化学教育における電気分析機器開発　第1報 : パルスポーラログラフ分析装置の開発

全文

(1)Title. 化学教育における電気分析機器開発第1報 : パルスポーラログラフ分析装置の開発. Author(s). 蠣崎, 悌司; 土角, 英司; 柳野, 清; 長谷部, 清. Citation. 北海道教育大学紀要. 第二部. A, 数学・物理学・化学・工学編, 42(2) : 41-53. Issue Date. 1992-02. URL. http://s-ir.sap.hokkyodai.ac.jp/dspace/handle/123456789/6195. Rights. Hokkaido University of Education.

(2) . 北海道教育大学紀要（第２部Ａ）第４２巻第２号ｉｌｏｆＨｏｋｋａｉｄｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ２Ａ）ＶＯＬ４２Ｊｏｕｍａｔｏｎ（Ｓｅｃ ‐２，Ｎｏ. 平成４年２月Ｆｅｂｍａｒｙ，１９９２. 化学教育における電気分析機器開発（第１報）－パルスポーラログラフ分析装置の開発－. 蝿. 崎. 悌. 司・土. 角. 英. 司・柳. 野. 清・長. 谷. 部. 清＊. 北海道教育大学岩見沢分校化学教室＊北海道大学理学部化学科. ｌｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎＥ１ｅｃｔｒｏａｎａ１ｙｔｉｃａ１ＣｈｅｎｌｉｓｔｒｙｆｏｒＣｈｅｍｉｃａＩＥｄｕｃａｔｉｏｎＩＤｅｖｅｌｏｐ１口ｌｅｎｔｏｆＰｕｌｓｅＰｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃＡｎａｌｙｚｅｒ. ＴｅｉｉＫＡＫＩＺＡＫ１ｉＴＳＵＣＨＩＫＡＤ０，ＫｉｙｏｓｈｉＹＡＮＡＧＩＮ０ａｎｄｊｊ，ＥｉＫｉｙｏｓｈｉＨＡＳＥＢＥ＊ＣｈｅｍｉｉｌｌｉｄｏＵｎｉｉｔｙｏｆＥｄｕｃａｔｃａＩＬａｂｏｒａｔ。ｏｎｚａｗａ０６８ｚａｗａＣｏｅｇｅｖｅｒｓｌｙ，．Ｗａｍｉ，．ｗａｍｉ，Ｈｏｋｋａ＊ＤｅｐａｒｆＳＨｋｋｄＵＦｌＳ０ｉｉｉｉｔｔｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｔｓｙｓ・ｙ，ａｃｕｙｏｃｅｎｃｅ，ａｐｐｏｒｏ６０，ｏａｏｎｖｅｒ. Ａｂｓｔｒａｃｔ. Ａｓｉｌｏｐｅｄｆｏｒｐｒａｃｔｉｃｅｉｎａｎ・ｎｐｌｅａｎｄｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅｐｕｌｓｅｐｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃａｎａｌｙｚｅｒｗａｓｄｅｖｅｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｔｒａｉｎｉｎｇｃｏｕｒｓｅ．. Ｔｈｅｃｏｌｔｒｙｉｌｎｐｌｅｔｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｉｒｃｕｉｓｒｅｐｏｒｔｅｄｆｏｒｔａｓｔ，ｎｏｎｎａ，. ｉｆｆｉａｌｐｕｌｓｅｐｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｉａｎｄｄｅｒｅｎｔｓｌｙｉｌｏｗ３０〃ｓｆｏｒｉｌｅｖａｌｕａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｎｄｅｔａ．Ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅｏｆｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔｗａｓｂｅｌｈｌｉｌｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｄｕｍｍｙｃｅｌｓｓｅｐｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃｍｏｄｅｓ ‐ ｌｎｔｈｅｐｕｌ，ｔｅｐｕｓｅｐｏｔｅｎｔａｗａｖｅｏｒｍｓａｎｄｌｅｄｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃａｎｂｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌ ‐. Ｈｕばｎｎｏｉｆ５０Ｈｚｗｉｉｇｈｆｔｈｈｓｅｏｒｅｑｕｅｎｃｙ. ｉｃｎｏ・ｉｄｉｉｇｎａｌｗａｓｒｅｍｏｖｅｄｓａｔｉｆａｃｔｏｒｉｌｙｗｉｔｈｔｈｅｃｕｎ↑ｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｓｅｒｎｇｏｎｔｈｅｃｕｎ「ｅｎｔｓｓ. ｉｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ－ｓｇｎａ. （４１）.

(3) . １１４. １. 鯛崎悌司・土角英司・柳野清・長谷部清. 緒. 言. 電気分析法の一つであるボルタンメトリーは，微小電極を用いる電極反応，すなわち電子伝導体である電極と電子移動と伴う不均一系の表面反応における電流－電圧曲線に，基礎をおく化学分析法である．電極反応は主に溶液内における拡散による物質移動と反応物質への電子移動などの一連の過程を含む不均一反応であり，この反応を理解することは酸塩基反応等の溶液内均一反応に比べ｝しかしこれを理解することは，初等および中等教育においてイオン化て一般には平易ではない１，．傾向，電池，電気分解等の題材を学習する上でその化学反応の定量的理解の基礎となる．また，環境保全教育が，近年特に重要視されるようになった．重金属等の環境汚染物質の濃度はｐｐｍレベルあるいはそれ以下であるので，それらの定量分析の実習には，高感度な分析装置の利用が不可欠である．その目的のために，操作および維持管理が比較的易しく，加えて安価な装置による方法はあ｝６）は操作が比較的簡便かつ短時間の測定が可能であるま－まり多くないが，電気化学分析法２．，た，精密な光学系を利用する原子吸光分析法に比べても本法の感度は充分である．本報では，電極反応の理解，ブラックボックスとなりがちな分析装置の電子回路の理解，さらに環境保全教育における実習などの大学教育での利用を目的とした安価なパルスポーラログラフ分析装置を試作した．組立をできるだけ容易にするために簡潔な電子回路を考案した．既製のポテンシオスタットの利用を考慮して，本装置ではポテンシオスタット部と電位関数発生および電流処理部をそれぞれ独立したケースに納めた．試作した電気化学測定装置の電気的特性について詳細に検討したので以下に報告する．. ２. 実. 験. ２．１測定装置パルス時間の調節および測定には，ＫＤＳ‐１０２デジタルストレージスコープ（グラフテック）を用. ０１ｍｋｌｌ８８い，記意した信号の処理はＩＥＥＥインターフェースバス（ＧＰ－ＩＢ）を介して日本電気ＰＣ‐ プどの複雑なデータ処理ＢＡＳＩＣた高速フーリエ変換なにデータ転送し，ログラムを用いて行っ．は，ＰＣ－８８０１ｍｋｌ２３２Ｃインターフェースを介してＰＣ－ｌ上のデータをＲＳ－３８６Ｖ（エプソン）に転送して行った．ポテンシオスタットの応答速度を検討する際に用いた方形波の発生には，米国プリ７５型関数発生器を使用した．正弦波の発生には，４１７Ｃ型発振ンストンアプライドリサーチ社製の１器（菊水電子工業）を用いた．２‐ ２回路構成２．２．１ポテンシオスタット. ）を参考にしてポテンシオスタットの回路を構成した ±１高橋の報告７，．５Ｖの電源回路および演算バ増幅器のオフセット調整用可変抵抗器と電源端子に取り付けたイパスコンデンサーを除くポテンシオスタットの全回路を図１に示す．電解電位は，±２Ｖの範囲で自由に設定（ＯＡ１，およびＯＡ２）でき，この電位は電圧掃引の初期電位になる．合わせて，電解電位は，外部から差動増幅器（ＯＡ３）を介して自由に制御できる．参照電極の電位は，高インピーダンス入力の電圧ホロアー（ＯＡ５）と１ｏｏｋＱの抵抗を経て加算器（ＯＡ４）へ負帰還されると共に，反転増幅器（ＯＡ６）を通して外部でモニターできる．作用電極－補助電極間に流れる電解電流は，１”／Ｖ～ｌｍＡ／Ｖ（１‐２－５ステップ，１０段切り換え）の電圧に変換される（ＯＡ７）．ＯＡ８およびＯＡ９は，利得が１および５の記（４２）.

(4) . １１５. 化学教育における電気分析機器開発（第１報）Ｖ＋１５. Ｏ１” ．. ０１仏 ‐ ＣＯＵＮＴＥＲＥＬＥＣＴＲＯＤＥ. ＯＫ１！０７１. Ｔーｏ７Ｉ. 十. １. ′ ｋ４７．. ・４７ｋ．. ３. ，ｏｏｋ. ２Ｖ. ＲＥＦＥＲＥＮＣＥＥＬＥＣＯＤＴＲＥ. Ｔ１ｏ７１上．，. ｏ７１ＯＵＴＰコ ”. 霊園瞥. ＬＥＯＷＰＡＳＳＦＩＬＴＲＩＯ” ３ｓｅｃ３３仏ｌｓｅｃ．ｌ”ｏ３ｅｃｓ．ｆｆｏ. ３ｏｐ. ｏ５／ｖＡ１Ｅ ‐ ；￥ ≧ 饗 … ８ｏ，２Ａ／ｖ属．. ２ｋ／ＩＱ０ｏｐ５ｋ／５００ｐｋ／ｌｏ２００ｐ２０／ｋｌｏｏｐ５０ｋ／４７ｐ２００ｋ／５１ｐｏｋ／２ｏ１５ｐ. ｏ１／ｖＡ狼 ‐ ／Ｖ５０”Ａ２０”Ａ／Ｖｌｏ／ＶＡｉは５”Ａ／Ｖ. ｉ …. ．，ｏｋ. ＷＯＲＧＫＩＮＥＬＥＣＴＯＤＲＥ. 騨ヱＴｑ. ＩＴ飾１５. ＰｕＴＴ・婁竺－嵩ｏＦ～ｇ．Ｉ. ” 需・. ＳＫ２３ｏＡ. Ｔー０７１. Ｐｏｔｅｎｔｉｎｇｃｉｉａｌｃｏｎｔｔｒｙｒｏｌａｎｄｃｕｒｒｅｎｔ・ｎｅａｓｕｒｒｃｕｉ. . Ｉ０７４／４十 ′Ｔ. むふ，，. . . ′. . . ミー８ｋ. ｌｋ ↓ ｌｋ. ｏ１ノは・. ５Ｖｏ０５０２５１０５１０１・ＭＯＤＵＬＴーＣＮＡＭＰｕＴＵＤＥＡ. ５Ｖ＋２００ｋくＴＬ６１０. ＩＡＺｋ５１ｋＯ. ’. １Ｓ５８８１. ー伽／Ｔ４繋駕艶. ３ｏｐ. ＣＰ０７ＴＬＳＩ０，Ｓ，５８８Ｓ５ ”. Ｆｉｇ‐２. ２ｏｏｐ. Ｃ３１４０Ａ５Ｖ十. ｓ，. ｓ４. ２１ｏ”平憲ｌ ↓ ｋ. ３３ｋ. １Ｔ α ア１. ３Ｓ. ５Ｓ１８８２ｋＩ. ｖ／４００ｋ５ｍ３２ｏｏｏｖ／ｋｌｓ１ｏ０Ｖ／ｌｏｏｋ２ｍｓ０４ｋ５０Ｖ／殴３ＳＣＮＲＴＥＡＡ. ６２ｋ１．. Ｔー８２Ｌ：. ｋ２. Ｔ１０７１. ５ｋ１. Ｓ８. ，Ｖ１５ｃＡ３１４０. ‐ １ｏｋ. ＯＴＥＰＮＴＩＬＡＣＵＴＰＵＴＮＥＧＡＴＩＶＥＤＩＲＥＣＴＣ！Ｎ. ４７” ‐ １ｏｋｏＣＵＲＲＥＮＴＣＵＴＰＵＴーーＡＹＸＩＳ. ′ ｋｌｏ. ＴＬＳＩＯ. ＰＯＴＮＴＥＩしＡ. ｓ亘Ｍ－Ｃ一ｉ１. －ｏＶＣ２ｌＡ２Ｔーｏ７２／２. Ｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒａｎｄｃｕｎ「ｅｎｔＰｒｏｃｅｓｓｏｒｆｏｒｐｕｌｓｅＰｏｌａｒｏｇｒａｐｈｉｃｅｘｐｅｒｌｍｅｎｔ．. （４３）.

(5) . １１６. 姻崎勝司・土角英司・柳野清・長谷部清. 録計への反転増幅器であり，外部の記録計上の電流軸の反転あるいは５倍の拡大を可能にする．さらに，ＯＰ９は直流ポーラログラフ測定の際の水銀滴の落下に伴う電解電流の振動抑制のための時３）としても作動する．定数回路（時定数て＝０‐ ，１‐０，３．ｏｓ２．２ ‐２電圧関数発生および電流処理回路）（図２）を別個のケースに納めたので，ポテンシオスタット部と電圧関数発生および電流処理部４２‐１で述べた回路（ＯＡＩ）と同じである．ＯＡＩＩおよびＯＡ１２基準電圧発生回路（ＯＡＩＯ）は，２‐ ５ｋＱ）で電圧掃引の範囲を０から２は電位掃引終了検出回路であり，１０回転ポテンシオメーター（）と積分器Ｖの間で設定できる．電位掃引のためののこぎり波発生回路は，基準電圧回路（ＯＡ１３１であるが後続の増幅器－０ｍＶｓ）から構成される．積分器の出力のスロープは，５～２５（ＯＡ１４，（ＯＡ１）の利得が５分の１であるため，実際に装置から出力される掃引速度は１～５０ｍＶｓ‐１（１‐ ５６（正方向）の出５（負方向）あるいはＯＡ１２－５ステップ）になる．掃引方向の正負の極性は，ＯＡ１）であ／５力の選択で決まる．ＯＡ１７は，記録計の電圧軸（Ｘ軸）のための非反転増幅器（利得＝１ＳＩ）おる．電位掃引の停止／停止解除および掃引開始／リセットの制御には，アナログスイッチ１（Ｓ２）を用いた．ノーマルパルス（ＮＰ）法における一定速度で高さが増大する電圧パルスよび２（の発生および微分パルス（ＤＰ）法における電圧パルスの重畳はそれぞれスイッチ３（Ｓ３）および４（Ｓ４）を用いて制御した．ＯＡ１８は，電圧パルスに伴って変化する電流の所定時間の値を獲得する積分器を利用したサンプルホールド回路である．スイッチ６（Ｓ６）および７（Ｓ７）によって，積分／ホールドおよび積分／. ９）は，タスト法およびＮＰ法リセット動作を制御した．サンプルホールド回路の前段アンプ（ＯＡＩ）の開閉）であり，ＤＰ法においてはスイッチ５（Ｓ５の時には常にフォロア（非反転増幅，利得＝１によって重畳パルスの前後ではフォロア，パルス時間内では反転増幅器（利得＝１）として作動す）を経て記録計のＹ軸へ出力される．る．積分動作完了時の電圧は，サンプルホールド１Ｃ（ＯＡ２０ＯＡ２１およびＯＡ２２は，積分器（ＯＡ１８）の出力飽和を監視するための比較器である．２．２．３パルスタイミングとアナログスイッチ制御回路５から５ｓまでの滴下水銀電極の滴下時間は，００．５ｓ間隔で変更できる０． ‐５Ｈｚの基準方形波４０２８Ｂ）で分周して得た（図（ＩＣＭ７）をデコードカウンタ（４１６２Ｂ）とＢＣＤ－１０進デコーダ（５５５３）．パルスポーラログラフ測定で用いるパルスシーケンスおよび各アナログスイッチのタイミング. ４５３８Ｂ）おを図４に示す．パルスシーケンスは，連続した４個の単安定型マルチバイブレーター（よびＲＣ積分回路（Ｃ＝０．５６〆Ｆ）で発生させた．電圧パルス直前および末期の電流サンプル時間（Ｔ１，Ｔ３）を２０ｍｓに固定し，Ｔ３（電圧パルスの立ち上がりからＴ３までの遅延時間）は１０）のサンプル時間（Ｔ４）から６ｏｍｓ間隔で変更できる．サンプルホールド１Ｃ（ＯＡ２００ｍｓまで１は，２ｍｓである．パルスシーケンスの最終パルス（Ｔ５＝ｃ２０ｍｓ）は，水銀滴下電極の滴下装置ａ ‐ を制御する．電圧掃引の開始／リセットおよび掃引停止／停止解除は，ハネカエリプッシュスイッチを瞬間的に押す操作で行うが，ポーラログラムの再現性を向上させるために実際のアナログスイッ. ４０１３Ｂ）を用いて水銀滴の滴下制御信号（Ｔ５）に同期させた．チ制御はＤ－フリップフロップ（. ３. 結果と考察. ３．１ポテンシオスタットの応答速度（４４）.

(6) . １１７. 化学教育における電気分析機器開発（第１報）. ｖ十十７８＋５５ｖ」０２／２ ””－ ” ” ” ” ▲ Ｂ０８４０１１／ｑ４１１／４１１ｏｏｋ≠４５８／８４６６１. ｓｃ哀蔓を一５１０１. ５ｏｋｕ. ３. . . ｖ十５. ６８４１２. ． ▲. ｃＭ－７５５５. ８４０７１／４. ▲ Ｊ１二，，，，. ｏ１１Ｂ／４４. ４０７Ｂ／２２０ｏ１ｏｋ′４／５８４Ｂ６１. ３３１４. ４４４０５０８／６叫棚Ｎｏ５餌／６. ‐. 。４７“ ７. Ｂ４０１３／２. ８，. . 潔Ｆ一. ４０４９８／６醐. . ４ｍｗ４１０７８４０１／４. ４０３８／２１. １ＯＤＩ＋５Ｖ２０ｏｋｋ２ “２. ｏ７払４．. ｌ仏. ｖ＋５. ５ｖ＋０３３仏５１ｋ２０Ｋ．. 「Ｌ５１１４ ÷. 十５Ｖ３８／４５Ｂ２. ＾一６１００皿５. ４３. Ｖ５＋４５３８Ｂ／２. ５Ｖ＋５３８８／２４. ４０５０Ｂ／６. ４５３８８／２＼４ …Ｓ、. ５１ｋ０７５６Ｂ／４. ４０７５８／６. ｓ８. １２・３９. ５８８ｓ１，. ０５／４７８６. Ｌｏｇｉｃｃｉｔｔｃｈｃｏｎｔｒｃｕｉｒｏｌ・γ ｆｏｒａｎａｌｏｇｓｗｉ. Ｆｉｇ‐３. ＤＲＯＰＴＩＭＥ、、ＴＩＴ２. ÷」，. １１０～３０ｍｓ. Ｔ３Ｔ４Ｓ３Ｓ４. ＤＰＩ. ＤＲＯＰ. ＮＰ. ＴＡＳＴ，ＮＰ. 』］ＪＡ … Ｓ謝呈－ ‐ ‐ ‐ －. Ｓ６Ｓ７. ＼＼. ２ｍｓＤＰ …. Ｓ５. ＼. ２０皿Ｓ. ＼. ‐. ．・．．・・しＴＡＳＴ，ＮＰＯＣＫ. ＼＼. ＼＼＼. ÷」. …－－－ ‐ ‐ ‐ －－－－. ・. ２０Ｉｎｓ. Ｆｉｉｇ．４. Ｗｒａｖｅｆｏｒｌｎｄｉａｔｃｈｃｏｎｔきりｒａｍｆｏｒａｎａｌｏｇｓｗｉｒｏｌ. ５）（４. ＳＯＬＥＮＯＩＤ.

(7) . １１８. 鯛崎悌司・土角英司・柳野清・長谷部潜. ポテンシオスタットを用いて，電解系の状態の急激な変化や，外部入力信号の変化に追随した作. 用電極の電位規制を行う際に，その応答速度は装置を構成する増幅器や電解系に含まれる抵抗，容. ｝本報ではパルスポーラログラフ測定を目的としているので量およびインダクタンスに依存する７，．外部入力信号としてステップ電圧を加えて応答速度を検討した．純抵抗を成分とする電解系の等価回路をポテンシオスタットに接続し，電流電圧変換器（ＯＡ７）の利得が１になるように負帰還抵抗. ）とを等しくした．外部入力信号波形には５００（００ｏｋ○）と作用電極－参照電極間抵抗（Ｒｗ－１～１Ｒ０％から９０％までの上昇に要する立ち）を用い電位出力および電流出力が１Ｈｚの方形波（２ＶＰＰ－，上がり時間を応答時間とした．組み立てたポテンシオスタットの簡略化した回路図を図５，Ａに示す．Ｒｗ‐ Ｒと対極－参照電極間抵抗（Ｒｃ）は，電解系の最も簡略化した等価回路のファラデーインピーダンスと溶液抵抗に対応Ｒ－している．電位規制に関わる増幅器の出力ｅ，ｏと外部入力信号ｅｎとの関係は，式（１）で表される．劫－－轡（１＋驚キ）ｅ．. ・－－．……① ・・・・－－・・・・・－－・・－－・. ）本装置では，ＲＮｏｋＱであるので，この回路の利得は１十（ＲｃＲ／Ｒｗ‐Ｒ－ＦＢとＲｍは共に等しくｌｏ. Ｒ１ｅａｋ. Ｅｏ. ｌｋ. ＲｃＲ－Ｒ. Ｅ’ ｏＲｕ－Ｒ. Ｒｆ. ぞ ′ Ｅｏ. １０ＯＱＣｄｌ. Ｗ（Ｂ）. （Ｃ）. （Ａ）Ｆｉｇ．５ ④. ｉｆｉｉｏｎａ１ａｍｐｌ０ｐｅｒａｔｅｒｓａｎｄＲＣｎｅｔｗｏｒｋ. Ｐｏｔｅｎｔｌｉｏｓｌｉｌｔａｔｌｉｆｉｔａｇｅｆｔｅｍｂａｓｅｄｏｎａｎａｄｄｅｒｃｏｎｔｏｏｗｅｒ（Ｆ）ａｎｄｃｓｙｓｒｏｌａｍｐｅｒ（ＰＣ），ａｖｏ. ｌｌｔｆｃｕｒｒｅｎｏｗｅｒ（ＣＦ）ｏ－（Ｂ）Ｒａｍｐｗａｖｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ．ｌ（Ｃ）Ｓｉｍｐｌｅｄｕｍｍｙｃｅｌ．. で決まる．電解液に多量の支持電解質を含み電解電流が数１０”Ａ程度である場合はＲｗ‐ Ｒ》Ｒｃ－Ｒであり，また，電解電流が比較的大きいあるいは有機溶媒中での電解などではＲｃ‐ ＲはＲｗ‐ Ｒに比べて大きい．すべての増幅器の利得を１としたとき，電流出力の応答時間は電流検出感度の増加に伴って増加し，最大で３０嵐ｓ以下であった（表１）．この応答時間は，主に異常発振防止およびオーバーシュートやそれに伴う減衰振動の抑制のために演算増幅器の入出力端子間に取り付けた微小容量に制限されている．増幅回路の利得の１から１１への増加に対して，電位出力の応答時間は約１０倍に増大し，応答速度は低下した．これは，用いた演算増幅器（図５（Ａ））の有限の開ループゲインに起因している．信号伝達の遅れが，主に抵抗－容量の直列回路によるものであるならば，立ち上がり時間はその）本装置を用いて水溶液中での電解を行う際の時定数は約１４βｓ以下で時定数の２．２倍になるので７，（４６）.

(8) . １１９. 化学教育における電気分析機器開発（第１報）. ａｉｏｓｔａｔａｎｄｃｕｒｒｅｎｔＴａｂｌｔａｇｅｃｏｎｖｅｎｅｒｉｍｅｏｆｐｏｔｅｎｔ ‐ｖｏｌｅＩＲｅｓｐｏｎｓｅｔ. Ｒｗ‐ Ｒ／ｋＱ. ＲＣ‐Ｒ／ｋＯ. Ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅ／βｓＥｏｕｔｔｐｕ. Ａ／Ｖ. ｌ融啄. ｌｔｔｏｕｐｕ. ・ｏｏｏ. ｎｏｎｅｂ. ８‐１. ３０. １. ５００. ｎｏｎｅｂ. ８．１. １６. ２. ２０ｏ. ｎｅｎｅｂ. ８．１. １５. ５. １００. ｎｏｎｅｂ. ８．１. １４. １０. １０. ｎｏｎｅｂ. ８‐１. １２. １００. １. ｎｏｎｅｂ. ８‐１. １０. １０００. １０００. ８２. ８１. １０. １０. １００. ８４. ８４. １００. １. １０. ８０. ８０. １０００. １００. 、. ａＥ×ｔｅｍａｌｉｉｌｗａｓ５００Ｈｚｓｑｕａｒｅｗａｖｅ（ＶＰ－ｎｐｕｔｓｇ１ｉａＰ＝２Ｖ）．ｂｌａｃｋｏｆｃｏｕｎｔｌｆｌｔｔｅｒｅｅｃｔｒｏｄｅｗａｓｓｈｏｒｅｄｔｏｔｈａｔｏｆｒｅｅｒｅｎｃｅｅｅｃｒｏｄｅ ‐. ある．パルスポーラログラフ実験での現象は数１ｏｍｓの時間スケールであるため，本装置は先に述４－べたことにより，その目的のために充分な応答速度を有している．装置の性能としては，１０ｓ程度の比較的速い過渡現象の測定に耐えられる．３‐２電圧掃引波特性のこぎり波発生のための積分回路の概略図を図５（Ｂ）に示す．入力電圧ｅｍを一定とするとき容量Ｃは一定速度で充電され，その結果，出力電圧ｅｏは一定速度で変化する．しかし，充電されるべき入力電流の一部分は，容量Ｃ，演算増幅器の端子間および基板などの絶縁抵抗による漏れ電流と演算増幅器の入力バイアス電流になるので，出力電圧に誤差を生じ，時間－電圧曲線はわずかに湾曲する（図６）．用いた演算増幅器（ＣＡ３１４０）の入力バイアス電流（１ＯＰＡ以下）は，その他の漏れ電流から比べて充分に小さいので，その他の漏れ電流に対応する抵抗（Ｒ把“ ）だけを考慮した（図ｋ５，Ｂ）．積分回路の出力電圧の時間（ｔ）に対する変化率（微分値）は，式（２）で示される．ｄｅ。ｅｏ１ｎ＝‐ －ｅＣＲ，ｄｔｋＣＲｍｅａ. … … … … … … … … … … … … … …（２）. 右辺の第１項は，漏れ電流による影響を表す．出力電圧に対するその変化率のプロットの傾きおよび切片から，それぞれＲ厩ｋと漏れ電流に影響されない掃引速度を求めることができるそのプロッ．トの例を図６に示した．測定に用いたＡＤ変換器の分解能（２‐５ｍｖ）によってプロットに大きな変動が生じたので，最小自乗法を用いて直線に近似して，プロットの傾きと切片（表２）を求めた．積分器の出力電圧は，（４７）.

(9) . １２０. 婿崎悌司・土角英司・柳野清・長谷部清ｔ，Ｓ. ８００. １２００. １６００. ２００Ｏ. ０. ０．４. ０．８. １．２. １．６. ２．０ ‐. 〉＼ぶ. ０. ４００. ＪＯ．９４. ＼. 老. ｎＵ. ０．９０. ｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｅ，。／ＶＦｉｇ‐６. Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｉｃｓｏｆｒａｌｍｐｇｅｎｅｒａｔｏｒａｔｔｈｅｓｗｅｅｐｒａｔｅｓｔ. ｌｍＶ／ｓ．Ｔａｂ１ｉｆｒａ】娘ｐｇｅｎｅｒａｔｏｒｅ２Ａｎａ１ｙｓｓｏ. Ｅｘｐｅｃｔｅｄｓｃａｎｒａｔｅ. Ｒ，。ｏ／１０６. ＲＩ融９０／１０. Ｒ瞬ｋ／Ｒｍ４１０. ｍＶ／ｓ. １. ２. ・ｖｅｄｓｃａｎｒａｔｅｏｂｓｅａｉｎｉｉａｌｔｏ－ｌｖｂｏ－２Ｖｂｍｖ／ｓ. ２. １. １３. ７‐１. ０．６７０‐７１. ０‐９８３０１‐９８０. ｍｖ. ０．９７８６（０‐１３）１．９７３（０‐１６）. ５. ０‐４. ４．１. １‐０. ４．９９８. ４‐９８４（０‐０４）. ｍｖ／ｓ０．９７６３（０‐１６）１‐９６７（０．１３）４．９７２（０‐０３）. １０. ０‐２. ２‐１. １‐１. １０‐００. ９‐９７７（０．０２）. ９‐９５３（０‐０１）. ２０. ０．１. １．０. １．０. ２０．０４. １９．９８. １９‐９４. ５０. ０‐０４. ０．４３. １．１. ５０‐１２. （０．０２）４９．９９（０‐０１）. （０‐０２）４９‐８８（０‐０１）. Ｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉｉｅｓｈｏｗｎｉｎｐａｒｅｎｔｈｓｅｓａｔ１ｒｌｅｎｔｓｗｅｒｏｎｓ（・ＴＩＶ）ｆｒｏｍｄｈｅｄａｔａｏｆｔｅｎｍｅａｓｕｒｅｒ．ａＲ６ｌｙｓｉｉｉｉａｌｓｃａｎｒａｔｅｗｅｒｔｅｒｍｉｔｏｔｓｉｎＦｉｇｓｏｆｐｌｒｅｓｐｏｎｄｎｇｉｎｅｄｅｎｅｄｆｒｏｍａｎａ．．，ｋａｎｄｃｏｒｅａｂｏｂｓｔ ± ｌｉｉｍｅｃｕｎｒｔｓｑｕａｒｅｍｅｏｄｔｅａｓｅｌ・ｒｅｄｓｃａｎｒａｔｅｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄｆｅｓｂｙｍｅａｎｓｏｆｌｒｏｍｐｏｔｅｎｔａｌ ‐ ．. ８）（４.

(10) . 化学教育における電気分析機器開発（第１報）. １２１. 後続の増幅器によって５分の１となるので，表２に示した掃引速度は装置から実際に出力される値に換算してある．Ｒ，鰹ｋの値は，Ｒ，ｎの増加（掃引速度の減少）と共に増加したが，この理由はここで４であることかの解析だけでは明かではない．掃引速度が５ｍｖ／／Ｒｍはおよそ１０ｓ以上のとき，Ｒ，ｋ．ｅら，漏れ電流は全入力電流の０１％程度であり，充分に無視できる．掃引速度がｌｍｖ／ｓの時に ‐ は，漏れ電流は最大に見積もって全充電電流の１ ‐５％である．小さい掃引速度を選択した時，誤差は掃引時間と共に特に増大することになる．しかし，図２に示すように，０から２Ｖの範囲にわたる平均的掃引速度の低下は，漏れ電流に影響されない速度に比べて１％以下に留まっているので，実用上問題とはならない．ＮＰ法における一定速度で増加するパルス電圧は，所定の時間でののこぎり波の電圧と一致したことから，ＮＰ法の電圧波形も正確である．３‐ ３微分パルス法における重畳パルスとパルスタイミング微分パルス法における重畳電位パルスの期待するパルス高さ（△Ｅｘ）と測定値（△Ｅ。ｂ）との関ｐ係は直線関係であり，最小自乗法による直線回帰式（３）と相関係数（ｒ）は次の通りである． △Ｅ。ｂｍｖ＝０‐９９４６×△Ｅゆ／ｍｖ十０‐１９５２＝０）ｒ ‐９９９９９（ｎ＝３０. … … … … … … … … … … … …（３）. 基準電源からのパルス電圧の分圧には，可変抵抗器を用いる微調整を行わないで固定抵抗（誤差１％以内）だけを用いたが，パルス高さが１ｏｍｖ以上の場合， △Ｅｘｂの相対誤差はｐに対する △Ｅ。０．５％以下であり， △Ｅ。ｂの相対標準偏差は０ ‐０５％である．. 電位パルス幅（図４）は，連続するＴ２，Ｔ３およびＴ４のパルス幅の合計に等しいＴＩ，Ｓ４．およびＴ３のパルス幅は，１９‐９８および１９‐９９ｍｓであり１０～６０ｍｓまで可変できる時限器Ｔ２の，パルス幅は，１０‐２０２９９７３９８９び５４およ３９５９．１６ｍｓであった．それらパルス幅の相，１９‐９６，．， ‐ ， ‐. 対標準偏差はいずれの場合も０５％以下で高精度である．サンプルホールドアンプ（ＯＡ２０）のサ ‐０ンプル時間（Ｔ４）は，その出力が規定の誤差範囲内に達するために要するアクイジション時間（本法ではｌｍｓ）以上であればよいので，特段の時間の正確さおよび精度は要求されない．. ３４電流処理回路の特性 ‐ タスト法およびＮＰ法における電流処理回路は，直列に接続された前段アンプ（利得＝十１）積，分器（積分時間２０ｍｓ）およびサンプルホールドアンプ（利得＝十１）から構成される積分器は，．用いた入力抵抗と積分容量によって事実上仕上がりゲイン１０の反転増幅器として作動するので電，流処理回路は，入力電圧に－１０を乗じたＮＰ電流に対応する電圧（Ｅ，一を出力する．電流処理回路の－１～十ＩＶの範囲の入力電圧（Ｅｍ）と出力電圧（Ｅｉ。との関係には，良好な直線関係が成立し，計算による直線回帰式（４）と相関係数（ｒ）を以下に示す．３Ｅｍｐ／Ｖ＝１０‐００１×Ｅｍ／Ｖ－１．９２７×１０－）ｒ＝０‐９９９９９（ｎ＝１１０. … … … … … … … … … … … … …（４）. オフセット電圧は２ｍｖ程度であるが，出力フルスケール（±１ＯＶ）の０‐０１％程度なので誤差範囲内である．任意の入力電圧（－１～十ＩＶ）に対するＥｍの標準偏差（不偏分散の平方根）は０８ｐ， ‐ ）以下であることから，Ｅｍｐの変動も充分に小さく高精度に測定できるｍＶ（ｎ＝１０．ＤＰ法における電流処理回路の構成は，前述のタスト法およびＮＰ法と同様であるが電流値に相，当する電圧値のサンプリングは，電圧パルスの直前（ＴＩ）と末期（Ｔ３）において各々２０ｍｓ間行われる．前段の増幅器（ＯＡＩ９）は，電圧パルスの直前と末期において非反転および反転増幅器として動作する．すなわち，２度の積分動作を経て，電圧パルスの直前と末期の電解電流に対応する入（４９）.

(11) . １２２. 谷。肖清・長谷部清鯛崎悌司・土角英司・柳野清・. ）を獲得する．－１～十ＩＶのオフセット電圧、（電圧パルスの前後の電圧）にＤＰ法力電圧の差（Ｅｊｄｐでの電圧パルス（△Ｅ＝－１５０～十１５０ｍＶ）を重畳した合成波を電流処理回路（ＤＰモード）に入力して，その特性を検討した．図７は，これらの動作における入出力波形とアナログスイッチのタイミングとの関係の一例である．積分器の利得およびゼロボルト調整は，ＮＰモードで行った．入力パルス電圧（Ｖ）とＥ，ｄｐ（Ｖ）の間には直線関係が成立し，最小自乗法による回帰式の傾き，）からの誤１０２４であった．利得の期待値（０．０すなわちＤＰ法における電流処理回路全体の利得は１. Ａ. ‐ーＩＶ. ＯＶＢ. ＋ＩＶ ′ ＼＼ ′ノ ′. Ｉ＋０ＩＶ．. ＋０２Ｖ．. 類司. ｃ. ｃａｍｙ／′′州５. ＤＥＦＴ１. ．Ｉ. ］Ｔ４Ｔ２・. １Ｔ３. ｉｇｎａｌ ▽ｖａＶｅｆｏｒｉａｇｒａｍｓｆｏｒｃｕｎｒｅｎｔＳｌｎｄＡｏｄｉｉＤＰｔｔｔｔｉｉ ” ：ｍｏｅｕｕｐｖｏｌｐｒｏｃｅｓｓｎｇｃｒｃｕｎ－ｌ／ｆＢ２Ｖｄｉ）ｆｉｎｔｅｇｒａｔｏｒｆｏｒｉｎｐｕｔｓｉｇｒａ（ｖｏａｇｅｏ１．．ｌｆ０２Ｖ／ｄｉＢ：ｌｎｐｕｔｖｏｌｉｉｔａｇｅｆｏｒｐ）ｖｒｅａｍｐｒ（ｅ． ‐ ．Ｆｉｇ．７. ｉｇｌＣ：ｏｕｔＰｕｔｖｏｌｆｉｎｔｅ≦Ｐｔａｇｅｏｌａｌ「ａｔｏｒｆｏｒｉｎｐｕｔｓｉ）１ｏｍｖ／ｄｖｏｆＤ（．．Ｄ：ｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｏｆｐｒｅ‐ ｆｉｉｅｒｗｈｅｎｔｈｅｉｎｐｕｔｔｅｒｍｉｎａｌｗａｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄａｍｐｌｉｇｎａｌｆｏｒ５ｍＶ／ｄｉｖ．）ｔｏｇｒｏｕｎｄ（ｒｏｌｓ．Ｅ：Ｃｏｎｔ. ｆ１ＯＶ／ｄｉｌｄａｍｐｌｉｉ）ｖｅａｎｄｈｏｓａｍｐｌｅｒ（－ ‐ Ｆ：Ｃｏｎ‐ ｉ１ＯＶｄ／ｉｉｇ１ｌｆｉ（ｔｔｔ）ｒｎｒｎｅａｏｖｒｏｌｓａｏｇ１．．. 差は，前段増幅器の反転および非反転増副作用のわずかな不一致から生ずると考えられる．パルス電圧をＯＶとしたときにも，数ｍＶのＥ，ｄｐが現れた．電流処理回路の入力端子をグランドに接地しび（図７，Ｃ，Ｄ）はＯＶかつ平坦であるが，積分器の出力理想的には前段増幅器およた場合，，前段増幅器の動作を反転増幅としたとき，その出力に０‐５ｍＶ程度のオフセットが現れた．この誤差は，アナログスイッチの電圧オフセットによって生じている．その結果，積分器の積分動作中の出力（図中の６０～８０ｍｓ間）は傾斜し，数ｍＶのオフセットが生じた．しかし，ＤＰポーラログラフ波の波高は，山形の波のベースラインから頂点までとするので，測定上大きな障害にはならない．ＳＤ）との関係は，各入力パルス電圧において同様な傾向オフセット電圧と出力電圧の標準偏差（２ｍＶに指数関数的に増加し２から１．を示し，ＳＤはオフセット電圧の絶対値の増大に伴って，約０．この変化の理由は０回の測定から求めたＤた．Ｓは，同条件下における１，雑音であるオフセット．電圧が増加するにつれて目的のパルス電圧が相対的に減少するためである．すなわち，信号対雑音Ｓ／Ｎ比）が減少するにつれてＥ比（，ｄｐが変動したと言える．しかし，仮にＤＰポーラログラムの４％とピーク電流値（波高）が５００ｍＶである場合，ＳＤが２ｍＶであれば，その相対標準偏差は０．なるが，滴下水銀電極および化学反応系の変動を１％以下にすることは一般に困難であるから，実用上充分な精度が期待できることになる．３‐ ５ノイズ除去５０Ｈｚのハムとその他の高周波ノイズを除去するために電流処理回路の積分時間を２０ｍｓに設定している．ＮＰモードでのノイズ除去効果のモデル実験として，－１～十ＩＶの範囲の一定電圧に擬０ＨＺの整数倍似ノイズを重畳した信号を電流処理回路へ入力した．擬似ノイズとして，周波数が５擬似ノイズを重畳しな用いた）の正弦波をである５０，２００および８００Ｈｚで，振幅が０．４Ｖ（Ｖｐ ‐ ．ｐＶ以内で一致した．したが重畳した時のその平均値と誤差ｌ）の平均値はい時の出力電圧（Ｅｍ－ｄ，ｐって，入力信号の積分によるノイズ除去が事実上達成されている．Ｅｍｐの標準偏差は，疑似ノイズの重畳によって，およそ０‐５ｍｖから２ｍＶ程度に増加した．０．５Ｖｃｍ－１の測定レンジの × －Ｙレコー. （５０）.

(12) . １２３. 化学教育における電気分析機器開発（第１報）. ダを用いてポーラログラムを記録する場合に，たとえ±５ｍｖの範囲でＥ，ｄｐが変動しても，記録紙上で±０‐ｌｍｍ以内の変化であり，顕著な変動を示さないことになる．さらに複雑な雑音に対する電流処理回路の性能評価のために，ポテンシオスタットの演算増幅器３０ｐＦ）を取り外して，図５，Ｃ（図１，ＯＦ４）の入出力端子間に接続した発振防止用微小容量（に示した回路網をポテンシオスタットの外部電極端子にシールド線等を用いずに接続することで，故意に発生させたノイズを利用した．接続する回路網が純抵抗だけから構成される場合には，ノイ１滴下時間を５ｓとし電極 ‐ ズは発生しない．滴下水銀電極の毛管特性の流出速度（ｍ）を２ｍｇｓ，，２冊７〆Ｆになるの界面の微分容量を過大に見積もって８０にＦｃｍと仮定すると，水銀滴の容量は３‐１）を３‐３”Ｆとした．電位関数発生回路（ＤＰモード）で発生させた５０ｍＶの電で，擬似容量（Ｃｄ．位パルスをポテンシオスタット（電流電圧変換器の帰還抵抗とＲｆを等しくし，その利得を “こした）に外部信号として入力し，ポテンシオスタットの電流出力端子からのノイズを含む信号を電流処理回路（ＤＰモード）に入力した．図８に示すように，電流処理回路の入力信号にはパルス電圧に伴って流れるＣｄ．の過渡的充電電流（容量性電流）および振幅の大きなノイズと，積分動作中の積分器の出力信号に大きな変動が観察されるが，積分動作終了時（Ｔ４）に保持されている電圧は期待された０．５Ｖである．フーリエ変換処理によるパワースペクトルで，雑音成分の周波数と強度との関係を図９に示した．パワースペクトルの縦軸の表示は，最大強度を与えた１５０Ｈｚの強度を１００とする相対値である．雑音には５０Ｈｚの他に，１５００Ｈｚの高調波成分が含ま，４５０，５５０，および６５０Ｈｚの５，２００，２５０，３５０. ２０Ｈｚの５０Ｈｚれており，雑音が商用電源によって誘導されている．微小ではあるが，２２０，および３の整数倍以外の成分も観察された．ＤＰ法における電流処理に及ぼす擬似ノイズの影響を表３に示した．電流処理回路の入力信号に重畳されたノイズの大きさ（Ｖｐ）が，電流電圧変換回路の負帰還抵抗に比例したことから，ノイ－ｐズの電流としての大きさに変化がなく，ノイズはＣｄ，間に発生している．擬似ノイズを重畳しない時Ｅ）は変化しないことかに，１から１００ｏｋＱまでＲｆを変化させても電流処理回路の出力電圧（，ｄｐ ‐「 ‐ －ド÷工Ｌ ′′ｒ、 ′、＼・. ナ. ェ愈．‐ Ｂ. １一」 ▲. 面. ＼. ＼. １・０. ／ｒ. ！. ＼. 内誠熱だＡ. ▼′ ．・・．‐ ‐ －－. 〉０．４. . ー …，－二排一. 工２５州. 諜０．８. に. ０ ‐２. －醍，滋４ｈ０ｌ＾０ルー＾６０Ｆ０＾Ｆ８０，０Ｅ１０００２００. ｛. ＯＱ. Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＨｚＦｉｇ‐８. ｉｆｉｅｒ０ｕｔｐｕｔｗａｖｅｆｏｒｍｏｆｐｒｅａｍｐｌ. Ｗ. ａｎｄ. ｉｎｇｃｉｔｒｃｕｉｉＢ）ｉｔｎｃｕｒｒｅｎｔｓｉｇ１ｌａｌｐｒｏｃｅｓｓｎｅ ≦＃ａｔｏｒ（（ＤＰｍｏｄｅ）．ｉｇｈｔ＝５０Ｃｄｓｅｈｅ，＝３．３”Ｆ，Ｒｆ＝２００Ｋ○，ｉｎｐｕｔｐｕｌ. ｍＶ．. （５１）. Ｆｉｇ‐９. Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｎｏｉｓｅ. （Ｃｄｌ＝３．３〆Ｆ）. ａＲｅｌａｔｉｖｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙａｇａｉｎｓｔｔｈｅｍａｘｉ ‐ ｔｙａｔ１５０ＨＺ‐ ｍｕｍｉｎｔｅｎｓｉ.

(13) . １２４. 蝿時悌司・土角英司・柳野清・長谷部清. ＴａｂｌｆｉｎｇｉｎＤＰ α ｔｏｆｎｏｉｓｅ。ｎｃｕｎｒｅ３Ｅｆｅｃｓ．ｏｄｅ（ｃｄｅｎｔｐｒｏｃｅ鰍．＝３‐３”Ｆ）Ｒｆｋｏ. ｂｔｈｏｕｔＣｄｗｉ，. ｌｒａｎｇｅ. ｎｏｌｓｅ. ”Ａ／Ｖ. Ｖｐ－ｐ回ａｘ）Ｖ. Ｅ，ｄｐｍＶ. ｔｈＣｄｐｗｉ. ＳＤ. Ｅ，ｄｐ. ＳＤ. ｍＶ. ｍＶ. ｍＶ. ｔｈＣｄｗｉｌ十ＲｆＥ，ｄｐｍＶ. ＳＤｍＶ. １. １０００. ０‐００１６. ５０１．８. ０‐１２. － ‐２．２. ０‐０８. ５０１．７. ０．１４. １０. １００. ０‐０１３. ５０２‐９. ０．１５. －１．６. ０‐３１. ５０３‐２. ０．２９. ５０. ２０. ０‐０６３. ５０２‐９. ０．１９. － ‐０‐３. ０‐９７. ５０３‐９. ０‐６４. １００. １０. ０‐１２. ５００．６. ０‐２０. ０‐８. １‐６６. ５０２‐８. Ｌ４６. ２００. ５. ０‐２７. ５０２‐８. ０‐２４. ３．９. ４．４４. ５０６‐１. ３‐６２. ５００. ２. ０．６２. ５０２‐６. ０．１７. １４‐１. １４．６. ５１６‐８. ７．７４. １０００. １．２. ５０２．２. ０．１６. ３０．６. ２２‐５. ５３３‐４. １００ＯＣ. ０‐４. ５０２．１. ０．１１. １１‐２. ８‐１８. ５１０‐０. １６‐５５．８２. Ｅー）ｒｏｍ官ｌｅａｓｕｒｅｅｄａｔａｏｆｔｅｎｎｎ〔ｌｎｅｎｔｓｄｐｗａｓｓｈｏｗｎａｓｔｈｅａｖｅｒａｇｅｆ．ａＣｕｎｌｔａｇｅｃｏｎｖｅｉｒｅｎｔｒａｎｇｅｏｆｃｕｎｔｅｒｉｔａｔ「ｅｎｔ ‐ｖｏｌｅｎｔｏｓｎＰｐｏｔ．ｂｗｉｔｈｏｕｔＲトｃＣ＝１０”Ｆｄ，．. ら，ポテンシオスタットの電流－電圧変換器のレンジの直線性は良好である擬似ノイズを重畳す．る場合，Ｅーｄｐは電流－電圧変換器の感度の増加に伴って増加した．この増加の理由は，電位パルスの立ち上がりから２度目の積分動作までの時間（Ｔ２）に急激な電位変化に伴うＣぬの充電が完了していないことに基ずくが，Ｃｄ，とＲｆがそれぞれ３‐３〆ＦおよびＩＭＯの場合でも，容量性電流による誤. 差が目的のＲｆを通過する電流の５％以内であり，それらを充分に分離していると言えようノイズ．の重畳によって，Ｅ，ｄｐの標準偏差が増加したことから，ノイズは任意の２０ｍｓ間において完全な繰り返し信号ではないことを意味している．ＲｆをＩＭＯに固定して擬似容量を３３”Ｆから１ ”Ｆに交換するとノイズ電圧（Ｖ．，－ｐｐ（ｍａｘ）），，容量性電流によるＥｄ，ｄｐの誤差およびＥｐの標準偏差は，共におよそ３分の１に減少した．２の微分容量に相当する１〆ＦのＣｄｍ‐ ，は，先に仮定した水銀電極の毛管特性において，２５”Ｆｃ．３の塩化カリウム硝酸カリウムあるいは硫酸カリウムなどの典型的な支持電解質水溶ｌｄｍ‐ ０．ｌｍｏ，２であるから本装置は液中での毛管極大付近の比較的広い電位範囲での微分容量は１５～３０〆Ｆｃｍ‐ ，全電流から容量性電流を効率よく除去でき，微分パルス電流の変動も充分に小さい．４. 結. 語. 大学教育における実習等での利用を目的とした安価なパルスポーラログラフ装置を開発したそ．の装置の性能を電気的見地から詳細に検討し，本装置が充分な精度および正確さを有していることを確認した．現在，本装置を実際の化学反応系に利用し，実用的見地からの性能を検討中であるので，次報で報告する．２）（５.

(14) . 化学教育における電気分析機器開発（第１報）. １２５. 測定装置の貸与に対して北海道教育大学岩見沢分校志尾爾教授および中村岩美教授に心から感謝致します．. 文. 献. １）長谷部清，鯛崎悌司，ぶんせき，（１９８８）５５０），２２（）１１９７６）Ｊ．ＯＳｔｅ１ＪａＰａｎ２ｏｕｎｇａｎｄＫ－ＨａｓｅｂｅａｒｏｇｒａＰｈｙ（３〆，Ｒｅ頃ｅｗｏｆＰｏｌ１９３）長谷部清，鋼崎悌司，ぶんせき，（８５）５６４）Ａ．１．ＢａｒｄａｎｄＬ．Ｒ．Ｆａｕｌｋｎｅｒ）Ｐ４ｌｍｅ１９８０ｔｔｈｏｄｓｅｃｒｏＣｈｅｍｉｃａ ‐１８３，Ｅ１，ＮｅｗＹｏｒｋ（，Ｊｏｈｎ訳′ｎｅｙ１２１（９７）１６１５）篠原則子，野崎健，分析化学，２）野崎健，ぶんせき，（６９７）１７８１５７）高橋勝緒，電気化学，４９（９８１）２１. （５３）.

(15)

化学教育における電気分析機器開発 第1報 : パルスポーラログラフ分析装置の開発

化学教育における電気分析機器開発　第1報 : パルスポーラログラフ分析装置の開発