測定
試料の調製
一般に測定結果に影響を与えるような妨害イオンを含むときは、蒸留、マスキングなどの操作によって妨害イオンを測定系から除去、またはマスキングした後、pHおよびイオン強度を調整して測定用試料とします。また、必要に応じて希釈、濃縮、抽出などの前処理を行なってください。
直接電位差測定方法（検量線方法）
イオン電極を比較電極とともに試料溶液に浸したときに生じる両電極間の電位差を測定し、検量線を用いて測定対象イオン濃度を求める方法です。この方法では、検量線の作成に用いる標準液の組成と試料溶液の組成が類似している必要があります。通常、標準液と試料溶液にイオン強度調整溶液を加えてイオン強度を等しくし、電位差を測定します。
また、測定対象イオンが錯体を形成している場合は、錯体解離剤溶液の添加、pHの調整などによって錯体を解離した後に電位差を測定します。測定操作の一例を次に示します。
- 数種類の濃度の標準液を段階的に調製してイオン強度調整溶液を加え、その適当量をビーカーに採る。必要に応じてpH緩衝液または錯体解離剤溶液を加える。
- イオン電極と比較電極との先端部を充分に水洗いした後付着した水分を拭く*。
- イオン電極および比較電極を電位差計に接続し、1.で調製した最も低濃度の標準液に電極を浸してかき混ぜる。電位差計で指示が安定したら、指示値を読み取る。
- 順次、高濃度の標準液について電位差の測定を行う。
- 片対数方眼紙の対数軸に標準液濃度を、均等軸に電位差をとり、検量線を作成する。
- 2.の操作を行った後、試料溶液についてイオン強度調製溶液を加え電位差を測定する。必要があれば試料溶液にpH緩衝液または錯体解離剤溶液を加える。
- 5.の検量線からイオン濃度を求める。
* イオン応答膜に吸着している測定対象イオンを水洗いして充分に除去しないと、測定のとき誤差を与えます。
備考
- 測定対象イオン濃度が非常に低くなると、検量線の直線性が失われてきます。この場合は、次のようにして測定を行なってください。試料溶液に低濃度の標準液を一定量添加し、検量線の直線部でイオン濃度を求め、標準液の添加によるイオン濃度の増加分を差し引いて試料溶液の測定対象イオン濃度を求めます。
- イオン濃度で表示した電位差計を用いるときは、２種類の標準液を用いて電位差計の校正を行なった後、試料溶液の測定対象イオン濃度を求めます。
その他の測定方法
次の各種測定方法がありますが、ここでは説明を省略します。
（1）標準添加-電位差測定方法
1．既知量添加方法
2．既知量削減方法
（2）電位差滴定方法
（3）グランプロット方法
1．標準添加方法への応用
2．電位差滴定方法への応用
標準液の調製
測定対象イオンを含む試薬の必要量を容器に採り、水、または必要な試薬を加えて溶かしてメスフラスコに移し入れた後、水、または必要な試薬を標線まで加えます。これを原液とします。測定対象イオンの各濃度の標準液は、使用時に原液を段階的に採り、これを一定容積に希釈して調製します。この場合、各濃度の標準液のpHおよびイオン強度をほぼ同等にします。
原液は、分解などによって保存している間にイオン濃度が変化するものがあるためご注意ください。また、イオン濃度の変化の激しいものは、使用する前に毎回調製してください。
測定精度
測定精度は、JIS Z8402（測定方法及び測定結果の精確さ（真度及び精度））によって求めます。イオン電極法は、誤差が生じやすい方法のため充分に注意して行なってください。また、標準液を用いて繰り返し精度、再現精度を求め、定量上限および定量下限を各イオン電極について確認しておいてください。
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