(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーカ内の測定対象溶液に電極を浸漬し、電解により該電極に電着した金属量から該測定対象溶液の金属濃度を求めるための電解分析装置であって、
架台と、
前記架台に設けられた電解部と、を備え、
前記電解部は、
前記ビーカが載せられるビーカ台と、
前記架台に固定され、前記ビーカ台を上下動可能に支持するビーカ台支持棒と、
前記架台に固定され、前記電極および該電極に電流を供給する電線が固定される電極支持部と、を備え、
前記ビーカ台支持棒および前記電極支持部は、前記ビーカ台を上下動させることで前記ビーカに前記電極を挿入抜去できるように配置されており、
前記ビーカ台は、前記ビーカ台支持棒を軸として該ビーカ台支持棒の周りを旋回可能となっている
ことを特徴とする電解分析装置。
【請求項２】
ビーカ内の測定対象溶液に電極を浸漬し、電解により該電極に電着した金属量から該測定対象溶液の金属濃度を求めるための電解分析装置であって、
架台と、
前記架台に設けられた電解部と、を備え、
前記電解部は、
前記ビーカが載せられるビーカ台と、
前記架台に固定され、前記ビーカ台を上下動可能に支持するビーカ台支持棒と、
前記架台に固定され、前記電極および該電極に電流を供給する電線が固定される電極支持部と、を備え、
前記ビーカ台支持棒および前記電極支持部は、前記ビーカ台を上下動させることで前記ビーカに前記電極を挿入抜去できるように配置されており、
前記架台は、鉛直に設けられた壁部を有し、
前記ビーカ台支持棒は、前記壁部の前面に固定されており、
前記電極支持部は、棒状の電極支持棒であり、前記壁部を貫通して固定されており、
前記電極支持棒の前面側端部に前記電極が固定され、背面側端部に前記電線が固定されている
ことを特徴とする電解分析装置。
【請求項３】
前記ビーカ台は、前記ビーカ台支持棒を軸として旋回可能となっている
ことを特徴とする請求項２記載の電解分析装置。
【請求項４】
前記電解部を複数備える
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の電解分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解分析装置に関する。さらに詳しくは、測定対象溶液の金属濃度を分析する電解分析方法に用いられる電解分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象溶液の金属濃度を分析する方法として電解分析方法（ＪＩＳ  Ｈ１１０１）が知られている（例えば、特許文献１）。電解分析方法では、金属を含有する測定対象溶液を所定量ビーカに採取し、円筒状白金陰極と螺旋状白金陽極とを用いて含有金属を電解析出させ、析出した金属量から測定対象溶液の金属濃度を分析する。
【０００３】
一般に、電解分析方法に用いられる電解分析装置は、ビーカを載せるビーカ台と、電極を支持する電極支持部とを備えている。電極支持部は支柱を有するスタンドに固定されており上下動可能となっている。電極支持部を上下動させることで、ビーカに電極を挿入抜去できるようになっている。また、電極支持部には、電極に電流を供給する電線の端部がネジ止めされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１０２１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記電解分析装置は、電極支持部を上下動させると電線も引き摺られて動くため、電極支持部の動作が制限され動かし難いという問題がある。そのため、電極をビーカ内の所定位置に配置することが困難であるという問題がある。
【０００６】
また、上記電解分析装置は、電極支持部を上下動させると電線のネジ止め部分が回動する。電解が終了するたびに電極の付け換えのために電極支持部を上下動させる必要があるため、測定を繰り返すと電線を固定するネジが緩んでくるという問題がある。このネジが緩むと、電線と電極との接触抵抗が増し電極間に流れる電流が低下するため、電解に要する時間が長くなり、測定に支障がでるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、電極の配置が容易であり、かつ、電線固定用のネジの緩みを抑制できる電解分析装置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】
【０００８】
第１発明の電解分析装置は、ビーカ内の測定対象溶液に電極を浸漬し、電解により該電極に電着した金属量から該測定対象溶液の金属濃度を求めるための電解分析装置であって、架台と、前記架台に設けられた電解部と、を備え、前記電解部は、前記ビーカが載せられるビーカ台と、前記架台に固定され、前記ビーカ台を上下動可能に支持するビーカ台支持棒と、前記架台に固定され、前記電極および該電極に電流を供給する電線が固定される電極支持部と、を備え、前記ビーカ台支持棒および前記電極支持部は、前記ビーカ台を上下動させることで前記ビーカに前記電極を挿入抜去できるように配置されており、前記ビーカ台は、前記ビーカ台支持棒を軸として該ビーカ台支持棒の周りを旋回可能となっていることを特徴とする。
第２発明の電解分析装置は、ビーカ内の測定対象溶液に電極を浸漬し、電解により該電極に電着した金属量から該測定対象溶液の金属濃度を求めるための電解分析装置であって、架台と、前記架台に設けられた電解部と、を備え、前記電解部は、前記ビーカが載せられるビーカ台と、前記架台に固定され、前記ビーカ台を上下動可能に支持するビーカ台支持棒と、前記架台に固定され、前記電極および該電極に電流を供給する電線が固定される電極支持部と、を備え、前記ビーカ台支持棒および前記電極支持部は、前記ビーカ台を上下動させることで前記ビーカに前記電極を挿入抜去できるように配置されており、前記架台は、鉛直に設けられた壁部を有し、前記ビーカ台支持棒は、前記壁部の前面に固定されており、前記電極支持部は、棒状の電極支持棒であり、前記壁部を貫通して固定されており、前記電極支持棒の前面側端部に前記電極が固定され、背面側端部に前記電線が固定されていることを特徴とする。
第３発明の電解分析装置は、第２発明において、前記ビーカ台は、前記ビーカ台支持棒を軸として旋回可能となっていることを特徴とする。
第４発明の電解分析装置は、第１、第２または第３発明において、前記電解部を複数備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明によれば、ビーカ台とともにビーカを上下動させることでビーカに電極を挿入抜去できるので、電極の配置が容易である。また、電極支持部が架台に固定されており、電線の固定部分が回動しないので、電線固定用のネジの緩みを抑制できる。さらに、ビーカ台を旋回させることで、ビーカを電極から離れた位置に移動できるので、ビーカの交換作業が行いやすい。
第２発明によれば、電線が壁部の背面に配置されるので、不注意により作業員が電線に触れることを防止でき、電線固定用のネジの緩みを防止できる。
第３発明によれば、ビーカ台を旋回させることで、ビーカを電極から離れた位置に移動できるので、ビーカの交換作業が行いやすい。
第４発明によれば、複数の測定対象溶液を並行して電解できるので、効率よく分析できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電解分析装置の正面図である。
【図２】同電解分析装置の平面図である。
【図３】同電解分析装置の電解部の正面図である。
【図４】同電解分析装置の電解部の平面図である。
【図５】同電解分析装置の電解部の正面図であって、ビーカ台を下降、旋回させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２に示すように、本発明の一実施形態に係る電解分析装置Ａは、１つの架台１０に３つの電解部２０が設けられた構成である。架台１０は、板状の壁部１１と、壁部１１に設けられた足部１２とからなる。壁部１１は足部１２により鉛直に立設されている。なお、電解部２０の数は特に限定されず、１つでもよいし、２つ以上の複数でもよい。
【００１２】
つぎに、電解部２０の詳細を説明する。
図３および図４に示すように、電解部２０は、ビーカｂが載せられるビーカ台３０と、ビーカ台３０を支持するビーカ台支持棒４０と、電極（陽極ａおよび陰極ｃ）を支持する一対の電極支持棒５０、５０とからなる。
【００１３】
ビーカ台支持棒４０は丸棒部材であり、その両端には基部４１、４１が設けられている。これら基部４１、４１が壁部１１の前面に上下に固定されている。そのため、ビーカ台支持棒４０は壁部１１の前面に固定されており、壁部１１と所定距離離間して並行に鉛直方向に沿って設けられている。
【００１４】
ビーカ台３０は、略円盤状の部材であり水平に設けられている。ビーカ台３０の上面は若干凹んでおり、その凹部にビーカｂが載せられる。また、ビーカ台３０の側面にはアーム３１が設けられている。アーム３１の先端部には孔が形成されており、この孔にビーカ台支持棒４０が通されている。アーム３１の孔の直径はビーカ台支持棒４０の直径よりも若干大きく形成されており、互いに摺動可能となっている。そのため、ビーカ台３０はビーカ台支持棒４０に沿って上下動可能であり、かつ、ビーカ台支持棒４０を軸として水平面内で旋回可能となっている。
【００１５】
アーム３１の先端部には側面から前記孔に通ずるネジ孔が形成されており、そのネジ孔に蝶ボルト３２がねじ込まれている。蝶ボルト３２をねじ込むとボルト先端がビーカ台支持棒４０に押し付けられ、アーム３１がビーカ台支持棒４０に固定される。そのため、蝶ボルト３２を緩めるとビーカ台３０を上下動および旋回させることができ、蝶ボルト３２を締めるとビーカ台３０を任意の上下位置、旋回角度とした状態で固定することができる。
【００１６】
なお、アーム３１はビーカ台支持棒４０の端部に達すると基部４１に接触するため、それ以上上昇または下降することができない。そのため、ビーカ台３０はビーカ台支持棒４０の長さの範囲内で上下動可能であり、また、ビーカ台支持棒４０から脱落することがない。
【００１７】
電極支持棒５０は、導電性を有する素材、例えばステンレス鋼で形成された棒状部材である。電極支持棒５０は、壁部１１に対して垂直に、かつ、壁部１１を貫通して固定されている。すなわち、電極支持棒５０の一端は壁部１１の前面側に他端は背面側に配置されている。また、２本の電極支持棒５０、５０は、所定間隔離間して水平面内で並行に設けられている。
【００１８】
陽極ａは、白金の線材の一部を螺旋状に形成した螺旋状白金陽極であり、螺旋部とそれに続く直線状の導線部とからなる。陰極ｃは、穴あきの白金板を円筒状に形成した円筒状白金陽極であり、円筒部とそれに接続された導線部とからなる。
【００１９】
電極支持棒５０の前面側端部には電極ａ、ｃが固定されている。より詳細には、電極支持棒５０の前面側の端面にはネジ孔が形成されており、そのネジ孔にワッシャ５１を介して蝶ボルト５２がねじ込まれている。電極支持棒５０の端面とワッシャ５１との間に電極ａ、ｃの導線部を挟み、蝶ボルト５２をねじ込むことで電極ａ、ｃが固定されている。
【００２０】
一方の電極支持棒５０に陽極ａが固定され、他方の電極支持棒５０に陰極ｃが固定される。そして、陰極ｃの円筒部の略中心に陽極ａの螺旋部が挿入される。換言すれば、２本の電極支持棒５０、５０の間隔は、陰極ｃの円筒部の略中心に陽極ａの螺旋部が挿入されるように設定されている。
【００２１】
電極支持棒５０の背面側端部には電線ｗの端部が固定されている。より詳細には、電極支持棒５０の背面側の端面にはネジ孔が形成されており、そのネジ孔にボルト５３がねじ込まれている。電線ｗの端部に設けられた丸形端子をボルト５３に通し、ボルト５３を電極支持棒５０の背面側端部にねじ込むことで電線ｗが固定されている。
【００２２】
このように、電線ｗが壁部１１の背面に配置されるので、不注意により作業員が電線ｗに触れることを防止でき、電線ｗが動いて電線固定用のボルト５３が緩むことを防止できる。
【００２３】
電極支持棒５０は導電性を有する素材で形成されているため、電線ｗと電極ａ、ｃとは電極支持棒５０を介して導通している。また、２本の電極支持棒５０、５０のそれぞれに電線ｗが固定されており、これら２本の電線ｗは図示しない電源に接続されている。そのため、電線ｗを通じて電極ａ、ｃに電流を供給することができる。
【００２４】
ビーカ台支持棒４０および電極支持棒５０は、ビーカ台３０を上下動させることでビーカｂに電極ａ、ｃを挿入抜去できるように配置されている。具体的には、２本の電極支持棒５０、５０は、ビーカ台支持棒４０の上端部の近傍に横並びに設けられている。
【００２５】
つぎに、電解分析装置Ａを用いた電解分析方法の手順を説明する。
（１）まず、所定容量のビーカｂに所定量の測定対象溶液を採取する。図５に示すように、測定対象溶液が入ったビーカｂをビーカ台３０に載せる。この際、ビーカ台３０は、下降させ、電極支持棒５０とは反対側に旋回させておく。このように、ビーカ台３０を旋回させることで、ビーカｂを電極ａ、ｃから離れた位置に移動できるので、ビーカｂの周りに障害物がなく、ビーカｂの交換作業が行いやすい。
【００２６】
（２）つぎに、各電極支持棒５０に電極ａ、ｃを固定する。なお、通常、電線ｗは電極支持棒５０に常に固定されており、取り付け取り外しの操作は必要ない。また、上記（１）と（２）の操作は順番を逆にしてもよい。
【００２７】
（３）つぎに、ビーカ台３０を電極ａ、ｃ側に旋回させ（図５における矢印Ｉ）、電極ａ、ｃの下方にビーカｂを配置する。そして、ビーカ台３０を上昇させ（図５における矢印II）、ビーカｂ内の測定対象溶液に電極ａ、ｃを浸漬する。図３に示すように、ビーカｂと電極ａ、ｃの位置関係を整えた後、アーム３１に設けられた蝶ボルト３２を締めてビーカ台３０を固定する。
【００２８】
このように、ビーカ台３０とともにビーカｂを上下動させることでビーカｂに電極ａ、ｃを挿入抜去できる。ビーカ台３０には電線ｗなど、動作を制限する部材が接続されていないので、ビーカ台３０の移動や位置調整が容易である。そのため、電極ａ、ｃをビーカｂ内の適切な位置に配置することが容易である。
【００２９】
また、電線ｗが固定された電極支持棒５０は架台１０に固定されており、動かないため、従来の電解分析装置のように電線ｗの固定部分が回動することがない。そのため、電線固定用のボルト５３の緩みを抑制できる。ボルト５３の緩みを抑制できるので、電線ｗと電極支持棒５０との接触抵抗が増加することもなく、電極ａ、ｃ間に流れる電流が低下することもない。そのため、従来の電解分析装置のように電解に要する時間が長くなり、測定に支障がでることがない。また、接触抵抗が増加することにより、電流効率が低下することもないし、固定部分が発熱することもない。さらに、電線ｗが動くことがないので、可撓性の低い安価な電線を使用することができる。
【００３０】
（４）ビーカｂの開口部を時計皿で覆い、電極ａ、ｃ間に通電して測定対象溶液を電解する。電解により測定対象溶液に含まれる金属が陰極ｃに電着する。通電時間は、測定対象溶液に含まれる金属が実質的に全て電着するのに十分な時間とする。
【００３１】
（５）電解の終了後、上記（１）〜（３）の手順を逆に行い電極ａ、ｃを取り外す。陰極ｃを洗浄、乾燥した後、重量を測定する。そして、電解前後の陰極ｃの重量増加分から電着した金属量を求め、金属量から測定対象溶液の金属濃度を求める。
【００３２】
本実施形態の電解分析装置Ａは、複数の電解部２０を備えるので、それぞれの電解部２０を用いて複数の測定対象溶液を並行して電解できる。そのため、効率よく金属濃度の分析ができる。
【００３３】
（その他の実施形態）
電極ａ、ｃは、架台１０に対して着脱可能に固定されればよい。そのため、上記の電極支持棒５０に代えて、他の電極支持部に電極ａ、ｃを固定する形態としてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ    電解分析装置
１０  架台
１１  壁部
２０  電解部
３０  ビーカ台
４０  ビーカ台支持棒
５０  電極支持棒
【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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