JPS63223541A - 溶剤中に溶解している物質の含有量を浸透圧セルにより測定するための方法および装置 - 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】 本発明は、浸透圧セル内の静液圧測定するための圧力測
定装置および溶剤に対して可能な限り高い伝導性と物質
に関して充分に大きな保持能力を備えかつ浸透圧セル内
に存在している浸透圧計の溶液を物質の含有量が調べら
れるべき溶液と結合している膜とを備た可能な限り剛性
の壁体を備えている浸透圧セルにより溶剤内に溶解して
いる物質の含有量を決定する方法であって、この方法に
あって先ず膜を介して浸透圧計の溶液と結合される適当
な溶液並びにして適当な浸透圧計の溶液を使用して作業
圧Ｐ０を調節し、検出し、その後溶液を調べるべき溶液
と交換した後浸透圧セル内で生じる圧力経過から調べる
べき溶液中の一種類或いは多種類の非透過性の物質およ
び透過性の物質を定量するようにして行う、浸透圧セル
により溶剤内に溶解している物質の含有量を定量する方
法に関する。

更に本発明は、少なくとも一つの容器と圧力測定装置を
備えた浸透圧セルから成る少なくとも一つの測定ヘッド
とを備えており、上記浸透圧セルが金属或いは合成物質
から成る剛性の壁部を備えており、その膜が可能な限り
高い弾性モジュール、溶剤に対する可能な限り高い伝導
性および調べるべき溶液内に存在している物質に対する
充分に大きな保持能を有しており、この場合浸透圧セル
の容量の膜の有効な表面に対する比率が最高０．　２ｍ
ａ＋であり、かつ一つ或いは多数の測定ヘッドが容器内
に浸漬されており、一つ或いは多数の容器に選択的に作
業圧Ｐ０を調節するための溶液（基準溶液）、調べるべ
き溶液および場合によっては秤量溶液を装填可能に構成
されている、溶剤内に溶解した物質の含有量を定量する
ための装置に関する。

上記の方法および装置はドイツ連邦共和国公開特許公報
筒３５　２５　６６８−！！から公知である。この方法
および装置は、二つ或いは多数の物質（膜に対して透過
性の物質および一つ或いは多数の非透過性の物質）が溶
液内に存在している際この溶液内でのこれら物質の含有
量を定量するのに役立つ。

上記のドイツ連邦共和国公開特許公報筒３５２５．６６
８号から、調べるべき溶液と純粋な溶剤との交換が充分
に迅速に行われた後浸透圧セル内の圧力経過から生じる
最低圧力Ｐ　＋７を並びに引続いて生じる圧力上昇の後
発生する最終圧力Ｐアを測定し、その後圧力差Ｐ、−Ｐ
　Ｅから較正値に応じて調べるべき溶液内の一つ或いは
多数の物質の含有量を、そして差ｐ　ｔ−ｐｍｉｎから
溶液内の透過性の物質の含有量を検出するやり方（方法
Ｔａ）が公知である。この場合、調べるべき溶液内の非
透過性の （ｃ　’　ｉ、、＋）物質と透過性の（Ｃ’ｌ）物質の
含有量を非透過性の物質と透過性の物質とを異なる公知
の濃度で含有している異なる溶液を含有している測定系
の較正により検出し、この場合透過性の成分の定量の際
較正溶液が非透過性の物質を調べるべき溶液とほぼ等し
い濃度で含有しており、その後透過性の物質の濃度がグ
ラフ （ｐ　　ｔ−ｐ　１１）＝ｆ　　（ｃ　’　　、　）か
ら、および非透過性の物質の濃度がグラフ（Ｐ　　ｏ　
　　ＰＥ　　）＝ｇ　　（Ｃ’　　ｔ＋＊ｐ＞）　　　
　　　　　　　　　　　　　ｈ’ら得られるように留意
して作業が行われる。

（Ｐｔ　　Ｐ　−ｉ−）・ｇ　（Ｃ’　ｔａｐ　）はど
んな場合にあっても直線であり、一方 （ｈ　　Ｐ　、ｔ−）□ｆ　（Ｃ’　−）は、ｔ、＋７
がσ５　・Ｃ’ｓ／Ｐ　＋＊ｉｎに依存しているので直
線形と異なる。

更にドイツ連邦共和国公開特許公報筒３５２５　６６８
号から、調べるべき溶液を溶剤と交換された後、浸透圧
セル内で生じる最低圧力Ｐ　１ｌｌｉｌｌ　、この最低
圧力Ｐ１わが生じる時間Ｌ＋ｓ’ｉｎ上記の最低圧力に
引続いて行われる指数の圧力上昇に関する速度定数に１
および圧力上昇後に生じる最終圧力ＰＥを検出し、その
後透過性物質Ｓの含有＠ｃ　’　、を以下の関係式（１
）、即ち ｔ＋ｉ−ｐ□７゜ σ、・ＲＴ−ｃ’ｓ　−ｅｘｐ（−ｋｓ・ｔ　ｓｉｎ　
）　　（１）式中 Ｒ＝８：３１４３４　Ｊ／’　Ｋ　ｍｏｌ　。

Ｔ−絶対温度 σ１−８の反射係数 を意味する） から、そして一つ或いは多数の非透過性の物質の含有量 Ｃ’ｉ＋＊ｐを以下の関係式（２）から、即ち、Ｐａ　
−Ｐｔ　＝ＲＴ−Ｃ’＝−（２）から算出するやり方（
方法１ｂ）が知られている。

これらの公知の方法を実施する際、可能な限り剛性の浸
透圧セルが使用される。即ち剛性の壁部と剛性の膜とを
備えた浸透圧セルが使用され、従ってこれらの方法を実
施する間浸透圧セルの容量の変化は看過し得る。この場
合に関しては関係式（１）と（２）が適用される。

しかし、膜および浸透圧セルが充分に剛性でなく、かつ
この定量を行っている際に生じるこの浸透圧セルの容量
の変化が看過し得ない場合は、容量弾性モジュールεを
これに適した装置で検出し、これに応じて透過性の物質
の含有量ＣＯ５が以下の関係式（３＞　、ｒ！ＩＩちか
ら、および非透過性の物質の含有＠Ｃ’　ｉ、。

が以下の関係式、即ち から得られる。

方法１ａと方法Ｉｂにあって使用される膜は溶剤に関し
て可能な限り高い伝導性および物質に関して充分に大き
な保持能を有していなければならない、膜のこの保持能
は物質にとって以下の場合にあって充分に大きい０ｍち
、この膜による透過性の物質の交換が膜を経て行われる
純粋な溶剤の交換に比して、この純粋な溶剤の交換相の
間通過性の物質の交換が僅かに過ぎない場合、および更
に膜による非透過性の物質の交換が透過性の物質の交換
に比して、透過性の物質の交換の問罪透過性の物質の交
換が著しく行われないように遅延されている場合、即ち
透過性の物質に関する速度定数に、が非透過性の物質の
交換に比して充分に大きい場合、即ち、調べている問罪
透過性の物質が実際に膜を経て到達しない場合に大きい
。このことは他方では、使用される膜にあって、方法を
実施する間取る物質が純粋な溶剤に比して充分に遅延さ
れるが、非透過性の物質に対しては充分に迅速に膜を経
て到達する際、この物質は透過性であると見なし得るこ
とを意味している。相応して、成る物質が方法を実施す
る間実際に膜を経て到達しない場合この物質は非透過性
であると見なし得る。

また相応してこの意味において成る物質は、膜内におけ
るその透過性（即ちに、　）が充分に小さい場合反射係
数σ、〈１であるにもかかわらず、実際に非透過性であ
ることがある。

これの公知の方法にあっては、作業圧Ｐ０を調節するた
め浸透圧セル内において浸透圧計の溶液として、内に非
透過性の物質が存在している溶液が使用される。従って
膜を介して浸透圧差が生じるので浸透圧セル内に静水圧
の作業圧Ｐ０が形成される。

調べるべき溶液の溶剤との交換は、純粋な溶剤が膜を経
て流れるための、秒単位の範囲にある半減期に比して極
めて迅速に経過しなければならない。

公知の択−適な方法１ｂを実施する際は第一の方法１ａ
に比して、両溶液（溶剤と調べるべき溶液）の交換工程
の開始から最低圧力Ｐａ１ｎが発生するまでの時間ｊ　
ｖａｉｎ並びに最低圧力後に膜を経て行われる透過性の
物質の透過の結果である圧力上昇のための速度定数に、
も付加的に検出される。更に、方法Ｉｂを実施する以前
に使用される膜および使用される溶剤にあって物質定数
である反射係数σ、も公知方法で検出される。

ドイツ連邦共和国公開特許公報第３５２５６６８号から
更に、方法■と称せられる方法が知られている。この方
法は方法変形Ｉ［ａとｎｂとから成る。この公知方法に
あっては、溶剤と二つの物質を含んでいる調べるべき溶
液の交換ｔ が測定され、この値で較正値或いは以下の関係式（５）
、即ち から結果値 Ｘ（・σ”Ｃｔ−σ２°ｃｔ　　　（６）が検出される
。

この式において Ａｏは膜の有効な表面、 ■。は浸透圧セルの容量、 ｔ、ｐは膜の液圧伝導性、 εは浸透圧セルの容量弾性モジュール、Ｒ＝８．３１４
３４　Ｊ／’　Ｋモル、Ｔは絶対温度 Ｃ１は物質１の反射係数 ＣＩは物質１の含有量、 Ｃ２は物質２の反射係数 Ｃ２は物質２の含有量 である。

方法変形ＩＩａにより、結果値Ｘ、の検出と平行して記
載された方法により、物質に関して他の測定を異なる保
持能を備えた膜を有する第二の浸透圧セルにより行う。

この場合膜の結果値、即ち ＸＺ、σ・ＣＩ＋σ２・Ｃｚ　　　　　（７）が検出さ
れ、引続き検出された二つの結果値Ｘ、とＸ２により両
物質の含有量が検出される。

方法変形ｎｂにより他の測定が方法１ａ或いは方法１ｂ
による第二の浸透圧セルで行われる。

この場合物質のためには以下に述べるような保持能を備
えた膜が使用される。即ち、使用された膜に関して一方
の物質が透過性であり、他方の物質が非透過性であり、
かつこの場合膜が透過性の物質の含有量或いは非透過性
の物質の含有量のみを検出するのに充分であり、かつ結
果値Ｘ、を使用して両物質の含有量が計算されるような
保持能を有する膜が使用される。

結果値Ｘ＋　とこれと平行して結果値Ｘ２が決定される
方法変形ＩＩａの実施のため、浸透圧セルの時間定数が
充分に小さく選択される。充分に小さいと言うことは例
えば、混合工程を観察した場合、この混合工程の時間定
数が浸透圧セル内の混合工程に比して大きいことを意味
する。

即ち、浸透圧セルのに一値 八〇 に−□・ｔ、ｐ・ε・ＲＴ ■。

が充分に大きい場合のことである。このことは、□、Ｌ
ｐとεが浸透圧セルのもしくはその■。

構造上の特有の値であるので、浸透圧セルを適当に選択
することによって生じる。他方、濃度が変化することに
より生じる圧力／時間曲線の初期の線状の経過は測定系
内における二つの溶液の交換の際生じる混合相の持続時
間と比較して充分に長くなければならない。

反射定数σ１とσ、は予め決定することが可能である。

σ、もしくはＣ２を決定するため、公知濃度の物質１も
しくは２が示す初期傾向を（公知の濃度での）非透過性
の物質の添加の際に与えられる初期傾向と比較される。

方法変形ＩＩａにあっては両浸透圧セルの膜は、値σ、
とσ、“およびＣ２とＣ２”が充分に異なるように選択
される。

使用される浸透圧セルのための定まった値には較正によ
って決定するのが有利である。

容器或いは管導管内における溶液の交換の際に生じる溶
液の短時間の混合は、浸透圧セル内の初期圧力降下が不
正確に決定される結果を産む。溶液が完全に交換されて
始めて、圧力／時間−曲線の線状の経過が可能となり、
この線状の経過から方法■を実施する際に初期傾向が定
量される。

方法変形１１ａは方法１−ａおよびＩｂよりも迅速な両
物質の含有量の定量を可能にする。何故なら後者の方法
にあっては全圧力曲線の経過を最終値Ｐ、が達せられる
まで待たなければならないからである。この経過のため
にはもちろん方法Ｉ［ａを実施する際に（方法ｎｂにお
いてもまた同様であるが）二つの浸透圧セルを必要とす
るが、これに対して方法１ａ或いは方法１ｂを実施する
際は各々一つの浸透圧セルを必要とするに過ぎな。

平行測定が圧力差（ＰｇＰｍｉ−）もしくは（Ｐｏ　　
ｐｇ）の定量を介して行われる方法■ｂによっても、一
方の物質の含有量が一定であり、他方の物質の含有量の
みが測定されてなければならない場合のための物質の含
有量のより迅速な定量が可能である。

もちろん、差し当たり物質の含有量の定量が重要ではな
く、容器或いは管導管内に存在している溶液中の濃度変
動の時点の定量が重要である場合、定量は平行測定を行
うことなく方法■により行われる。即ち、ただ一つの浸
透圧セルによってのみこの浸透圧セル内の圧力降下が定
量される。このような方法で浸透圧セルを制御装置或い
は警告装置として使用することができる。

物質の含有量の定量のための適用分野は特に高分子の非
透過性の物質以外に低分子の透過性の物質の定量がある
０例えば一つの適用分野として、アルコール性物質醗酵
工程の間のアルコール（透過性物質）と砂糖（非透過性
物質）の含有量の定量が挙げられる。このような定量は
アルコール飲料物の製造にも、また工業用アルコールの
製造にも重要である。これらの公知の方法は人間の血中
アルコール濃度の検出にも適用できる。

他の適用例は化学的な操作方法にあって生じる、水溶液
中の有機溶剤（例えば、エタノール、メタノール、プロ
パツール、エステル類、エタノール、アセトン等）の含
有量の定量である。

化学工業における他の適用分野は排水中の溶剤残存物、
塩類および他の有害物質の定量である。

更に公知の方法は透析工程の監視に適用可能である。

公知方法■の特別な適用例は、例えば醸造産業において
或いは食料品加工産業において清浄剤（例えば水道水）
と製品（例えばビール）間の交代の際に生じる溶液交代
の迅速な認知への適用である。

一定の場所における溶液交代の時点の迅速な定量は製品
の損失を僅かな範囲に留める。更に、方法■は、例えば
タンク、管導管等における漏洩を迅速に生じる濃度変化
によって認識するための警告系としてのただ一つの浸透
圧セルとの組合わせでも使用可能である。

従って公知の方法は多様な適用可能性を提供し、この場
合もちろん、例えば物質の高−い濃度を比較的限られた
精度でしか測定できないと言う欠点がある。

本発明の課題は、公知の方法を改善し、この方法により
、高い濃度で存在している物質の含有量でも極めて高い
絶対的な精度で、例えば０゜０１重量％の範囲で定量し
得るようにすることである。

この課題は本発明により、物質の含有量を微細に定量す
るために基準溶液としての溶液と浸透圧計の溶液とを、
作業圧Ｐ０を調節するために浸透圧計の溶液中の過剰の
非透過性の物質が基準溶液に対して８０ｍ０５ｍより多
くない物質を含んでいるように選択すること、 浸透圧計の溶液に調べるべき物質を含ませ、この際浸透
圧計の溶液中の物質と調べるべき溶液中の物質の含有量
の差がそれぞれ７０ＩＩＩＯ３ＩＩ＋より多（ないよう
すること、および 調べるべき溶液中のの物質の全含有量が浸透圧計の溶液
中の物質の含有量の考慮の下に決定することによって解
決される。

本発明による方法にあっては、公知の方法と相違して、
透過性の物質と非透過性の物質の浸透圧の差測定が行わ
れ、この場合圧力測定のために特別感受性の高い圧力変
換器が使用される。

基準溶液が、その含有量が定量される物質を既に調べる
べき溶液に比される濃度で含有しているので、この物質
の濃度は膜の両側において浸透的にその浸透作用が互い
に相殺される。従って浸透圧セルは物質のこのセルにわ
たる濃度差のみを成る程度ｒ感知１する。作業圧Ｐ０の
絶対的な高さはこれらの条件下で付加的に小室内に・含
有されている非浸透性の物質の濃度から生じる。

方法１ａおよびＩｂにあって本発明による処理を行う際
、ＰｏＰｔが一つ或いは多数の非透過性の物質の濃度（
含有量）に関する差を、そしてＰＥＺｉｎは透過性の物
質の濃度に関する差を与える。上記のことから基準溶液
中の物質のその都度の所定の濃度を考慮して物質の全濃
度が高い精度で検出される。

公知の方法Ｉの変形として、最小の値でのの変花からＰ
。−ＰＥが決定される。この方法を実施する際にも本発
明による処理の適用によって ｄ”Ｐ ｄｊ”　　ｗｉｎ の定量における精度が増大する。

方法■により、初期傾向 から差温度が検出され、この場合ＰＩ！は別個に定量さ
れる。透過性の物質と非透過性の物質を異なる濃度比で
含存する二つの基準溶液を使用した際これらのい濃度は
開始傾向の二つの測定から決定され、この場合反射係数
は予め決定しておくことが可能である。

本発明による特に有利な方法変形は、溶液内の物質含有
量の所定基準含有量との僅かな差を定量するために溶液
を基準溶液として基準含有量を有する溶液を使用し、か
つ物質の基準含有量とこれに加えて非透過性の物質を過
剰量を含む溶液を浸透圧計の溶液として使用することで
ある。

この方法変形は、特に方法Ｕａを基礎として、即ち初期
傾向による含有量の定量に、タンク、管導管および類似
物内の溶液（例えば排水）の濃度を検出する可能性およ
びこの際基準濃度を基準溶液として使用した際上記濃度
を調整する可能性を提供する。

本発明による方法を実施するにあたって、調べるべき溶
液に関する基準溶液の交代が行われた際一時的の圧力変
動が相応して僅かであり、従って高分析能の圧力変換器
を使用することが可能である。しかし、このような条件
の下では正確な測定には測定中に温度が充分に一定であ
る必要がある。特にこの場合、物質の含有量の定量され
るべき差を２０１１ＩＯ３１１１とし、測定位置におけ
る溶液の温度を一定に保持するのが有利である。

既に上に記載した適用例以外に、本発明による方法は一
般に、異質物質の高い濃度以外に物質の低い濃度を定量
するために、例えば血中アルコール濃度を定量するのに
使用することが可能である。他の適用例は化学工業分野
および製薬工業分野並びにバイオテクノロジーの分野お
よび食料品製造工業の分野における物質の濃度の微細調
整の目的での適用である。

本発明による方法を実施するには、少なくとも一つの容
器と圧力測定装置を備えた浸透圧セルから成る少な（と
も一つの測定ヘッド（測定へラドａ）とを備えており、
上記浸透圧セルが金属或いは合成物質から成る剛性の壁
部を備えており、その膜が可能な限り高い弾性モジュー
ル、溶剤に対する可能な限り高い伝導性および調べるべ
き溶液内に存在している物質に対する充分に大きな保持
能を有している装置が適している。浸透圧セルの容量の
膜の有効な表面に対する比率は最高０．２ｍｍである。

一つ或いは多数の測定へッ、ドは容器内に浸漬可能であ
り、この場合容器は選択的に作業圧Ｐ０を調節するため
の溶液（基準溶液）、調べるべき溶液および場合によっ
ては較正溶液を供給可能である。

この装置の本発明による特徴は、測定位置において溶液
の温度を一定に保持するために働く装置が設けられてい
ることである。

本発明による装置の有利な実施形にあっては、浸透圧セ
ルに浸透圧計の溶液のための開閉可能な供給導管と排出
導管が設けられている。

更に本発明による方法を実施するには、貯留容器と圧力
測定装置を備えた浸透圧セルと容器とから成る少なくと
も一つの測定ヘッド（測定ヘッドｂ）を備えており、こ
の場合浸透圧セルが金属或いは合成物質から成る剛性の
壁部を備えており、このセルの膜が溶剤に対して可能な
限り高い伝導性と調べるべき溶液内に存在している物質
に対して充分に大きな保持能を有している。浸透圧セル
の容量の膜の有効な表面に対する比率はこの装置にあっ
ても最高０．２ｍｍである。容器は可能な限り剛性のの
膜を介して浸透圧セルと結合しており、かつ調べるべき
溶液に関する作業圧Ｐ。を調整するための溶液（基準溶
液）のための並びに場合によっては較正溶液のための供
給導管および排出導管を備えている。容器の供給導管お
よび排出導管並びに容器内室は、この容器内に供給され
る溶液が可能な限り迅速に容器内に充填されるように形
成されている。作業圧Ｐ０を調節するための溶液用の貯
溜容器は一つ或いは多数の測定ヘッドの容器のための供
給導管と結合している。更に、一つ或いは多数の測定ヘ
ッドの容器のための供給導管と結合しておりかつ調べる
べき溶液を収容する容器或いは管導管が設けられている
。この装置も本発明により、測定位置における温度を一
定に保つために働く装置によって特徴ずけられる。

これらの装置は使用される測定ヘッドの様式および通用
れさる方法様式に関係無く、従って一つの測定ヘッドを
使用するか或いは二つの測定ヘッドを使用するかに無関
係に設置位置を変えることのできる測定装置としても、
また設備部分として、例えばアルコール製品醗酵工業の
ような成る工程を実施するための設備の一部分としても
設けることが可能である。この場合、装置の自動的な作
動態様を制御するための制御装置を設けることが可能で
あり、この場合二者択一的に所定の時間間隔で作業圧Ｐ
０を調節するための成る溶液および調べるべき溶液が測
定ヘッドｂのの容器もしくは測定ヘッドａが設けられて
いる容器内に充填される。

方法■を実施するために二つの測定ヘッドが設けられて
いる場合、もちろん測定ヘッドａと測定ヘッドｂを使用
することができる。

更に、測定ヘッド（ａ、ｂ）の電気的な出力信号或いは
一方法様式■を適用した際−測定ヘッド（ａ、ａ或いは
ａ、ｂ或いはす、ｂ）の電気的な出力信号を受容し、か
つ調べるべき物質の含有量に機能的に依存している工程
を制御および／または監視を行う、他の制御装置および
／または監視装置が設けられている装置も有利である。

このような工程にあっては、工程の監視以外に物質の濃
度（含有量）の一定の基準値を電気的に制御することが
可能である。このような工程は例えば、アルコール（透
過性の物質）の含有量と砂糖（非透過性の物質）の含有
量が醗酵の状態に関する現示となるアルコール物質の醗
酵の工程、或いは排水中の溶剤の濃度の監視である。本
発明による方法を適用した際従来の分析による濃度の定
量を行う必要がない。

測定が繰返される得る周期時間は方法Ｉａと■ｂを適用
した場合、一方では数分にもなる定量時間に依存してお
り、他方監視されるべき工程自体に依存している。

定量時間は膜の物理学的特性（溶剤に対する伝導性と溶
解した物質）並びに測定ヘッド（ａｌｂ）および（浸透
圧セルの容量／表面積比率；容量弾性モジュール）に依
存しており、従って測定課題に適合可能である。

測定ヘッド（ａ、ｂ）の構成並びに本発明による装置の
構成を図面に概略図示した。

更に、図面には本発明による方法の実施例に関する較正
ダイヤグラムを図示した。

以下に図面に図示した実施例につき本発明の詳細な説明
する。

第１図に図示した測定ヘッドａは膜２を備えた浸透圧セ
ルｌおよび電気的な信号を発生する圧力変換器を備えた
圧力測定装置３から成る。

更に、浸透圧セル１の容量変動を調整するための装置４
が設けられており、この装置は浸透圧セル１に測定可能
な容量変動を与える制御棒を備えたマイクロメータねじ
から成る。浸透圧セルｌ内の圧力変動を誘起する意図し
た容量変動は、浸透圧セルの剛性を圧力変換器を介して
制御する働きおよびセルの弾性モジュールを検出する働
きを行う。

第２図には、第１図に図示した様式の、浸透圧セルｌと
圧力測定装置２から成る測定ヘッドａを備えた装置が使
用状態で図示されている。

この実施例では制御可能な容量の変化を誘起するための
装置は設けられていない。

容器５と６は選択的に基準溶液もしくは調べるべき溶液
のために設けられている。これら二つの容器内に存在し
ている溶液はサーモスタット７により一定温度に維持さ
れている。

容器６内に存在している溶液中の溶解物質の含有量を定
量するために、先ず測定ヘッドが作業圧Ｐ０を調節する
ために容器５内に存在している基準溶液内に浸漬される
。作業圧Ｐ０の調節および検出が終了したのち、測定ヘ
ッドは容器６内の調べるべき溶液内に浸漬され、その後
先ず最低圧力Ｐｍ１ｎが、ついで最終圧力ＰＦが生じる
。

較正するため調べるべき溶液の代わりに較正液が容器６
内で使用される。

第３図には、浸透圧セル１、支持格子２ａおよび圧力測
定装置３を備えた膜２とを備えた測定ヘッドｂが図示さ
れている。この測定ヘッド内に溶液を収容するための容
器８がまとめで内蔵されており、この容器の要素９と１
０から成るケーシングは鋼材から造られている。要素１
０には温度を一定に保持するための装置が設けられてお
り、この装置は内部を容器８に通じる供給導管がループ
状に走っている銅から成る熱交換板１１、二つのペルチ
ェ要素Ｉ２から成るベルチェセルとこれに接続されてい
る温度導出導管１３とから成る。

作業圧を調節するため、先ず弁■１が開かれ（弁■２と
■３は閉じられている）、適当な基準溶液が容器８を介
して導入され、これによりこの溶液は膜２を介して浸透
圧セル内に存在している浸透溶液と連通ずる。作業圧Ｐ
。の調節と検出が終了した後、これに引続いて弁■２が
開かれて（弁■１と■３は閉じられている）調べるべき
溶液が容器８内に導入され、その後最低圧力Ｐ１．．と
最終圧力Ｐ。が発生する。較正のため弁Ｖｌとｖ２とを
閉じ、弁Ｖ３を経て較正溶液が容器８を経て導入される
。

第４図には、第３図に図示した様式の測定へラドｂを備
えた装置が図示されている。この測定ヘッドは導管１４
内を流れる溶液中の物質の含有量を定量するために設け
られている。その機能が第３図に図示した弁Ｖ１、■２
およびＶ３に相当する弁■４と■５は遠隔制御可能なか
つ制御装置Ｉと電気的に結合している遮断機構として形
成されている。

この制御装置Ｉにより、所定の時間間隔で作業圧Ｐ。を
調節するために基準溶液が貯溜容器１５から弁Ｖ４とｖ
５を経て（弁■６が開かれて）容器８を通って案内され
、その後調べるべき溶液が導管１４から（弁ｖ４は閉じ
られて）弁■５を経て容器８に供給される。更に、もち
ろんより大きな時間間隔で制御装置Ｉにより貯溜容器Ｉ
６から弁Ｖ４とＶ５を経て容器８内への較正溶液の供給
が誘起される。

更に、第４図から明らかなように、圧力測定装置３の電
気的な出力信号が表示装置１７上に表示され、制御装置
■によって収受される。制御装置■と電気的に結合され
ている制御装置■により工程が検出された測定値に依存
して制御される。

第５図は基準溶液が調べるべき溶液或いは較正溶液と入
れ代わった後の浸透圧セル内の典型的な圧力経過を示し
ている。

夫施拠 第３図に図示した様式の測定ヘッドを使用して以下に記
載した溶液を定量した。この測定ヘッドは特殊鋼製のケ
ーシングから成る。浸透圧セルの膜の有効な表面に対す
る比率は０．　１ｍｍである。膜として５０ダルトンの
分離限界を有する非対称的なポリアミド膜（逆浸透膜）
を使用した。この浸透圧計膜はカリウムへフサシアノ鉄
（ＩＩ）　（Ｋ４　　［Ｆ、　（ＣＮ）６　］　）に対
して完全に非通過製である。この溶液を測定のため２５
°Ｃに維持した。

方法Ｉａにより作業を行った。この方法により調べられ
た物質の濃度値が検量値によって得られる。

１、実際に非透過性の物質（ＮａＣ１）の高い濃度以外
に透過性の物質（エタノール）の低い濃度の定量 真新１性ユノー 検量線（第６図）を作成するために以下に述べる五つの
検量値を検出した。この場合第一の。

検量値としてアルコール成分を有していない（３００ｍ
Ｏｓｍｏｌ　ＮａＣ１に過ぎない）基準溶液を使用した
。

浸透圧計の溶液は３００　ｎ＋Ｏｓｍｏｌ　ＮａＣ１＋
６３ｍｏｓｍｏｌカリウムへフサシアノ鉄（ＩＩ）（Ｋ
。

［Ｆ、　（ＣＮ）６　］　）を含んでいた。作業圧はＰ
。

＝０．９６バールであった。

全部が３００　ｍＯｓｍｏｌを含んでいる較正溶液のエ
タノール濃度は、その都度の基準溶液のエタノール濃度
に対する差が以下に記載の値、即ちΔＣ、Ｏ−値に相当
するように選択した。

基準溶液の相当する較正溶液との交換により以下の結果
が得られた。即ち、 アルコール濃度の　　　浸透圧計の圧力内の量変化　Ｃ
５゜　　　　　大変化、（Ｐ　、　−Ｐ、ｉ、）（バー
ル） （ｍ　Ｍ　）　　　　’、＞５ ２２　　　１．０１　　　　　０，１９２４６　　　２
．１１；２，１１　　０，４３６　；０．４０４６６　
　　３．０３　　　　　０，６２０−４６　　　−２．
１１　　　　−０．４４０ΔＣ６−値もしくは（Ｐ　Ｏ
−Ｐ、ｉ、　）の負の値は、浸透圧計が先ず４６ｍＭエ
タノールの較正−エタノール溶液と平衡され、この較正
−エタノール溶液が引続き較正溶液（３００ｍ０５ｍ。

ｌ　ＮａＣ１）としての基準溶液と交換されたことを意
味している。

測定データは第６図に表記した検量線を与える。

引続き同じ浸透計の溶液にあって、検出された検量線に
従って同様に３００　ｍＯｓｍｏｌを含んでいる溶液の
エタノール濃度を検出した。そのエタノールの定量は１
，２６χであった。０．２５３バールの測定された最大
圧力変動は１，２７χの測定されたエタノール濃度であ
った。

裏施斑１上 検量線（第７図）を作成するため四つの較正値を検出し
た。

浸透計の溶液：　３００　ｍｏｓｍｏｌ　ＮａＣ１＋６
１　ｍＯｓｍｏｌＣａ　Ｆ　−（ＣＮ）６　］ 作業圧：　Ｐ、　＝０．６６　　バール基準溶液：　３
２０．９　＋１１０５１１１０１の浸透圧を有する血漿
異なるアルコール濃度を有する血漿の較正の結果以下の
値が得られた。

即ち、 血漿中のアルコール　　　最大圧力変動′−バール ０．５　　　　　　　　　　　０．１１８１．８　　　
　　　　　　　　０，２４０２．０　　　　　　　　　
　　０．５２８２．１　　　　　　　　　　　０．５３
６検量線（第７図）から、０．３８０バールの最大圧力
変動における１、４５％０エタノールの定量を有する血
漿に関して１，４８％ｌ、の測定されたアルコール濃度
が得られた。

２、実際に非透過性の物質（ＮａＣ１）の高い濃度の以
外に非透過性の物質の低い濃度変化（濃度変動）の定量
。

裏胤炎ｌ 基準溶液：　　　３００　ｍｏｓｍｏｌ　ＮａＣ１浸透
圧計の溶液：　３００　ｎ＋ｏｓｗ＋ｏｌ　ＮａＣ１＋
６０　ｍｏｓｎ＋ｏｌＫ＜　［Ｆ−（ＣＮ）６］ 作業圧：０．９５　　バール 非透過性の物質　（Ｋ４　　［Ｆ　−（ＣＮ）６１の異
なる含有量を有する較正溶液 （３００ｍＯｓｍｏｌ　ＮａＣ１＋　（Ｋ４　　［Ｆ　
、（ＣＮ）６　］　）との基準溶液の交換により以下の
較正値が得られた。即ち、 較正溶液中のに、　［Ｆ　、（ＣＮ）＆　］の濃度の変
化 （ｍＯｓｎ＋ｏｆ） ７　　；９．４　　；１５＋２；−７；−！Ｌ４；−１
５，２浸透圧計中の固定圧力変動 （ｐ、　−ＰＥ　） （バール） ０，１２４　　；０，１７６　　；０．２５８　　；−
０＋１１２；−０，１６８；−０，２５７ 負の値は較正溶液の基準溶液 （３００ｍＯｓｍｏｌ　ＮａＣ１）との交代の際の変動
を示している。

これらのデータからの検量線（第８図）から、３００　
ｍｏｓｍｏｌ　ＮａＣ１以外に８ｔＯｍＯｓｍｏｌ　Ｎ
ａＣ１の定量を含んでいる溶液の０．１４１バールの固
定圧力変動に関して８＋　１ｍＯｓｍｏｌの測定濃度が
得られた。

３、溶液中の透過性物質の含有量の微細定量。

夫立皿主 定量は、濃度が調べるべき溶液と僅かに異なるに過ぎな
い、公知の含有量の基準溶液と比較して行った。

基準溶液：水中の３８重ｔχエタノール浸透圧計の溶液
：３８重ｔχエタノール＋６３ｍＯｓｍｏｌＫａ　［Ｆ
　１１（ＣＮ）６　］作業圧はＰ。、０．９５バールの
であった。

基準溶液へのエタノールの添加により以下の浸透圧計中
の最大圧力変動を有する較正溶液が得られた。

較正溶液のアルコール　　　　浸透圧計中の最濃度　　
　　　　　　　　　　大圧力変動（重量％）　　　　　
　　　　　（バール）３８、１９７　　　　　　　　　
　　　　０．０５６３８、５８８　　　　　　　　　　
　　　０．１３２３８．９７７　　　　　　　　　　　
　０．２０７検量線（第９図）はＰ。−Ｐ＋＊ｉｒｉ・
０．１４２バールで水性エタノール溶液（定！３８．６
５５％　）に関して３８．６５４χエタノールの測定さ
れた濃度を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧力測定装置並びに制御棒を有するマイクロメ
ータねじを備えた浸透圧セルから成る測定ヘッドａの図
、 第２図は圧力測定装置を備えた浸透圧セルから成る測定
へラドａを有する装置の図、第３図は浸透圧セルとこの
浸透圧セルに境を接している溶液から成る測定ヘッドｂ
の図、第４図は測定工程の自動的な制御部並びに工程制
御部を備えた第３図による測定ヘッドｂの図、 第５図は測定工程の間の浸透圧セル中の圧力変動を表す
図、 第６図〜第９図は第１図〜第３図による実施例（方法Ｉ
ａ）に関する検量線。 図中符号は、 ｌ・・・浸透圧セル ２・・・圧力測定装置 ４・・・浸透圧セルの容量変動を制御するための装置 ５．６・・・容器 ７・・・サーモスタット ８・・・容器 ９．１０・・・装置要素 １５・・・貯溜容器 ■１〜■５・・・弁 Ｐｏ−’＝ｎ”’ｌ　　　　　　　　　Ｆｌｆｌ　７３
１ＬＩｉ！＋１゜ ■発明者　　　ヨーゼフ・ツイリケン　　□ス イソ連邦共和国、インデン−ビール、ポンス　ドルフエ
レ・ストラーセ、２ Ｊイソ連邦共和国、ユーリツヒ、アルティレリー　スト
ラーセ、４４ 手続補正書 昭和６３年　５１ 特許庁長官　　　　小　川　邦　夫　殿１、事件の表示 昭和６３年特許願第４２３８７　　号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　　　出願人 住所　ドイツ連邦共和国、ユーリッヒ（番地熱１４、代
理人 （自　発） ６、補正の対象 Ｐｎ−’ｍ１ｎｌｈｎｒ＋

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、浸透圧セル内の静液圧を測定するための圧力測定装
   置および溶剤に対して可能な限り高い伝導性と物質に関
   して充分に大きな保持能力を備えかつ浸透圧セル内に存
   在している浸透圧計の溶液を物質の含有量が調べられる
   べき溶液と結合している膜とを備た可能な限り剛性の壁
   体を備えている浸透圧セルにより溶剤内に溶解している
   物質の含有量を定量する方法であって、この方法にあっ
   て先ず膜を介して浸透圧計の溶液と結合される適当な溶
   液並びに適当な浸透圧計溶液を使用して作業圧Ｐ＿０を
   調節し、検出し、その後溶液を調べるべき溶液と交換し
   た後浸透圧セル内で生じる圧力経過から調べるべき溶液
   中の一種類或いは多種類の非透過性の物質および透過性
   の物質を定量するようにして行う、浸透圧セルにより溶
   剤内に溶解している物質の含有量を定量する方法におい
   て、物質の含有量を微細に定量するために基準溶液とし
   ての溶液と浸透圧計の溶液とを、作業圧Ｐ＿０を調節す
   るために浸透圧計の溶液中の過剰の非透過性の物質が基
   準溶液に対して８０ｍ０ｓｍより多くない物質を含んで
   いるように選択すること、 浸透圧計の溶液に調べるべき物質を含ませ、この際調べ
   るべき溶液と浸透圧計の溶液中の物質との含有量の差が
   それぞれ７０ｍ０ｓｍより多くないようすること、およ
   び 調べるべき溶液中の物質の全含有量が浸透圧計の溶液中
   の物質の含有量の考慮の下に定量すること、を特徴とす
   る、上記浸透圧セルにより溶剤内に溶解している物質の
   含有量を定量する方法。 ２、溶液内の物質の含有量の所定基準含有量との僅かな
   差を定量するために基準含有量を有する溶液を基準溶液
   としてを使用し、かつ物質の基準含有量とこれに加えて
   過剰量の非透過性の物質を含む溶液を浸透圧計の溶液と
   して使用する、請求項１記載の方法。 ３、物質の含有量の定量されるべき差を２０ｍ０ｓｍ以
   下とし、測定位置における溶液の温度を一定に保持する
   、請求項１或いは２記載の方法。 ４、少なくとも一つの容器と圧力測定装置を備えた浸透
   圧セルから成る少なくとも一つの測定ヘッドとを備えて
   おり、上記浸透圧セルが金属或いは剛性物質から成る剛
   性の壁部を備えており、その膜が可能な限り高い弾性モ
   ジュール、溶剤に対する可能な限り高い伝導性および調
   べるべき溶液内に存在している物質に対する充分に大き
   な保持能を有しており、この場合浸透圧セルの容量の膜
   の有効な表面に対する比率が最高０．２ｍｍであり、か
   つ一つ或いは多数の測定ヘッドが容器内に浸漬されてお
   り、一つ或いは多数の容器に選択的に作業圧Ｐ＿０を調
   節するための溶液（基準溶液）、調べるべき溶液および
   場合によっては較正溶液を装填可能に構成されている、
   溶剤内に溶解した物質の含有量を定量するための装置に
   おいて、測定位置において溶液の温度を一定に保持する
   ために働く装置が設けられていることを特徴とする、上
   記溶剤内に溶解した物質の含有量を定量するための装置
   。 ５、貯溜容器とと圧力測定装置を備えた浸透圧セルと容
   器から成る少なくとも一つの測定ヘッドとを備えており
   、上記浸透圧セルが金属或いは剛性物質から成る剛性の
   壁部を備えており、浸透圧セルの膜が溶剤に対する可能
   な限り高い伝導性および調べるべき溶液内に存在してい
   る物質に対する充分に大きな保持能を有しており、この
   場合浸透圧セルの容量の膜の有効な表面に対する比率が
   最高０．２ｍｍであり、かつ容器が可能な限り剛性な膜
   を介して浸透圧セルと結合しておりかつ作業圧Ｐ＿０を
   調節するための溶液（基準溶液）のための、調べるべき
   溶液のための並びに場合によっては較正溶液のための供
   給導管と排出導管を備えており、容器並びに容器内室の
   供給導管と排出導管が容器内に装填された溶液が可能な
   限り迅速に溶液内に充填可能であるように構成されてお
   り、この場合一つ或いは多数の測定ヘッドの容器のため
   の供給導管と作業圧Ｐ＿０を調節するための溶液のため
   の貯留容器が結合しており、更に一つ或いは多数の測定
   ヘッドの容器のための供給導管と結合している調べるべ
   き溶液を含んでいる収容容器或いは管導管が設けられて
   いる、溶剤内に溶解した物質の含有量を定量するための
   装置において、測定位置において溶液の温度を一定に保
   持するために働く装置が設けられていることを特徴とす
   る、上記溶剤内に溶解した物質の含有量を定量するため
   の装置。