[发明专利]离子选择电极

说明书

技术领域

本发明涉及用于测定溶液中的电解质浓度的离子选择电极。

背景技术

离子选择电极(ISE；Ion Selective Electrode)与参照电极一起浸渍到试样液中来测量电极间电位差，并对试样中的测定对象离子进行定量。由于其简便性，因而在分析领域被广泛利用。在医疗领域中用于临床检查，除了电解质测定的专用机之外，还在生物化学自动分析装置、紧急检体检查装置、现场检查(Point Of Care Testing)装置中用于电解质测定。

在离子选择电极中，为了从多个离子中选择性地对测定对象离子进行测定而使用离子感应膜。一般地，在聚氯乙烯等高分子基材中混合可塑剂的同时还混合配体或根据情况混合盐来用作离子感应膜。离子感应膜根据测定对象离子浓度而产生遵循能斯特方程的电位，因此，通过在使一个面接触一定浓度的水溶液的状态下使另一面接触试样液，能够获得与试样液中的测定对象离子浓度对应的电动势。根据所得到的电动势计算测定对象离子浓度。将这样的在感应膜的试样液的相反侧以水溶液、凝胶充满的电极，称为内部液型离子选择电极。

相对于内部液型离子选择电极，使感应膜的试样液的相反侧的面直接与导电性电极接触的电极，称为涂布线-离子选择电极(Coated Wire-Ion Selective Electrode)(CW-ISE)、固体接触-离子选择电极(Solid Contact-Ion Selective Electrode)(SC-ISE)。这里，将这些称为固体电极。固体电极由于不需要内部液因而易于小型化，应用于面向现场检查的装置。作为与感应膜接触的电极(基底电极)，使用铂、由导电性高分子覆盖的氯化银、以单分子膜修饰的金、多孔碳、碳黑、石墨与高分子的混合体而得到。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2007-534949号公报(WO2005/103664)

发明内容

发明要解决的课题

发明人为了设计电位稳定性高、个体差别小的固体电极型离子选择电极，进行了开发研究。结果得知在现有的方法中无法兼顾充分的电位稳定性和个体差别。

考察原因时得知，对基底电极和感应膜、感应膜和试样液之间的电位进行支配的离子是不同的或者是不明确的。例如，在针对基底电极使用单分子膜覆盖的金的情况下，在感应膜和基底电极之间伴随氧化还原的电子授受对电位进行支配，与此相对，在感应膜和试样液之间，测定对象离子例如钾离子对电位进行支配。

用于解决课题的手段

本发明的离子选择电极在基底电极中具有石墨和液体油的混合体。

即，本发明的离子选择电极是对测定溶液中的测定对象离子进行选择性检测的电极，具备：与测定溶液接触的离子感应膜；与离子感应膜接触的、石墨和液体油的混合体；与石墨和液体油的混合体接触的导电体。

作为一例，离子感应膜包含可塑剂，液体油包含与其相同的可塑剂。

作为一例，离子感应膜中包含的可塑剂的重量比，与石墨和液体油的混合体中包含的可塑剂的重量比的相对差为30％以内。

作为一例，离子感应膜包含疏水性阴离子，石墨和液体油的混合体包含与其相同的疏水性阴离子。

作为一例，离子感应膜包含与测定对象离子选择性结合的物质，石墨和液体油的混合体包含与其相同的物质。

作为一例，液体油是氟系高分子或氟系油。

作为一例，石墨是合成石墨。

发明效果

根据本发明，通过将石墨和液体油的混合体用于基底电极，基底电极对测定对象离子即一价阳离子例如锂、钾、钠进行响应，因此在使用对应于一价阳离子的感应膜的情况下，在感应膜的两侧对电位进行支配的离子相同，能够得到充分的电位稳定性和足够小的个体差别。

由于是石墨和液体油的混合体，因此能够一次制作均匀的混合体，并能够制作多个相同成分的基底电极。因此能够减小个体差别。

作为液体油通过使用在离子感应膜中包含的可塑剂，能够抑制由于可塑剂从离子感应膜向基底电极的扩散而导致的电位变动，并能够提高电位稳定性。此外，通过在基底电极中追加在离子感应膜中包含的化合物即盐、配体，能够在时间经过后也维持良好的个体差别。

通过在基底电极中使用石墨和氟系高分子的混合体，能够在维持针对一价阳离子的响应的同时，防止离子感应膜中包含的可塑剂等成分向基底电极扩散。

对于石墨使用合成石墨，由此，由于不包含在表面具有天然石墨所包含的各种感应基团的碳，因此能够抑制基于这些碳的副反应，能够提高电位稳定性。