜に吸着させる方法（吸着法
）などがある。多孔性ニトロセルロースの膜に微生物を
吸着固定して微生物膜を調製するのがとりわけ有利であ
る。
酸素濃度の減少を測定するために用いられる酸素電極と
しては、ポーラ口型、ガルバニ型などの酸素電極をあげ
ることができる。特にガルバニ型の酸素電極は、特別な
増幅器の使用が不要となるので、有利に使用することが
できる。
しては、ポーラ口型、ガルバニ型などの酸素電極をあげ
ることができる。特にガルバニ型の酸素電極は、特別な
増幅器の使用が不要となるので、有利に使用することが
できる。
また、二酸化炭素及び酸素を透過させるために用いられ
るガス透過性膜としては、シリコーンゴム膜や含ふっ素
高分子膜、例えばテフロン（商品名）のようなポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜、テトラフルオロエ
チレンとへキサフルオロプロピレンの共重合体（ＦＥＰ
）の膜などをあげることができる。
るガス透過性膜としては、シリコーンゴム膜や含ふっ素
高分子膜、例えばテフロン（商品名）のようなポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜、テトラフルオロエ
チレンとへキサフルオロプロピレンの共重合体（ＦＥＰ
）の膜などをあげることができる。
本発明の作用の理解を容易ならしめるため、添付の第１
図を参照しながら本発明の二酸化炭素計測用センサーの
原理を説明する。
図を参照しながら本発明の二酸化炭素計測用センサーの
原理を説明する。
溶液中あるいは空気中の二酸化炭素（ＣＯ２）及び酸素
（０□）は、図示される通り、ガス透過性膜１を透過し
た後、固定化微生物膜２の微生物３の近傍に到達する。
（０□）は、図示される通り、ガス透過性膜１を透過し
た後、固定化微生物膜２の微生物３の近傍に到達する。
微生物３は、二酸化炭素を資化し、この際呼吸活性が盛
んになり酸素が消費され、したがって、膜近傍の酸素ン
震度が低下する。
んになり酸素が消費され、したがって、膜近傍の酸素ン
震度が低下する。
この酸素濃度の低下用を、酸素が透過可能なガス透過性
膜４を介して酸素電極（カソード）５に到達する酸素量
から測定し、結果としてひきおこされる電流値の低下を
ベースとして二酸化炭素濃度を測定することができる。
膜４を介して酸素電極（カソード）５に到達する酸素量
から測定し、結果としてひきおこされる電流値の低下を
ベースとして二酸化炭素濃度を測定することができる。
従来、二酸化炭素はアンペロメトリックに測定すること
ができなかったけれども、本発明では、酸素電極をトラ
ンスデューナとして用いることにより、このようなアン
ペロメトリックな二酸化炭素の定量が可能になった。
ができなかったけれども、本発明では、酸素電極をトラ
ンスデューナとして用いることにより、このようなアン
ペロメトリックな二酸化炭素の定量が可能になった。
本例では、第２図に黙示されるような構造をもった二酸
化炭素計測用センサーを製作した。図中の７は酸素電極
本体であり、カソード（ＰＬ）５及びアノード（Ｐｂ）
６を有している。この電極の場合、電解液８としてＩＮ
ＫＯＩＩを使用した。酸素電極７は、そのカソード５
の部分が完全に覆われるようにテフロン（商品名）製の
ガス透過性膜４で被覆されている。さらに、この膜４の
外側に配置された微生物３の固定化膜２もまたテフロン
製のガス透過性膜１で被覆されでいる。９は、ガス透過
性膜を固定するための輪ゴム（０リングでもよい）であ
る。このセンサーの製作例を以下に示す： 予め殺菌した坂ロフラスコに、ビーフェキス０．３％、
ペプトン０．５％及び藤留水９９．２％からなる液体培
地１００ｍ ７！を加えた。この培地にヒドロゲノモナ
ス属ＴＩＴ／ＦＪ−０００１菌（微工研菌寄第ｓ＋゛了
３号）を接種し、好気的条件下で３０℃で４日間培養し
た。次いで、菌を培地ごと５ｍｆｆの量で採取し、これ
を孔径０．２μｍの多孔性ニトロセルロース製多孔膜上
に吸引濾過し、０．０５Ｍ ＫＩＩｚＰＯ４／ Ｎａ０
１１？２ＪｉＪｉ液（ｐＨ５，５）で洗浄した。
化炭素計測用センサーを製作した。図中の７は酸素電極
本体であり、カソード（ＰＬ）５及びアノード（Ｐｂ）
６を有している。この電極の場合、電解液８としてＩＮ
ＫＯＩＩを使用した。酸素電極７は、そのカソード５
の部分が完全に覆われるようにテフロン（商品名）製の
ガス透過性膜４で被覆されている。さらに、この膜４の
外側に配置された微生物３の固定化膜２もまたテフロン
製のガス透過性膜１で被覆されでいる。９は、ガス透過
性膜を固定するための輪ゴム（０リングでもよい）であ
る。このセンサーの製作例を以下に示す： 予め殺菌した坂ロフラスコに、ビーフェキス０．３％、
ペプトン０．５％及び藤留水９９．２％からなる液体培
地１００ｍ ７！を加えた。この培地にヒドロゲノモナ
ス属ＴＩＴ／ＦＪ−０００１菌（微工研菌寄第ｓ＋゛了
３号）を接種し、好気的条件下で３０℃で４日間培養し
た。次いで、菌を培地ごと５ｍｆｆの量で採取し、これ
を孔径０．２μｍの多孔性ニトロセルロース製多孔膜上
に吸引濾過し、０．０５Ｍ ＫＩＩｚＰＯ４／ Ｎａ０
１１？２ＪｉＪｉ液（ｐＨ５，５）で洗浄した。
次いで、上記のようにして菌を濾過した膜２を、第２図
に示されるように、菌体３のついている側をガルバニ型
の酸素電極７のカソード５の面に向けて配置し、さらに
その外側を菌体固定膜２及び酸素電極のカソード５の部
分が完全に覆われるようにテフロン製のガス透過性膜ｌ
で被覆した。最後に、輸ゴム９で固定することによって
、図示の二酸化炭素センサーが完成した。
に示されるように、菌体３のついている側をガルバニ型
の酸素電極７のカソード５の面に向けて配置し、さらに
その外側を菌体固定膜２及び酸素電極のカソード５の部
分が完全に覆われるようにテフロン製のガス透過性膜ｌ
で被覆した。最後に、輸ゴム９で固定することによって
、図示の二酸化炭素センサーが完成した。
本例では、二酸化炭素計測の一例として、緩衝液中の溶
存二酸化炭素濃度の測定を行なった。二酸化炭素によっ
て溶存酸素？り度が変化することが考えられたので、ｐ
Ｈを５〜８に保った緩衝液中に炭酸塩溶液を加え、炭
酸イオンの一部を溶存二酸化炭素に変え、測定した。以
下にこの測定の実際を示す： 上記のようにして製作した二酸化炭素センサーを０．０
５Ｍ ＫＨｚＰＯａ／ＮａＯＨ４ｌ衝液（３０°ｃ、ｐ
Ｈ５，５）５０ｍ６中に浸漬し、安定するまで放置した
。次いで、この緩種ｉ？夜中にＩ Ｍ Ｋ２ＣＯ，を１
００μｌずつ添加していった（第３図の矢印参照）。第
３図の時間応答の挙動を示すグラフから判るように、測
定は１２分間隔で行ない、また、センサーは約３分程度
でほぼ定常状態に達した。
存二酸化炭素濃度の測定を行なった。二酸化炭素によっ
て溶存酸素？り度が変化することが考えられたので、ｐ
Ｈを５〜８に保った緩衝液中に炭酸塩溶液を加え、炭
酸イオンの一部を溶存二酸化炭素に変え、測定した。以
下にこの測定の実際を示す： 上記のようにして製作した二酸化炭素センサーを０．０
５Ｍ ＫＨｚＰＯａ／ＮａＯＨ４ｌ衝液（３０°ｃ、ｐ
Ｈ５，５）５０ｍ６中に浸漬し、安定するまで放置した
。次いで、この緩種ｉ？夜中にＩ Ｍ Ｋ２ＣＯ，を１
００μｌずつ添加していった（第３図の矢印参照）。第
３図の時間応答の挙動を示すグラフから判るように、測
定は１２分間隔で行ない、また、センサーは約３分程度
でほぼ定常状態に達した。
第４図は、上記のような測定により得られたセンサーの
検量線である。この図から、Ｋ、ＣＯ，ｌ濃度の変化（
溶存二酸化炭素濃度の変化）に対１．シシてセンサーの
電流値が減少し、この電流値の変化Ｖから溶存二酸化炭
素濃度を測定できることが到る。
検量線である。この図から、Ｋ、ＣＯ，ｌ濃度の変化（
溶存二酸化炭素濃度の変化）に対１．シシてセンサーの
電流値が減少し、この電流値の変化Ｖから溶存二酸化炭
素濃度を測定できることが到る。
また、第５図は、第４図のＫｚＣ０３Ｃ度に代えてＣＯ
ｚ？７４度を示した検量線である。
ｚ？７４度を示した検量線である。
以上のような一連の測定を経て、二酸化炭素、・帰度と
電流減少量との間には２００μｌｍ以下の？眉度範囲で
比例関係が認められた。また、感度について調べたとこ
ろ、ｉ ｐｐｍ程度の二酸化炭素の濃度変化まで十分に
測定可能であった。
電流減少量との間には２００μｌｍ以下の？眉度範囲で
比例関係が認められた。また、感度について調べたとこ
ろ、ｉ ｐｐｍ程度の二酸化炭素の濃度変化まで十分に
測定可能であった。
本発明によれば、二酸化炭素センサーをアンベロメトリ
ンクに製作することができるので、夾雑物質の影１！を
残らし、従来のポテンショメトリックな二酸化炭素電極
よりも高感度な計測を可能にすることができ、また、セ
ンサーの応用分野も拡げるごとができる。また、本発明
によれば、ガルバニ型酸素電極の使用により、より簡単
な計測が可能になる。
ンクに製作することができるので、夾雑物質の影１！を
残らし、従来のポテンショメトリックな二酸化炭素電極
よりも高感度な計測を可能にすることができ、また、セ
ンサーの応用分野も拡げるごとができる。また、本発明
によれば、ガルバニ型酸素電極の使用により、より簡単
な計測が可能になる。
第１図は、本発明の二酸化炭素センサーの原理図、
第２図は、本発明の二酸化炭素センサーの好ましい一例
を示した構造図、 第３図は、本発明のセンサーを用いて得られる時間応答
の挙動を示すグラフ、そして 第４図及び第５図は、それぞれ、本発明のセンサーの検
量線である。 図中、■及び４はガス透過性膜、２は固定化微生物膜、
３は微生物、そして５は酸素電極のカソードである。 二酸化炭素センサーの原理図 第１図 １．４・・・ガス透過性膜 ２・・・固定化微生物膜 ３・・・微生物 ５・・・酸素電極のカソード 二酸化炭素センサーの構造図 第２ 図 時間 （ｍルｎ） 第３１ に２ＣＯ３６度（ｍＭ） 第４０
を示した構造図、 第３図は、本発明のセンサーを用いて得られる時間応答
の挙動を示すグラフ、そして 第４図及び第５図は、それぞれ、本発明のセンサーの検
量線である。 図中、■及び４はガス透過性膜、２は固定化微生物膜、
３は微生物、そして５は酸素電極のカソードである。 二酸化炭素センサーの原理図 第１図 １．４・・・ガス透過性膜 ２・・・固定化微生物膜 ３・・・微生物 ５・・・酸素電極のカソード 二酸化炭素センサーの構造図 第２ 図 時間 （ｍルｎ） 第３１ に２ＣＯ３６度（ｍＭ） 第４０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶液中あるいは空気中の二酸化炭素の濃度を測定す
るための計測方法であって、前記溶液あるいは空気をガ
ス透過性膜と接触させて二酸化炭素及び酸素を透過させ
、膜を透過せる二酸化炭素をそれを選択的に資化可能な
微生物で資化し、その際にひきおこされる酸素濃度の減
少を酸素電極により電流値として測定し、この電流値の
変化量から二酸化炭素の濃度を測定することを特徴とす
る二酸化炭素計測方法。 ２、前記ガス透過性膜がシリコーンゴム膜である、特許
請求の範囲第１項に記載の二酸化炭素計測方法。 ３、前記ガス透過性膜が含ふっ素高分子膜である、特許
請求の範囲第１項に記載の二酸化炭素計測方法。 ４、前記微生物がヒドロゲノモナス属に属する菌体であ
る、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記
載の二酸化炭素計測方法。 ５、前記酸素電極がガルバニ型酸素電極である、特許請
求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の二酸化
炭素計測方法。 ６、溶液中あるいは空気中の二酸化炭素の濃度をアンペ
ロメトリーに基いて測定するための計測用センサーであ
って、酸素電極と、該酸素電極のカソードの近傍に固定
されたものであって前記二酸化炭素を選択的に資化可能
な微生物と、前記カソードの全体及び前記微生物のそれ
ぞれを被覆したガス透過性膜とを組み合わせて含んでな
ることを特徴とする二酸化炭素計測用センサー。 ７、前記酸素電極がガルバニ型酸素電極である特許請求
の範囲第６項に記載の二酸化炭素計測用センサー。 ８、前記ガス透過性膜がシリコーンゴム膜である、特許
請求の範囲第６項又は第７項に記載の二酸化炭素計測用
センサー。 ９、前記ガス透過性膜が含ふっ素高分子膜である、特許
請求の範囲第６項又は第７項に記載の二酸化炭素計測用
センサー。 １０、前記微生物がヒドロゲノモナス属に属する菌体で
ある、特許請求の範囲第６項〜第９項のいずれか１項に
記載の二酸化炭素計測用センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219172A JPS6280549A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 二酸化炭素計測方法及び計測用センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219172A JPS6280549A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 二酸化炭素計測方法及び計測用センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6280549A true JPS6280549A (ja) | 1987-04-14 |
| JPH059739B2 JPH059739B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16731326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60219172A Granted JPS6280549A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 二酸化炭素計測方法及び計測用センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6280549A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100629683B1 (ko) * | 1999-11-02 | 2006-09-29 | 김태진 | 필름의 산소 투과도 측정 장치 및 이를 이용한 산소투과도 측정방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836736A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-03 | Toyota Motor Corp | 車両用表示方式 |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP60219172A patent/JPS6280549A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836736A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-03 | Toyota Motor Corp | 車両用表示方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100629683B1 (ko) * | 1999-11-02 | 2006-09-29 | 김태진 | 필름의 산소 투과도 측정 장치 및 이를 이용한 산소투과도 측정방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059739B2 (ja) | 1993-02-05 |
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