(57)【要約】【課題】連続的なモニタリングが可能で、複数種のイオン濃度を個別に分析できる溶液分析システムの提供。【解決手段】電気インピーダンス測定装置に段階的に異なる濃度Y1〜YNで特定イオン種を含有する既知溶液について電気インピーダンス法で周波数−抵抗特性を検知し、前記測定装置に入力し、入力された濃度Y1〜YNの既知溶液の周波数−抵抗特性に出現する特定イオン種に由来する固有特性波形の特性値P1〜PNを取得して濃度Y1〜YNと特性値P1〜PNとを対応させて濃度−特性値対応情報として記憶させ、次に特定イオン種の濃度が未知である未知溶液を希釈して前記と同様に周波数−抵抗特性を検知し、未知溶液の周波数−抵抗特性に前記固有特性波形が出現する希釈率Ｄにおける固有特性波形の特性値PDを取得し、希釈率Ｄと、未知溶液の周波数−抵抗特性の固有特性波形における特性値PDとに基づき、未知溶液における特定イオン種の濃度範囲を算出する。【選択図】図3
2017181304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気インピーダンス測定装置と、該電気インピーダンス測定装置に接続された制御部とを備え、
前記電気インピーダンス測定装置の検知部において、段階的に異なる濃度Ｙ１〜ＹＮで特定イオン種を含有する既知溶液について電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を検知し、前記電気インピーダンス測定装置の入出力部を介して前記制御部に入力し、
前記制御部は、入力された濃度Ｙ１〜ＹＮの既知溶液の周波数−抵抗特性に出現する特定イオン種に由来する固有特性波形の特性値Ｐ１〜ＰＮを取得して前記濃度Ｙ１〜ＹＮと前記特性値Ｐ１〜ＰＮとを対応させて濃度−特性値対応情報として記憶部に記憶させ、
次いで、前記電気インピーダンス測定装置の検知部において、特定イオン種の濃度が未知である未知溶液を希釈して電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を検知し、前記電気インピーダンス測定装置の入出力部を介して前記制御部に入力し、
前記制御部は、入力された前記未知溶液の周波数−抵抗特性に前記固有特性波形が出現する希釈率Ｄにおける該固有特性波形の特性値ＰＤを取得し、
次いで、前記記憶部に記憶させた前記濃度−特性値対応情報を呼び出して、前記濃度−特性値対応情報と、前記希釈率Ｄと、前記未知溶液の周波数−抵抗特性の前記固有特性波形における前記特性値ＰＤとに基づき、前記未知溶液における特定イオン種の濃度範囲を算出することを特徴とする溶液分析システム。
【請求項２】
前記特定イオン種は、リンイオン、カリウムイオン及び窒素イオンから選択されることを特徴とする請求項１記載の溶液分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液分析システムに関し、詳しくは、連続的なモニタリングが可能であり、且つ複数種のイオン濃度を個別に分析できる溶液分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、様々な分野で溶液の成分含有量を把握する需要があり、種々の方法によって溶液の成分濃度の測定が行われている。
特に、イオン濃度の測定は、植物栽培養液等を初めとする農業分野や、メッキ、洗浄廃液等を管理する工業分野でも日常的に行われている。
【０００３】
例えば、農業分野では、メタン発酵消化液等のような有機系廃棄物を液肥等として使用する場合には、この廃液中のイオン種やイオン濃度を分析することが望まれ、リン酸イオン濃度を分析する方法として、ＪＩＳ工業規格にも採用されているモリブデンブルー法が用いられてきた（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７６０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モリブデンブルー法のような化学分析は、試薬の添加等が必要なため工程が複雑であり、結果を得るまでに長時間を要するため、連続的なモニタリングは困難である。
【０００６】
また、イオンクロマトグラフィーを用いたカラムから流出させてイオン種を個別に分離してから、電気伝導度によりイオン濃度を測定する方法もあるが、固形物（有機物）等の影響を避けるためにフィルターによる除去、分解の前準備が必要であり、迅速に測定ができない問題点があった。
【０００７】
さらに、電気伝導度によるイオン濃度の測定は、従来、単独の化合物による溶液内のイオンについてのみ可能であった。食塩の塩分濃度測定などがその一例であるが、複数の化合物が存在している場合には、各種のイオン濃度を個別に測定することができていないのが現状である。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、連続的なモニタリングが可能であり、且つ複数種のイオン濃度を個別に分析できる溶液分析システムを提供することにある。
【０００９】
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
１．
電気インピーダンス測定装置と、該電気インピーダンス測定装置に接続された制御部とを備え、
前記電気インピーダンス測定装置の検知部において、段階的に異なる濃度Ｙ１〜ＹＮで特定イオン種を含有する既知溶液について電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を検知し、前記電気インピーダンス測定装置の入出力部を介して前記制御部に入力し、
前記制御部は、入力された濃度Ｙ１〜ＹＮの既知溶液の周波数−抵抗特性に出現する特定イオン種に由来する固有特性波形の特性値Ｐ１〜ＰＮを取得して前記濃度Ｙ１〜ＹＮと前記特性値Ｐ１〜ＰＮとを対応させて濃度−特性値対応情報として記憶部に記憶させ、
次いで、前記電気インピーダンス測定装置の検知部において、特定イオン種の濃度が未知である未知溶液を希釈して電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を検知し、前記電気インピーダンス測定装置の入出力部を介して前記制御部に入力し、
前記制御部は、入力された前記未知溶液の周波数−抵抗特性に前記固有特性波形が出現する希釈率Ｄにおける該固有特性波形の特性値ＰＤを取得し、
次いで、前記記憶部に記憶させた前記濃度−特性値対応情報を呼び出して、前記濃度−特性値対応情報と、前記希釈率Ｄと、前記未知溶液の周波数−抵抗特性の前記固有特性波形における前記特性値ＰＤとに基づき、前記未知溶液における特定イオン種の濃度範囲を算出することを特徴とする溶液分析システム。
２．
前記特定イオン種は、含リンイオン、カリウムイオン及び含窒素イオンから選択されることを特徴とする前記１記載の溶液分析システム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、連続的なモニタリングが可能であり、且つ複数種のイオン濃度を個別に分析できる溶液分析システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】溶液分析システムの一例を示す機能ブロック図
【図２】溶液分析システムの登録処理の一例を示すフロー図
【図３】濃度の異なる既知溶液の周波数−抵抗特性の一例を示す図
【図４】データテーブルの一例を示す図
【図５】溶液分析システムの濃度分析処理の一例を示すフロー図
【図６】希釈された未知溶液の周波数−抵抗特性の一例を示す図
【図７】濃度範囲算出処理の一例を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、溶液分析システムの一例を示す機能ブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、溶液分析システムは、電気インピーダンス測定装置１と、該電気インピーダンス測定装置１に接続された制御部２とにより構成されている。
【００１６】
電気インピーダンス測定装置１は、電気インピーダンス測定を行う装置であり、溶液に印加する交流電圧の周波数を変化させながら抵抗（インピーダンスともいう）を測定するように構成されている。
【００１７】
電気インピーダンス測定装置１は、検知部１１と入出力部１２とを備えている。検知部１１は測定されたデータを検知する役割を果たすものであり、入出力部１２は電気インピーダンス測定装置１と制御部２との間でデータの入出力を行う役割を果たすものである。
【００１８】
制御部２は、データ処理部２１、濃度算出部２２、入出力部２３及び記憶部２４を備えている。
【００１９】
データ処理部２１は、電気インピーダンス測定装置１により測定されたデータを処理する役割を果たすものである。
【００２０】
濃度算出部２２は、未知溶液における特定イオン種の濃度を算出する役割を果たすものである。
【００２１】
入出力部２３は、電気インピーダンス測定装置１と制御部２との間でデータの入出力を行う役割を果たすものである。
【００２２】
記憶部２４は、濃度算出部２２における濃度算出に用いるデータテーブル等のデータを記憶する役割を果たすものである。
【００２３】
溶液分析システムは、登録処理と濃度分析処理を含む。以下、登録処理と濃度分析処理の各々について説明する。
【００２４】
（１）登録処理
以下に、登録処理の例を図２に基づいて説明する。
【００２５】
なお、以下の説明では、一例として、分析対象である特定イオン種が含窒素イオンである場合について主に説明する。
【００２６】
まず、電気インピーダンス測定装置は、段階的に異なる濃度Ｙ１〜ＹＮで含窒素イオンを含有する既知溶液について電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を取得する（Ｓ１０）。
【００２７】
ここでは、予め含窒素イオンの濃度が既知である既知溶液を用意する。既知溶液を新規に調製する場合は、窒素化合物の配合量から含窒素イオンの濃度を決定し、既知とすることができる。あるいは、任意の採取源からサンプリングされた既知溶液を用いる場合は、イオンクロマトグラフィー等の別法によって含窒素イオンの濃度を決定し、既知とすることができる。
【００２８】
かかる既知溶液について、電気インピーダンス測定装置１を用いて、電気インピーダンス法により測定を行う。ここでは、未知溶液に印加する交流電圧の周波数を変化させながら抵抗（インピーダンスともいう）を測定し、周波数−抵抗特性を取得する。
【００２９】
取得される周波数−抵抗特性は、複数（Ｌ点）の周波数ｆ１〜ｆＬと、これら複数の周波数ｆ１〜ｆＬのそれぞれにおいて測定された複数の抵抗Ｘ１〜ＸＬと、測定に供した既知溶液における特定イオン種の濃度とからなるデータを含んでいる。Ｌは１０以上１０００以下に設定されることが好ましい。
【００３０】
例えば、周波数を１００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲内で変化させて測定することが好ましく、このとき、ｆ１〜ｆＬは各々この範囲内の所定の周波数に割り当てられる。
【００３１】
周波数−抵抗特性は、濃度の異なる複数の既知溶液のそれぞれについて取得される。
【００３２】
図３に、取得された複数の周波数−抵抗特性の一例を示す。ここでは、濃度Ｙ１〜Ｙ４の既知溶液について取得された計４つの周波数−抵抗特性を示している。
【００３３】
濃度Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれＹ１＜Ｙ２＜Ｙ３＜Ｙ４の関係にある。そして、図３に示すように、比較的低濃度である濃度Ｙ１〜Ｙ３において濃度依存性のある特徴的な特性波形が現れていることがわかる。図３の例では、周波数３００〜４００Ｈｚ程度の間で、濃度依存性のある特徴的な特性波形が現れている。一方、その他周波数（約３００Ｈｚ以下、約４００Ｈｚ以上）においては、濃度が異なっても波形が同じかほぼ同じであり、濃度依存性は認められない。
本発明者は、かかる濃度依存性のある特性波形が現れる濃度、周波数域等の条件が、イオン種によって固有であることを確認している。本明細書では、かかる濃度依存性のある特徴的な波形について、特定イオン種に由来する固有特性波形という。
【００３４】
かかる周波数−抵抗特性は、制御部２に入力される。
【００３５】
制御部２は、入力された濃度Ｙ１〜ＹＮの既知溶液の周波数−抵抗特性に出現する特定イオン種に由来する固有特性波形の特性値Ｐ１〜ＰＮを取得する（Ｓ１１）。
【００３６】
図３の例では、固有特性波形が出現しているのは濃度Ｙ１〜Ｙ３であるから、データ処理部２１は、これら濃度Ｙ１〜Ｙ３における該固有特性波形の特性値Ｐ１〜Ｐ３を特定する。ここでは、特性値として、該固有特性波形のピーク値を用いている。また、固有特性波形が出現していない濃度Ｙ４については、特性値Ｐ４＝０と特定する。
【００３７】
特性値はイオン種が低濃度であるほど大きくなる。従って、濃度Ｙ１〜Ｙ４がＹ１＜Ｙ２＜Ｙ３＜Ｙ４の関係にあるとき、特性値Ｐ１〜Ｐ４はＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ４の関係にある。
【００３８】
データ処理部２１は、特定された特性値Ｐ１〜Ｐ４を、該特性値に対応する濃度Ｙ１〜Ｙ４と関連付けたデータテーブルを生成する。
【００３９】
図４はデータテーブルの一例を概念的に示す図である。
【００４０】
図４に示すように、データテーブルにおいて、特性値Ｐ１と濃度Ｙ１、特性値Ｐ２と濃度Ｙ２、特性値Ｐ３と濃度Ｙ３が、それぞれ関連付けられている。
【００４１】
生成したデータテーブルは、記憶部２４に保存される（Ｓ１２）。
【００４２】
これにより、登録処理が終了したことになる。
【００４３】
（２）濃度分析処理
次に、濃度分析処理の例について図５に基づいて説明する。
【００４４】
まず、電気インピーダンス測定装置１は、含窒素イオンの濃度が未知である未知溶液を希釈して電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を取得し、制御部２に入力する（Ｓ２０）。
【００４５】
希釈には水が用いられ、特に純水が好ましい。未知溶液の希釈方法は格別限定されない。例えば、未知溶液を複数に分取して、段階的に希釈された複数の未知溶液を調製することができる。この場合、複数の未知溶液について電気インピーダンス測定を行うことができる。あるいは、１つの未知溶液を段階的に希釈する過程で電気インピーダンス測定を行うようにしてもよい。
【００４６】
制御部２は、入力された未知溶液の周波数−抵抗特性に上述した固有特性波形が出現する希釈率Ｄにおける該固有特性波形の特性値ＰＤを取得する（Ｐ２１）。
【００４７】
図６に、希釈率Ｄの未知溶液の周波数−抵抗特性の一例を示す。
【００４８】
図６に示すように、希釈率Ｄの未知溶液の周波数−抵抗特性に、既知溶液において出現したものと同様の含窒素イオンに由来する固有特性波形が現れていることがわかる。
【００４９】
データ処理部２１は、かかる希釈率Ｄの未知溶液における該固有特性波形の特性値ＰＤを特定する。
【００５０】
次いで、制御部２は、予め保存したデータテーブルにおける既知溶液の濃度Ｙ１〜Ｙ４に対応する特性値Ｐ１〜Ｐ４のうち、濃度Ｙｎ−１及びＹｎ（ここで、Ｙｎ−１＜Ｙｎとする）に対応する特性値Ｐｎ−１及びＰｎと、希釈率Ｄの前記未知溶液の特性値ＰＤとの間にＰｎ≦ＰＤ＜Ｐｎ−１の関係が成り立つ場合に、希釈されていない前記未知溶液における前記特定イオン種の濃度ＹをＹｎ−１×Ｄ＜Ｙ≦Ｙｎ×Ｄの範囲であると算出する（Ｓ２２）。
【００５１】
この濃度算出処理の例について、図７に基づいて説明する。
【００５２】
濃度算出部２２は、まず、未知溶液の特性値ＰＤと対比される最初の既知溶液の特性値Ｐｎのｎを１に設定する（Ｓ３０）。これにより、未知溶液の特性値ＰＤと最初に対比される対象は、特性値Ｐ１になる。
【００５３】
上述したように、特性値Ｐ１〜Ｐ４はＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３＞Ｐ４の関係にある。即ち、未知溶液の特性値ＰＤと対比される最初の既知溶液の特性値として、一番大きい値を示す特性値Ｐ１が選択される。
【００５４】
次いで、濃度算出部２２は、これら特性値ＰＤ、Ｐ１に、Ｐ１＞ＰＤが成り立つか判断する（Ｓ３１）。
【００５５】
Ｐ１＞ＰＤが成り立つと判断する場合（Ｓ３１のＹＥＳ）、濃度算出部２２は、ｎをカウントアップ（ｎ＝ｎ＋１）する（Ｓ３２）。これにより、ｎ＝２になる。そして、濃度算出部２２は、特性値ＰＤ、Ｐ２に、Ｐ２＞ＰＤが成り立つか判断する（Ｓ３１）。
このようにして、未知溶液のＰＤに対して、ｎをカウントアップしながら既知溶液の特性値をＰ１、Ｐ２・・・の順に対比する。
【００５６】
例えば、濃度算出部２２は、Ｐ２＞ＰＤが成り立たないと判断した場合（Ｓ３１のＮＯ）、Ｐ２≦ＰＤ＜Ｐ１の関係が成り立つことになる。
【００５７】
そして、濃度算出部２２は、記憶部２４に予め保存したデータテーブルからＰ２及びＰ１対応するＹ２及びＹ１を呼び出す（Ｓ３３）。
【００５８】
そして、Ｙ１×Ｄ及びＹ２×Ｄを算出する（Ｓ３４）。これにより、Ｐ２≦ＰＤ＜Ｐ１と対応するＹ１×Ｄ＜Ｙ≦Ｙ２×Ｄを算出できる。
【００５９】
この結果、希釈されていない前記未知溶液における前記特定イオン種の濃度Ｙは、Ｙ１×Ｄ＜Ｙ≦Ｙ２×Ｄの範囲にあることがわかる。
【００６０】
即ち、Ｐｎ≦ＰＤ＜Ｐｎ−１の関係が成り立つと、記憶部２４に予め保存したデータテーブルからＰｎ及びＰｎ−１に対応するＹｎ及びＹｎ−１を呼び出し（Ｓ３３）、呼び出されたＹｎ及びＹｎ−１と、希釈倍率Ｄとに基づきＹｎ−１×Ｄ及びＹｎ×Ｄを算出する（Ｓ３４）。
【００６１】
つまり、Ｓ３４により、希釈されていない前記未知溶液における前記特定イオン種の濃度Ｙが、Ｙｎ−１×Ｄ＜Ｙ≦Ｙｎ×Ｄの範囲であることがわかる。
【００６２】
例えば、既知溶液の含窒素イオンの濃度Ｙｎ−１が８×１０−５ｍｏｌ／ｌ、濃度Ｙｎが９×１０−５ｍｏｌ／ｌであり、未知溶液の希釈率Ｄが３０倍であったと仮定した場合、希釈されていない未知溶液における含窒素イオンの濃度Ｙ（ｍｏｌ／ｌ）は、２．４×１０−３ｍｏｌ／ｌ＜Ｙ≦２．７×１０−３ｍｏｌ／ｌの範囲であると算出される。
【００６３】
なお、未知溶液の特性値ＰＤと最初の特性値Ｐ１（一番大きい値を有する）とで、Ｐ１＞ＰＤの関係が成り立たないと判断した場合、両者はＰ１≦ＰＤの関係にあることから、濃度算出部２２は、未知溶液における含窒素イオンの濃度Ｙを、Ｙ≦Ｙ１×Ｄであると算出することができる。
【００６４】
また、未知溶液の特性値ＰＤと一番小さい値を有する既知溶液の特性値Ｐ４とに、Ｐ４＞ＰＤの関係が成り立つと判断した場合、濃度算出部２２は、未知溶液における含窒素イオンの濃度Ｙを、Ｙ４×Ｄ＜Ｙであると算出することができる。
【００６５】
また、未知溶液を希釈しても含窒素イオンに対応する固有特性波形が現れない場合、未知溶液は含窒素イオンを含まないと算出することができる。
【００６６】
以上のようにして、未知溶液における含窒素イオンの濃度を算出する。これにより、濃度範囲算出処理が終了したことになる。
これにより、図５に示した濃度範囲の算出（Ｓ２２）が実行されたことになる。
【００６７】
次いで、制御部２は、不図示の画像表示装置に、算出結果である未知溶液の濃度範囲を表示する（Ｓ２３）。
【００６８】
これにより、濃度分析処理が終了したことになる。
【００６９】
既知溶液及び未知溶液について取得される周波数−抵抗特性は、純水の周波数−抵抗特性を差し引く標準正規化処理（ＳＮＶ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｎｏｒｍａｌ  Ｖａｒｉａｔｅ）処理ともいう）が施されたものであることが好ましい。これにより、イオン種に由来する固有特性波形が明瞭に現れ、分析精度を向上できる効果が得られる。
【００７０】
以上に説明した本発明の溶液分析システムによれば、試薬の添加等が必要なく、迅速に分析できるため、連続的なモニタリングが可能であり、且つ複数種のイオン濃度を個別に分析できる効果が得られる。
【００７１】
本発明において、分析の対象となる特定イオン種は格別限定されないが、含窒素イオン（硝酸イオン；ＮＯ３−、亜硝酸イオン；ＮＯ２−、アンモニウムイオン；ＮＨ４＋）、含リンイオン（リン酸イオン；ＰＯ４３−）、カリウムイオン（Ｋ＋）等を好ましく挙げることができる。
【００７２】
また、分析の対象となる未知溶液は格別限定されないが、例えば有機系廃棄物等であることが好ましい。有機系廃棄物としては、例えばメタン発酵消化液等を好ましく挙げることができる。
【００７３】
以上の説明では、制御部が、特定イオン種の濃度を画像表示装置に表示する場合について示したが、これに限定されるものではない。制御部は、特定イオン種の濃度に基づいて、該制御部に接続された他の機器の動作を制御するように構成することができる。
【００７４】
分析における濃度の単位は格別限定されず、例えばｍｏｌ／ｌ（モル数／容積）、ｍｇ／ｋｇ（重量／重量）、ｍｇ／ｌ（重量／容積）等のように、モル数、重量（質量）、容積（体積）等の物理量を組み合わせた任意の単位を用いることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１：電気インピーダンス測定装置
２：制御部
【図１】
2017181304.tif 000003
【図２】
2017181304.tif 000004
【図３】
2017181304.tif 000005
【図４】
2017181304.tif 000006
【図５】
2017181304.tif 000007
【図６】
2017181304.tif 000008
【図７】
2017181304.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月24日(2017.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気インピーダンス測定装置と、該電気インピーダンス測定装置に接続された制御部とを備え、
前記電気インピーダンス測定装置の検知部において、段階的に異なる濃度Ｙ１〜ＹＮで特定イオン種を含有する既知溶液について電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を検知し、前記電気インピーダンス測定装置の入出力部を介して前記制御部に入力し、
前記制御部は、入力された濃度Ｙ１〜ＹＮの既知溶液の周波数−抵抗特性に出現する特定イオン種に由来する固有特性波形の特性値Ｐ１〜ＰＮを取得して前記濃度Ｙ１〜ＹＮと前記特性値Ｐ１〜ＰＮとを対応させて濃度−特性値対応情報として記憶部に記憶させ、
次いで、前記電気インピーダンス測定装置の検知部において、特定イオン種の濃度が未知である未知溶液を水で希釈して電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を検知し、前記電気インピーダンス測定装置の入出力部を介して前記制御部に入力し、
前記制御部は、入力された前記未知溶液の周波数−抵抗特性に前記固有特性波形が出現する希釈率Ｄにおける該固有特性波形の特性値ＰＤを取得し、
次いで、前記記憶部に記憶させた前記濃度−特性値対応情報を呼び出して、前記濃度−特性値対応情報と、前記希釈率Ｄと、前記未知溶液の周波数−抵抗特性の前記固有特性波形における前記特性値ＰＤとに基づき、前記未知溶液における特定イオン種の濃度範囲を算出することを特徴とする溶液分析システム。
【請求項２】
前記特定イオン種は、含リンイオン、カリウムイオン及び含窒素イオンから選択されることを特徴とする請求項１記載の溶液分析システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
１．
電気インピーダンス測定装置と、該電気インピーダンス測定装置に接続された制御部とを備え、
前記電気インピーダンス測定装置の検知部において、段階的に異なる濃度Ｙ１〜ＹＮで特定イオン種を含有する既知溶液について電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を検知し、前記電気インピーダンス測定装置の入出力部を介して前記制御部に入力し、
前記制御部は、入力された濃度Ｙ１〜ＹＮの既知溶液の周波数−抵抗特性に出現する特定イオン種に由来する固有特性波形の特性値Ｐ１〜ＰＮを取得して前記濃度Ｙ１〜ＹＮと前記特性値Ｐ１〜ＰＮとを対応させて濃度−特性値対応情報として記憶部に記憶させ、
次いで、前記電気インピーダンス測定装置の検知部において、特定イオン種の濃度が未知である未知溶液を水で希釈して電気インピーダンス法により周波数−抵抗特性を検知し、前記電気インピーダンス測定装置の入出力部を介して前記制御部に入力し、
前記制御部は、入力された前記未知溶液の周波数−抵抗特性に前記固有特性波形が出現する希釈率Ｄにおける該固有特性波形の特性値ＰＤを取得し、
次いで、前記記憶部に記憶させた前記濃度−特性値対応情報を呼び出して、前記濃度−特性値対応情報と、前記希釈率Ｄと、前記未知溶液の周波数−抵抗特性の前記固有特性波形における前記特性値ＰＤとに基づき、前記未知溶液における特定イオン種の濃度範囲を算出することを特徴とする溶液分析システム。
２．
前記特定イオン種は、含リンイオン、カリウムイオン及び含窒素イオンから選択されることを特徴とする前記１記載の溶液分析システム。