(57)【要約】  【課題】  高価且つ複雑な装置を使用しなくても、試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を簡単に測定可能とする。  【解決手段】  本発明は、試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度を測定するための装置であって、試料溶液１４を収容可能な収容部１５と、収容部１５内に少なくとも一部が配置されるチューブであって、外側面１９から溶存物質を内部１１に通過可能な孔を備える多孔質のチューブ１０と、チューブ１０の開口端１２に接続され、チューブ１０の内部１１を通ってくる溶存物質のガス濃度を測定する測定部２０と、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給する供給部３０，３２と、を備え、チューブ１０は、試料溶液１４中の溶存物質をチューブ１０の外側面１９から内部１１に通過させることにより試料溶液１４から溶存物質を分離する溶存物質濃度測定装置１およびこれを用いた溶存物質濃度測定方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を測定するための溶存物質濃度測定装置であって、
前記試料溶液を収容可能な収容部と、
前記収容部内に少なくとも一部が配置されるチューブであって、外側面から前記溶存物質を内部に通過可能な孔を備える多孔質のチューブと、
前記チューブの開口端に接続され、前記チューブの内部を通ってくる前記溶存物質のガス濃度を測定する測定部と、
前記チューブの内部の前記溶存物質を前記測定部に供給する供給部と、
を備え、
前記チューブは、前記試料溶液中の前記溶存物質を当該チューブの外側面から内部に通過させることにより前記試料溶液から前記溶存物質を分離する溶存物質濃度測定装置。
【請求項２】
前記収容部は、前記チューブを覆う筒状の部材であり、
前記試料溶液は、前記収容部の内側且つ前記チューブの外側に形成される空間に流入されることを特徴とする請求項１に記載の溶存物質濃度測定装置。
【請求項３】
前記供給部は、少なくとも前記溶存物質を含まないゼロガスを、前記測定部と反対側の前記チューブの開口端から内部に流入するためのゼロガス供給部を備え、
前記測定部は、前記チューブの内部に分離された前記溶存物質のガス濃度を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の溶存物質濃度測定装置。
【請求項４】
前記供給部は、前記チューブの内部の前記溶存物質を吸引するポンプを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の溶存物質濃度測定装置。
【請求項５】
前記溶存物質はオゾンガスであり、
前記チューブは、ポリテトラフルオロエチレンで形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の溶存物質濃度測定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の溶存物質濃度測定装置を用いて試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を測定する方法であって、
前記試料溶液を収容部に収容する収容ステップと、
前記収容部内に少なくとも一部が配置されるチューブであって、外側面から前記溶存物質を内部に通過可能な孔を備える多孔質のチューブの内部の前記溶存物質を、前記チューブの開口端に接続される測定部に供給する供給ステップと、
前記チューブの内部を通ってくる前記溶存物質のガス濃度を前記測定部で測定する測定ステップと、
を含む溶存物質濃度測定方法。
【請求項７】
前記収容ステップは、前記チューブを覆う筒状の部材である前記収容部の内側且つ前記チューブの外側に形成される空間に、前記試料溶液を流入することを特徴とする請求項６に記載の溶存物質濃度測定方法。
【請求項８】
前記供給ステップは、少なくとも前記溶存物質を含まないゼロガスを、前記測定部と反対側の前記チューブの開口端から内部に流入することにより、前記チューブの内部の前記溶存物質を前記測定部に供給し、
前記測定ステップは、前記チューブの内部に分離された前記溶存物質のガス濃度を測定することを特徴とする請求項６または７に記載の溶存物質濃度測定方法。
【請求項９】
前記供給ステップは、前記チューブの内部の前記溶存物質を吸引するポンプにより前記測定部に供給することを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の溶存物質濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を測定可能な溶存物質濃度測定装置およびこれを用いた溶存物質濃度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、溶液の特性又は特性の変化を、溶液中に溶解している溶存物質の溶存濃度を測定することにより特定する方法が知られている。溶存物質の溶存濃度の測定方法としては、紫外線吸収法、電気化学的測定方法、ガスクロマトグラフ方法などが知られている。
【０００３】
近年、オゾン水が、殺菌手段や半導体洗浄水などの幅広い用途に利用され、効果的な殺菌や半導体洗浄を行うために、オゾン水中の溶存オゾン濃度の管理が必要とされている。例えば、電気化学的測定方法でオゾン濃度を測定する方法として、導電性を有するダイヤモンドを電極とし、電極上で測定系セル内のオゾンを還元し、そのときの電流値から換算して溶存オゾン濃度を求める方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような方法では、ダイヤモンド電極がオゾンに対する選択性が高いため、共存物質の存在下においてもオゾン濃度を正確に測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１２２３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の測定方法では、試料溶液に電解質を予め添加することによりプロトンを供給するため、水道水や純水中の溶存オゾン濃度を測定する際には、試料溶液に電解質溶液を添加する機構または作業が必要となり、測定装置や測定手法が複雑になる虞がある。このような問題はオゾンに限定されるものではなく、試料溶液中に溶解しているアンモニア、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、酸素、および、水素等についても同様に、上述の従来から公知の測定方法では、測定装置や測定手法が複雑になる虞がある。
【０００６】
本発明は、高価且つ複雑な装置を使用しなくても、試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を簡単に測定可能とする溶存物質濃度測定装置およびこれを用いた溶存物質濃度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するための一実施形態に係る溶存物質濃度測定装置は、試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を測定するための溶存物質濃度測定装置であって、前記試料溶液を収容可能な収容部と、前記収容部内に少なくとも一部が配置されるチューブであって、外側面から前記溶存物質を内部に通過可能な孔を備える多孔質のチューブと、前記チューブの開口端に接続され、前記チューブの内部を通ってくる前記溶存物質のガス濃度を測定する測定部と、前記チューブの内部の前記溶存物質を前記測定部に供給する供給部と、
を備え、前記チューブは、前記試料溶液中の前記溶存物質を当該チューブの外側面から内部に通過させることにより前記試料溶液から前記溶存物質を分離する。
【０００８】
（２）別の実施形態に係る溶存物質濃度測定装置において、好ましくは、前記収容部は、前記チューブを覆う筒状の部材であり、前記試料溶液は、前記収容部の内側且つ前記チューブの外側に形成される空間に流入される。
【０００９】
（３）別の実施形態に係る溶存物質濃度測定装置において、好ましくは、前記供給部は、少なくとも前記溶存物質を含まないゼロガスを、前記測定部と反対側の前記チューブの開口端から内部に流入するためのゼロガス供給部を備え、前記測定部は、前記チューブの内部に分離された前記溶存物質のガス濃度を測定する。
【００１０】
（４）別の実施形態に係る溶存物質濃度測定装置において、好ましくは、前記供給部は、前記チューブの内部の前記溶存物質を吸引するポンプを備える。
【００１１】
（５）別の実施形態に係る溶存物質濃度測定装置において、好ましくは、前記溶存物質はオゾンガスであり、前記チューブは、ポリテトラフルオロエチレンで形成される。
【００１２】
（６）本発明の一実施形態に係る溶存物質濃度測定方法は、上述のいずれか１つの溶存物質濃度測定装置を用いて試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を測定する方法であって、前記試料溶液を収容部に収容する収容ステップと、前記収容部内に少なくとも一部が配置されるチューブであって、外側面から前記溶存物質を内部に通過可能な孔を備える多孔質のチューブの内部の前記溶存物質を、前記チューブの開口端に接続される測定部に供給する供給ステップと、前記チューブの内部を通ってくる前記溶存物質のガス濃度を前記測定部で測定する測定ステップと、を含む。
【００１３】
（７）別の実施形態に係る溶存物質濃度測定方法において、好ましくは、前記収容ステップは、前記チューブを覆う筒状の部材である前記収容部の内側且つ前記チューブの外側に形成される空間に、前記試料溶液を流入する。
【００１４】
（８）別の実施形態に係る溶存物質濃度測定方法において、好ましくは、前記供給ステップは、少なくとも前記溶存物質を含まないゼロガスを、前記測定部と反対側の前記チューブの開口端から内部に流入することにより、前記チューブの内部の前記溶存物質を前記測定部に供給し、前記測定ステップは、前記チューブの内部に分離された前記溶存物質のガス濃度を測定する。
【００１５】
（９）別の実施形態に係る溶存物質濃度測定方法において、好ましくは、前記供給ステップは、前記チューブの内部の前記溶存物質を吸引するポンプにより前記測定部に供給する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高価且つ複雑な装置を使用しなくても、試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を簡単に測定可能とする溶存物質濃度測定装置およびこれを用いた溶存物質濃度測定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る溶存物質濃度測定装置の概略縦断面図（１Ａ）および（１Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図（１Ｂ）をそれぞれ示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る溶存物質濃度測定方法の主なステップを含むフローチャートを示す。
【図３】図３は、溶存オゾン濃度とチューブで分離したオゾンガス濃度との関係を示した表（３Ａ）および溶存オゾン濃度とチューブで分離したオゾンガス濃度との関係を示したグラフ（３Ｂ）をそれぞれ示す。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る溶存物質濃度測定装置の概略構成図を示す。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係る溶存物質濃度測定装置の概略構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１９】
（第１実施形態）
１．溶存物質濃度測定装置
図１は、本発明の第１実施形態に係る溶存物質濃度測定装置の概略縦断面図（１Ａ）および（１Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図（１Ｂ）をそれぞれ示す。
【００２０】
図１に示すように、溶存物質濃度測定装置１は、試料溶液１４を収容可能な収容部１５と、収容部１５内に少なくとも一部が配置されるチューブであって、外側面１９から溶存物質を内部１１に通過可能な孔を備える多孔質のチューブ１０と、チューブ１０の開口端１２に接続され、チューブ１０の内部１１を通ってくる溶存物質のガス濃度を測定する測定部２０と、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給する供給部であるポンプ３０およびゼロガス供給部３２と、を備える。本実施形態において、測定対象の溶存物質は、気体であり、好ましくは、オゾンガスである。試料溶液１４は、当該溶存物質を含む溶液であり、本実施形態においては、オゾンを含む溶液であることが好ましい。なお、測定対象の溶存物質は、オゾンに限定されず、アンモニア、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等種々の気体を用いることができる。
【００２１】
収容部１５は、チューブ１０の外周を覆う中空の筒状の部材であり、好ましくは、ステンレスで構成されている。溶存物質濃度測定装置１は、収容部１５の内側且つチューブ１０の外側に、試料溶液１４が流入可能な空間１６を有する（図１（１Ｂ）参照）。また、収容部１５は、その両端に、チューブ１０に対して垂直方向に突出した突出部１７，１８を備える。突出部１７，１８は、一端開放型のカップの形態を有する部材であり、開放端が上側となるように配置されている。また、突出部１７，１８は、チューブ１０が貫通しており、当該突出部１７，１８の内部は、チューブ１０の外周に設けられた空間１６と連結している。試料溶液１４は、突出部１７の開放端部を入口として流入され、突出部１７の内部、空間１６、および突出部１８の内部からなる流路を通り、突出部１８の開放端部を出口として排出される（図１（１Ａ）の実線矢印参照）。なお、収容部１５の形状は、上述の形状に限定されず、少なくとも試料溶液１４を流入する入口および出口、且つ、試料溶液１４の流路となる空間１６を有していれば良い。
【００２２】
チューブ１０は、外側面１９から溶存物質を内部１１に通過可能な孔を備える多孔質膜から形成されるチューブであり、好ましくは、オゾンの強い酸化力に耐え得るフッ素樹脂系の多孔質膜であり、より好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で構成される多孔質膜である。なお、測定対象の溶存物質がオゾン以外の気体である場合は、フッ素樹脂系の多孔質膜に限定されず、当該測定対象の溶存物質に対する耐性を有する樹脂製の多孔質膜であることが好ましい。チューブ１０は、空間１６に流入されている試料溶液１４に含まれる溶存物質を内部１１に選択的に通過させ、これにより、試料溶液１４からチューブ１０の内部１１に溶存物質を分離する。なお、チューブ１０の孔径は、特に限定されず、測定対象の溶存物質の粒子径に応じて適宜設計可能であるが、本実施形態においては、０．１〜５０μｍが好ましく、１〜２０μｍがより好ましい。また、チューブ１０の長さや径の大きさは、特に限定されず、試料溶液１４の濃度等に応じて適宜設計可能であるが、本実施形態においては、チューブ１０の内径が３ｍｍ、外形が４ｍｍ、長さが１５０ｍｍ程度であることが好ましい。溶存物質濃度測定装置１に用いるチューブ１０は、その長さを長く設計するほど、より低濃度の試料溶液１４の溶存物質を分離することが可能となる。すなわち、溶存物質濃度測定装置１は、チューブ１０の長さを調整することにより、試料溶液１４の測定濃度範囲を調整することができる。
【００２３】
測定部２０は、チューブ１０の開口端１２に接続され、チューブ１０の内部１１を通ってくる溶存物質（オゾンガス）のガス濃度を測定可能な装置である。より具体的には、測定部２０は、チューブ１０の内部１１に分離された溶存物質のガス濃度を測定する。測定部２０における溶存物質のガス濃度の測定方法は特に限定されないが、測定部２０は、紫外線吸収式のオゾンガス濃度測定器であることが好ましい。本実施形態では、測定部２０は公知のオゾンガス濃度測定器を使用するため、詳細な説明は省略する。
【００２４】
ゼロガス供給部３２は、測定部２０と反対側のチューブ１０の開口端１３に接続され、少なくとも溶存物質であるオゾンを含まないゼロガスを開口端１３から内部１１に流入するものである。ゼロガス供給部３２は、好ましくは、大気中の空気からオゾン等のオゾンガス濃度測定に影響を与える成分を触媒（例えば、マンガン触媒や活性炭等）や吸着剤で除去することにより、オゾン等のオゾンガス濃度測定に影響を与える成分を含まないゼロガスを生成するゼロガスフィルタである。なお、ゼロガス供給部３２は、大気中の空気をゼロガスフィルタに通すことによりゼロガスを生成しているが、これに限定されず、例えば、空気を供給するボンベをさらに備え、ボンベから供給される空気をゼロガスフィルタに通すことによりゼロガスを生成しても良い。また、ゼロガス供給部３２は、ゼロガスフィルタを用いず、例えば、窒素ガスやアルゴンガス等、溶存物質のガス濃度測定に影響を与える成分を含まないガスを供給するボンベを備え、当該ボンベから溶存物質のガス濃度測定に影響を与える成分を含まないガスをチューブ１０の内部１１へ供給しても良い。
【００２５】
ポンプ３０は、チューブ１０の内部１１に存在するゼロガスおよび溶存物質（オゾンガス）を吸引して測定部２０へ供給するものである。すなわち、溶存物質濃度測定装置１は、ポンプ３０で吸引することにより、ゼロガス供給部３２から測定部２０へ向かう方向（図１（１Ａ）における右矢印Ｄの方向；以後、流動方向Ｄともいう。）に、ゼロガスおよび溶存物質を流動させる。なお、ポンプ３０は、チューブ１０の内部１１に存在する溶存物質を測定部２０へ供給可能な位置であれば、種々の位置に配置可能である。また、ゼロガス供給部３２として上述のようなボンベを備える場合においては、ボンベからガスを連続的に供給することによりゼロガスを流動方向Ｄへ流動させることが可能となるため、溶存物質濃度測定装置１は、必ずしもポンプ３０を備えなくても良い。よって、ゼロガス供給部３２および／またはポンプ３０は、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給する本発明の供給部の一例である。
【００２６】
２．溶存物質濃度測定方法
図２は、本発明の実施形態に係る溶存物質濃度測定方法の主なステップを含むフローチャートを示す。図３は、溶存オゾン濃度とチューブで分離したオゾンガス濃度との関係を示した表（３Ａ）および溶存オゾン濃度とチューブで分離したオゾンガス濃度との関係を示したグラフ（３Ｂ）をそれぞれ示す。
【００２７】
この実施形態に係る溶存物質濃度測定装置１を用いた溶存物質濃度測定方法は、供給ステップ（Ｓ１１０）と、収容ステップ（Ｓ１２０）と、測定ステップ（Ｓ１３０）と、算出ステップ（Ｓ１４０）と、を含む。以下、各ステップについて説明する。
【００２８】
２．１  供給入ステップ（Ｓ１１０）
供給ステップは、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給するステップである。より具体的には、供給ステップは、測定部２０と反対側のチューブ１０の開口端１３に接続されたゼロガス供給部３２で生成されたゼロガスを、ポンプ３０で吸引することにより、チューブ１０の内部１１に連続的に流入し、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給する。ゼロガスの流量は、０．０１〜５Ｌ／分とすることが好ましく、１．５Ｌ／分とすることがより好ましい。
【００２９】
２．２  収容ステップ（Ｓ１２０）
収容ステップは、試料溶液１４を収容部１５に収容するステップである。より具体的には、収容ステップは、収容部１５の内側且つチューブ１０の外側に形成される空間１６に、試料溶液１４を連続的に流入する。試料溶液１４の流量は、０．１〜１Ｌ／分とすることが好ましく、０．５Ｌ／分とすることがより好ましい。
【００３０】
２．３  測定ステップ（Ｓ１３０）
測定ステップは、チューブ１０の内部１１を通ってくる溶存物質のガス濃度を測定部２０で測定するステップである。試料溶液１４は、突出部１７の開放端部から流入され、突出部１７の内部、空間１６、および突出部１８の内部からなる流路を通り、突出部１８の開放端部から排出される（図１（１Ａ）の実線矢印参照）。試料溶液１４中の溶存物質は、試料溶液１４が当該流路を流動する際に、チューブ１０の孔を通過してチューブ１０の内部１１に分離される。チューブ１０の内部１１には、供給ステップ（Ｓ１１０）において供給されるゼロガスが流動方向Ｄに沿って流入されており（図１（１Ａ）の破線矢印参照）、試料溶液１４から分離された溶存物質は、チューブ１０の内部１１においてゼロガスに混合されて流動方向Ｄに沿って流動し、測定部２０へ供給される。そして、測定ステップにおいて、測定部２０は、チューブ１０の内部１１に分離された溶存物質のガス濃度（オゾンガス濃度）を測定する。
【００３１】
２．４  算出ステップ（Ｓ１４０）
算出ステップは、測定ステップ（Ｓ１３０）において測定部２０で測定されたチューブ１０の内部１１を通ってくる溶存物質のガス濃度に基づいて、試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度を算出するステップである。より具体的には、試料溶液１４中の溶存オゾン濃度とチューブ１０で分離したオゾンガス濃度との相関関係（図３参照）に基づいて、測定部２０で測定されたチューブ１０の内部１１を通ってくる溶存物質のガス濃度（オゾンガス濃度）から試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度（溶存オゾン濃度）を算出する。この相関関係（以降、「オゾン濃度の相関関係」ともいう。）は、予め溶存物質の溶存濃度が既知である試料溶液を用いて測定部２０で測定した結果から得られたものである。算出ステップは、測定部２０で行われても良いし、測定部２０に接続されたコンピュータで行われても良い。測定部２０が算出ステップを行う場合、測定部２０内に予め記憶しておいたオゾン濃度の相関関係を表す関係式と、測定ステップ（Ｓ１３０）で測定されたガス濃度とに基づき、試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度（溶存オゾン濃度）を算出すれば良い。また、測定部２０に接続されたコンピュータが算出ステップを行う場合、測定ステップ（Ｓ１３０）で測定されたガス濃度を測定部２０から受信し、コンピュータ内に予め記憶しておいたオゾン濃度の相関関係を表す関係式と測定部２０から受信したガス濃度とに基づいて、試料溶液１４中の溶存濃度（溶存オゾン濃度）を算出すれば良い。また、算出ステップは、測定部２０で測定されたガス濃度とオゾン濃度の相関関係とに基づいて、測定者が試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度（溶存オゾン濃度）を算出しても良い。
【００３２】
上述の溶存物質濃度測定装置１および溶存物質濃度測定方法により、高価且つ複雑な装置を使用しなくても、試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を簡単に測定することができる。特に、測定部２０等は、公知の機器を使用するため、溶存物質濃度測定装置１の高価格化を抑制することができる。また、上述の溶存物質濃度測定方法では、試料溶液に電解質溶液を添加する等の前処理も不要となり、溶存物質の溶存濃度の測定をより簡略化できる。また、上述の溶存物質濃度測定装置１は、収容部１５とチューブ１０との間の空間１６を試料溶液１４の流路とし、チューブ１０の内部１１をゼロガスの流路としているため、試料溶液１４およびゼロガスの使用量を低減することができる。また、筒状の多孔質膜であるチューブ１０を使用することにより、平面状の多孔質膜を使用する場合に比べて、試料溶液の圧力変化による多孔質膜の変形を防ぐことができる。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る溶存物質濃度測定装置について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と共通する部分については、第１実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
【００３４】
図４は、本発明の第２実施形態に係る溶存物質濃度測定装置の概略構成図を示す。
【００３５】
第２実施形態に係る溶存物質濃度測定装置１ａは、第１実施形態の収容部１５に代えて収容部４０を備える点において、第１実施形態に係る溶存物質濃度測定装置１と異なり、それ以外を共通とする。
【００３６】
図４に示すように、収容部４０は、一端開放型のカップの形態を有する容器であり、開放端が上側となるように配置される。収容部４０は、金属、ガラス、樹脂等で構成される。なお、収容部４０は、金属、ガラス、樹脂等のうち１種単独で構成されていても良いし、２種以上の材料を組み合わせて構成されていても良い。溶存物質濃度測定装置１ａは、収容部４０に試料溶液１４が収容され、チューブ１０の少なくとも一部が試料溶液１４に浸水するように、収容部４０の開放端からチューブ１０が配置される。測定部２０は、チューブ１０の開口端１２に接続され、且つ、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給するポンプ３０に接続される。また、ゼロガス供給部３２は、測定部２０と反対側のチューブ１０の開口端１３に接続される。チューブ１０、測定部２０、ポンプ３０、およびゼロガス供給部３２は、第１実施形態と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
【００３７】
第２実施形態に係る溶存物質濃度測定方法は、供給ステップ（Ｓ１１０）と、収容ステップ（Ｓ１２０）と、測定ステップ（Ｓ１３０）と、算出ステップ（Ｓ１４０）と、を含む。供給ステップ（Ｓ１１０）および算出ステップ（Ｓ１４０）は、第１実施形態における各ステップと同様のため、説明を省略する。
【００３８】
収容ステップ（Ｓ１２０）は、試料溶液１４を収容部４０の開放端から注いで収容部４０内に収容するステップである。収容ステップ（Ｓ１２０）は、少なくともチューブ１０の一部が浸水可能な量以上の試料溶液１４を収容部４０に収容する。試料溶液１４中の溶存物質は、試料溶液１４に浸水しているチューブ１０の孔を通過してチューブ１０の内部１１に分離される。チューブ１０の内部１１には、供給ステップ（Ｓ１１０）において供給されるゼロガスが、ゼロガス供給部３２から測定部２０へ向かう方向（図４における矢印Ｄ１の方向；以後、流動方向Ｄ１ともいう。）に沿って流入されており、試料溶液１４から分離された溶存物質は、チューブ１０の内部１１においてゼロガスに混合されて流動方向Ｄ１に沿って流動し、測定部２０へ供給される。そして、測定ステップ（Ｓ１３０）において、測定部２０は、チューブ１０の内部１１に分離された溶存物質のガス濃度を測定する。
【００３９】
上述の溶存物質濃度測定装置１ａおよび溶存物質濃度測定方法により、高価且つ複雑な装置を使用しなくても、試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を簡単に測定することができる。また、上述の溶存物質濃度測定方法では、試料溶液に電解質溶液を添加する等の前処理も不要となり、溶存物質の溶存濃度の測定をより簡略化できる。
【００４０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る溶存物質濃度測定装置について説明する。第３実施形態において、前述の各実施形態と共通する部分については、前述の各実施形態における説明を代用し、重複した説明を省略する。
【００４１】
図５は、本発明の第３実施形態に係る溶存物質濃度測定装置の概略構成図を示す。
【００４２】
第３実施形態に係る溶存物質濃度測定装置１ｂは、第２実施形態の収容部４０に代えて収容部５０を備える点において、第２実施形態に係る溶存物質濃度測定装置１ａと異なり、それ以外を共通とする。
【００４３】
図５に示すように、収容部５０は、金属、ガラス、樹脂等で構成された円柱状の容器である。より具体的に、収容部５０は、第２実施形態の収容部４０のような一端開放型の形状の容器の、開放端に蓋をすることで密閉空間を形成したものであるのが好ましい。なお、収容部５０は、金属、ガラス、樹脂等のうち１種単独で構成されていても、２種以上の材料を組み合わせて構成されていても良い。溶存物質濃度測定装置１ｂは、収容部５０に試料溶液１４が収容され、チューブ１０の少なくとも一部が試料溶液１４に浸水するように、収容部５０の側面を貫通してチューブ１０が配置される。測定部２０は、チューブ１０の開口端１２に接続され、且つ、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給するポンプ３０に接続される。また、ゼロガス供給部３２は、測定部２０と反対側のチューブ１０の開口端１３に接続される。チューブ１０、測定部２０、ポンプ３０、およびゼロガス供給部３２は、前述の各実施形態と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
【００４４】
第３実施形態に係る溶存物質濃度測定方法は、供給ステップ（Ｓ１１０）と、収容ステップ（Ｓ１２０）と、測定ステップ（Ｓ１３０）と、算出ステップ（Ｓ１４０）と、を含む。供給ステップ（Ｓ１１０）および算出ステップ（Ｓ１４０）は、第１実施形態における各ステップと同様のため、説明を省略する。
【００４５】
収容ステップ（Ｓ１２０）は、試料溶液１４を収容部５０内に収容するステップである。より具体的に、収容ステップ（Ｓ１２０）は、少なくともチューブ１０の一部が浸水可能な量以上の試料溶液１４を収容部５０に収容する。試料溶液１４中の溶存物質は、試料溶液１４に浸水しているチューブ１０の孔を通過してチューブ１０の内部１１に分離される。チューブ１０の内部１１には、供給ステップ（Ｓ１１０）において供給されるゼロガスが、ゼロガス供給部３２から測定部２０へ向かう方向（図５における矢印Ｄ２の方向；以後、流動方向Ｄ２ともいう。）に沿って流入されており、試料溶液１４から分離された溶存物質は、チューブ１０の内部１１においてゼロガスに混合されて流動方向Ｄ２に沿って流動し、測定部２０へ供給される。そして、測定ステップ（Ｓ１３０）において、測定部２０は、チューブ１０の内部１１に分離された溶存物質のガス濃度を測定する。
【００４６】
上述の溶存物質濃度測定装置１ｂおよび溶存物質濃度測定方法により、高価且つ複雑な装置を使用しなくても、試料溶液中の溶存物質の溶存濃度を簡単に測定することができる。また、上述の溶存物質濃度測定方法では、試料溶液に電解質溶液を添加する等の前処理も不要となり、溶存物質の溶存濃度の測定をより簡略化できる。
【００４７】
（各実施形態の作用）
上述の各実施形態に係る溶存物質濃度測定装置１，１ａ，１ｂは、試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度を測定するための装置であって、試料溶液１４を収容可能な収容部１５，４０，５０と、収容部１５，４０，５０内に少なくとも一部が配置されるチューブであって、外側面１９から溶存物質を内部１１に通過可能な孔を備える多孔質のチューブ１０と、チューブ１０の開口端１２に接続され、チューブ１０の内部１１を通ってくる溶存物質のガス濃度を測定する測定部２０と、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給する供給部３０，３２と、を備える。また、チューブ１０は、試料溶液１４中の溶存物質をチューブ１０の外側面１９から内部１１に通過させることにより試料溶液１４から溶存物質を分離する。溶存物質濃度測定装置１，１ａ，１ｂをこのように構成することによって、高価且つ複雑な装置を使用しなくても、試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度を簡単に測定することができる。特に、測定部２０等は、公知の機器を使用できるため、溶存物質濃度測定装置１，１ａ，１ｂの高価格化を抑制することができる。また、試料溶液１４に電解質溶液を添加する等の前処理も不要となり、溶存物質の溶存濃度の測定をより簡略化できる。また、試料溶液１４の種類に応じて、収容部１５，４０，５０の形態を適宜選定することができるため、溶存物質濃度測定装置１，１ａ，１ｂは、種々の試料溶液１４における溶存物質の溶存濃度の測定に対応することができる。また、チューブ１０が劣化した場合であっても、チューブ１０のみを交換すれば測定可能となり、装置の取り扱いが容易になる。
【００４８】
また、収容部１５は、チューブ１０を覆う筒状の部材であり、試料溶液１４は、収容部１５の内側且つチューブ１０の外側に形成される空間１６に流入される。溶存物質濃度測定装置１をこのように構成することにより、収容部１５とチューブ１０との間の空間１６を試料溶液１４の流路とし、チューブ１０の内部１１をゼロガスの流路としているため、試料溶液１４およびゼロガスの使用量を低減することができる。また、筒状の多孔質膜であるチューブ１０を使用することにより、平面状の多孔質膜を使用する場合に比べて、試料溶液の圧力変化による多孔質膜の変形を防ぐことができる。
【００４９】
また、供給部は、少なくとも溶存物質を含まないゼロガスを、測定部２０と反対側のチューブ１０の開口端１３から内部１１に流入するためのゼロガス供給部３２を備える。また、測定部２０は、チューブ１０の内部１１に分離された溶存物質のガス濃度を測定する。溶存物質濃度測定装置１，１ａ，１ｂをこのように構成することによって、チューブ１０の内部１１に試料溶液１４から分離された溶存物質以外の溶存物質が混入する事態を抑制できるため、試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度をより正確に測定することができる。
【００５０】
また、供給部は、チューブ１０の内部１１の溶存物質を吸引するポンプ３０を備えるため、簡易な構成で、チューブ１０の内部１１に分離された溶存物質を測定部２０へ確実に供給することができる。特に、ボンベ等を使用してチューブ１０の内部１１にゼロガス等のガスを送り込まなくても、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０へ供給することができる。
【００５１】
また、溶存物質はオゾンガスであり、チューブ１０は、ポリテトラフルオロエチレンで形成されるため、オゾンの強い酸化力に耐え得る溶存物質濃度測定装置１，１ａ，１ｂを提供することができる。また、チューブ１０が汚れた場合であっても、チューブ１０を薬剤洗浄や逆洗いを行うことができ、装置の取り扱いが容易になる。
【００５２】
また、上述の各実施形態に係る溶存物質濃度測定方法は、上述の溶存物質濃度測定装置１，１ａ，１ｂを用いて試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度を測定する方法であって、試料溶液１４を収容部１５，４０，５０に収容する収容ステップ（Ｓ１２０）と、収容部１５，４０，５０内に少なくとも一部が配置されるチューブであって、外側面１９から溶存物質を内部１１に通過可能な孔を備える多孔質のチューブ１０の内部１１の溶存物質を、チューブ１０の開口端１２に接続される測定部２０に供給する供給ステップ（Ｓ１１０）と、チューブ１０の内部１１を通ってくる溶存物質のガス濃度を測定部２０で測定する測定ステップ（Ｓ１２０）と、を含む。このような測定方法を用いて試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度を測定することにより、高価且つ複雑な装置を使用しなくても、試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度を簡単に測定することができる。また、試料溶液１４に電解質溶液を添加する等の前処理も不要となり、溶存物質の溶存濃度の測定をより簡略化できる。
【００５３】
また、収容ステップ（Ｓ１２０）は、チューブ１０を覆う筒状の部材である収容部１５の内側且つチューブ１０の外側に形成される空間１６に、試料溶液１４を流入する。すなわち、当該空間１６を試料溶液１４の流路とし、チューブ１０の内部１１をゼロガスの流路としているため、試料溶液１４およびゼロガスの使用量を低減することができる。また、筒状の多孔質膜であるチューブ１０を使用することにより、平面状の多孔質膜を使用する場合に比べて、試料溶液の圧力変化による多孔質膜の変形を防ぐことができる。
【００５４】
また、供給ステップ（Ｓ１１０）は、少なくとも溶存物質を含まないゼロガスを、測定部２０と反対側のチューブ１０の開口端１３から内部１１に流入することにより、チューブ１０の内部１１の溶存物質を測定部２０に供給し、測定ステップ（Ｓ１２０）は、チューブ１０の内部１１に分離された溶存物質のガス濃度を測定する。このような測定方法を用いることにより、チューブ１０の内部１１に試料溶液１４から分離された溶存物質以外の溶存物質が混入する事態を抑制できるため、試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度をより正確に測定することができる。
【００５５】
また、供給ステップ（Ｓ１１０）は、チューブ１０の内部１１の溶存物質を吸引するポンプ３０により測定部２０に供給するため、簡易な構成で、チューブ１０の内部１１に分離された溶存物質を測定部２０へ確実に供給することができる。
【００５６】
（その他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されることなく、種々変形して実施可能である。
【００５７】
例えば、上述の各実施形態において、ポンプ３０は、測定部２０と別体で構成されていたが、測定部２０に内蔵されていても良い。また、測定部２０は、チューブ１０の内部１１における溶存物質のガス濃度を測定可能であれば、チューブ１０の開放端１２以外の位置に接続されていても良い。
【００５８】
また、上述の各実施形態では、ゼロガス供給部３２により生成されたゼロガスをチューブ１０の内部１１に流入していたが、ゼロガス等の試料溶液１４から分離された溶存物質以外のガスを流入しなくても良い。この場合、大気または予めチューブ１０内に存在する空気中に含まれる溶存物質が、測定部２０で測定される溶存物質のガス濃度に影響する可能性があるが、当該影響を補正するパラメータを取得していれば、このパラメータに基づき試料溶液１４中の溶存物質の溶存濃度を正確に測定することが可能となる。
【００５９】
上述の各実施形態の複数の構成要素は、互いに組み合わせ不可能な場合を除いて、自由に組み合わせ可能である。例えば、収容部５０を第２実施形態に係る溶存物質濃度測定装置１ａに備えても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る溶存物質濃度測定装置は、溶液中に溶解しているオゾン、アンモニア、揮発性有機化合物、酸素、および水素等の溶存物質の溶存濃度を測定することにより溶液の特性または特性の変化を特定する場合に利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１，１ａ，１ｂ・・・溶存物質濃度測定装置、１０・・・チューブ、１１・・・チューブの内部、１２，１３・・・チューブの開放端、１４・・・試料溶液、１５，４０，５０・・・収容部、１６・・・空間、１９・・・チューブの外側面、２０・・・測定部、３０・・・ポンプ（供給部の一例）、３２・・・ゼロガス供給部（供給部の一例）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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