JPS6347639A - 水素イオン濃度測定装置 - Google Patents
水素イオン濃度測定装置Info
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- JPS6347639A JPS6347639A JP19034886A JP19034886A JPS6347639A JP S6347639 A JPS6347639 A JP S6347639A JP 19034886 A JP19034886 A JP 19034886A JP 19034886 A JP19034886 A JP 19034886A JP S6347639 A JPS6347639 A JP S6347639A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、溶液のＰＨ（水素イオン濃度）を測定する水
素イオン濃度測定装置に関する。
素イオン濃度測定装置に関する。
（従来の技術）
溶液中のＰＨを電気的に測定する方法として、古くから
ガラス重臣法が知られている。
ガラス重臣法が知られている。
また最近ではＩ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ （Ｉｏｎ ５ｅｎｓ
ｉｔｉｖｅ ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ ）を用いるセンサも開発されている。
ｉｔｉｖｅ ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ ）を用いるセンサも開発されている。
Ｐ Ｈを色調の変化により測定する方法として、ＰＨ１
ｌ示薬をゲル中に固定し、細片化したゲルを半透膜内に
入れ、ゲル中のＰＨ指示薬の色調変化を光ファイバで検
出するセンサが知られている。 −（発明が解決し
ようとする問題点） 前述した光電的なセンサは半透膜・ゲルを利用している
ため、水素イオンの半透膜内およびゲル内への拡散が応
答時間を決定する。
ｌ示薬をゲル中に固定し、細片化したゲルを半透膜内に
入れ、ゲル中のＰＨ指示薬の色調変化を光ファイバで検
出するセンサが知られている。 −（発明が解決し
ようとする問題点） 前述した光電的なセンサは半透膜・ゲルを利用している
ため、水素イオンの半透膜内およびゲル内への拡散が応
答時間を決定する。
この応答時間は遅く実用上問題がある。
本発明の目的は、比較的速い速度で水素イオン濃度を光
電的に測定することができる水素イオン濃度測定装置を
提供することにある。
電的に測定することができる水素イオン濃度測定装置を
提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
前記目的を達成するために、本発明による水素イオン濃
度測定装置は、被測定溶液に接触させられるＰＨ指示薬
が側鎖に導入されている高分子膜と、前記高分子膜の吸
収帯の成分を含む光を発生する光源装置と、前記光源装
置からの光を前記高分子膜に投射する投射手段と、前記
高分子膜を透過または反射した光を測定する測光装置か
ら構成されている。
度測定装置は、被測定溶液に接触させられるＰＨ指示薬
が側鎖に導入されている高分子膜と、前記高分子膜の吸
収帯の成分を含む光を発生する光源装置と、前記光源装
置からの光を前記高分子膜に投射する投射手段と、前記
高分子膜を透過または反射した光を測定する測光装置か
ら構成されている。
前記光源装置は光源と前記高分子膜の吸収帯の成分を含
む光を選択する分光器または干渉フィルタから構成する
ことができる。
む光を選択する分光器または干渉フィルタから構成する
ことができる。
前記投射手段を、光ファイバで形成し、その先端部に直
接前記高分子膜を形成するか、あるいは支持体上に前記
高分子膜を形成したキャップを光ファイバの先端部に装
着して、先端部を被測定溶液中に浸漬して、前記高分子
膜の色調の変化を測定することができる。
接前記高分子膜を形成するか、あるいは支持体上に前記
高分子膜を形成したキャップを光ファイバの先端部に装
着して、先端部を被測定溶液中に浸漬して、前記高分子
膜の色調の変化を測定することができる。
また、前記高分子膜を被測定溶液が流れるフローセル内
に配置し、前記フローセル中の前記高分子膜の色調変化
を外部から非接触的に検出することもできる。
に配置し、前記フローセル中の前記高分子膜の色調変化
を外部から非接触的に検出することもできる。
（実施例）
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。
。
本発明では、自体親水性を持ち、水素イオンが自由に拡
散できる高分子膜にＰＨ指示薬を化学的に結合した高分
子膜を用いる。
散できる高分子膜にＰＨ指示薬を化学的に結合した高分
子膜を用いる。
このような高分子膜として、ニュートラルレッドを結合
した２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）
ｍ合体を挙げることができる。
した２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）
ｍ合体を挙げることができる。
この高分子膜は浸水時には、水素イオンが膜内を自由に
拡散でき、膜に化学的に結合したＰＨ指示薬と反応し、
その結果膜の色調が変化する。
拡散でき、膜に化学的に結合したＰＨ指示薬と反応し、
その結果膜の色調が変化する。
第４図は、Ｐ Ｈ５，９〜７．８の領域でのＰＨ指示薬
ニュートラルレッドを導入した前記高分子膜の透過光強
度の変化を示すグラフである。
ニュートラルレッドを導入した前記高分子膜の透過光強
度の変化を示すグラフである。
第４図に示した高分子膜の場合では５２０ｎｍ付近の透
過光強度がＰＨ変化に最も敏感であり、４９０ｎｍ付近
の透過光強度が最も鈍感である。
過光強度がＰＨ変化に最も敏感であり、４９０ｎｍ付近
の透過光強度が最も鈍感である。
したがって、この２つの波長を用いて高分子膜の色調変
化をモニタすれば、散乱や光源のドリフトのＹ響を受け
ることなく、ＰＨが測定できる。
化をモニタすれば、散乱や光源のドリフトのＹ響を受け
ることなく、ＰＨが測定できる。
第１図は、本発明による水素イオン濃度測定装置の第１
の実施例を示す略図である。
の実施例を示す略図である。
この実施例は、高分子膜へ光ファイバを介して光を投射
し高分子膜を透過した後に反射された光を測定するもの
である。
し高分子膜を透過した後に反射された光を測定するもの
である。
光源装置は光源６と前記高分子膜２の吸収帯の成分を含
む光を選択する分光器７から形成されている。前記分光
器７を同様な機能を果たす干渉フィルタに置き換えて使
用することができる。
む光を選択する分光器７から形成されている。前記分光
器７を同様な機能を果たす干渉フィルタに置き換えて使
用することができる。
光ファイバ５の一方端は５ａ、５ｂに分岐されており、
他方端は、ファイバ端キャップ４に挿入されている。
他方端は、ファイバ端キャップ４に挿入されている。
ファイバ端キャップ４の下端にはナイロンネットのよう
な支持体３が設けられており、この支持体３は、高分子
膜２を支持すると共に高分子膜を通過した光を反射し、
再び光ファイバ５に導入する働きをする。
な支持体３が設けられており、この支持体３は、高分子
膜２を支持すると共に高分子膜を通過した光を反射し、
再び光ファイバ５に導入する働きをする。
分光Ｓ７を透過した光ファイバ５の入射端５ａに入射さ
れ、被測定溶液１の形響を受けた高分子膜２を透過し、
支持体３で反射された光が５ｂ端から取り出され、光検
出器８に入射させられる。
れ、被測定溶液１の形響を受けた高分子膜２を透過し、
支持体３で反射された光が５ｂ端から取り出され、光検
出器８に入射させられる。
発明の詳細な説明の末尾に示す表１に前述した高分子膜
２のＰＨの変化に対する５ ２８ ｎｍにおける透過率
Ｔ５２８．４７６ｎｍにおける透過率Ｔ４７６を示しで
ある。
２のＰＨの変化に対する５ ２８ ｎｍにおける透過率
Ｔ５２８．４７６ｎｍにおける透過率Ｔ４７６を示しで
ある。
第４図および表１から明らかなように、この高分子膜２
の５２８ｎｍにおける透過率Ｔ５２８はＰＨの変化に対
して変動するが、４７６ｎｍにおける透過率Ｔ４７６は
、略５０％であり、殆どＰＨの変化の形グを受けない。
の５２８ｎｍにおける透過率Ｔ５２８はＰＨの変化に対
して変動するが、４７６ｎｍにおける透過率Ｔ４７６は
、略５０％であり、殆どＰＨの変化の形グを受けない。
表１に５２８ ｎｍにおける透過率Ｔ５２８．４７６ｎ
ｍにおける透過率Ｔ４７６の比Ｔ ５２８ ／ Ｔ ４
７６を示しである。
ｍにおける透過率Ｔ４７６の比Ｔ ５２８ ／ Ｔ ４
７６を示しである。
分光器７により、まず４７５ｎｍ、５２８ｎｍの光を順
次選択して、光検出装置により各波長における出力を求
め、演算装置９によりその比を求めることにより、被測
定対象液のＰＨを知ることができる。
次選択して、光検出装置により各波長における出力を求
め、演算装置９によりその比を求めることにより、被測
定対象液のＰＨを知ることができる。
第２図は、本発明によるフローセルを用いた水素イオン
濃度測定装置の第２の実施例を示す略図である。
濃度測定装置の第２の実施例を示す略図である。
この実施例は、フローセル中の前記高分子膜の色調変化
を外部から非接触的に検出するように構成したものであ
る。
を外部から非接触的に検出するように構成したものであ
る。
高分子膜２は被測定溶液１が流れるフローセル１０内に
配置されている。
配置されている。
光源６からの光は分光器７により分光され、光ファイバ
５１を介してフローセル１０内に投射される。
５１を介してフローセル１０内に投射される。
フローセル１０内の高分子膜２を透過した光は他の光フ
ァイバ５２を介して光検出器８に入射させられる。
ァイバ５２を介して光検出器８に入射させられる。
測定の原理は前述した実施例の場合と異ならない。
第３図は、本発明による水素イオン濃度測定装面の第３
の実施例を示す略図である。
の実施例を示す略図である。
フローセル１０内に支持体により高分子膜２が支持され
ている。
ている。
この支持体３は、高分子膜２を支持すると共に高分子膜
２を通過した光を反射し、再び光ファイバ５に導入する
働きをする。
２を通過した光を反射し、再び光ファイバ５に導入する
働きをする。
光ファイバ５ａの入射端に入射される光の光源装置、光
ファイバ５ｂから得られた光の検出器およびその出力を
処理する演算装置の回能は前述した第１の実施例のそれ
と同じである。
ファイバ５ｂから得られた光の検出器およびその出力を
処理する演算装置の回能は前述した第１の実施例のそれ
と同じである。
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、本発明による水素イオン濃
度測定装置は、被測定溶液に接触させられるＰＨ指示薬
が側鎖に導入されている高分子膜と、前記高分子膜の吸
収帯の成分を含む光を発生する光源装置と、前記光源装
置からの光を前記高分子膜に投射する投射手段と、前記
高分子膜を透過または反射した光を測定する測光装置か
ら構成されている。
度測定装置は、被測定溶液に接触させられるＰＨ指示薬
が側鎖に導入されている高分子膜と、前記高分子膜の吸
収帯の成分を含む光を発生する光源装置と、前記光源装
置からの光を前記高分子膜に投射する投射手段と、前記
高分子膜を透過または反射した光を測定する測光装置か
ら構成されている。
したがって、被測定溶液の水素イオン濃度を速い速度で
光電的に測定することができる。
光電的に測定することができる。
前記高分子膜において、色調変化の原因となるＰＨ指示
稟は化学的に結合されているので、被測定溶液へのＰＨ
指示葉の流出がない。
稟は化学的に結合されているので、被測定溶液へのＰＨ
指示葉の流出がない。
高分子膜の色調の変化は光電的に無接触で測定できる。
そのため、醸造業や、医療等の分野における連続的な測
定に広く利用できる。
定に広く利用できる。
色調の変化は可逆的であり、繰り返し使用が可能である
。
。
（以下余白）
表 １
ＰＨＴ５２８ （％）Ｔ４７６（％）Ｔ５２８ ／Ｔ４
７６５．９３０．５ ５１．０ ０．５９８６．４３３
．６ ４８．９ ０．６８７６．８４４．５ ４８．７
０．９１４７．４６０．０ ５０．０ １．２００７
．９７１．０ ５０．５ １．４０６
７６５．９３０．５ ５１．０ ０．５９８６．４３３
．６ ４８．９ ０．６８７６．８４４．５ ４８．７
０．９１４７．４６０．０ ５０．０ １．２００７
．９７１．０ ５０．５ １．４０６
第１図は、本発明による反射形の水素イオン濃度測定装
置の実施例（第１の実施例）を示す略図である。 第２図は、本発明によるフローセルを用いた通過形の水
素イオン濃度」り定装ヱの実施例（第２の実施例）を示
す略図である。 第３図は、本発明によるフローセルを用いた反射形の水
素イオン濃度測定装置の実施例（第３の実施例）を示す
略図である。 第４図は、ＰＨ指示薬ニュートラルレッドを導入した高
分子膜の透過光強度の変化を示すグラフである。 １・−・被測定溶液 ２・・・高分子膜 ３・・・高分子膜支持体 ４・・・ファイバ先端カバ一部 ５・・・光ファイバ ６・・・光源 ７・・・分光Ｗ（あるいはフィルタ） ８・・・光検出器 ９・・・演算装置 １０・・・フローセル 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 溝 外１ 図 手続補正書 昭和６１年 ９月１６日 １、事件の表示 昭和６１年特 許 願第１９０３４８号２、発明の名称 水素イオン濃氏」１淀装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 ６、補正の対象 明細書および図面補正の内
容（特願昭６ｌ−１９０３４８）（１１明細書第５頁第
５行目のｒ５２０ｎｍＪを「５３０ ｎｍＪに補正する
。 （２）明細書第５頁第６行目から同第７行目の「４９０
ｎｍＪをｒ ４８０ ｎ ｍ Ｊに補正する。 （３）明細書第５頁第２０行目の「−万端は５ａ。 ５ｂに分岐され」を［−万端はランダムに５ａ。 ５ｂに分岐され」に補正する。 （４）明細書第９頁第９行目の「無接触」を「非接触」
に補正する。 （５）添付図面の第１図を別添の第１図に補正する。 以 上
置の実施例（第１の実施例）を示す略図である。 第２図は、本発明によるフローセルを用いた通過形の水
素イオン濃度」り定装ヱの実施例（第２の実施例）を示
す略図である。 第３図は、本発明によるフローセルを用いた反射形の水
素イオン濃度測定装置の実施例（第３の実施例）を示す
略図である。 第４図は、ＰＨ指示薬ニュートラルレッドを導入した高
分子膜の透過光強度の変化を示すグラフである。 １・−・被測定溶液 ２・・・高分子膜 ３・・・高分子膜支持体 ４・・・ファイバ先端カバ一部 ５・・・光ファイバ ６・・・光源 ７・・・分光Ｗ（あるいはフィルタ） ８・・・光検出器 ９・・・演算装置 １０・・・フローセル 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社 代理人 弁理士 井 ノ ロ 溝 外１ 図 手続補正書 昭和６１年 ９月１６日 １、事件の表示 昭和６１年特 許 願第１９０３４８号２、発明の名称 水素イオン濃氏」１淀装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代 理 人 ６、補正の対象 明細書および図面補正の内
容（特願昭６ｌ−１９０３４８）（１１明細書第５頁第
５行目のｒ５２０ｎｍＪを「５３０ ｎｍＪに補正する
。 （２）明細書第５頁第６行目から同第７行目の「４９０
ｎｍＪをｒ ４８０ ｎ ｍ Ｊに補正する。 （３）明細書第５頁第２０行目の「−万端は５ａ。 ５ｂに分岐され」を［−万端はランダムに５ａ。 ５ｂに分岐され」に補正する。 （４）明細書第９頁第９行目の「無接触」を「非接触」
に補正する。 （５）添付図面の第１図を別添の第１図に補正する。 以 上
Claims (4)
- （１）被測定溶液に接触させられるＰＨ指示薬が側鎖に
導入されている高分子膜と、前記高分子膜の吸収帯の成
分を含む光を発生する光源装置と、前記光源装置からの
光を前記高分子膜に投射する投射手段と、前記高分子膜
を透過または反射した光を測定する測光装置から構成し
た水素イオン濃度測定装置。 - （２）前記光源装置は、光源と前記高分子膜の吸収帯の
成分を含む光を選択する分光器または干渉フィルタから
構成されている特許請求の範囲第１項記載の水素イオン
濃度測定装置。 - （３）前記投射手段は、光ファイバであって、その先端
部に直接上記高分子膜を形成するか、あるいは支持体上
に上記高分子膜を形成したキャップを光ファイバの先端
部に装着して、先端部を被検体中に浸漬するようにした
特許請求の範囲第１項記載の水素イオン濃度測定装置。 - （４）前記高分子膜は被測定溶液が流れるフローセル内
に配置され、前記フローセル中の前記高分子膜の色調変
化を外部から非接触的に検出する特許請求の範囲第１項
記載の水素イオン濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19034886A JPS6347639A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 水素イオン濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19034886A JPS6347639A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 水素イオン濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347639A true JPS6347639A (ja) | 1988-02-29 |
Family
ID=16256700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19034886A Pending JPS6347639A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 水素イオン濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6347639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189446A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-07-25 | Avl Ag | 液状又はガス状媒体の化学及び物理パラメータの測定装置 |
| JPH0961346A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Nec Corp | 平面光導波路型バイオケミカルセンサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035246A (ja) * | 1983-05-17 | 1985-02-23 | エルフ ユー．ケイ．パブリツク リミテイド カンパニー | 光学繊維プローブ |
| JPS60100037A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-06-03 | ア−・フアウ・エル ア−・ゲ− | 電解質溶液のイオン強度を定めるための方法とその方法を行うための測定装置 |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP19034886A patent/JPS6347639A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035246A (ja) * | 1983-05-17 | 1985-02-23 | エルフ ユー．ケイ．パブリツク リミテイド カンパニー | 光学繊維プローブ |
| JPS60100037A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-06-03 | ア−・フアウ・エル ア−・ゲ− | 電解質溶液のイオン強度を定めるための方法とその方法を行うための測定装置 |
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| JPH02189446A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-07-25 | Avl Ag | 液状又はガス状媒体の化学及び物理パラメータの測定装置 |
| JPH0961346A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Nec Corp | 平面光導波路型バイオケミカルセンサ |
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