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本研究は、濃厚な酸・塩基及び酸化還元性成分を直接測定できる化学センサの開発を目的として、pH及び電位に関する緩衝液を内部液とする電位差検出法に基づくセンサを試作し、その性能を検討した。成果は以下の通りである。
(1) エポキシ管先端に、2本のテフロンパイプとともに白金線と銀塩化銀電極参照電極を埋め込んだ微小酸化還元電極を作製し、これをスペーサを介してセロファン製のダアリシス膜(ビスキング膜)で覆ったセンサを試作した。シリンジポンプを用いて、センサの内部液である鉄(III)-鉄(II)イオン形のポリスチレンスルホン酸水溶液をテフロンパイプを通して内部電極室に導入できる構造である。
(2) このセンサの過酸化水素やアスコルビン酸に対する応答を調べたところ、30秒程度の誘導期間の後、内蔵の酸化還元電極の電位は時間に比例して増加し、この電位変化速度が試料の濃度に比例することが分かった。試作したセンサは過酸化水素やアスコルビン酸0.1M-1Mの濃度の試料についての測定が可能であり、センサの感度が、隔膜の厚さ、内部液の濃度に依存することを明らかにした。
(3) pHに応答するアンチモン酸を内部電極とし、ポリアクリル酸とポリアクリル酸ナトリウムの混合溶液を内部液とするセンサを試作した。
(4) 試作センサを2.0-10Mの塩酸試料に対して応答を調べたところ、30秒程度の誘導期間の後、内蔵のアンチモン酸電極の電位は時間に比例して増加し、この電位変化速度は2.0-8.0Mの範囲で試料の濃度に比例することが分かった。ダイアシス膜の厚みの増大や有効面積の微小化により、酸試料の内部液への透過量を制限し、さらに高濃度試料の測定が可能であることが期待できる。
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