COD或TOC的电气化学测定方法及测定仪技术

本发明专利技术提供一种新的COD或TOC的测定方法及测定仪。根据本发明专利技术，使对电极和由导电性金刚石电极构成的工作电极与含有有机物的待测溶液接触，检测在上述工作电极和上述对电极间施加电压时流动于两极间的电流的变化，测定所测电流值与背景电流值达到一致前的电荷量，根据所测电荷量求得上述待测溶液的COD或TOC。此外，本发明专利技术的测定仪具备：槽，其内置有对电极和由导电性金刚石电极构成的工作电极；电压施加装置，其在上述工作电极和所述对电极之间施加电压；电流变化检测装置，其检测在该施加电压下流动的电流的变化；信息处理装置，其测定所测电流值与背景电流值达到一致前的电荷量，根据所测电荷量求得上述待测溶液的COD或TOC。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种新的COD或TOC的测定方法及测定仪。根据本专利技术，使对电极和由导电性金刚石电极构成的工作电极与含有有机物的待测溶液接触，检测在上述工作电极和上述对电极间施加电压时流动于两极间的电流的变化，测定所测电流值与背景电流值达到一致前的电荷量，根据所测电荷量求得上述待测溶液的COD或TOC。此外，本专利技术的测定仪具备：槽，其内置有对电极和由导电性金刚石电极构成的工作电极；电压施加装置，其在上述工作电极和所述对电极之间施加电压；电流变化检测装置，其检测在该施加电压下流动的电流的变化；信息处理装置，其测定所测电流值与背景电流值达到一致前的电荷量，根据所测电荷量求得上述待测溶液的COD或TOC。【专利说明】COD或TOC的电气化学测定方法及测定仪
本专利技术涉及一种化学需氧量(COD)或总有机碳(TOC)的电气化学测定方法及测定仪。
技术介绍
COD及TOC是用于判定工业废水、下排水、湖沼水、河川水等的水质的重要指标。COD的计算方法为:利用氧化剂，对试样中所含的主要以有机物为对象的被氧化物质进行氧化，根据其时所使用的氧化剂的量，求得氧化所需的氧量并加以换算而得。JIS法中，将利用高锰酸钾的方法规定为标准测定方法，很多市售的COD测定仪即基于此方法。此外，TOC的计算方法为:对试样中所含的有机物进行氧化分解，测定所发生的二氧化碳的量，据此计算有机物中所含的碳的总量。二氧化碳的定量工作，通常采用非分散型红外线气体检测仪进行。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2001-281220号公报专利文献2:日本专利特开2007-263815号公报专利文献3:中国专利申请公开第101105472号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种新的COD或TOC的测定方法及测定仪。用于解决问题的方案为实现上述目的，本专利技术的各位专利技术人进行了深入研究，发现了一种测定方法及其测定仪，完成了本专利技术。本专利技术中，在导电性金刚石电极上对待测溶液中所含的有机物进行完全氧化分解，根据其电荷量求得COD或T0C。本专利技术的测定方法，是利用对电极和由导电性金刚石电极构成的工作电极，对含有有机物的待测溶液的COD或TOC进行电气化学测定的测定方法，其特征在于:使上述工作电极和上述对电极与上述待测溶液接触，检测在上述工作电极和上述对电极之间施加电压时流动于两极间的电流的变化，测定所检测的电流值与背景电流值达到一致前的电荷量，根据所测定的电荷量求得上述待测溶液的COD或T0C。此外，本专利技术的测定仪，是一种对含有有机物的待测溶液的COD或TOC进行测定的测定仪，其特征在于，其具备:槽，其内置有对电极和由导电性金刚石电极构成的工作电极；电压施加装置，其在上述工作电极和上述对电极之间施加电压；电流变化检测装置，其检测在该施加电压下流动的电流的变化；信息处理装置，其测定所检测的电流值与背景电流值达到一致前的电荷量，根据所测定的电荷量求得上述待测溶液的COD或T0C。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种新的COD或TOC的测定方法及测定仪。【专利附图】【附图说明】图1为示出本专利技术的一个实施方式的测定仪的概念图。图2为示出向乳酸溶液施加电压时的电流的历时变化的图。图3为示出乳酸溶液的浓度与完全氧化分解前的电荷量及COD之关系的图。图4为示出以1:1的摩尔数含有葡萄糖和邻苯二甲酸氢钾的溶液的理论TOC与根据完全氧化分解前的电荷量计算的TOC之关系的图。图5为示出以1:1的摩尔数含有葡萄糖和邻苯二甲酸氢钾的溶液的理论TOC与市售TOC仪的值之关系的图。图6为示出理论TOC与测定的TOC之关系的图。符号说明10工作电极20对电极30参比电极40搅拌棒50测定槽60恒电位仪70信息处理装置S待测溶液【具体实施方式】以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。图1为示出本专利技术的一个实施方式的测定仪的概念图。本实施方式的测定仪具备:工作电极10、对电极20及参比电极30 ;以及测定槽50，其内置有该3个电极。工作电极10、对电极20及参比电极30被连接于恒电位仪60，且恒电位仪60上连接有信息处理装置70。此外，测定槽50中设置有搅拌棒40，其搅拌待测溶液S。以下，对各个部分进行说明。本专利技术所用的工作电极10，可以采用导电性金刚石电极。金刚石原本是优良的绝缘体。但通过添加第13族或第15族杂质，其可显示半导体?金属类的导电性。本专利技术中，即把显示半导体?金属类的导电性的金刚石用作电极。为了使这些金刚石具有导电性，可以掺入上述第13族及第15族的元素，优选掺入硼、氮、磷，尤其优选掺入硼。掺杂高浓度硼的含硼金刚石电极的电位窗口较宽(氧化电位及还原电位较宽)，与其他电极材料相比，具有背景电流较低的有利特性。此外，含硼金刚石电极在耐化学性、耐久性、导电性、耐腐蚀性等方面亦具有优异的性能。为了使这些金刚石具导电性而掺入的物质的添加量，在使金刚石具导电性的范围内适当确定即可，例如，优选添加量为赋予1X10 —2?10 —6 Qcm左右导电性的量。对该添加量，通常在制造工序中加以控制。虽然导电性金刚石本身不必依靠基材的支持即可作为电极，优选在基材上形成导电性金刚石的薄膜，将导线连接至该薄膜，使其成为电极。基材可以采用Si (例如，单晶娃)、Mo、W、Nb、T1、Fe、Au、N1、Co、Al2O3、SiC、Si3N4、ZrO2、MgO、石墨、单晶金刚石、cBN、石英玻璃等，优选采用单晶硅、Mo、W、Nb、T1、SiC、单晶金刚石。对于导电性金刚石薄膜的厚度不做特别限定，优选为I~100μπι左右，尤其优选为5~50 μ m左右。本专利技术中，导电性金刚石电极亦可采用微电极的形态。此处所谓“微电极形态的金刚石电极”，是指例如将Pt等的细线的末端切断削尖，并用电解研磨方式使其更加尖锐，然后在其末端表面形成导电性金刚石的薄膜而成。导电性金刚石薄膜可以利用化学气相沉积法来制造。所谓“化学气相沉积法”，是指在气相中使气体原料发生化学反应合成物质的方法，一般称为CVD(Chemical VaporDeposition)法。该方法被广泛应用于半导体制造工艺,亦可根据目的加以改进后应用于本专利技术的导电性金刚石薄膜的制造。金刚石的化学气相合成的进行方式为:以甲烧等含碳气体与氢的混合物为原料气体，通过激发源加以激发，将其供给至基板上使其沉积。激发源可以 采用热丝、微波、高频、直流辉光放电、直流电弧放电、燃烧火焰等。此外，亦可将其中的几种组合使用，调节晶核生成密度，以实现大面积化或平均化。原料可以采用含有碳、且通过激发源的分解激发可生成C、C2等活性炭以及CH、CH2, CH3> C2H2等烃自由基的各种化合物，优选具体实例中，气体有CH4、C2H2, C2H4, C10H16, CO、CF4,液体有CH30H、C2H5OH, (CH3)2CO,固体有石墨、富勒烯等。在化学气相合成法中，赋予金刚石导电性的物质的添加，可以通过以下方法进行。例如将添加物质的圆盘放置于体系内，与碳源原料同样地加以激发，将添加物质导入碳气相；或是事先将添加物质添加于碳源，与碳源一起导入体系内，通过激发源加以激发，从而将添加物质导入碳气相等。其中，优选后者的方法。尤其是，碳源采用丙酮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定方法，其利用对电极和由导电性金刚石电极构成的工作电极，对含有有机物的待测溶液的化学需氧量(COD)或总有机碳(TOC)进行电气化学测定，其中，使所述工作电极和所述对电极与所述待测溶液接触，检测在所述工作电极和所述对电极之间施加电压时流动于两极间的电流的变化，测定所检测的电流值与背景电流值达到一致前的电荷量，根据所测定的电荷量求得所述待测溶液的COD或TOC。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣长泰明，渡边刚志，田村勇介，近藤刚史，汤浅真，加藤明彦，伊东哲，金野裕子，
申请(专利权)人：学校法人东京理科大学，学校法人庆应义塾，东亚DKK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP