東京電機大学 工学部 環境化学科

教授 鈴木 隆之

小野 栞

大倉電気株式会社

石井 憲章

全pH領域を網羅するpH指示材料

工場内配管や河川などの水環境をpH測定で評価する需要が増している！

pHの測定方法

特徴・・

・リアルタイムモニタリング可能

・頻繁な校正の必要はない

・色から簡便にpH測定・水への汚染物質の溶出はない

pH試験紙(リトマス紙等)の場合

化学結合の力で離れないぞ～

色調変化型高分子の場合

新技術の試み

10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

? ?

広範囲pH測定可能

同一高分子鎖に二つのpH指示モノマーを！！

pH 7.1pH 8.3

O

O

OH

OH

6-ビニル-α-ナフトールフタレイン(6-vinyl-α-NP)

6-ブロモ-α-ナフトールフタレイン(6-Br-α-NP)

P(NIPAAm-AABAA-4-vinyl-α-NP)cryogelの作製

6-vynil-α-NP

基本的な実験方法

高分子ゲルの作製

高分子ゲルの色調変化

0.5pH

12

約1時間浸漬

高分子ゲルの色調変化

acid basic

Cryogel

数値化する主な機器

数百万円 数万円

分光器 測色器

スライドガラス

pHモニタリング高分子

ホワイトバッキング

高分子ゲルの色の数値化(L*a*b*値)

光

測色器

(color munki photo)

色度図の作成

色度図上に(x,y)値をプロットする。

・Lab表色系の値をYxy表色系の値に変換二次元三次元

測定結果

実際の色調変化

P(NIPAAm-AABAA-6-vinyl-α-NP)cryogelの色調変化挙動

色度図による高分子ゲルの偏角Ｄの算出

白色点

0°

D

pH 0

pH 12

pKaの算出

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 2 4 6 8 10 12 14

Deg

ree(°

)

pH

pKa

① 2.31② 10.45

色度測定結果（平衡状態にて測定、浸漬時間1時間）

①

②

課題解決策

Ⅰ組成比の検討

Ⅱ新規pH指示薬の合成

企業への期待

•測定箇所の汚染を懸念して躊躇していた企業に利用してもらい、問題点を抽出したい。

•多点での測定を通して、広い範囲における水環境のモニタリングを検討している企業に。

本技術に関する知的財産権−１−

•発明の名称：塩基性色調変化型ｐＨ指示用モ

ノマー及びｐＨ指示用共重合体

•出願番号：特願２０１６−１８３６８７

•出願人：東京電機大学1)、大倉電気株式会社2)

•発明者：鈴木隆之1) 、小野栞1) 、石井憲章2)

本技術に関する知的財産権−２−

•発明の名称：広範囲ｐＨ指示用共重合体及び

その合成方法

•出願番号：特願２０１６−１８３６８８

•出願人：東京電機大学1)、大倉電気株式会社2)

•発明者：鈴木隆之1) 、小野栞1) 、石井憲章2)

お問い合わせ先（必須）

東京電機大学

研究コーディネーター 亀井 隆夫

ＴＥＬ ０３－５２８４ － ５２２５

ＦＡＸ ０３－５２８４ － ５２４２

e-mail ｃｒｃ＠ｊｉｍ.ｄｅｎｄａｉ.ａｃ.ｊｐ