米国医学誌メディカル ガスリサーチに掲載された要約と考察

水の水素濃度を求める便利な方法
:白金コロイド含有メチレンブルーの利用

要約

メチレンブルー白金コロイド試薬を用いる簡単な滴定(酸化滴定)法は水溶液中の水素ガス濃度の測定に有効である。この方法はより複雑で高価な電気化学的方法と同様の効果がある。

考察

溶存酸素調整水素水における電気化学法と酸化滴定法には下記の直線関係がある。ここで、線が座標軸と交差する点はほぼ0(-0.0229)であり、直線の傾きは1.0459でほぼ1に近い。この結果は、酸化滴定法が電気化学法による測定値を正確に反映すること、すなわち正確度が十分であることを示している。

酸化滴定法による測定値=-0.0229+1.0459×電気化学法による測定値

図3 溶存酸素調整水素水における酸化滴定法と電気化学法の関係. 酸化滴定法で求めた値 = -0.0229 + 1.0459 × 電気化学法で求めた値.

相関係数r=0.9998で寄与率R2=0.9995の値は、直線が99.95%の情報を示しており、さらに直線からの乖離または標準偏差が0.0129の値は最小表示単位0.01とほぼ同じである。この結果から、酸化滴定法が十分な精度(正確度)を持ち、電気化学法の代替法として使えることがわかった。溶存酸素無調整水素水における直線回帰式を下に示す。

酸化滴定法による測定値=-0.0837 +1.0829×電気化学法による測定値

図4 溶存酸素無調整水における酸化滴定法と電気化学法の関係. 酸化滴定法で求めた値= -0.0837 + 1.0829 ×電気化学法で求めた値.

 

重回帰分析の結果は、溶存酸素が1.0増加すると、酸化滴定法による測定値は0.0117低下し、また、酸化滴定法と電気化学法の間の直線の傾きが0.0358低下することを示している。
溶液中の水素濃度は、今回、約0.2~1.6(mg/L)の範囲で測定されたこの範囲において酸化滴定法は小数点1桁の精度で水素濃度を測定するには実用上十分である。酸化滴定法は電気化学法の代替法として役立つことが示唆された。


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