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JP3442458B2 - Selection coefficient measurement method and ion concentration measurement device - Google Patents
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JP3442458B2 - Selection coefficient measurement method and ion concentration measurement device - Google Patents

Selection coefficient measurement method and ion concentration measurement device

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JP3442458B2
JP3442458B2 JP04257694A JP4257694A JP3442458B2 JP 3442458 B2 JP3442458 B2 JP 3442458B2 JP 04257694 A JP04257694 A JP 04257694A JP 4257694 A JP4257694 A JP 4257694A JP 3442458 B2 JP3442458 B2 JP 3442458B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶液中のイオン濃度の
測定の際に使用されるイオン選択性電極が測定対象イオ
ン以外のイオンから妨害を受ける場合の当該妨害イオン
に対する選択係数を簡便に且つ正確に求めるための選択
係数測定方法及びその方法を利用したイオン濃度測定装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention simplifies the selection coefficient for an interfering ion when the ion-selective electrode used for measuring the ion concentration in a solution is disturbed by an ion other than the ion to be measured. The present invention also relates to a selection coefficient measuring method for accurately obtaining the same and an ion concentration measuring apparatus using the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、イオン濃度測定装置等で使用
されるイオン選択性電極は、測定対象イオン以外のイオ
ン(以下、単に妨害イオンという)から少なからず妨害
を受けることが知られている。この妨害を受けていると
きのイオン選択性電極の出力電位は、一般に以下のよう
なニコルスキ・アイゼンマンの式によって表される。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that an ion selective electrode used in an ion concentration measuring device or the like is interfered with by ions other than the measurement target ion (hereinafter, simply referred to as interfering ion). The output potential of the ion-selective electrode when receiving this interference is generally expressed by the following Nicholski-Eisenman equation.

【0003】[0003]

【数1】 E=E0 +αlog[aM +ΣKMN(aN m/n ] …(1) ここで、E0 は基準電位、αは電位勾配(感度)、aM
は測定対象イオンMm+の活量(濃度)、KMNは妨害イオ
ンNn+に対する選択係数、aN は妨害イオンNn+の活量
(濃度)、m,nはそれぞれ測定対象イオン、妨害イオ
ンの価数であり、Σは測定対象イオンMm+に対して妨害
を与えるイオンについての総和を意味する。このニコル
スキ・アイゼンマンの式は、本来、イオンの活量に対し
て成り立つものであるが、イオンの濃度に置き換えても
多くの場合に大きな問題とはならない。
[Equation 1] E = E 0 + αlog [a M + ΣK MN (a N ) m / n ] (1) where E 0 is a reference potential, α is a potential gradient (sensitivity), and a M
Is the activity (concentration) of the target ion M m + , K MN is the selectivity coefficient for the interfering ion N n + , a N is the activity (concentration) of the interfering ion N n + , and m and n are the target ion and the interfering ion, respectively. It is a valence, and Σ means the sum total of ions that interfere with the measurement target ion M m + . The Nikorski-Eisenman formula is basically valid for the activity of ions, but even if it is replaced by the concentration of ions, it is not a big problem in many cases.

【0004】このニコルスキ・アイゼンマンの式で定義
される選択係数KMNを実験的に求める方法には、日本工
業規格(JIS K 0122)にも定められているように、従来は
混合溶液法と単独溶液法の大きく2つの方法が一般的で
あった。
As a method for experimentally obtaining the selection coefficient K MN defined by the Nikorski-Eisenman equation, the conventional method is the mixed solution method as defined in Japanese Industrial Standards (JIS K 0122). Two major methods, the single solution method, were common.

【0005】混合溶液法とは、妨害イオンを一定濃度共
存させた溶液で測定対象イオンの濃度を変化させ、その
ときにイオン選択性電極の出力電位が妨害イオンの影響
を受けずに測定対象イオン濃度に比例して変化した領域
と、妨害イオンの影響を受けて出力が変化しない領域と
の接線の交点に対応した測定対象イオン濃度を求め、妨
害イオンの共存濃度との関係から選択係数を算出する方
法である。また、反対に測定対象イオンを一定濃度共存
させた溶液で妨害イオン濃度を変化させる方法もある。
The mixed solution method is a solution in which interfering ions coexist at a constant concentration, and the concentration of the ions to be measured is changed. At that time, the output potential of the ion-selective electrode is not affected by the interfering ions. Obtain the concentration of the ion to be measured that corresponds to the intersection of the tangent to the region that changes in proportion to the concentration and the region where the output does not change due to the influence of interfering ions, and calculate the selection coefficient from the relationship with the coexisting concentration of interfering ions. Is the way to do it. On the contrary, there is also a method of changing the interfering ion concentration with a solution in which the ions to be measured coexist at a constant concentration.

【0006】一方、単独溶液法は測定対象イオンの溶液
と妨害イオンの溶液でそれぞれ別々に出力電位の応答特
性を取り、出力電位が同じになったそれぞれのイオン濃
度から、あるいは同じ濃度でのそれぞれの出力電位から
選択係数を算出する方法である。
On the other hand, in the single solution method, the response characteristic of the output potential is separately obtained for the solution of the ion to be measured and the solution of the interfering ion, and the ion concentration at the same output potential is obtained or at the same concentration. This is a method of calculating the selection coefficient from the output potential of.

【0007】これらの方法は、理論的には3つの出力電
位から選択係数が求められる。しかし、この3つの出力
電位が全体の電位応答曲線における適切な位置の電位で
あるかどうかは、これら以外の出力電位から判断しなけ
ればならない。従って、実際の選択係数測定実験では少
なくとも5、6種類以上の標準液が必要とされた。
In these methods, the selection coefficient is theoretically obtained from three output potentials. However, whether or not these three output potentials are potentials at appropriate positions in the entire potential response curve must be judged from output potentials other than these. Therefore, in the actual selection coefficient measurement experiment, at least 5, 6 or more kinds of standard solutions were required.

【0008】例えば、混合溶液法の場合には、図7に示
したように高濃度側での測定対象イオン濃度に比例した
電位応答線を求めるためには2つの測定電位(G,I)が必
要であり、またこの2点が妨害イオンの影響を受けてい
ないことは他の測定電位(H)から判断する必要がある。
For example, in the case of the mixed solution method, two measured potentials (G, I) are used in order to obtain the potential response line proportional to the concentration of the ion to be measured on the high concentration side as shown in FIG. It is necessary, and it is necessary to judge from these other measured potentials (H) that these two points are not affected by interfering ions.

【0009】一方、低濃度側で妨害イオンの影響から一
定になった電位を求めるには、電位が飽和したかどうか
を判断するために少なくとも2つの出力電位(A,B)が必
要である。即ち、混合溶液法で正確に選択係数を測定す
るためには少なくとも5種類の異なる濃度の液が必要で
あった。
On the other hand, in order to obtain a potential that has become constant due to the influence of interfering ions on the low concentration side, at least two output potentials (A, B) are necessary to determine whether the potential has saturated. That is, in order to accurately measure the selectivity by the mixed solution method, at least five kinds of liquids having different concentrations were required.

【0010】さらに、選択係数が予想できていない場合
は、どの濃度範囲でそれぞれの領域が現れるかが予測で
きないため、広い濃度範囲で細かく測定点を設定しなけ
ればならず、実際には異なる濃度の溶液が上述した5種
類以上に必要とされた。
Further, when the selection coefficient cannot be predicted, it cannot be predicted in which density range each area appears. Therefore, it is necessary to set measurement points finely in a wide density range, and in reality, different density Solution was required for more than 5 of the above.

【0011】一方、単独溶液法の場合は図8に示したよ
うに、各イオンの溶液における電位応答曲線を得るため
には少なくとも各2種類、計4種類の濃度の液が必要で
ある。しかし、妨害イオンの溶液での応答曲線が測定対
象イオンの溶液での応答曲線と同じ電位勾配を示さなか
ったり、あるいは低濃度側でイオン濃度との比例関係が
失われたりする問題があり、正確に選択係数が求められ
ない可能性があった。
On the other hand, in the case of the single solution method, as shown in FIG. 8, in order to obtain the potential response curve in the solution of each ion, at least two kinds of solutions, that is, a total of four kinds of solutions are required. However, there is a problem that the response curve of the interfering ion in the solution does not show the same potential gradient as the response curve of the measured ion in the solution, or the proportional relationship with the ion concentration is lost on the low concentration side. There was a possibility that the selection coefficient could not be obtained.

【0012】従って、正確な測定を行うためには、各イ
オンの溶液は少なくとも3種類以上、計6種類以上の溶
液を用意する必要があり、得られた電位応答曲線のそれ
ぞれのリニアな領域において、同一濃度での電位比較、
あるいは同一電位での濃度比較を行わなければならなか
った。
Therefore, in order to carry out an accurate measurement, it is necessary to prepare at least three kinds of solutions of each ion, that is, six kinds of solutions in total, and in each linear region of the obtained potential response curve. , Potential comparison at the same concentration,
Alternatively, it was necessary to compare the concentrations at the same potential.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の混合溶液法や単独溶液法によってイオン選択性電極の
妨害イオンに対する選択係数を求める場合には、少なく
とも5種類以上の溶液が必要とされ、また選択係数が予
測できない場合には更に多くの溶液が必要とされること
から、測定操作が煩雑になり、その計算法も複雑なもの
となっていた。
As described above, in order to obtain the selectivity coefficient for the interfering ions of the ion selective electrode by the conventional mixed solution method or single solution method, at least five kinds of solutions are required. Further, when the selectivity coefficient cannot be predicted, more solution is required, so that the measurement operation becomes complicated and the calculation method is also complicated.

【0014】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、簡便且つ正確な選択係数測定方法及びその方法を利
用したイオン濃度測定装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a simple and accurate selection coefficient measuring method and an ion concentration measuring apparatus using the method.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、濃度がそれぞれ既知である第1の標準液、第
2の標準液及び第3の標準液を用いてイオン選択性電極
の出力電位から選択係数を測定する際、前記第1の標準
液における前記イオン選択性電極の測定対象イオンの濃
度とこの測定対象イオンと同一イオン価である妨害イオ
ンの濃度との比と、前記第2の標準液における前記イオ
ン選択性電極の前記測定対象イオンの濃度と前記測定対
象イオンと同一イオン価である前記妨害イオンの濃度と
の比とを等しくすると共に、前記第3の標準液における
前記イオン選択性電極の前記測定対象イオンの濃度と前
記測定対象イオンと同一イオン価である前記妨害イオン
の濃度との比を異ならせたことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an ion selective electrode using a first standard solution, a second standard solution and a third standard solution having known concentrations. When measuring the selection coefficient from the output potential, the ratio of the concentration of the measurement target ion of the ion selective electrode to the concentration of the interfering ion having the same ion valence as the measurement target ion in the first standard solution; In the standard solution of No. 2, the ratio of the concentration of the ion to be measured of the ion selective electrode to the concentration of the interfering ion having the same ion valence as the ion to be measured is equalized, and The gist is that the ratio of the concentration of the measurement target ion of the ion selective electrode to the concentration of the interfering ion having the same ion valence as the measurement target ion is made different.

【0016】具体的には、図1を参照するに、イオン選
択性電極の測定対象イオンであるMz (zはイオン価)
とその妨害イオンで同一イオン価のNz の濃度が既知で
ある3種類の標準液を用意し、それぞれのMz イオンと
z イオンの濃度を、第1の標準液でCM(1),CN(1)
第2の標準液でCM(2),CN(2)、第3の標準液で
M( 3),CN(3)とした場合、CM(1)/CN(1)=CM(2)
N(2)≠CM(3)/CN(3)、の関係が成り立つことを特徴
とし、この3種類の標準液でのイオン選択性電極の出力
電位から選択係数を測定するものである。
Specifically, referring to FIG. 1, M z (z is an ionic valence) which is an ion to be measured by the ion selective electrode.
And three interfering ions having the same ionic valence of known N z are prepared, and the respective concentrations of M z ion and N z ion are CM (1) in the first standard solution. , C N (1) ,
When C M (2) and C N (2) are used in the second standard solution and C M ( 3) and C N (3) are used in the third standard solution, C M (1) / C N (1) = C M (2) /
It is characterized in that the relationship of C N (2) ≠ C M (3) / C N (3) holds, and the selectivity coefficient is measured from the output potential of the ion selective electrode in these three kinds of standard solutions. is there.

【0017】換言すれば、前記3種類の第1、第2及び
第3の標準液でのイオン選択性電極の出力電位から、ニ
コルスキ・アイゼンマンの式の3つの定数、選択係数,
電位勾配(感度),基準電位、を求め、濃度が未知のサ
ンプル液での出力電位と、妨害イオンNz を測定対象イ
オンとする別のイオン選択性電極のNz イオン濃度測定
値とからMz イオン濃度を求める方法である。
In other words, from the output potentials of the ion-selective electrodes in the above-mentioned three kinds of the first, second and third standard solutions, three constants of the Nicholski-Eisenman equation, a selection coefficient,
The potential gradient (sensitivity) and the reference potential are obtained, and M is calculated from the output potential in the sample liquid of which the concentration is unknown and the N z ion concentration measurement value of another ion-selective electrode in which the interfering ion N z is the measurement target ion. This is a method of obtaining the z ion concentration.

【0018】また好ましくは、前記請求項1記載の選択
係数測定方法により決定された選択係数を含めた電極電
位式(検量線)と、濃度が未知のサンプル液における出
力電位と、妨害イオンNz を測定対象イオンとする別の
イオン選択性電極のNz イオン濃度測定値とからMz
オン濃度を求める手段とを備えてイオン濃度測定装置を
構成すると良い。
Preferably, the electrode potential formula (calibration curve) including the selection coefficient determined by the selection coefficient measuring method according to claim 1, the output potential in the sample solution of unknown concentration, and the interfering ion N z It is preferable to configure the ion concentration measuring device by including a means for obtaining the M z ion concentration from the measured value of the N z ion concentration of another ion selective electrode whose measurement target ion is.

【0019】より正確な選択係数の測定を行うために、
第3の標準液におけるMz イオン濃度CM(3)とNz イオ
ン濃度CN(3)に、CM(3)<CN(3)の関係を保持させるこ
とが好ましい。
In order to obtain a more accurate selection coefficient measurement,
It is preferable that the M z ion concentration C M (3) and the N z ion concentration C N (3) in the third standard solution have a relationship of C M (3) <C N (3) .

【0020】さらに好ましくは、請求項1記載の選択係
数測定の3種類の標準液のみを用いて、Mz イオンを測
定対象イオンとするイオン選択性電極と、その妨害イオ
ンであるNz イオンを測定対象イオンとするイオン選択
性電極とを同時に校正する方法であっても良い。
More preferably, using only the three types of standard solutions for measuring the selection coefficient according to claim 1, an ion-selective electrode having M z ions as measurement target ions and N z ions as interfering ions thereof are used. A method of simultaneously calibrating the ion-selective electrode as the measurement target ion may be used.

【0021】[0021]

【作用】本発明の選択係数測定方法は、第1の標準液に
おけるイオン選択性電極の測定対象イオンの濃度と、こ
の測定対象イオンと同一イオン価である妨害イオンの濃
度との比と、第2の標準液におけるイオン選択性電極の
測定対象イオンの濃度とこの測定対象イオンと同一イオ
ン価である妨害イオンの濃度との比とを等しくすると共
に、第3の標準液におけるイオン選択性電極の測定対象
イオンの濃度とこの測定対象イオンと同一イオン価であ
る妨害イオンの濃度との比を異ならせることにより、こ
れら3種類の標準液を用いてイオン選択性電極の出力電
位から選択係数を測定することができる。
The selection coefficient measuring method of the present invention comprises: a ratio of the concentration of the ion to be measured of the ion selective electrode in the first standard solution to the concentration of interfering ions having the same ion valence as the ion to be measured; The concentration of the ion to be measured of the ion selective electrode in the second standard solution and the concentration of the interfering ion having the same ion valence as the ion to be measured are made equal, and the ion selective electrode of the third standard solution The selection coefficient is measured from the output potential of the ion-selective electrode using these three types of standard solutions by making the ratio of the concentration of the measurement target ion and the concentration of the interfering ion having the same ion valence as the measurement target ion different. can do.

【0022】すなわち、本発明によれば、3種類の標準
液のみで同一イオン価の妨害イオンに対する選択係数を
簡便かつ正確に測定することができる。また、選択係数
が予想できない場合においても、1回のみの測定操作で
正確に選択係数を測定することが可能である。さらに、
従来の混合溶液法などのような出力特性グラフの図形的
な処理を必要とせず、簡単な計算のみで選択係数を求め
ることができるため、自動化が非常に容易である。
That is, according to the present invention, it is possible to simply and accurately measure the selectivity coefficient for interfering ions having the same ion valence with only three kinds of standard solutions. Further, even when the selection coefficient cannot be predicted, it is possible to accurately measure the selection coefficient with only one measurement operation. further,
It is very easy to automate because the selection coefficient can be obtained only by a simple calculation without requiring the graphical processing of the output characteristic graph as in the conventional mixed solution method.

【0023】また、請求項1における選択係数測定の標
準液を用いて、Mz イオンを測定対象イオンとするイオ
ン選択性電極とその妨害イオンであるNz イオンを測定
対象イオンとする別のイオン選択性電極を3種類の標準
液のみで同時に校正することが可能である。
Further, using the standard solution for measuring the selection coefficient according to claim 1, an ion-selective electrode having M z ion as an ion to be measured and another ion having an interfering ion, N z ion as an ion to be measured. It is possible to simultaneously calibrate the selective electrode with only three types of standard solutions.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明が適用された一実施例を図面を
参照して説明する。図2は本発明に係る選択係数測定方
法を適用したイオン濃度測定装置の構成を示したブロッ
ク図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an ion concentration measuring apparatus to which the selection coefficient measuring method according to the present invention is applied.

【0025】図2を参照するに、本実施例のイオン濃度
測定装置は、3種類の標準液、すなわち第1の標準液1
A、第2の標準液1B、第3の標準液1C及びサンプル
液Sと、3種類の電極、すなわちMz イオン選択性電極
3AとNz イオン選択性電極3Bと参照電極5、そして
z イオン選択性電極3Aと参照電極5と接続され、こ
れらの間の電位差を測定する第1の電位差測定回路7A
と、Nz イオン選択性電極3Bと参照電極5と接続さ
れ、これらの間の電位差を測定する第2の電位差測定回
路7Bと、これら第1の電位差測定回路7Aと第2の電
位差測定回路7Bと接続され、これらでそれぞれ測定さ
れた電位差が入力される演算記憶部9と、この演算記憶
部9と接続される入力部11と出力部13によって構成
される。
Referring to FIG. 2, the ion concentration measuring apparatus according to the present embodiment has three types of standard solutions, that is, the first standard solution 1
A, the second standard solution 1B, the third standard solution 1C and the sample solution S, and three kinds of electrodes, that is, the M z ion selective electrode 3A, the N z ion selective electrode 3B, the reference electrode 5, and M z. A first potential difference measuring circuit 7A which is connected to the ion selective electrode 3A and the reference electrode 5 and measures the potential difference between them.
A second potential difference measuring circuit 7B connected to the N z ion selective electrode 3B and the reference electrode 5 and measuring the potential difference between them, and the first potential difference measuring circuit 7A and the second potential difference measuring circuit 7B. The calculation storage unit 9 is connected to the calculation storage unit 9 to which the potential difference measured by each of them is input, and the input unit 11 and the output unit 13 connected to the calculation storage unit 9.

【0026】つぎに、本実施例の作用を説明する。ま
ず、同一イオン価のNz イオンから妨害を受けるMz
オン選択性電極3AとNz イオン選択性電極3Bを参照
電極5と共に各標準液に浸漬し、それぞれの参照電極5
との電位差(出力電位)を第1の電位差測定回路7A、
第2の電位差測定回路7Bでそれぞれ測定する。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the M z ion-selective electrode 3A and the N z ion-selective electrode 3B, which are disturbed by N z ions having the same valence, are immersed in each standard solution together with the reference electrode 5, and each reference electrode 5
The potential difference (output potential) from the first potential difference measuring circuit 7A,
The measurement is performed by the second potential difference measuring circuit 7B.

【0027】そして、入力部11から入力された各標準
液の既知濃度をもとに、演算記憶部9で各イオン選択性
電極3の検量線の係数(定数)を求める。次に、濃度が
未知のサンプル液Sに3つの電極を浸漬して同様に電位
差を測定し、先に求めた検量線を用いて各イオン濃度を
求める。
Then, the coefficient (constant) of the calibration curve of each ion-selective electrode 3 is calculated in the arithmetic storage unit 9 based on the known concentration of each standard solution input from the input unit 11. Next, the three electrodes are immersed in the sample solution S of unknown concentration, the potential difference is measured in the same manner, and each ion concentration is determined using the previously obtained calibration curve.

【0028】このときの3種類の標準液でのMz イオン
濃度、Nz イオン濃度をそれぞれ、CM(1),CM(2),C
M(3)、CN(1),CN(2),CN(3)とすると、CM(1)/C
N(1)=CM(2)/CN(2)≠CM(3)/CN(3)の関係が成り立
っている(図1を参照)。
At this time, the M z ion concentration and the N z ion concentration in the three kinds of standard solutions are respectively C M (1) , C M (2) , C
If M (3) , C N (1) , C N (2) , and C N (3) , then C M (1) / C
The relationship of N (1) = CM (2) / CN (2) ≠ CM (3) / CN (3) is established (see FIG. 1).

【0029】なお、Nz イオンから妨害を受けるMz
オン選択性電極3Aの選択係数のみを測定する場合や、
サンプル液S中の妨害イオンNz が無視できるほど低濃
度であった場合には、Nz イオン選択性電極3Bおよび
その測定回路7Bを省くことが可能である。
When only the selection coefficient of the M z ion-selective electrode 3A which is disturbed by N z ions is measured,
When the interfering ions N z in the sample solution S have a negligibly low concentration, the N z ion-selective electrode 3B and its measuring circuit 7B can be omitted.

【0030】次に、図3及び図4を参照して本実施例の
動作を説明する。この内、図3に示すフローチャートが
各イオン選択性電極の検量線の係数を求める校正動作で
あり、図4に示すフローチャートがサンプル液のイオン
濃度測定の動作である。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. Among them, the flowchart shown in FIG. 3 is the calibration operation for obtaining the coefficient of the calibration curve of each ion-selective electrode, and the flowchart shown in FIG. 4 is the operation for measuring the ion concentration of the sample liquid.

【0031】まず、図3を参照して校正動作について説
明する。ステップS1では第1の標準液1A、第2の標
準液1B、第3の標準液1Cの各Mz イオン濃度とNz
イオン濃度を入力部11から入力し、演算記憶部9に記
憶しておく。次に、ステップS3ではMz イオン選択性
電極3AとNz イオン選択性電極3B及び参照電極5の
洗浄を行う。さらに、ステップS5では第1の標準液1
Aに、ステップS3で洗浄したMz イオン選択性電極3
AとNz イオン選択性電極3B及び参照電極5を浸漬す
る。ステップS7では各イオン選択性電極3A,3Bと
参照電極5との間の電位差を測定し、この結果を演算記
憶部9に記憶する。
First, the calibration operation will be described with reference to FIG. In step S1, the M z ion concentration and N z of each of the first standard solution 1A, the second standard solution 1B, and the third standard solution 1C.
The ion concentration is input from the input unit 11 and stored in the calculation storage unit 9. Next, in step S3, the M z ion selective electrode 3A, the N z ion selective electrode 3B and the reference electrode 5 are washed. Further, in step S5, the first standard solution 1
A, M z ion-selective electrode 3 washed in step S3
The A and N z ion-selective electrode 3B and the reference electrode 5 are immersed. In step S7, the potential difference between each of the ion selective electrodes 3A and 3B and the reference electrode 5 is measured, and the result is stored in the calculation storage unit 9.

【0032】次に、ステップS9では、上記ステップS
3乃至ステップS7で使用したMzイオン選択性電極3
AとNz イオン選択性電極3B及び参照電極5の洗浄を
行う。ステップS11では第2の標準液1Bに、ステッ
プS9で洗浄したMz イオン選択性電極3AとNz イオ
ン選択性電極3B及び参照電極5を浸漬する。ステップ
S13では各イオン選択性電極3A,3Bと参照電極5
との間の電位差を測定し、この結果を演算記憶部9に記
憶する。
Next, in step S9, the above step S
3 to M z ion selective electrode 3 used in step S7
The A and N z ion selective electrodes 3B and the reference electrode 5 are cleaned. In step S11, the M z ion-selective electrode 3A, the N z ion-selective electrode 3B, and the reference electrode 5 washed in step S9 are immersed in the second standard solution 1B. In step S13, the ion-selective electrodes 3A and 3B and the reference electrode 5 are
The potential difference between and is measured, and the result is stored in the arithmetic storage unit 9.

【0033】次に、ステップS15では、上記ステップ
S9乃至ステップS13で使用したMz イオン選択性電
極3AとNz イオン選択性電極3B及び参照電極5の洗
浄を行う。ステップS13では第3の標準液1Cに、ス
テップS15で洗浄したMzイオン選択性電極3AとN
z イオン選択性電極3B及び参照電極5を浸漬する。ス
テップS19では各イオン選択性電極3A,3Bと参照
電極5との間の電位差を測定し、この結果を演算記憶部
9に記憶する。
Next, in step S15, the M z ion-selective electrode 3A, N z ion-selective electrode 3B, and reference electrode 5 used in steps S9 to S13 are washed. In step S13, the third standard solution 1C is added to the M z ion-selective electrodes 3A and N washed in step S15.
The z- ion selective electrode 3B and the reference electrode 5 are immersed. In step S19, the potential difference between each of the ion-selective electrodes 3A and 3B and the reference electrode 5 is measured, and the result is stored in the calculation storage unit 9.

【0034】さらに、ステップS21で、上記ステップ
S15乃至ステップS19で使用したMz イオン選択性
電極3AとNz イオン選択性電極3B及び参照電極5の
洗浄を行う。つぎにステップS23に進み、演算記憶部
9に記憶された第1の標準液1A、第2の標準液1B、
第3の標準液1Cの各々のイオン濃度及び測定した電位
差から、各イオン選択性電極3A,3Bの検量線の係数
(電位勾配、基準電位、選択係数)を計算して記憶す
る。
Further, in step S21, the M z ion-selective electrode 3A, N z ion-selective electrode 3B and reference electrode 5 used in steps S15 to S19 are cleaned. Next, in step S23, the first standard solution 1A and the second standard solution 1B stored in the calculation storage unit 9 are stored.
The coefficient (potential gradient, reference potential, selection coefficient) of the calibration curve of each ion-selective electrode 3A, 3B is calculated and stored from the ion concentration of each third standard solution 1C and the measured potential difference.

【0035】次に、図4を参照してイオン濃度測定の動
作について説明する。ステップS31ではサンプル液S
にMz イオン選択性電極3AとNz イオン選択性電極3
Bと参照電極5とを浸漬する。つぎに、ステップS33
で各イオン選択性電極3A,3Bと参照電極5との間の
電位差を測定し、この結果を演算記憶部9に記憶する。
ステップS35では、この演算記憶部9において、記憶
された各イオン選択性電極3A,3Bの検量線の係数と
サンプル液Sで測定された電位差から、サンプル液Sの
z イオン濃度とNz イオン濃度を計算する。さらに、
この計算されたMz イオン濃度とNz イオン濃度とを出
力部13に出力し、表示する。
Next, the operation of ion concentration measurement will be described with reference to FIG. In step S31, the sample liquid S
M z ion selective electrode 3A and N z ion selective electrode 3
B and the reference electrode 5 are immersed. Next, step S33.
Then, the potential difference between each of the ion selective electrodes 3A and 3B and the reference electrode 5 is measured, and the result is stored in the arithmetic storage unit 9.
In step S35, the M z ion concentration and N z ion of the sample solution S are calculated from the coefficient of the calibration curve of each ion-selective electrode 3A, 3B stored in the calculation storage section 9 and the potential difference measured in the sample solution S in step S35. Calculate the concentration. further,
The calculated M z ion concentration and N z ion concentration are output to the output unit 13 and displayed.

【0036】また、高精度で測定したい場合には、図3
及び図4に示すフローチャートを連続してかつ数回繰り
返す。また、高い精度が要求されない場合には、図3に
示すフローチャートの校正動作を一度行った後に、図4
に示すフローチャートの測定動作を数回繰り返すことも
可能である。図3に示す校正動作における各標準液の順
番は図3及び図4に示す手順に限定されるものではな
く、どの様なものであっても良い。さらに、ここでい
う、洗浄動作とは、純水等の他の液で洗うことのみを意
味するものではなく、次に電位測定を行う液を用いる場
合をも含むものである。また図3及び図4に示した洗浄
動作は省略することもでき、また適宜任意の場所で行う
ようにしても構わない。
In addition, when it is desired to measure with high accuracy, FIG.
And the flowchart shown in FIG. 4 is repeated continuously and several times. If high accuracy is not required, after performing the calibration operation of the flowchart shown in FIG.
It is also possible to repeat the measurement operation of the flowchart shown in several times. The order of the standard solutions in the calibration operation shown in FIG. 3 is not limited to the procedure shown in FIGS. 3 and 4, and may be any order. Furthermore, the cleaning operation here does not only mean cleaning with another liquid such as pure water, but also includes the case of using a liquid for which the potential is measured next. Further, the cleaning operation shown in FIGS. 3 and 4 may be omitted, or may be appropriately performed at any place.

【0037】一方、サンプル液のイオン濃度を測定する
のではなく、Mz イオン選択性電極3Aの選択係数のみ
を測定する場合には、図4に示すフローチャートのサン
プル液のイオン濃度測定の動作は省略できる。この場合
は、ステップS31として選択係数及び電位勾配、基準
電位等の校正によって求められた検量線の係数を表示す
る。また、図3及び図4に示すフローチャートは図2に
示した浸漬型測定装置の動作を示したものであるが、ス
テップS5、ステップS11、ステップS17、ステッ
プS31の浸漬という動作を切り替えバルブにより流路
内に溶液を切り替えるという動作に置き換えれば、図5
に示したフローセル型流れ測定装置の測定動作に当ては
めることができる。
On the other hand, when the ion concentration of the sample liquid is not measured but only the selection coefficient of the M z ion-selective electrode 3A is measured, the operation for measuring the ion concentration of the sample liquid in the flowchart shown in FIG. 4 is performed. It can be omitted. In this case, the selection coefficient and the coefficient of the calibration curve obtained by the calibration of the potential gradient, the reference potential, etc. are displayed in step S31. The flow charts shown in FIGS. 3 and 4 show the operation of the immersion measuring device shown in FIG. 2, but the operation of immersion in steps S5, S11, S17, and S31 is performed by the switching valve. If replaced with the operation of switching the solution in the passage,
It can be applied to the measurement operation of the flow cell type flow measuring device shown in FIG.

【0038】また、イオン選択性電極の測定系は図2の
実施例に示したような浸漬型のみではなく、図5に示す
ようなフローセル型の流れ測定系も可能である。図5に
示した実施例では、3種類の標準液、すなわち第1の標
準液1A、第2の標準液1B、第3の標準液1Cとサン
プル液Sは切り替えバルブ21により、それぞれ流路P
を通って各イオン選択性電極に導入される。溶液は流路
の途中に設けられたポンプ27によって吸引され、ドレ
インタンク29に排出される。これらの実施例における
イオン選択性電極とは、電位検出型のイオンセンサを総
称しており、イオン感応性電界効果トランジスタ(IS
FET)等を含むものである。
The ion-selective electrode measuring system is not limited to the immersion type as shown in the embodiment of FIG. 2, but a flow cell type flow measuring system as shown in FIG. 5 is also possible. In the embodiment shown in FIG. 5, three kinds of standard solutions, that is, the first standard solution 1A, the second standard solution 1B, the third standard solution 1C and the sample solution S, are respectively changed by the switching valve 21 to the flow path P.
And is introduced into each ion-selective electrode. The solution is sucked by a pump 27 provided in the middle of the flow path and discharged into a drain tank 29. The ion-selective electrode in these examples is a general term for a potential detection type ion sensor, and is an ion-sensitive field effect transistor (IS).
FET) and the like.

【0039】以下に、計算法を含めた選択係数測定法お
よびイオン濃度測定法を示す。Nz イオンから妨害を受
けるMz イオン選択性電極3Aの第1の標準液1A、第
2の標準液1B、第3の標準液1Cでの出力電位(電位
差)をEM(1),EM(2),EM(3)とすると、Mz イオン選
択性電極3Aの電位勾配(感度)αM 、Nz に対する選
択係数KMN、基準電位EM 0 はそれぞれ式(2) 、式(3)
、式(4) から求められる。
The selection coefficient measurement method and the ion concentration measurement method including the calculation method will be described below. The output potentials (potential difference) of the first standard solution 1A, the second standard solution 1B, and the third standard solution 1C of the Mz ion-selective electrode 3A which are disturbed by N z ions are E M (1) , E If M (2) and E M (3) , the potential gradient (sensitivity) α M of the M z ion-selective electrode 3A, the selection coefficient K MN with respect to N z , and the reference potential E M 0 are respectively expressed by Equation (2) and Equation (3)
, Which is obtained from the equation (4).

【0040】[0040]

【数2】αM =(EM(1)−EM(2))/[log
(CM(1))−log(CM(2))]…(2)
[Formula 2] α M = (E M (1) −E M (2) ) / [log
(CM (1) )-log (CM (2) )] ... (2)

【数3】 [Equation 3]

【数4】EM 0 =EM(1)−αM ・log(CM(1)+KMN
・CN(1)) …(4)このように求められたαM
MNとEM 0 でニコルスキ・アイゼンマンの式に従った
検量線を作成する。
[Equation 4] E M 0 = E M (1) −α M · log (C M (1) + K MN
C N (1) ) (4) A calibration curve is created according to the equation of Nikolski Eisenman with α M , K MN and E M 0 thus obtained.

【0041】また、式(3) の代わりに、この式(3) の変
形式である、つぎの式(5) を用いても良い。
Further, instead of the equation (3), the following equation (5), which is a modification of the equation (3), may be used.

【0042】[0042]

【数5】 一方、Nz イオン選択性電極3Bの検量線も標準液1
A,1Bでの出力電位EN(1),EN(2)からネルンストの
式に従って作成する。Nz イオン選択性電極3Bの電位
勾配(感度)αN 、定数EN 0 はそれぞれ式(6) 、式
(7) から求められる。
[Equation 5] On the other hand, the calibration curve of the N z ion-selective electrode 3B also shows the standard solution 1
It is created from the output potentials EN (1) and EN (2) at A and 1B according to the Nernst equation. The potential gradient (sensitivity) α N of the N z ion-selective electrode 3B and the constant E N 0 are expressed by the formula (6) and the formula, respectively.
It is calculated from (7).

【0043】[0043]

【数6】αN =(EN(1)−EN(2))/[log
(CN(1))−log(CN(2))]…(6)
[Equation 6] α N = (EN (1) -EN (2) ) / [log
(C N (1) ) −log (C N (2) )] (6)

【数7】 EN 0 =EN(1)−αN ・log(CN(1)) …(7) 次に、サンプル液Sでの2つのイオン選択性電極の出力
電位をEM(S),EN(S)とすると、サンプル液SのNz
オン濃度CN(S)、Mz イオン濃度CM(S)はそれぞれ式
(8) 、式(9) で求められる。
[Equation 7] E N 0 = E N (1) −α N · log (C N (1) ) (7) Next, the output potentials of the two ion-selective electrodes in the sample solution S are expressed as E M ( S) and E N (S) , the N z ion concentration C N (S) and the M z ion concentration C M (S) of the sample solution S are expressed by the respective formulas.
(8), can be obtained by equation (9).

【0044】[0044]

【数8】 [Equation 8]

【数9】 ここで、式(9) に含まれるCN(S)の値には式(8) の結果
を使用する。このようなイオン濃度測定装置において、
イオン選択性電極3Aとしてノナクチンを感応物質に用
いたNH4 + イオン選択性電極を使用した。NH4 +
オン選択性電極はK+ イオンの妨害を受ける。そこで、
第1の標準液1Aとして(CNH4(1)=5mmol/l,CK(1)
=5mmol/l)、第2の標準液1Bとして(CNH4(2)
0.5mmol/l,CK(2)=0.5mmol/l)、第3の標準液
1Cとして(CNH4(3)=0mol/l ,CK(3)=5mmol/l)
の3種類の液を用いて、K+ イオンに対する選択係数K
NH4,K を測定した結果を表1に示す。併せて、従来の混
合溶液法と単独溶液法で測定した結果を示す。
[Equation 9] Here, the result of equation (8) is used as the value of C N (S) included in equation (9). In such an ion concentration measuring device,
As the ion selective electrode 3A, an NH 4 + ion selective electrode using nonactin as a sensitive substance was used. The NH 4 + ion-selective electrode is disturbed by K + ions. Therefore,
As the first standard solution 1A (C NH4 (1) = 5 mmol / l, C K (1)
= 5 mmol / l), and as the second standard solution 1B (C NH4 (2) =
0.5 mmol / l, C K (2) = 0.5 mmol / l), as the third standard solution 1C (C NH4 (3) = 0 mol / l, C K (3) = 5 mmol / l)
Selectivity K for K + ion using 3 kinds of liquid
The results of measuring NH4, K are shown in Table 1. The results obtained by the conventional mixed solution method and the conventional single solution method are also shown.

【0045】[0045]

【表1】 本発明による測定法から求められた選択係数K
NH4,K は、従来の混合溶液法や単独溶液法で9種類ある
いは10種類の溶液を用いたときの選択係数とよく一致
した。一方、最少の5液及び6液で行った混合溶液法や
単独溶液法の結果は、本発明による測定法や溶液数が多
い場合とずれた値であった。このように、本発明による
選択係数測定法は3種類の標準液のみで正確かつ迅速に
選択係数を求めることができる判る。また、従来法のよ
うに電位曲線グラフの図形的な処理を必要とすることな
く、簡単な数値計算から選択係数を求めることが可能で
ある。
[Table 1] Selectivity coefficient K obtained from the measurement method according to the present invention
NH4, K was in good agreement with the selectivity coefficient when 9 kinds or 10 kinds of solutions were used in the conventional mixed solution method or single solution method. On the other hand, the results of the mixed solution method and the single solution method performed with the minimum of 5 solutions and 6 solutions were values different from the measurement method according to the present invention and the case where a large number of solutions were used. As described above, it can be seen that the selection coefficient measuring method according to the present invention can accurately and rapidly determine the selection coefficient using only three kinds of standard solutions. Further, it is possible to obtain the selection coefficient from a simple numerical calculation without requiring the graphical processing of the potential curve graph as in the conventional method.

【0046】また、本発明による第3の標準液1CのN
4 + イオン濃度CNH4(3)とK+ イオン濃度CK(3)を変
化させた場合の選択係数の測定結果を表2に示す。この
ときの第1の標準液1A、第2の標準液1Bの各イオン
濃度は、CNH4(1)=5mmol/l,CK(1)=5mmol/l、C
NH4(2)=0.5mmol/l,CK(2)=0.5mol/l であっ
た。
Further, the N of the third standard solution 1C according to the present invention is
Table 2 shows the measurement results of the selectivity coefficient when the H 4 + ion concentration C NH4 (3) and the K + ion concentration C K (3) were changed. At this time, the respective ion concentrations of the first standard solution 1A and the second standard solution 1B are C NH4 (1) = 5 mmol / l, CK (1) = 5 mmol / l, C
NH4 (2) = 0.5 mmol / l and C K (2) = 0.5 mol / l.

【0047】[0047]

【表2】 このように、NH4 + イオン濃度CNH4(3)とK+ イオン
濃度CK(3)の比が他の2つの標準液と同じ比率(1:
1)のときに求められた選択係数は、他の条件に比べ大
きくずれた値となった。また、CK(3)がCNH4(3)より高
濃度である場合により正確に選択係数が求められた。
[Table 2] Thus, the ratio of NH 4 + ion concentration C NH4 (3) and K + ion concentration C K (3) is the same as that of the other two standard solutions (1:
The selection coefficient obtained in the case of 1) was a value that was significantly deviated from other conditions. Further, the selectivity coefficient was obtained more accurately when C K (3) had a higher concentration than C NH4 (3) .

【0048】このようにK+ イオンに対する選択係数K
NH4,K が求められたNH4 + イオン選択性電極を、バリ
ノマイシンを感応物質に使用したK+ イオン選択性電極
と共に使用して図2に示したイオン濃度測定装置を構成
した。前述の3種類の標準液を用いてNH4 + イオン選
択性電極とK+ イオン選択性電極を校正し、式(8) 、式
(9) で表される検量線式を作成した。
Thus, the selectivity coefficient K for K + ions is
The NH 4 + ion-selective electrode for which NH 4 , K was required was used together with the K + ion-selective electrode using valinomycin as a sensitizer to construct the ion concentration measuring device shown in FIG. 2. The NH 4 + ion-selective electrode and the K + ion-selective electrode were calibrated using the above-mentioned three types of standard solutions, and the formula (8)
A calibration curve formula represented by (9) was created.

【0049】そして、濃度が未知のサンプル液に2つの
電極を浸漬して出力電位を測定し、検量線から各イオン
濃度を求めた。5mmol/l KClが一定に共存した0.
1〜10mmol/l NH4 Cl溶液をサンプル液として測
定したときのNH4 + イオン濃度測定結果を図6に示
す。併せて、NH4 + イオン選択性電極の検量線の式と
して選択係数の項を含まないネルンストの式を用いて測
定した結果を示す。
Then, the two electrodes were immersed in a sample solution of unknown concentration, the output potential was measured, and each ion concentration was determined from the calibration curve. 5 mmol / l KCl coexisted constantly.
FIG. 6 shows the NH 4 + ion concentration measurement results when a 1 to 10 mmol / l NH 4 Cl solution was used as the sample solution. In addition, the results of measurement using the Nernst equation that does not include the term of the selection coefficient are shown as the equation of the calibration curve of the NH 4 + ion selective electrode.

【0050】このように、本発明により求められた選択
係数を用いて測定したNH4 + イオン濃度は、K+ イオ
ンからの妨害が補正されてサンプル液のNH4 + イオン
濃度とよく一致した。このときの測定誤差は±9%以内
であった。
As described above, the NH 4 + ion concentration measured by using the selection coefficient obtained by the present invention was in good agreement with the NH 4 + ion concentration of the sample liquid after the interference from K + ions was corrected. The measurement error at this time was within ± 9%.

【0051】別の実施例として、N−ヘプチル−N’,
N’−ビス{8−[[3−(ヘプチルメチルアミノ)−
1,3−ジオキソプロピル]アミノ]オクチル}−N−
メチル−プロパンジアミドを感応物質とするMg2+イオ
ン選択性電極と、ビス[ジ−(n−オクチルフェニル)
フォスファト]カルシウムを感応物質とするCa2+イオ
ン選択性電極を用いてイオン濃度測定装置を構成した。
このMg2+イオン選択性電極はCa2+イオンの妨害を受
ける。
In another embodiment, N-heptyl-N ',
N'-bis {8-[[3- (heptylmethylamino)-
1,3-Dioxopropyl] amino] octyl} -N-
Mg 2+ ion-selective electrode using methyl-propanediamide as a sensitizer and bis [di- (n-octylphenyl)]
Phosphato] An ion concentration measuring device was constructed using a Ca 2+ ion-selective electrode using calcium as a sensitive substance.
This Mg 2+ ion-selective electrode is disturbed by Ca 2+ ions.

【0052】そこで、図2のイオン選択性電極23Aと
してMg2+イオン選択性電極を、イオン選択性電極23
BとしてCa2+イオン選択性電極を用いた。3つの標準
液には第1の標準液1Aとして(CMg(1) =2mmol/l,
Ca(1) =4mmol/l)、第2の標準液1Bとして(C
Mg(2) =0.2mmol/l,CCa(2) =0.4mmol/l) 、第
3の標準液1Cとして(CMg(3) =0mol/l ,CCa(3)
=4mmol/l) の3種類を用いた。
Therefore, an Mg 2+ ion selective electrode is used as the ion selective electrode 23A in FIG.
A Ca 2+ ion-selective electrode was used as B. The first standard solution 1A was used for the three standard solutions (C Mg (1) = 2 mmol / l,
C Ca (1) = 4 mmol / l), as the second standard solution 1B (C
Mg (2) = 0.2 mmol / l, C Ca (2) = 0.4 mmol / l), and as the third standard solution 1C (C Mg (3) = 0 mol / l, C Ca (3))
= 4 mmol / l) were used.

【0053】その結果、Mg2+イオン選択性電極のCa
2+イオンに対する選択係数KMg,Caは0.15であっ
た。この選択係数KMg,Ca の値は他の混合溶液法(9液
使用)や単独溶液法(10液使用)での結果とよく一致
した。また、第3の標準液1CのMg2+イオン濃度C
Mg(3) およびC2+イオン濃度CCa(3) の設定条件とし
て、CMg(3) とCCa(3) の比が他の2つの標準液と同じ
比率(1:2)だった場合の選択係数は他の条件での結
果と大きくかけ離れた値であった。さらに、より正確な
選択係数を求めるためには、NH4 + イオン選択性電極
の結果と同様に、CCa (3) がCMg(3) より高濃度である
ことが望ましかった。
As a result, Ca of the Mg 2+ ion-selective electrode
The selectivity coefficient K Mg, Ca for 2+ ions was 0.15. The values of the selection coefficients K Mg and Ca were in good agreement with the results of the other mixed solution methods (using 9 solutions) and the single solution method (using 10 solutions). Also, the Mg 2+ ion concentration C of the third standard solution 1C
As a setting condition of Mg (3) and C 2+ ion concentration C Ca (3) , the ratio of C Mg (3) and C Ca (3) was the same ratio as the other two standard solutions (1: 2). In this case, the selectivity coefficient was a value far different from the results under other conditions. Further, in order to obtain a more accurate selection coefficient, it was desirable that C Ca (3) had a higher concentration than C Mg (3) , as in the result of the NH 4 + ion selective electrode.

【0054】この選択性係数を用いたニコルスキ・アイ
ゼンマンの式に従う検量線式と、Ca2+イオン選択性電
極より得られたCa2+濃度と、からMg2+を測定した結
果、0.1〜4mmol/l MgCl2 溶液(4mmol/l C
aCl2 一定共存)での測定誤差は±8%以内であっ
た。
As a result of measuring Mg 2+ from the calibration curve formula according to the Nicholski-Eisenman formula using this selectivity coefficient and the Ca 2+ concentration obtained from the Ca 2+ ion-selective electrode, it was found that 0. 1 to 4 mmol / l MgCl 2 solution (4 mmol / l C
The measurement error in the aCl 2 coexistence condition was within ± 8%.

【0055】さらに別の実施例として、トリオクチルメ
チルアンモニウムナイトレートを感応物質とするNO3
- イオン選択性電極と、塩化銀を感応物質とするCl-
イオン選択性電極を用いてイオン濃度測定装置を構成し
た。このNO3 - イオン選択性電極はCl- イオンの妨
害を少なからず受ける。第1の標準液1Aとして(C
NO3(1)=5mmol/l,CCl(1) =10mmol/l) 、第2の標
準液1Bとして(CNO3( 2)=0.5mmol/l,CCl(2)
1mmol/l)、第3の標準液1Cとして(CNO3(3)=0.
1mmol/l,CCl(3) =10mmol/l)の3種類の標準液を
用いて、NO3 -イオン選択性電極のCl- イオンに対
する選択係数KNO3,Clを測定した結果、0.07であっ
た。また、この選択係数値を用いて0.3〜8mmol/l
KNO3 溶液(10mmol/l KCl一定共存)のNO3
- イオン濃度の測定誤差は±6%以内であった。
As yet another embodiment, NO 3 containing trioctylmethylammonium nitrate as a sensitive substance.
- an ion-selective electrode, Cl to silver chloride and sensitive material -
An ion concentration measuring device was constructed using an ion selective electrode. This NO 3 ion selective electrode is subject to the interference of Cl ions to a considerable extent. As the first standard solution 1A (C
NO3 (1) = 5 mmol / l, C Cl (1) = 10 mmol / l), and as the second standard solution 1B (C NO3 ( 2) = 0.5 mmol / l, C Cl (2) =
1 mmol / l), and as the third standard solution 1C (C NO3 (3) = 0.
1 mmol / l, C Cl (3) = 10 mmol / l) was used to measure the selectivity coefficient K NO3, Cl for Cl ions of the NO 3 ion selective electrode, and the result was 0.07. Met. Moreover, using this selection coefficient value, 0.3 to 8 mmol / l
NO 3 in KNO 3 solution (10 mmol / l KCl constant coexistence)
- the measurement error of the ion concentration was within 6% ±.

【0056】以上説明したように、本実施例の選択係数
測定方法及びこの選択係数測定方法を適用したイオン濃
度測定装置によれば、3種類の標準液のみで同一イオン
価の妨害イオンに対する選択係数を簡便かつ正確に測定
することができる。また、1回のみの測定操作で正確に
選択係数を測定することが可能である。
As described above, according to the selection coefficient measuring method of the present embodiment and the ion concentration measuring apparatus to which this selection coefficient measuring method is applied, the selection coefficient for the interfering ions having the same ion valence with only three kinds of standard solutions is used. Can be measured easily and accurately. In addition, it is possible to accurately measure the selection coefficient with only one measurement operation.

【0057】加えて、従来法のような出力電位特性グラ
フの図形的な処理を必要とせず、簡単な計算のみで選択
係数を求めることができるため、装置の自動化が非常に
容易である。さらに、本イオン濃度測定装置では前述の
選択係数測定の標準液を用いて、妨害イオンを測定対象
イオンとする別のイオン選択性電極の校正も同時に行う
ことができ、イオン選択性電極が受ける妨害イオンの影
響を補正して、対象イオンの濃度を正確に測定すること
ができる。
In addition, since the selection coefficient can be obtained only by a simple calculation without requiring the graphic processing of the output potential characteristic graph as in the conventional method, the automation of the apparatus is very easy. In addition, this ion concentration measuring device can simultaneously calibrate another ion-selective electrode that uses the interfering ion as the ion to be measured by using the standard solution for measuring the selection coefficient described above. By correcting the effect of ions, the concentration of target ions can be accurately measured.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、選択係数
の測定を簡便かつ正確に行うことが可能となる。
As described above, according to the present invention, the selection coefficient can be measured easily and accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の概念を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of the present invention.

【図2】本発明に係る選択係数測定方法を適用した一実
施例の概略の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment to which a selection coefficient measuring method according to the present invention is applied.

【図3】図2に示す実施例の測定動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a measurement operation of the embodiment shown in FIG.

【図4】図2に示す実施例の測定動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a measurement operation of the embodiment shown in FIG.

【図5】本発明の一実施例における別の溶液測定系を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing another solution measurement system in one example of the present invention.

【図6】本発明の一実施例において測定されたアンモニ
ウムイオン濃度、および妨害イオンの影響を補正せずに
測定されたアンモニウムイオン濃度とサンプル液中のア
ンモニウムイオン濃度との関係図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the ammonium ion concentration measured in one example of the present invention, the ammonium ion concentration measured without correcting the influence of interfering ions, and the ammonium ion concentration in the sample liquid.

【図7】従来の混合溶液法による選択係数測定の説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of selection coefficient measurement by a conventional mixed solution method.

【図8】従来の単独溶液法による選択係数測定の説明図
である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the selection coefficient measurement by the conventional single solution method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 標準液 1A 第1の標準液 1B 第2の標準液 1C 第3の標準液 3A Mz イオン選択性電極 3B Nz イオン選択性電極 5 参照電極 7A 第1の電位差測定回路 7B 第2の電位差測定回路 9 演算記憶部 11 入力部 13 出力部 21 切り替えバルブ 23 イオン選択性電極 27 ポンプ 29 ドレインタンク P 溶液流路 S サンプル液1 Standard Solution 1A First Standard Solution 1B Second Standard Solution 1C Third Standard Solution 3A Mz Ion Selective Electrode 3B Nz Ion Selective Electrode 5 Reference Electrode 7A First Potential Difference Measuring Circuit 7B Second Potential Difference Measurement circuit 9 Calculation storage unit 11 Input unit 13 Output unit 21 Switching valve 23 Ion-selective electrode 27 Pump 29 Drain tank P Solution channel S Sample solution

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/26 - 27/49 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 27/26-27/49

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 測定対象イオンの濃度と前記測定対象イ
オンの濃度と同一イオン価である妨害イオンの濃度が既
知である第1の標準液に、イオン選択性電極及び参照電
極を浸漬し、前記イオン選択性電極及び前記参照電極の
第1の出力電位差を測定するステップと、 前記測定対象イオンの濃度と前記妨害イオンの濃度の比
が前記第1の標準液と等しく且つ前記濃度が異なり、
記濃度が既知である第2の標準液に、前記イオン選択性
電極及び前記参照電極を浸漬し、前記イオン選択性電極
と前記参照電極との第2の出力電位差を測定するステッ
プと、 前記測定対象イオンの濃度と前記妨害イオンの濃度の比
が、前記第1の標準液及び前記第2の標準液と異なり且
つ前記濃度が既知である第3の標準液に、前記イオン選
択性電極及び前記参照電極を浸漬し、前記イオン選択性
電極と前記参照電極との出力電位差を測定するステップ
と、 前記第1乃至第3の標準液の前記出力電位差からニコル
スキ・アイゼンマンの式の選択係数を決定するステッ
プ、 とを含むことを特徴とする選択係数測定方法。
1. A first standard solution in which the concentration of the ions to be measured and the concentration of interfering ions having the same ion valence as the concentration of the ions to be measured are known is added to an ion selective electrode and a reference electrode.
Immerse the electrode in the ion-selective electrode and the reference electrode.
Measuring a first output potential difference; and a second standard in which the ratio of the concentration of the measurement target ion to the concentration of the interfering ion is equal to and different from the first standard solution, and the concentration is known. Liquid, the ion selectivity
Immersing an electrode and the reference electrode, the ion-selective electrode
And a step for measuring a second output potential difference between the reference electrode and the reference electrode.
And flop, the ratio of the concentration of the measurement target ion concentration of the interfering ion in the third standard solution the first standard solution and the second standard solution and different and the concentration is known, the ion Election
Immersing the selective electrode and the reference electrode, the ion selectivity
Measuring the output potential difference between an electrode and the reference electrode
From the output potential difference of the first to third standard solutions,
Steps that determine the selectivity coefficient of the Schi-Eisenman formula
Flop, selectivity coefficient measuring method characterized by including the capital.
【請求項2】 前記第3の標準液における前記測定対象2. The measuring object in the third standard solution
イオンの濃度を、前記第3の標準液における前記妨害イThe concentration of ions can be adjusted to the interference index in the third standard solution.
オンの濃度より小さくすることを特徴とする請求項1にThe concentration is smaller than the ON concentration.
記載の選択係数測定方法。Method for measuring the selection coefficient described.
【請求項3】 第1乃至第3の標準液及びサンプル液に3. A first to a third standard solution and a sample solution
浸漬される第1のイオン選択性電極と、A first ion-selective electrode to be immersed, 前記液に浸漬される第2のイオン選択性電極と、A second ion-selective electrode immersed in the liquid; 前記液に浸漬される参照電極と、A reference electrode immersed in the liquid, 前記第1のイオン選択性電極及び前記参照電極の出力電Output voltages of the first ion-selective electrode and the reference electrode
位差を測定する第1の測定回路と、A first measuring circuit for measuring the difference, 前記第2のイオン選択性電極及び前記参照電極の出力電Output power of the second ion-selective electrode and the reference electrode
位差を測定する第2の測定回路と、A second measuring circuit for measuring the difference, 前記第1及び第2の測定回路から出力された前記出力電The output power output from the first and second measurement circuits.
位差に基づいて、ニコルスキ・アイゼンマンの式の選択Selection of Nikorski Eisenman's formula based on disparity
係数を決定し、前記ニコルスキ・アイゼンマンThe coefficient is determined, and the Nicholski Eisenman の式からFrom the formula
前記サンプル液のイオン濃度を計算する演算記憶部と、An arithmetic storage unit for calculating the ion concentration of the sample liquid; 前記演算記憶部に前記第1乃至第3の標準液のイオン濃The calculation storage unit stores the ion concentrations of the first to third standard solutions.
度を入力する入力部と、An input section for entering the degree, 前記演算記憶部により計算された前記サンプル液のイオIo of the sample liquid calculated by the arithmetic storage unit
ン濃度を出力する出力部とを具備し、And an output unit that outputs the concentration of 前記第1の標準液では測定対象イオンの濃度と前記測定In the first standard solution, the concentration of the ion to be measured and the measurement
対象イオンの濃度と同一イオン価である妨害イオンの濃Concentration of interfering ions with the same valence as the target ion concentration
度が既知であり、前記第2の標準液では前記測定対象イDegree is known, and in the second standard solution,
オンの濃度と前記妨害イオンの濃度の比が前記第1の標The ratio of the concentration of ON to the concentration of the interfering ion is the first standard.
準液と等しく且つ前記濃度が異なり且つ前記濃度が既知Equal to the semi-liquid and the concentration is different and the concentration is known
であり、前記第3の標準液では前記測定対象イオンの濃In the third standard solution, the concentration of the ion to be measured is high.
度と前記妨害イオンの濃度の比が前記第1の標準液及びThe ratio of the concentration of the interfering ions to the concentration of the first standard solution
前記第2の標準液とは異なり且つ前記濃度が既知であるDifferent from the second standard solution and the concentration is known
ことを特徴とするイオン濃度測定装置。An ion concentration measuring device characterized by the above.
【請求項4】 前記第1のイオン選択性電極はマグネシ4. The first ion-selective electrode is magnesi
ウムイオン選択性電極であり、前記第2のイオン選択性The second ion selectivity, which is an ion-selective electrode
電極はカルシウムイオン選択性電極であることを特徴とThe electrode is a calcium ion selective electrode
する請求項3に記載のイオン濃度測定装置。The ion concentration measuring device according to claim 3.
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