(57)【要約】【課題】本発明は観賞魚用の水質の悪化をｐＨを指標として一目で判別できる手段を提供することを目的とする。【解決手段】本発明で開示するプロトン濃度変化に応じて変色するｐＨ表示部１と該ｐＨ表示部１に近接して配されるｐＨ読取指標部２からなる観賞魚用水槽水質検知シートであって、ｐＨ表示部１がプロトン濃度に応じて色相が変化する少なくとも１種類の酸塩基性指示薬としての酸性染料で染色された極性ポリマーからなる布地である観賞魚用水槽水質検知シートを用いることで上記の課題を解決することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロトン濃度変化に応じて変色するｐＨ表示部と該ｐＨ表示部に近接して配されるｐＨ読取指標部からなる観賞魚用水槽水質検知シート。
【請求項２】
ｐＨ表示部がプロトン濃度に応じて色相が変化する少なくとも１種類の酸塩基性指示薬としての酸性染料で染色された極性ポリマーからなる布地である請求項１記載の観賞魚用水槽水質検知シート。
【請求項３】
ｐＨ読取指標部は少なくとも３種類の色相を表示し、前記の色相はそれぞれ酸性条件下、中性条件下、塩基性条件下におけるｐＨ表示部の色相と対応するものである請求項１記載の観賞魚用水槽水質検知シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観賞魚の水槽中の水質維持の指標となるｐＨを簡便に測定する手段を提供する。
【背景技術】
【０００２】
観賞魚の住処である水槽の水質は、飼い主が与える餌の食べ残し、観賞魚の排泄物、観賞魚と共生する植物の遺骸等により悪化する。これらの食物残渣、遺骸は水槽中に放置しておいても消滅せず、水槽中に存在する種々のバクテリアによりアンモニア、二酸化炭素等の低分子量の化合物に分解される。また、アンモニアはアミノ酸の代謝によっても生じ、哺乳類の場合は尿素サイクルを経て可溶性で毒性の少ない尿酸となって体外に放出されるのに対して、魚類の場合は水の中に住んでいるので毒性の強いアンモニアをそのまま体外に排出する。アンモニアは毒性が非常に高いが、きわめて水に溶けやすいため、多量の水に拡散して迅速に低濃度化する。そのため河川、湖沼、海に生息している天然魚の場合は大きな問題とならないが、観賞魚の場合は閉鎖環境である水槽で飼育されるため、排出されたアンモニアは水槽中で化学式（１）によりイオン化して蓄積し、ｐＨの上昇の原因ともなり、生体にとって好ましくない。
【０００３】
【化１】
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【０００４】
水中に蓄積したアンモニアはアンモニアや亜硝酸イオンの酸化エネルギーで糖類を合成する細菌であるニトロソモナス（Nitrosomonas）、ニトロバクター（Nitrobacter）により化学式（２）、化学式（３）の反応で硝化される。
【０００５】
【化２】
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【０００６】
【化３】
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化学式（２）、（３）により生体毒であるアンモニア濃度が低下するが、化学（２）によりプロトン（水素イオン）濃度が上昇するため、水槽の水を取り換えずにおくと水槽の水が酸性化して生体にとって好ましくない。
【０００７】
植物はＮＯ３-を窒素原として資化し、アミノ酸を合成することができる。そのため水槽中に水草などの水生植物を生やすことでＮＯ３-濃度が高くなることを防ぎ、水質の悪化をある程度緩和、遅延させることができるが、根本的に水質の悪化の原因を取り除くには定期的な水の取り換えは欠かせないものである。
【０００８】
水質の悪化を確認する指標の一つとしてｐＨが用いられるが、従来はｐＨ試験紙、ｐＨメーターなどを使用して、定期的に水質検査を行わなければならず、作業が煩雑であることに加え、水質検査を行うこと自体を忘れやすく、水質の悪化により観賞魚が死に至るケースも少なくなかった。
【０００９】
一方、観賞魚の水槽向け以外のｐＨ測定シートとして、ｐＨ指示薬が被検液中に溶け出すことがないように工夫が為されたものが知られている。例えば、特許文献１にはｐＨ指示薬、アミン、結合材、吸水性粉末からなる試薬組成物が非水溶媒中に溶解あるいは分散されてなるｐＨ測定用インキ組成物が提案されており、［０００９］には「（化１）の中で、ｍ／ｎは２５／１〜１／１５の範囲が好ましく、２５／１より大きくなると疎水性が強くなり撥水性が強くなり撥水してｐＨを測定することができなくなり、１／１５より小さくなると、親水性が大きすぎて被検液に浸漬したとき、水に溶けてしまう」との記載がある。
【００１０】
また、特許文献２には極性を持つ吸水性ポリマー粒子とｐＨ指示薬とを組み合わせることを特長とするｐＨセンサー機能を有する色素粒子組成物が提案されており、ｐＨ指示薬色素をカチオン基を有する吸水性ポリマー粒子１〜１００μｍと組み合わせたものであって、カチオン基を有する微粒子としてタンパク質、ゼラチン、ビニルポリマーに第３級及び第４級アミンを導入し部分架橋したものであることが記載されている。また、［００２１］には「ｐＨ指示薬溶液をカチオン基を有する高分子ポリマー親水性コロイド水溶液に添加すると、指示薬液の極性とポリマーの極性からイオン結合する現象が確認された。極性ポリマー水溶液は、反極性の物質と接触すると水を含み、不溶性物を生成することが知られており、ｐＨ指示薬がこの作用による水分を含みつつ不溶物粒子となる」との記載がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平５‐８７７９８号（請求項１、請求項３、［０００９］）
【特許文献２】特開平７‐１９１０１３号（請求項１、請求項２、請求項４、［００２１］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は観賞魚用水槽の水質の悪化をｐＨを指標として一目で判別できる手段を提供することを目的とする。
【００１３】
従来、観賞魚用水槽のｐＨ測定手段は上述のようにｐＨ試験紙、ｐＨメーターなどを使用して、定期的に水質検査を行わなければならず、作業が煩雑であることに加え、水質検査を行うこと自体を忘れやすく、水質の悪化により観賞魚が死に至るケースも少なくなかった。
【００１４】
また、特許文献１や特許文献２の様に、ｐＨ被検液へのｐＨ指示薬の流出を防止する手段は検討されているものの、観賞魚の水槽のｐＨ測定に用いられるシートでそのような検討がなされたものは発見されていない。そのため、従来のｐＨ測定シートを水槽水中に設置した場合、水槽水中にｐＨ指示薬が溶出し、長期間にわたって正確、かつ簡便にｐＨを測定することは難しかった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明で開示するプロトン濃度変化に応じて変色するｐＨ表示部と該ｐＨ表示部に近接して配されるｐＨ読取指標部からなる観賞魚用水槽水質検知シートを用いることで上記の課題を解決することができる。すなわち、水槽水のプロトン濃度変化に応じて変化するｐＨ表示部に近接してｐＨ読取指標部を配した観賞魚用水槽水質検知シートを水槽中に目視可能かつ水槽水に浸漬される位置に配置することで、一目でｐＨを確認することができるようになる。これによりｐＨを測定する度にｐＨ試験紙やｐＨ測定メーターを準備、片づける煩わしさから開放される。ｐＨ読取指標部は例えばｐＨ表示部の周りに円形に配置してもよいし、ｐＨ表示部の横に縦に配置してもよく、適宜、製品の意匠性を考慮して構成すればよい。また、本発明の観賞魚用水槽水質検知シートは必ずしも平面シート状にする必要はなく、球、直方体等の立体形状としてもよい。
【００１６】
前記ｐＨ表示部はプロトン濃度に応じて色相が変化する少なくとも１種類の酸塩基性指示薬としての酸性染料で染色された極性ポリマーからなる布地から構成する。ここで酸塩基性指示薬としての酸性染料としては例えば、タンパク質、ナイロン等のペプチド結合やアミド結合の窒素原子と水素結合を形成できるスルホン酸基やカルボキシル基をもつ染料であって、それらの官能基がプロトン濃度の変化によって構造変化を生じにくいアリザリンイエローＲ、フェノールレッド、ブロモチモールブルー、メチルレッド等が好ましい。
【００１７】
前記極性ポリマーとしてはヒドロキシルポリマー、カルボキシルポリマー、アミドポリマー、アミノポリマー等が挙げられるが、中でもウール、シルク、ナイロン、アクリル、ビニロン等の親水基を持つものが特に好ましい。
【００１８】
前記のｐＨ読取指標部は少なくとも３種類の色相を表示し、前記の色相はそれぞれ酸性条件下、中性条件下、塩基性条件下におけるｐＨ表示部の色相と対応するように構成すれば、ｐＨ表示部の色相とｐＨ表示部の近傍に配置されるｐＨ読取指標部の色相とを比較することで、一目で水槽中のｐＨが確認できる。ここでより細かくｐＨを示したい場合はｐＨ読取指標部の色相をより細かく（例えばｐＨ１の変化毎に）区分して表示すれば良い。また、ｐＨ読取指標部の各色相に対応するように例えば「酸性」、「中性」、「塩基性」、「水取換時期」、「快適」などと表示しておけば、ユーザーフレンドリーの観点から好ましい。魚種によって最適のｐＨが多少異なるため、これらの表示はそれぞれの魚種に応じて表示を変えるとよい。ｐＨ読取指標部の材質については水に対して必要十分な耐久性を有するものであって、色が滲んだり、脱色したりしなければ、どのようなものでも構わないが、好ましいものの一例としてはアクリル、塩化ビニル、ポリオレフィンなどの樹脂フィルムにそれぞれの着色印刷したものが好適である。
【発明の効果】
【００１９】
以上のような本発明の観賞魚用水槽水質検知シートを用いることにより、一目で観賞魚用水槽のｐＨが確認できるようになり、ビギナーからヘビーユーザーまで、観賞魚の水槽水を簡便に管理することが可能となり、水質悪化による致死のリスクを低減することができる。
【００２０】
ｐＨ表示部の素材として極性ポリマーを用いることで、水中にｐＨ指示薬の流出がなく、長期間に渡り水槽水のｐＨを指し示す観賞魚用水槽水質検知シートが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図示しながら具体的に説明する。図１は本発明の観賞魚用水槽水質検知シートの一実施例を正面視で模式的に示した図である。図中の算用数字はｐＨ値を示すものである。図２は図１の点線で示した部分の断面を模式的に示した図である。図３は本発明の観賞魚用水槽水質検知シートの別実施例を正面視で模式的に示した図である。図４は本発明の観賞魚用水槽水質検知シートの別実施例を正面視で模式的に示した図である。図中の算用数字はｐＨ値を示すものである。
【００２２】
本発明の実施例としては図１に示されるように円形にカットされたｐＨ表示部１の円周方向に沿ってｐＨ読取指標部２を配したものが考えられる。ｐＨ表示部１はどのような方法を用いてｐＨ読取指標部２に取り付けてもよいが、例えば図２に示されるようにｐＨ読取指標部２と基材４とを組合わせた時に凹溝３が形成されるようにｐＨ表示部の底面に切り欠きを設け、該凹溝３に円形にカットされたｐＨ表示部１の端部を差し込んで着脱自在に構成すれば、ｐＨ表示部１が消耗した際に簡便に取換えることができるので好ましい。ｐＨ読取指標部２と基材４を接合するには水に対して不溶性の接着剤を用いて接合してもよいし、ｐＨ読取指標部２と基材４にそれぞれ図示しない複数の係合ピンと係合穴による係合により接合してもよい。また、ｐＨ読取指標部２と基材４は一体成形品として単一の部材からなるものとしてもよい。ここでｐＨ読取指標部２と基材４の材質については上述のように水に対して必要十分な耐久性を有するものであって、色が滲んだり、脱色したりしなければ、どのようなものでも構わないが、好ましいものの一例としてはアクリル、塩化ビニル、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
【００２３】
ｐＨ読取指標部２にはアクリル樹脂に代表される水に対して不溶性の樹脂塗料を用いて図１の如く各ｐＨにおけるｐＨ表示部１の色相に対応する色を塗装するとともにｐＨの値の数字を示し、ｐＨ表示部１の色相とｐＨ読取指標部２の色相を比較することにより一目で水槽水のｐＨを知ることができるように構成する。ここでは水に対して不溶性の塗料を用いてｐＨ読取指標部２に色相、数字を表現する方法を説明したが、印刷その他の公知の方法によってｐＨ読取指標部２に色相、数字を表現しても良い。その他の方法としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤等の防水性に優れた粘着剤が裏面に塗布され、かつ表面には各ｐＨにおけるｐＨ表示部１の色相に対応する色相及び数字が表現されたシールを用いる方法やｐＨ読取指標部２として各ｐＨにおけるｐＨ表示部１の色相に対応する着色樹脂を用いて成形し、かつ数字を凸状若しくは凹状のモールドで表現するなどの方法が挙げられる。
【００２４】
また、別の実施例としては図３の如く上述のｐＨ読取指標部２の周囲に例えば「快適サイン」、「水替サイン」等と文字表示する文字表示部５を設けておくと、ユーザーフレンドリーの観点から好ましい。魚種によって最適のｐＨが多少異なるため、これらの表示はそれぞれの魚種に応じて表示を変えるとよい。また、上記の文字表示部５と共にｐＨを表す数字を同時に表示する構成としても良い。
【００２５】
さらに別の実施例としては、図４の如くｐＨ読取指標部２をｐＨ表示部１に沿って垂直方向に配置したものも考えられる。また、図示は省略するが観賞魚用水槽水質検知シートの形状を観賞魚を模した形状にするなど意匠性を考慮した実施例も考えられる。
【００２６】
本発明の観賞魚用水槽水質検知シートは常時水中に浸漬させて使用するため、観賞魚用水槽水質検知シートの基材４の底面に配した面ファスナーを、水槽中に取り付けた対をなす面ファスナーに取り付けるなどして該シートを水槽に設置するとよい。また、重りを観賞魚用水槽水質検知シートの任意の位置に取り付けて観賞魚用水槽水質検知シートの比重を水より大きくなるように構成すると、壁掛け時計を壁に設けた突起に掛けるのと同じ要領で水槽中に設けた突起に該シートを簡便に設置できるので好ましい。重りは観賞魚用水槽水質検知シートのどの位置に取り付けても構わないが、例えば基材４の底面に取り付けるとよい。
【００２７】
ｐＨ表示部１はプロトン濃度に応じて色相が変化する少なくとも１種類の酸塩基性指示薬としての酸性染料で染色された極性ポリマーからなる布地から構成する。ここで酸塩基性指示薬としての酸性染料としては例えば、タンパク質、ナイロン等のペプチド結合やアミド結合の窒素原子と水素結合を形成できるスルホン酸基やカルボキシル基をもつ染料であって、それらの官能基がプロトン濃度の変化によって構造変化を生じにくいアリザリンイエローＲ、フェノールレッド、ブロモチモールブルー、メチルレッド等が好ましい。前記極性ポリマーとしてはヒドロキシルポリマー、カルボキシルポリマー、アミドポリマー、アミノポリマー等が挙げられるが、中でもウール、シルク、ナイロン、アクリル、ビニロン等の親水基を持つものが特に好ましい。またｐＨ表示部１を構成する布地は織布、不織布のどちらでもよい。
【００２８】
以下、実施例により更に具体的に説明する。
【００２９】
［実施例１］
ブロモチモールブルー    １部
エチルアルコール        ９部
水                      ９０部
被染物                  羊毛
上記溶液中に酢酸を添加、ｐＨを６〜７に調整し約４０℃〜５０℃の染浴を準備し、被染物である羊毛（３０/２０）を浸漬攪拌、４５分〜６０分で徐々に１００℃迄昇温し、４５分〜６０分染色後水洗乾燥したものを平織し観賞魚用水槽水質検知シートとした。この時点で観賞魚用水槽水質検知シートは濃黄緑色を呈していた。得られた観賞魚用水槽水質検知シートを観賞魚水槽内に、水槽水に浸漬した状態に設置し、水槽水のアンモニウムイオン・亜硝酸イオン・硝酸イオンを比色法にて、ｐＨを電極法にて経日的に定量測定した結果と観賞魚用水槽水質検知シートの色相変化について記録した結果を表１に示す。なお、単位は気温については℃、アンモニウムイオン・亜硝酸イオン・硝酸イオン濃度についてはppmである。試験３日目に於いてアンモニウムイオンの生成にともないｐＨ値も上昇、生体へ影響を及ぼす危険をｐＨ指示シートは黄緑色から濃黄緑色に変色することにより的確に指示した。また、亜硝酸イオンの生成にともないｐＨは下降、生体への影響を及ぼす危険をｐＨ指示シートは黄緑〜若草色に変色することにより的確に指示した。水替えを実施していない状態で、アンモニウムイオン及び亜硝酸イオン、硝酸イオンの溶存バランス変化にともなうｐＨの変化についても、ｐＨ指示シートは可逆的に色相が変化し、的確にｐＨを表示できることが確認された。以上のように本実施例の観賞魚用水槽水質検知シートによれば、水槽水のｐＨを的確かつ簡便に知ることができ、水槽水の取替えのタイミングを逸することがなくなる。
飼育条件
水槽                ４３０×２９５×１９０（ｍｍ）
水                  水道水２０Ｌ  チオ硫酸ソーダ０．６ｇ
水温                室内常温
生体                金魚３匹／水槽
給餌                ２０粒／日／水槽
サンプリングの方法  餌を与える前、サンプリング分は蒸留水を補充する
【００３０】
【表１】
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【００３１】
［実施例２］
メチルレッド            0.3部
ブロモチモールブルー    0.9部
エチルアルコール        8.8部
水                      90部
被染物                  ナイロン
上記溶液中に酢酸及び酢酸アンモニウムを添加、ｐＨ４〜５に調整し３０℃〜４０℃の染浴を準備し、被染物であるナイロン（１２０d/３）１００ｍｍを浸漬攪拌、３０分〜６０分で徐々に１００℃迄昇温し、そのまま３０分〜６０分染色後水洗したものを検体とした。この時点での検体は赤橙色を呈していた。得られた検体を観賞魚水槽内に、水槽水に浸漬した状態で９ヶ月間設置したものを、１／１５mol/リットルリン酸二水素カリウムと１／１５mol/リットルリン酸二水素ナトリウムで調整された、ｐＨ６・ｐＨ７・ｐＨ８のｐＨ緩衝液にそれぞれ浸漬し、検体の色相変化を確認した。９ヶ月の水槽水のｐＨを電極法にて測定した結果ｐＨ８.５であった。９ヶ月間水槽中で使用された検体であっても、ｐＨの変化により可逆的に色相が変化することが確認された。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
このように本発明によれば、長期間にわたって水槽水に曝されてもｐＨ指示薬が流出したり消耗することがなく、水槽水のｐＨを一目で知ることができる観賞魚用水槽水質検知シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の観賞魚用水槽水質検知シートの一実施例を正面視で模式的に示した図である。
【図２】図１の点線で示した部分の断面を模式的に示した図である。
【図３】本発明の観賞魚用水槽水質検知シートの別実施例を正面視で模式的に示した図である。
【図４】本発明の観賞魚用水槽水質検知シートの別実施例を正面視で模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００３５】
１      ｐＨ表示部
２      ｐＨ読取指標部
３      凹溝
４      基材
５      文字表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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