JPH0715450B2 - ガス状または液状測定試料中のアンモニアまたはヒドラジンを測定するための電気化学的測定セル - Google Patents
ガス状または液状測定試料中のアンモニアまたはヒドラジンを測定するための電気化学的測定セルInfo
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- JPH0715450B2 JPH0715450B2 JP2110718A JP11071890A JPH0715450B2 JP H0715450 B2 JPH0715450 B2 JP H0715450B2 JP 2110718 A JP2110718 A JP 2110718A JP 11071890 A JP11071890 A JP 11071890A JP H0715450 B2 JPH0715450 B2 JP H0715450B2
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-
- 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
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
- G01N27/4045—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors for gases other than oxygen
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は試料に向って透過性膜で密閉し可溶性電解質で
満された電解液室に収納されている少なくとも測定電極
および対電極を有する、ガス状または液状試料中のアン
モニアおよびヒドラジンの測定のための電気化学的測定
セルに関する。
満された電解液室に収納されている少なくとも測定電極
および対電極を有する、ガス状または液状試料中のアン
モニアおよびヒドラジンの測定のための電気化学的測定
セルに関する。
［従来の技術］ この種の電気化学的測定セルは西ドイツ特許出願公開第
2009937号明細書に記載されている。これは測定電極と
して水素イオン測定に利用されるpH−電極を持ってい
る。このアンモニア濃度の電位差的測定は測定反応完全
に進行させるには平衡の調整のための長い時間が必要で
ある。この間に検出すべきNH3は電解液の水分とNH4OHを
生成し、これが再びNH4 +イオンとOH-イオンに解離す
る。この測定反応における律速の、ゆるやな階段ガス空
間による平衡調整ないしはガス膜での平衡調整である。
2009937号明細書に記載されている。これは測定電極と
して水素イオン測定に利用されるpH−電極を持ってい
る。このアンモニア濃度の電位差的測定は測定反応完全
に進行させるには平衡の調整のための長い時間が必要で
ある。この間に検出すべきNH3は電解液の水分とNH4OHを
生成し、これが再びNH4 +イオンとOH-イオンに解離す
る。この測定反応における律速の、ゆるやな階段ガス空
間による平衡調整ないしはガス膜での平衡調整である。
pH測定に必要なガラス電極はその使用期間中にガス膜の
特性が変化するのでドリフト現象が発生する。pH測定を
行なうには安定した基準電圧が必要であるが、その使用
期間中の変位も同様にドリフト現象を生じる。公知の測
定セルはすべての、電解液のpH価に影響を与えるガスに
応答するから、その選択性は相応するガス混合物の測定
のためには十分でない。
特性が変化するのでドリフト現象が発生する。pH測定を
行なうには安定した基準電圧が必要であるが、その使用
期間中の変位も同様にドリフト現象を生じる。公知の測
定セルはすべての、電解液のpH価に影響を与えるガスに
応答するから、その選択性は相応するガス混合物の測定
のためには十分でない。
［発明が解決しようとする課題］ 従って本発明の課題は前述の種類の電気化学的測定セル
を、短い応答時間、線形挙動および最も少ないドリフト
傾向の選択的アンモニア測定が得られるように、かつ該
電極を、アンモニアまたはヒドラジンの酸化が測定反応
としてその感度に何ら影響がないように構成して改良す
ることであった。
を、短い応答時間、線形挙動および最も少ないドリフト
傾向の選択的アンモニア測定が得られるように、かつ該
電極を、アンモニアまたはヒドラジンの酸化が測定反応
としてその感度に何ら影響がないように構成して改良す
ることであった。
［課題を解決するための手段］ 前記課題は本発明により少なくとも測定電極に酸化コバ
ルトを含有し、電解液と直接接触する皮膜を施すことに
より解決される。
ルトを含有し、電解液と直接接触する皮膜を施すことに
より解決される。
［発明の作用および効果］ 本発明の有利な点は本質的には測定電極でのアンモニア
の酸化が酸化コバルト皮膜により触媒作用され、従って
引き続き酸化を妨害し得る障害生成物が該測定電極に生
じないことである。そのほかに電気化学的に不活性な不
動態層による電極の閉塞が生じない。本発明よる測定セ
ルは極めて良好な長期安定性および無視し得るドリフト
ですぐれている。また触媒作用のある酸化層により非常
に高いアンモニア濃度も測定できる触媒毒に関する該測
定セルの機能性または電解液の不利な影響に対して無害
である。酸化コバルトからなる皮膜によって測定電極表
面でのアンモニア酸化は非常に速いので、そこにおける
アンモニア濃度は実際上零である。このことは測定試料
と測定電極表面との間に高い濃度勾配が生じる結果にな
る。それに伴って該測定セル反応は妨害する前段階の反
応段階なしの輸送制御反応に帰着する。このことは測定
セルの迅速な応答時間および高い感度をもたらす。電極
担体材としては金、白金、またはイリジウムを選ぶこと
ができる。本発明による測定セルはヒドラジンの検出に
も同様によく適している。
の酸化が酸化コバルト皮膜により触媒作用され、従って
引き続き酸化を妨害し得る障害生成物が該測定電極に生
じないことである。そのほかに電気化学的に不活性な不
動態層による電極の閉塞が生じない。本発明よる測定セ
ルは極めて良好な長期安定性および無視し得るドリフト
ですぐれている。また触媒作用のある酸化層により非常
に高いアンモニア濃度も測定できる触媒毒に関する該測
定セルの機能性または電解液の不利な影響に対して無害
である。酸化コバルトからなる皮膜によって測定電極表
面でのアンモニア酸化は非常に速いので、そこにおける
アンモニア濃度は実際上零である。このことは測定試料
と測定電極表面との間に高い濃度勾配が生じる結果にな
る。それに伴って該測定セル反応は妨害する前段階の反
応段階なしの輸送制御反応に帰着する。このことは測定
セルの迅速な応答時間および高い感度をもたらす。電極
担体材としては金、白金、またはイリジウムを選ぶこと
ができる。本発明による測定セルはヒドラジンの検出に
も同様によく適している。
酸化コバルト皮膜の製造には例えば電極用金からの担体
材を硝酸コバルトまたは酢酸コバルト溶液の浸し酸化コ
バルトを電解的に析出させることができる。コバルト溶
液に硫酸カリウムを支持電解質として加えることができ
る。酸化コバルト皮膜を造る他の方法は電極用担体材を
コバルト含有の合金から構成し、引き続いてこれを酸化
することよりなる。
材を硝酸コバルトまたは酢酸コバルト溶液の浸し酸化コ
バルトを電解的に析出させることができる。コバルト溶
液に硫酸カリウムを支持電解質として加えることができ
る。酸化コバルト皮膜を造る他の方法は電極用担体材を
コバルト含有の合金から構成し、引き続いてこれを酸化
することよりなる。
また酸化コバルト含有の皮膜を施すことで担体材もアン
モニアを電気化学的に測定するのに使用できるが、これ
はこの皮膜なしでは窒化物生成の形で表面不動化を受け
る。それによって測定感度は測定セルを使用不能になる
までに低下する（これについては“Encyklopdeda of El
ctrochemistry of the Elements,"第８巻（1978）413頁
参照）。
モニアを電気化学的に測定するのに使用できるが、これ
はこの皮膜なしでは窒化物生成の形で表面不動化を受け
る。それによって測定感度は測定セルを使用不能になる
までに低下する（これについては“Encyklopdeda of El
ctrochemistry of the Elements,"第８巻（1978）413頁
参照）。
本発明による測定セルは酸化炭素および水素に対する妨
害感度を有していないことを強調することができる。
害感度を有していないことを強調することができる。
アンモニアまたはヒドラジンを測定するための基準電位
を発生させるために基準電極を装入し、その電位を測定
の基準点として利用する。このような基準電極にも同様
に酸化コバルト含有の皮膜を施すのが有利である。この
種の測定セルはこれが短絡した電極で貯蔵ができ、これ
によって短い始動時間のためにすぐに測定の準備ができ
る利点がある。そのほかにベース電流の温度依存性は、
測定電極と基準電極の電位は同じように温度の影響を受
けるから、最小になる。
を発生させるために基準電極を装入し、その電位を測定
の基準点として利用する。このような基準電極にも同様
に酸化コバルト含有の皮膜を施すのが有利である。この
種の測定セルはこれが短絡した電極で貯蔵ができ、これ
によって短い始動時間のためにすぐに測定の準備ができ
る利点がある。そのほかにベース電流の温度依存性は、
測定電極と基準電極の電位は同じように温度の影響を受
けるから、最小になる。
［実施例］ 本発明の実施例を略示図にもとづき次に詳細に説明す
る。
る。
図面は電解液３を有する電気化学的測定セルを示す。そ
の中に測定電極１、対電極２および基準電極９が装入さ
れている。該電極1,9は酸化コバルト含有の皮膜12を持
っている。試料を含む環境に向かって該電解液３はアン
モニア透過性膜５で密閉され、これはケーシング４に密
に固定されている。測定電極１該対電極２および基準電
極９は測定接続線6,7,10を有し、これらケーシング４を
貫通して、測定信号をさらに処理するため評価ユニット
８に接続されている。
の中に測定電極１、対電極２および基準電極９が装入さ
れている。該電極1,9は酸化コバルト含有の皮膜12を持
っている。試料を含む環境に向かって該電解液３はアン
モニア透過性膜５で密閉され、これはケーシング４に密
に固定されている。測定電極１該対電極２および基準電
極９は測定接続線6,7,10を有し、これらケーシング４を
貫通して、測定信号をさらに処理するため評価ユニット
８に接続されている。
第１図は本発明による電気化学的測定セルの略示断面図
である。 １……測定電極、２……対電極、３……電解液、４……
電解液室、５……透過性膜、９……基準電極、12……酸
化コバルト含有皮膜
である。 １……測定電極、２……対電極、３……電解液、４……
電解液室、５……透過性膜、９……基準電極、12……酸
化コバルト含有皮膜
Claims (4)
- 【請求項１】測定試料に向って透過性膜で密閉されて可
溶性電解質で満された電解液室に収納されている少なく
とも測定電極および対電極を有するガス状または液状試
料中のアンモニアまたはヒドラジンを測定するための電
気化学的測定セルにおいて、少なくとも測定電極（１）
は酸化コバルトを含み、電解液（３）と直接接触した皮
膜（12）を備えていることを特徴とする、ガス状または
液状測定試料中のアンモニアまたはヒドラジンを測定す
るための電気化学的測定セル。 - 【請求項２】同様に酸化コバルト含有の皮膜（12）を備
える基準電極（９）が設けられている請求項１記載の電
気化学的測定セル。 - 【請求項３】電極（1,9）の担体材が電解的方法で析出
した酸化コバルト含有の皮膜（12）を備えた貴金属から
なる請求項１または２記載の電気化学的測定セル。 - 【請求項４】電極（1,9）の担体材が、酸化コバルト含
有の皮膜（12）を形成するために酸化されているコバル
ト含有の合金からなる請求項１または２記載の電気化学
的測定セル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3914284A DE3914284A1 (de) | 1989-04-29 | 1989-04-29 | Elektrochemische messzelle zur bestimmung des ammoniak oder hydrazin in einer messprobe |
| DE3914284.1 | 1989-04-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297054A JPH02297054A (ja) | 1990-12-07 |
| JPH0715450B2 true JPH0715450B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=6379802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2110718A Expired - Lifetime JPH0715450B2 (ja) | 1989-04-29 | 1990-04-27 | ガス状または液状測定試料中のアンモニアまたはヒドラジンを測定するための電気化学的測定セル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5076904A (ja) |
| EP (1) | EP0395927B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0715450B2 (ja) |
| DE (2) | DE3914284A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4205157C2 (de) * | 1992-02-20 | 2001-02-08 | Draegerwerk Ag | Elektrochemische Meßzelle zur Bestimmung von Ammoniak, Aminen, Hydrazin und Hydrazinderivaten |
| US5228974A (en) * | 1989-04-29 | 1993-07-20 | Dragerwerk Aktiengesellschaft | Electrochemical measuring cell for determining ammonia or hydrazine in a measuring sample |
| US5344546A (en) * | 1989-04-29 | 1994-09-06 | Dragerwerk Aktiengesellschaft | Electrical measuring cell for determinging ammonia, amines, hydrazine amines, hydrazine and hydrazine derivatives |
| GB9101643D0 (en) * | 1991-01-25 | 1991-03-06 | City Tech | Gas sensor |
| EP0546291A1 (de) * | 1991-12-11 | 1993-06-16 | Drägerwerk Aktiengesellschaft | Elektrochemische Messzelle zur Bestimmung von Ammoniak oder Hydrazin in einer Messprobe |
| JPH06229980A (ja) * | 1993-02-04 | 1994-08-19 | Gastec:Kk | 定電位電解式ガスセンサ |
| GB2303710A (en) * | 1993-03-05 | 1997-02-26 | Mine Safety Appliances Co | Electrochemical toxic gas sensor with gas permeable membrane |
| US5338429A (en) * | 1993-03-05 | 1994-08-16 | Mine Safety Appliances Company | Electrochemical toxic gas sensor |
| CH686981A5 (de) * | 1994-02-09 | 1996-08-15 | Christian Dr Huggenberger | Ammoniaksensor. |
| DE102013014995A1 (de) | 2013-09-09 | 2015-03-26 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Flüssiger Elektrolyt für einen elektrochemischen Gassensor |
| DE102013014994A1 (de) | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Elektrochemischer Gassensor, flüssiger Elektrolyt und Verwendung eines flüssigen Elektrolyten in einem elektrochemischen Gassensor |
| BR112016018076B1 (pt) * | 2014-02-19 | 2022-03-15 | Mallinckrodt Hospital Products IP Limited | Métodos para compensar a longo prazo a sensibilidade do sentido de sensores de gases eletroquímicos expostos a óxido nítrico |
| DE102014002502B4 (de) | 2014-02-21 | 2021-08-05 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Elektrochemischer Gassensor sowie Verwendung eines elektrochemischen Gassensors |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3849201A (en) * | 1967-08-08 | 1974-11-19 | Union Carbide Corp | Anode and sensing cell for hydrazine fuel cell |
| US3649505A (en) * | 1969-03-03 | 1972-03-14 | Beckman Instruments Inc | Ammonia sensor |
| US4042464A (en) * | 1975-10-10 | 1977-08-16 | Energetics Science, Inc. | Method for the detection and measurement of noxious gases |
| US4201634A (en) * | 1978-06-16 | 1980-05-06 | Energetics Science, Inc. | Method for the detection of hydrazine |
| DE3033796A1 (de) * | 1980-09-09 | 1982-04-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Elektrochemischer sensor zum nachweis reduzierender gase, insbesondere von kohlenmonoxid, hydrazin und wasserstoff in luft |
| DD227802B1 (de) * | 1983-07-07 | 1991-03-28 | Adw Ddr | Verfahren zur kontrolle ammoniakhaltiger gase |
| EP0154468B1 (en) * | 1984-02-24 | 1989-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Oxygen permeable membrane |
| DE3727384A1 (de) * | 1987-08-17 | 1989-03-02 | Basf Ag | Redoxelektrode zur bestimmung von salpetriger saeure und nitrosylverbindungen |
| DE3814735A1 (de) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Conducta Mess & Regeltech | Potentiometrischer sensor zur bestimmung des sauerstoff-partialdrucks |
-
1989
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