[發明專利]重金屬離子測量方法和重金屬離子測量裝置

無效

• 申請號: 201110376746.9
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102565172A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 山貫干人;古市修平;高松修司;島田剛志
• 申請（專利權）人: 株式會社堀場制作所
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李雪春;武玉琴

技術領域

本發明涉及測量液體試樣中含有的重金屬離子濃度的重金屬離子測量方法和重金屬離子測量裝置。

背景技術

如專利文獻1所示，以往作為測量液體試樣中含有的重金屬離子濃度的方法可以考慮使用溶出伏安法。

所述溶出伏安法包括：電沉積工序，通過向浸漬在液體試樣中的工作電極提供比液體試樣中含有的重金屬的還原電位低的電位，使液體試樣中的重金屬電沉積在工作電極上；溶出工序，通過將所述工作電極的電位向比所述還原電位高的電位掃描，使電沉積在工作電極上的重金屬從工作電極溶出。該溶出伏安法通過檢測因所述溶出工序在工作電極和對電極之間流過的電流值，根據該電流值計算出重金屬離子濃度。

此外，在所述溶出伏安法中，通常是使電沉積在工作電極上的重金屬重新溶出到進行過所述電沉積的液體試樣中，來測量所述重金屬離子濃度。

但是，在液體試樣中含有干擾成分等雜質的情況下，在溶出工序中檢測出的電流值會產生誤差，其結果存在會導致產生重金屬離子濃度的測量誤差的問題。

此外，也可以考慮通過在電沉積工序前使液體試樣預先通過過濾器等，去除液體試樣中的干擾成分等雜質后，使重金屬電沉積在工作電極上。由此，可以某種程度地降低雜質對在溶出工序中檢測出的電流值造成的誤差影響。

但是，在工作電極的靈敏度進一步提高的近年，即使在進行了用所述過濾器去除雜質的情況下，工作電極對所述液體試樣中含有的少量雜質也具有靈敏度，在提高重金屬離子濃度的測量精度方面存在限制。

專利文獻1：日本專利公開公報特開2008-216061號

發明內容

因此，本發明的主要目的在于提供一種重金屬離子測量方法和重金屬離子測量裝置，在使用溶出伏安法的電化學測量裝置和方法中，通過將液體試樣置換為測量用溶液，可以減少液體試樣中含有的雜質對測量誤差的影響，并且通過防止因液體置換產生的電沉積了的重金屬離子的溶出，可以高精度地測量重金屬離子濃度。

即，本發明提供一種重金屬離子測量方法，其特征在于，使用對電極和由導電性金剛石電極構成的工作電極對液體試樣中的重金屬離子濃度進行電化學測量，所述重金屬離子測量方法包括：電沉積工序，使所述導電性金剛石電極的電位成為比所述重金屬的還原電位低的電位，從而使所述重金屬電沉積在所述導電性金剛石電極上；液體置換工序，使所述重金屬電沉積在所述導電性金剛石電極上后，在使所述導電性金剛石電極成為比所述還原電位低的電位的狀態下，將所述液體試樣的至少一部分置換成測量用溶液；溶出工序，將所述液體試樣置換成所述測量用溶液后，將所述導電性金剛石電極的電位向比所述還原電位高的電位掃描，使電沉積在所述導電性金剛石電極上的所述重金屬溶出到所述測量用溶液中；以及電流檢測工序，在使所述重金屬溶出到所述測量用溶液中時，檢測在所述導電性金剛石電極和所述對電極之間產生的電流。

按照所述的重金屬離子測量方法，通過使用導電性金剛石電極作為工作電極，可以提高工作電極的重金屬離子的檢測靈敏度，并且通過在電沉積工序和溶出工序之間把液體試樣置換成測量用溶液，可以減少因液體試樣中的雜質引起的測量誤差。此外，在液體置換工序中，由于使工作電極成為比還原電位低的電位，所以可以防止一度電沉積了的重金屬在液體置換工序中溶出，從而可以高精度地進行溶出工序中的重金屬離子的測量。因此，可以高精度地測量液體試樣中含有的重金屬離子。

此外，導電性金剛石電極具有下述優良性能：電位窗口寬(氧化電位和還原電位寬)；與其他電極材料相比背景電流低；對氧化還原種類靈敏度高；以及因與金和鉑等相比電極表面難以產生物理吸附，所以難以出現氧、氫生成以外的峰值。此外，導電性金剛石電極在化學耐久性、機械耐久性、電導率及耐蝕性等方面也優良。此外，導電性金剛石電極還具有下述優點：因其硬度所以容易進行化學、物理清洗，從而容易將電極表面保持為清潔的狀態。

在一旦排出液體試樣后提供測量用溶液的方式中，不能在導電性金剛石電極和對電極之間施加電壓。因此，優選的是，在所述液體置換工序中，把所述液體試樣分多次置換成所述測量用液體。