隔膜電極法による溶存酸素の測定について

隔膜電極法は、溶存酸素濃度または酸素分圧によって発生する拡散電流または還元電流を測定して、溶存酸素濃度を求める方式です。この方式は、測定水のpH値、酸化還元物質、色や濁度などの影響を受けず、再現性のある測定法として確立されています。
検出器を水中に挿入すると、隔膜(テフロン膜)上に空気層が形成されます。この空気層中の酸素分圧(濃度)は、水中の溶存酸素濃度と平衡しています。
隔膜電極法は、気相中の酸素濃度を測定して、間接的に水中の溶存酸素濃度を測ります。
隔膜電極法には、隔膜ガルバニックセル法と隔膜ポーラログラフ法の2つの方式があります。隔膜ガルバニックセル法と隔膜ポーラログラフ法とは、外部からの印加電圧の有無だけが違うだけで、性能、特徴および使用法は同じです。

(1) 隔膜ガルバニックセル法
酸素に対する透過性の高い隔膜で、電極と電解液を測定水から遮断する構造になっています。
対極に卑金属を作用電極に貴金属を用い、電解液は水酸化カリウムを用います。隔膜を通過した酸素が、作用電極上で還元され、溶存酸素濃度に比例して流れる両電極間の還元電流を測定します。

(2) 隔膜ポーラログラフ法
検出器の構造は、隔膜ガルバニックセル法とほとんど同じです。
対極には銀-塩化銀が用いられ、作用電極には金または白金が用いられています。両電極間に0.5～0.8Vの電圧を印加すると、隔膜を透過した酸素が作用電極上で還元反応を起こし、酸素濃度に比例したポーラログラフ的限界電流が流れます。この電流値から溶存酸素濃度を測定します。