[发明专利]重金属离子测量方法和重金属离子测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量液体试样中含有的重金属离子浓度的重金属离子测量方法和重金属离子测量装置。

背景技术

如专利文献1所示，以往作为测量液体试样中含有的重金属离子浓度的方法可以考虑使用溶出伏安法。

所述溶出伏安法包括：电沉积工序，通过向浸渍在液体试样中的工作电极提供比液体试样中含有的重金属的还原电位低的电位，使液体试样中的重金属电沉积在工作电极上；溶出工序，通过将所述工作电极的电位向比所述还原电位高的电位扫描，使电沉积在工作电极上的重金属从工作电极溶出。该溶出伏安法通过检测因所述溶出工序在工作电极和对电极之间流过的电流值，根据该电流值计算出重金属离子浓度。

此外，在所述溶出伏安法中，通常是使电沉积在工作电极上的重金属重新溶出到进行过所述电沉积的液体试样中，来测量所述重金属离子浓度。

但是，在液体试样中含有干扰成分等杂质的情况下，在溶出工序中检测出的电流值会产生误差，其结果存在会导致产生重金属离子浓度的测量误差的问题。

此外，也可以考虑通过在电沉积工序前使液体试样预先通过过滤器等，去除液体试样中的干扰成分等杂质后，使重金属电沉积在工作电极上。由此，可以某种程度地降低杂质对在溶出工序中检测出的电流值造成的误差影响。

但是，在工作电极的灵敏度进一步提高的近年，即使在进行了用所述过滤器去除杂质的情况下，工作电极对所述液体试样中含有的少量杂质也具有灵敏度，在提高重金属离子浓度的测量精度方面存在限制。

专利文献1：日本专利公开公报特开2008-216061号

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种重金属离子测量方法和重金属离子测量装置，在使用溶出伏安法的电化学测量装置和方法中，通过将液体试样置换为测量用溶液，可以减少液体试样中含有的杂质对测量误差的影响，并且通过防止因液体置换产生的电沉积了的重金属离子的溶出，可以高精度地测量重金属离子浓度。

即，本发明提供一种重金属离子测量方法，其特征在于，使用对电极和由导电性金刚石电极构成的工作电极对液体试样中的重金属离子浓度进行电化学测量，所述重金属离子测量方法包括：电沉积工序，使所述导电性金刚石电极的电位成为比所述重金属的还原电位低的电位，从而使所述重金属电沉积在所述导电性金刚石电极上；液体置换工序，使所述重金属电沉积在所述导电性金刚石电极上后，在使所述导电性金刚石电极成为比所述还原电位低的电位的状态下，将所述液体试样的至少一部分置换成测量用溶液；溶出工序，将所述液体试样置换成所述测量用溶液后，将所述导电性金刚石电极的电位向比所述还原电位高的电位扫描，使电沉积在所述导电性金刚石电极上的所述重金属溶出到所述测量用溶液中；以及电流检测工序，在使所述重金属溶出到所述测量用溶液中时，检测在所述导电性金刚石电极和所述对电极之间产生的电流。

按照所述的重金属离子测量方法，通过使用导电性金刚石电极作为工作电极，可以提高工作电极的重金属离子的检测灵敏度，并且通过在电沉积工序和溶出工序之间把液体试样置换成测量用溶液，可以减少因液体试样中的杂质引起的测量误差。此外，在液体置换工序中，由于使工作电极成为比还原电位低的电位，所以可以防止一度电沉积了的重金属在液体置换工序中溶出，从而可以高精度地进行溶出工序中的重金属离子的测量。因此，可以高精度地测量液体试样中含有的重金属离子。

此外，导电性金刚石电极具有下述优良性能：电位窗口宽(氧化电位和还原电位宽)；与其他电极材料相比背景电流低；对氧化还原种类灵敏度高；以及因与金和铂等相比电极表面难以产生物理吸附，所以难以出现氧、氢生成以外的峰值。此外，导电性金刚石电极在化学耐久性、机械耐久性、电导率及耐蚀性等方面也优良。此外，导电性金刚石电极还具有下述优点：因其硬度所以容易进行化学、物理清洗，从而容易将电极表面保持为清洁的状态。

在一旦排出液体试样后提供测量用溶液的方式中，不能在导电性金刚石电极和对电极之间施加电压。因此，优选的是，在所述液体置换工序中，把所述液体试样分多次置换成所述测量用液体。