JPH0334584B2 - - Google Patents
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- JPH0334584B2 JPH0334584B2 JP58117897A JP11789783A JPH0334584B2 JP H0334584 B2 JPH0334584 B2 JP H0334584B2 JP 58117897 A JP58117897 A JP 58117897A JP 11789783 A JP11789783 A JP 11789783A JP H0334584 B2 JPH0334584 B2 JP H0334584B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- gas permeable
- membrane
- permeable membrane
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/40—Semi-permeable membranes or partitions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、試料溶液中に溶けたガス透過膜に
通過させた後、電極に接触、反応させ、この時電
極で発生する電流または電圧によつて、上記ガス
の濃度を求めるいわゆる隔膜型ガス電極に関する
ものである。
通過させた後、電極に接触、反応させ、この時電
極で発生する電流または電圧によつて、上記ガス
の濃度を求めるいわゆる隔膜型ガス電極に関する
ものである。
試料溶液中に含まれる酸素や塩素、その他のガ
ス濃度を分布する場合に、これらのガスを透過す
る膜及びこれと反応する電極を用いて電位差分析
が行われる。第１図は、この場合に使用される隔
膜型ガス電極を示したものであつて、支持管１の
中に電極棒２を設け、これに作用電極３と基準電
極４を取り付ける。この内、先端側に配置した作
用電極３の表面にガス透過膜５を密着させ、これ
によつて閉鎖された上記支持管１の中に内部液を
充たす。
ス濃度を分布する場合に、これらのガスを透過す
る膜及びこれと反応する電極を用いて電位差分析
が行われる。第１図は、この場合に使用される隔
膜型ガス電極を示したものであつて、支持管１の
中に電極棒２を設け、これに作用電極３と基準電
極４を取り付ける。この内、先端側に配置した作
用電極３の表面にガス透過膜５を密着させ、これ
によつて閉鎖された上記支持管１の中に内部液を
充たす。
作用電極３は、分析しようとするガスによつて
科学的に侵されないものが使用され、例えば酸素
電極や塩素電極の場合は、白金、金、銀等の貴金
属の他、稀には炭素が使用されることもある。ま
た、アンモニア電極の場合は、PH感応ガラス膜
が使用される。一方基準電極４は、上記作用電極
３で発生する電流や電圧の相対値を求める基準と
なるものであるから、電極電位が安定していて、
再現性の高いものが使用され、例えば、銀−塩化
銀電極等が使用される。また、ガス透過膜５は、
試料溶液中に溶けたガスを選択的に通過させるも
ので、目的のガスの種類によつてポリエチレン
膜、ポリプロピレン膜、弗素樹脂膜が使用され
る。
科学的に侵されないものが使用され、例えば酸素
電極や塩素電極の場合は、白金、金、銀等の貴金
属の他、稀には炭素が使用されることもある。ま
た、アンモニア電極の場合は、PH感応ガラス膜
が使用される。一方基準電極４は、上記作用電極
３で発生する電流や電圧の相対値を求める基準と
なるものであるから、電極電位が安定していて、
再現性の高いものが使用され、例えば、銀−塩化
銀電極等が使用される。また、ガス透過膜５は、
試料溶液中に溶けたガスを選択的に通過させるも
ので、目的のガスの種類によつてポリエチレン
膜、ポリプロピレン膜、弗素樹脂膜が使用され
る。
所要の電圧を加えた上記電極を試料溶液に浸す
と、同溶液中に溶けたガスがガス透過膜５を通過
し、作用電極３に接触する。このとき作用電極３
の界面では、電荷の授受を伴ういわゆる電極反応
が起り、そのガス濃度に比例した電流または電位
を発生する。従つて、上記電極反応が平衡に達し
たところで、上記電流や電圧を測定することによ
り、試料溶液中のガス濃度を求めることができ
る。
と、同溶液中に溶けたガスがガス透過膜５を通過
し、作用電極３に接触する。このとき作用電極３
の界面では、電荷の授受を伴ういわゆる電極反応
が起り、そのガス濃度に比例した電流または電位
を発生する。従つて、上記電極反応が平衡に達し
たところで、上記電流や電圧を測定することによ
り、試料溶液中のガス濃度を求めることができ
る。
このような分析に際して上記ガス透過膜５は、
微視的にごく薄い均一な内部液の層を介して作用
電極３に密着していることが必要とされている。
ところがこれまでのガス電極では、ガス透過膜５
を作用電極３の表面に密着させる場合に、殆ど同
膜５の弾性のみに依存しているため、必ずしも良
好な密着状態が得られないという問題がある。主
として上記のような素材が使用されるガス透過膜
５は、弾性限度が低いものが多く、テンシヨンを
与えても、或る特定の個所でこれが伸びの変形と
して減殺されてしまうことから、上記弾性が有効
に作用しない。そしてこの変形は、上記テンシヨ
ンを取り去つた後もそのまま残ることから、一度
使用したガス透過膜５は、また再び使用すること
が不可能となる。
微視的にごく薄い均一な内部液の層を介して作用
電極３に密着していることが必要とされている。
ところがこれまでのガス電極では、ガス透過膜５
を作用電極３の表面に密着させる場合に、殆ど同
膜５の弾性のみに依存しているため、必ずしも良
好な密着状態が得られないという問題がある。主
として上記のような素材が使用されるガス透過膜
５は、弾性限度が低いものが多く、テンシヨンを
与えても、或る特定の個所でこれが伸びの変形と
して減殺されてしまうことから、上記弾性が有効
に作用しない。そしてこの変形は、上記テンシヨ
ンを取り去つた後もそのまま残ることから、一度
使用したガス透過膜５は、また再び使用すること
が不可能となる。
この点の問題を第１図及び第２図によりさらに
具体的に説明すると、一般にこの種の隔膜型ガス
電極では、ガス透過膜５の周囲がＯリング７やパ
ツキン８等を介して締具６と支持管１との間に固
定され、この状態で作用電極３の表面を同膜５に
押しつけ、これによつて密着させる構造が採用さ
れている。しかし、この場合に上記Ｏリングやパ
ツキン８は、ガス透過膜５の周囲を支持管１と締
具６との間に挟んで固定するに際して、その圧力
を緩衝する機能を持つだけで、同膜５に与えられ
たテンシヨンを吸収する機能を殆ど持たない。し
かも支持管１と締具６を締め付けた時だけガス透
過膜５を固定し、分解した時は、同膜５が自由な
状態に置かれることになることから、同膜５に常
に適度なテンシヨンを与えておくことが不可能で
ある。
具体的に説明すると、一般にこの種の隔膜型ガス
電極では、ガス透過膜５の周囲がＯリング７やパ
ツキン８等を介して締具６と支持管１との間に固
定され、この状態で作用電極３の表面を同膜５に
押しつけ、これによつて密着させる構造が採用さ
れている。しかし、この場合に上記Ｏリングやパ
ツキン８は、ガス透過膜５の周囲を支持管１と締
具６との間に挟んで固定するに際して、その圧力
を緩衝する機能を持つだけで、同膜５に与えられ
たテンシヨンを吸収する機能を殆ど持たない。し
かも支持管１と締具６を締め付けた時だけガス透
過膜５を固定し、分解した時は、同膜５が自由な
状態に置かれることになることから、同膜５に常
に適度なテンシヨンを与えておくことが不可能で
ある。
このため、作用電極３をガス透過膜５に押しつ
けることによつて同膜５に与えられるテンシヨン
は、その時の締め具合に大きく左右され、常に一
定の密着状態が得られない。さらにガス透過膜５
を作用電極３の表面に完全に密着させようと、或
る程度強く締め付けると、同電極３の縁部におい
てテンシヨンが集中的に作用することから、そこ
でガス透過膜５の弾性限度を越える応力が発生
し、急激な伸びが生じる。この伸びは弾性限度を
越える多分に塑性的な変形であるから、同膜５が
作用電極３表面に密着するのに必要なテンシヨン
を減殺して、上記密着状態を阻害する。さらに、
取り外した後もそのまま残つて復元しないため、
同じガス透過膜５を再び使用することが不可能と
なるのである。
けることによつて同膜５に与えられるテンシヨン
は、その時の締め具合に大きく左右され、常に一
定の密着状態が得られない。さらにガス透過膜５
を作用電極３の表面に完全に密着させようと、或
る程度強く締め付けると、同電極３の縁部におい
てテンシヨンが集中的に作用することから、そこ
でガス透過膜５の弾性限度を越える応力が発生
し、急激な伸びが生じる。この伸びは弾性限度を
越える多分に塑性的な変形であるから、同膜５が
作用電極３表面に密着するのに必要なテンシヨン
を減殺して、上記密着状態を阻害する。さらに、
取り外した後もそのまま残つて復元しないため、
同じガス透過膜５を再び使用することが不可能と
なるのである。
ガス透過膜５が作用電極３の表面に均一に密着
しない場合は、ガス透過膜５と作用電極３表面と
の間が不均一であり、しかもその間に必要以上の
溶液が存在することから、上記電極反応が平衡に
達するまで長い時間を必要とする。ガスは、通常
試料溶液の中において究めて不安定な状態で溶け
ており、このため、時間の経過に伴つて早急に溶
液から発散し、その濃度の変化となつて現れる場
合が多い。従つて、電極反応が平衡に達するまで
長い時間を必要とすることは、分析に長い時間必
要とするという時間的な問題だけでなく、これに
よつて得られる分析結果にも大きな影響を与える
ことになる。
しない場合は、ガス透過膜５と作用電極３表面と
の間が不均一であり、しかもその間に必要以上の
溶液が存在することから、上記電極反応が平衡に
達するまで長い時間を必要とする。ガスは、通常
試料溶液の中において究めて不安定な状態で溶け
ており、このため、時間の経過に伴つて早急に溶
液から発散し、その濃度の変化となつて現れる場
合が多い。従つて、電極反応が平衡に達するまで
長い時間を必要とすることは、分析に長い時間必
要とするという時間的な問題だけでなく、これに
よつて得られる分析結果にも大きな影響を与える
ことになる。
この発明は、隔膜型ガス電極における上記のよ
うな問題点を解消すべくなされたものであつて、
特殊な電極構造によつてガス透過膜を電極表面の
全面に亙つて完全に密着させ、これによつてその
間に溶液の均一な薄層を形成させて、電極反応が
より短時間に平衡に達するようにし、もつて分析
時間の短縮とその測定精度の向上を図ると共に、
併せてガス透過膜の再利用を可能としたものであ
る。以下この発明の構成を第３図と第４図に示す
一実施例に基づき、詳細に説明する。
うな問題点を解消すべくなされたものであつて、
特殊な電極構造によつてガス透過膜を電極表面の
全面に亙つて完全に密着させ、これによつてその
間に溶液の均一な薄層を形成させて、電極反応が
より短時間に平衡に達するようにし、もつて分析
時間の短縮とその測定精度の向上を図ると共に、
併せてガス透過膜の再利用を可能としたものであ
る。以下この発明の構成を第３図と第４図に示す
一実施例に基づき、詳細に説明する。
図示の実施例における隔膜型ガス電極は、ガス
透過膜１５及びその保持部材を含んだ隔膜部２０
と、電極１３，１４及びその保持部材を含んだ電
極部２１並びにこれら両部材を連結する締具１６
とからなつている。
透過膜１５及びその保持部材を含んだ隔膜部２０
と、電極１３，１４及びその保持部材を含んだ電
極部２１並びにこれら両部材を連結する締具１６
とからなつている。
隔膜部２０は、円筒形の膜受１８の一方の端面
にガス透過膜１５を張り、その周囲を同膜受１８
とシール１７との間に挟んで固定したものであ
り、さらにシール１７の外周にはシール枠２２が
嵌め込まれている。膜受１８は、プラスチツク
等、耐蝕性があり、ある程度変形しにくい材料で
作られており、その外周側には、全周に亙つて突
条２３が周設されている。シール１７は、ゴム
等、弾性と水密性のある材料により、上記膜受１
８の外周形状に対応して作られたもので、同膜受
１８の一方の端部側から嵌め込むことによつてそ
の外周に被せる。シール枠２２は、シール１７の
形状に対応して作られたＬ字形のもので、膜受１
８と同様、プラスチツク等の材料で作られ、ガス
透過膜１５を張つた側の端部からシール１７の外
周に嵌め込まれる。
にガス透過膜１５を張り、その周囲を同膜受１８
とシール１７との間に挟んで固定したものであ
り、さらにシール１７の外周にはシール枠２２が
嵌め込まれている。膜受１８は、プラスチツク
等、耐蝕性があり、ある程度変形しにくい材料で
作られており、その外周側には、全周に亙つて突
条２３が周設されている。シール１７は、ゴム
等、弾性と水密性のある材料により、上記膜受１
８の外周形状に対応して作られたもので、同膜受
１８の一方の端部側から嵌め込むことによつてそ
の外周に被せる。シール枠２２は、シール１７の
形状に対応して作られたＬ字形のもので、膜受１
８と同様、プラスチツク等の材料で作られ、ガス
透過膜１５を張つた側の端部からシール１７の外
周に嵌め込まれる。
上記シール１７と膜受１８に挟まれたガス透過
膜１５は、特にシール１７との摩擦抵抗によつて
固定される。このため、予めガス透過膜１５に或
る程度のテンシヨンを与えておくことにより、こ
のテンシヨンが、上記シール１７によつて弾性的
に保持される。
膜１５は、特にシール１７との摩擦抵抗によつて
固定される。このため、予めガス透過膜１５に或
る程度のテンシヨンを与えておくことにより、こ
のテンシヨンが、上記シール１７によつて弾性的
に保持される。
電極部２１は、中空の支持管１１の中心に電極
棒１２を設け、この電極棒１２の先端側に作用電
極１３を、これより基端側に基準電極１４をそれ
ぞれ設けたものである。支持管１１の先端外周面
には、ねじ２５が切られ、これが上記締具１６の
内周側に切られたねじ２６と螺合できるようにな
つている。
棒１２を設け、この電極棒１２の先端側に作用電
極１３を、これより基端側に基準電極１４をそれ
ぞれ設けたものである。支持管１１の先端外周面
には、ねじ２５が切られ、これが上記締具１６の
内周側に切られたねじ２６と螺合できるようにな
つている。
このような部材を組立ててガス電極として構成
するには、締具１６を使用し、これと電極部２１
との間に隔膜部２０を挟んで固定する。電極部２
１の支持管１１先端と、上記締具１６にはそれぞ
れ段部２７，２８が設けられており、この間にシ
ール枠２２を介して隔膜部２０のシール１７を挟
み、この状態で上記ねじ２５，２６を合わせて締
め付ける。この時、支持管１１と一体的に固定さ
れている電極棒１２も隔膜部２０に対して相対的
に押し下げられるため、その先端に設けられた作
用電極１３がガス透過膜１５に押しつけられ、そ
の表面が同膜１５に密着する。
するには、締具１６を使用し、これと電極部２１
との間に隔膜部２０を挟んで固定する。電極部２
１の支持管１１先端と、上記締具１６にはそれぞ
れ段部２７，２８が設けられており、この間にシ
ール枠２２を介して隔膜部２０のシール１７を挟
み、この状態で上記ねじ２５，２６を合わせて締
め付ける。この時、支持管１１と一体的に固定さ
れている電極棒１２も隔膜部２０に対して相対的
に押し下げられるため、その先端に設けられた作
用電極１３がガス透過膜１５に押しつけられ、そ
の表面が同膜１５に密着する。
この状態においては、支持管１１、膜受２２及
び締具１６の間にシール１７が介在され、これが
締め付けられることから、上記各部材の間が完全
にシールされる。一方この時、ガス透過膜１５
は、膜受２２とシール１７との間にあつてその周
囲が固定されているものの、全く自由度がない状
態で固定されている訳ではなく、シール１７によ
つて弾性的に支持されている。このため、作用電
極１３を押しつけることによつて、ガス透過膜１
５に加えられたテンシヨンが上記シール１７の弾
性によつて吸収される。
び締具１６の間にシール１７が介在され、これが
締め付けられることから、上記各部材の間が完全
にシールされる。一方この時、ガス透過膜１５
は、膜受２２とシール１７との間にあつてその周
囲が固定されているものの、全く自由度がない状
態で固定されている訳ではなく、シール１７によ
つて弾性的に支持されている。このため、作用電
極１３を押しつけることによつて、ガス透過膜１
５に加えられたテンシヨンが上記シール１７の弾
性によつて吸収される。
既に述べたように、ガス透過膜１５は、多くの
場合弾性限度が低く、これを越える応力が発生す
ると急激に変形し、これが同膜１５の持つテンシ
ヨンを減殺するため、作用電極１３表面との密着
状態が阻害される。しかし、上記組立状態におい
ては、ガス透過膜１５において不足する弾性をシ
ール１７が補つて上記テンシヨンを吸収するの
で、過度の応力が発生せず、同膜１５は弾性限度
の範囲で変形する。このため、ガス透過膜１５は
常に適度なテンシヨンを保持し、これによつて作
用電極１３の表面に完全に密着する。
場合弾性限度が低く、これを越える応力が発生す
ると急激に変形し、これが同膜１５の持つテンシ
ヨンを減殺するため、作用電極１３表面との密着
状態が阻害される。しかし、上記組立状態におい
ては、ガス透過膜１５において不足する弾性をシ
ール１７が補つて上記テンシヨンを吸収するの
で、過度の応力が発生せず、同膜１５は弾性限度
の範囲で変形する。このため、ガス透過膜１５は
常に適度なテンシヨンを保持し、これによつて作
用電極１３の表面に完全に密着する。
また、このようにして発生した変形は、外力を
取り去ることによつて元の状態に復元するいわゆ
る弾性変形であるから、電極部２１、隔膜部２０
及び締具１６を分解してガス透過膜からテンシヨ
ンを取り去ることによつてまた元の状態に復元す
る。特に、分解によつて、シール１７も復元する
ことから、その弾性によつて当初与えられたテン
シヨンがそのまま復元することになる。
取り去ることによつて元の状態に復元するいわゆ
る弾性変形であるから、電極部２１、隔膜部２０
及び締具１６を分解してガス透過膜からテンシヨ
ンを取り去ることによつてまた元の状態に復元す
る。特に、分解によつて、シール１７も復元する
ことから、その弾性によつて当初与えられたテン
シヨンがそのまま復元することになる。
以上のようにしてこの発明によれば、作用電極
１３に対してガス透過膜１５が完全に密着される
と共に、使用後同膜１５をまた再び原状に復元さ
せることができる。このため、分析の能率とその
精度の向上を図ることができると共に、ガス透過
膜１５の再度の利用が可能となる。
１３に対してガス透過膜１５が完全に密着される
と共に、使用後同膜１５をまた再び原状に復元さ
せることができる。このため、分析の能率とその
精度の向上を図ることができると共に、ガス透過
膜１５の再度の利用が可能となる。
第１図及び第２図は、隔膜型ガス電極の従来例
を示す要部断面図、第３図は、この発明の一実施
例を示す要部断面図、第４図は、一部分解して示
した半断面斜視図である。 １３……作用電極、１５……ガス透過膜、１７
……シール、１８……膜受、２０……隔膜部、２
１……電極部、２３……突条。
を示す要部断面図、第３図は、この発明の一実施
例を示す要部断面図、第４図は、一部分解して示
した半断面斜視図である。 １３……作用電極、１５……ガス透過膜、１７
……シール、１８……膜受、２０……隔膜部、２
１……電極部、２３……突条。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 作用電極の表面にガス透過膜を密着させ、こ
れを試料溶液の中へ浸し、同溶液に溶けたガスを
上記ガス透過膜に浸透させて、これを上記電極に
接触、反応せしめ、この時電極に発生する電流ま
たは電圧によりその濃度を求めるようにした隔膜
型ガス電極において、先端に作用電極を設けた電
極部と、ガス透過膜を張つた隔膜部とを備え、隔
膜部において、管状の膜受の一方の端面にガス浸
透膜を張り、同膜の周囲を上記膜受とこの外周側
に嵌め込んだ弾性のある管状のシールとの間に挟
んで固定し、ねじ等の締結手段によつてこの隔膜
部を上記電極部に連結すると共に、作用電極の表
面を上記ガス透過膜に押しつけて密着させたこと
を特徴とする隔膜型ガス電極。 ２ 膜受の外周に突条を周設し、これに被せたシ
ールを電極部と締具の間に挟み込んで締め付ける
ようにした特許請求の範囲第１項記載の隔膜型ガ
ス電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117897A JPS608741A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 隔膜型ガス電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117897A JPS608741A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 隔膜型ガス電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608741A JPS608741A (ja) | 1985-01-17 |
| JPH0334584B2 true JPH0334584B2 (ja) | 1991-05-23 |
Family
ID=14722910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117897A Granted JPS608741A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 隔膜型ガス電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608741A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022091947A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 隔膜式センサ及びこれを用いた測定システム |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58117897A patent/JPS608741A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS608741A (ja) | 1985-01-17 |
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