JPS5811022B2 - オゾン電極 - Google Patents
オゾン電極Info
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- JPS5811022B2 JPS5811022B2 JP56109033A JP10903381A JPS5811022B2 JP S5811022 B2 JPS5811022 B2 JP S5811022B2 JP 56109033 A JP56109033 A JP 56109033A JP 10903381 A JP10903381 A JP 10903381A JP S5811022 B2 JPS5811022 B2 JP S5811022B2
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- JP
- Japan
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- ozone
- electrode
- oxygen
- solution
- concentration
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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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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶液中に溶解しているオゾン濃度を測定するオ
ゾン電極に関するものである。
ゾン電極に関するものである。
近年環境汚染物質の除去方法の一つとしてオゾンの強力
な酸化作用を利用することが行なわれている。
な酸化作用を利用することが行なわれている。
特に水処理関係の廃水中に含まれる有害物質の酸化分解
や脱色、或は殺菌などを始めとして、気体処理関係にお
いて窒素酸化物の除去、或は脱臭など多くの分野におい
てオゾンが利用されてきている。
や脱色、或は殺菌などを始めとして、気体処理関係にお
いて窒素酸化物の除去、或は脱臭など多くの分野におい
てオゾンが利用されてきている。
上記の各種処理方法においては供給オゾンの濃度を最適
条件に制御することが、運転コストの低減および未反応
オゾンによる二次公害の抑制などの観点から必要である
。
条件に制御することが、運転コストの低減および未反応
オゾンによる二次公害の抑制などの観点から必要である
。
従来、気体中のオゾン濃度を測定する方法としては化学
発光法や紫外線吸収法など簡便で且つ精度の良い方法が
あるが、溶液中に溶解しているオゾン濃度を測定するに
は、溶液を適量サンプリングし、これをヨウ化カリウム
の中性溶液に加えてヨウ素を遊離させた後、波長３５５
ｎｍの吸光度を測定する方法、或はチオ硫酸ナトリウム
で滴定する方法などが採られている。
発光法や紫外線吸収法など簡便で且つ精度の良い方法が
あるが、溶液中に溶解しているオゾン濃度を測定するに
は、溶液を適量サンプリングし、これをヨウ化カリウム
の中性溶液に加えてヨウ素を遊離させた後、波長３５５
ｎｍの吸光度を測定する方法、或はチオ硫酸ナトリウム
で滴定する方法などが採られている。
しかるに、このような溶液中のオゾン濃度を測定する方
法は操作が面倒で時間がかかり、迅速な測定ができず、
しかもオゾンが分解し易く、発色も時間の経過とともに
退色するため測定誤差が大きくなるなどの欠点があった
。
法は操作が面倒で時間がかかり、迅速な測定ができず、
しかもオゾンが分解し易く、発色も時間の経過とともに
退色するため測定誤差が大きくなるなどの欠点があった
。
本発明はかかる点に鑑み酸素透過膜をもった酸素検出器
を備え、前記透過膜にオゾン分解剤が分散された多孔性
無機化合物濾過体からなるオゾン分解膜を設けて溶液中
に溶解しているオゾン濃度を迅速に且つ精度よく測定す
ることができるオゾン電極を提供することを目的とする
ものである。
を備え、前記透過膜にオゾン分解剤が分散された多孔性
無機化合物濾過体からなるオゾン分解膜を設けて溶液中
に溶解しているオゾン濃度を迅速に且つ精度よく測定す
ることができるオゾン電極を提供することを目的とする
ものである。
以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明に係るオゾン電極１を示すもので、この
オゾン電極１は先端部を開口した円筒状保持体２の前記
先端部に、電解液３の密封と、酸素の透過作用を兼ねる
酸素透過膜４を設け、且つ前記電解液３中に、白金、金
などからなる酸素還元極５と、この対極６とを設けて酸
素検出器７を形成し、前記酸素透過膜４の外側にこれを
覆うようにオゾン分解膜８を形成したものである。
オゾン電極１は先端部を開口した円筒状保持体２の前記
先端部に、電解液３の密封と、酸素の透過作用を兼ねる
酸素透過膜４を設け、且つ前記電解液３中に、白金、金
などからなる酸素還元極５と、この対極６とを設けて酸
素検出器７を形成し、前記酸素透過膜４の外側にこれを
覆うようにオゾン分解膜８を形成したものである。
なお図において９はＯリング、１０は円筒状保持体２の
前端部に取付けられ、オゾン分解膜８を支持するキャッ
プである。
前端部に取付けられ、オゾン分解膜８を支持するキャッ
プである。
前記電解液３は例えば飽和ＫＣｌ溶液を用い、またこの
電解液３を密封する酸素透過膜４としては例えば弗素樹
脂、ポリエチレン、シリコン樹脂或はセラミックスなど
が用いられるが、化学的安定性の面から特に弗素樹脂が
好ましい。
電解液３を密封する酸素透過膜４としては例えば弗素樹
脂、ポリエチレン、シリコン樹脂或はセラミックスなど
が用いられるが、化学的安定性の面から特に弗素樹脂が
好ましい。
また、オゾンＯ３を酸素ガスに分解するオゾン分解膜は
オゾン分解剤が分散された多孔性無機化合物濾過体から
構成される。
オゾン分解剤が分散された多孔性無機化合物濾過体から
構成される。
ここに用いるオゾン分解剤としては、例えば粉末状もし
くは繊維状の活性炭、或いはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ。
くは繊維状の活性炭、或いはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ。
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ。
Ａｇ、Ｓｎ、Ｗ、Ｐｂなどの遷移金属、又はこれら遷移
金属の酸化物等を挙げることができる。
金属の酸化物等を挙げることができる。
これらの中でも活性炭、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕなどは、特に
分解特性に優れているため有益である。
分解特性に優れているため有益である。
上記多孔性無機化合物濾過体としては、例えばアルミナ
、シリカ、マグネシア、ジルコニア、チクニア、或はト
リアなどの無機化合物より成るガラス、素焼、或いは多
孔質磁器等を挙げることができる。
、シリカ、マグネシア、ジルコニア、チクニア、或はト
リアなどの無機化合物より成るガラス、素焼、或いは多
孔質磁器等を挙げることができる。
上述したオゾン分解膜を製造する方法としては、例えば
上記無機化合物の骨材に、フラックス成分、粘土などの
結合材、および水ガラスなどの成形助材を混合し、この
混合物に更に粉末状のオゾン分解剤を混合した後、所望
の形状に成形し、これを乾燥させる。
上記無機化合物の骨材に、フラックス成分、粘土などの
結合材、および水ガラスなどの成形助材を混合し、この
混合物に更に粉末状のオゾン分解剤を混合した後、所望
の形状に成形し、これを乾燥させる。
次にこれを焼成炉に入れ、窒素気流中または空気の供給
を制限した状態で約８００℃に２０時間以上焼成して厚
さ０．１〜５０ｍｍ程度のオゾン分解膜８を成形する方
法がある。
を制限した状態で約８００℃に２０時間以上焼成して厚
さ０．１〜５０ｍｍ程度のオゾン分解膜８を成形する方
法がある。
またこの他の方法としてはオゾン分解剤を固定化してい
ない濾過体を製造した後、これにオゾン分解剤の水溶液
を含浸させ、次いでこれを５００〜８００℃に焼成する
方法、或は活性炭の前駆物質を混和させたものを所望の
厚さに焼成した後、これを賦活してオゾン分解剤と濾過
体とを一体に構成したものでもよい。
ない濾過体を製造した後、これにオゾン分解剤の水溶液
を含浸させ、次いでこれを５００〜８００℃に焼成する
方法、或は活性炭の前駆物質を混和させたものを所望の
厚さに焼成した後、これを賦活してオゾン分解剤と濾過
体とを一体に構成したものでもよい。
しかして上記構造からなるオゾン電極１の作用について
説明する。
説明する。
オゾン電極１を少なくともその先端側が被測定溶液中に
浸漬するように配置すると、該溶液中に溶存する酸素は
オゾン分解膜８と酸素透過膜４を透過して電解液３中に
侵入すると共に、前記溶液中に溶存するオゾンはオゾン
分解膜８を透過する際に酸素に分解され、この分解され
た酸素は前記溶存酸素と同様に酸素透過膜４を透過して
電解液３中に侵入する。
浸漬するように配置すると、該溶液中に溶存する酸素は
オゾン分解膜８と酸素透過膜４を透過して電解液３中に
侵入すると共に、前記溶液中に溶存するオゾンはオゾン
分解膜８を透過する際に酸素に分解され、この分解され
た酸素は前記溶存酸素と同様に酸素透過膜４を透過して
電解液３中に侵入する。
このように電解液３に侵入した溶存酸素は、酸素還元極
５で還元され、このとき発生する電流値を読み取ること
によって酸素濃度を測定することができる。
５で還元され、このとき発生する電流値を読み取ること
によって酸素濃度を測定することができる。
従ってこれとは別個に溶液中の溶存酸素濃度を測定し、
この測定値と前記オゾン電極で測定した酸素濃度との差
から溶液中のオゾン濃度を知ることができる。
この測定値と前記オゾン電極で測定した酸素濃度との差
から溶液中のオゾン濃度を知ることができる。
また、オゾン分解膜の基材（濾過体）が無機化合物から
なるため、オゾンによる基材の劣化がなく安定性と寿命
の向上化を達成できる。
なるため、オゾンによる基材の劣化がなく安定性と寿命
の向上化を達成できる。
しかも、オゾン分解膜の基材が無機化合物濾過体からな
るため、オゾン分解剤の劣化により機能低下が生じても
、簡単にオゾン分解剤を再生でき、再利用が可能となる
。
るため、オゾン分解剤の劣化により機能低下が生じても
、簡単にオゾン分解剤を再生でき、再利用が可能となる
。
具体的には、オゾン分解剤が活性炭の場合は、劣化した
活性炭を燃焼除去した後、濾過体に炭素化物質を塗布し
、窒素気流中で炭素化することにより再生できる。
活性炭を燃焼除去した後、濾過体に炭素化物質を塗布し
、窒素気流中で炭素化することにより再生できる。
オゾン分解剤が遷移金属の場合には、酸化劣化した遷移
金属をオゾン分解膜ごと還元気流中で熱処理することに
より再生できる。
金属をオゾン分解膜ごと還元気流中で熱処理することに
より再生できる。
オゾン分解剤が遷移金属酸化物からなる場合は、ＳＯ２
や有機物質等の付着により劣化した遷移金属酸化物をオ
ゾン分解膜ごと加熱処理して該付着物を揮散除去するこ
とにより再生できる。
や有機物質等の付着により劣化した遷移金属酸化物をオ
ゾン分解膜ごと加熱処理して該付着物を揮散除去するこ
とにより再生できる。
更に、上記構造のオゾン電極１を用いて第２図に示す如
き直読式オゾン濃度測定装置を構成することもできる。
き直読式オゾン濃度測定装置を構成することもできる。
この装置は第１図に示すオゾン電極１とこのオゾン電極
１にオゾン分解膜８を設けていない構成の補正酸素電極
１１とを並列に差引き演算回路１２に接続すると共に、
この演算回路２に表示装置１３を接続したものである。
１にオゾン分解膜８を設けていない構成の補正酸素電極
１１とを並列に差引き演算回路１２に接続すると共に、
この演算回路２に表示装置１３を接続したものである。
この直読式オゾン濃度測定装置はオゾン電極１からの出
力電流と、補正酸素電極１１からの出力電流とを差引き
演算回路１２で演算して、表示装置１３で溶液中のオゾ
ン濃度を表示するものである。
力電流と、補正酸素電極１１からの出力電流とを差引き
演算回路１２で演算して、表示装置１３で溶液中のオゾ
ン濃度を表示するものである。
なお上記説明ではオゾン電極１を構成する酸素検出器７
として電解液３中に酸素還元極５と対極６を設けたもの
について示したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、酸素濃度を検知する機構を有するものであれば何
れのものでも良い。
として電解液３中に酸素還元極５と対極６を設けたもの
について示したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、酸素濃度を検知する機構を有するものであれば何
れのものでも良い。
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
第１図に示す如く電解液３として飽和ＫＣｌ溶液を入れ
た円筒状保持体２の先端部にポリテトラフロルエチレン
（ＰＴＦＥ）からなる酸素透過膜４を設けると共に前記
電解液３中に白金からなる酸素還元極５と銀からなる対
極６とを配置して酸素検出器７を形成し、かつ前記酸素
透過膜４の外面にこれを覆うように次に示す構成のオゾ
ン分解膜８を密着して設けてオゾン電極１を形成した。
た円筒状保持体２の先端部にポリテトラフロルエチレン
（ＰＴＦＥ）からなる酸素透過膜４を設けると共に前記
電解液３中に白金からなる酸素還元極５と銀からなる対
極６とを配置して酸素検出器７を形成し、かつ前記酸素
透過膜４の外面にこれを覆うように次に示す構成のオゾ
ン分解膜８を密着して設けてオゾン電極１を形成した。
このオゾン分解膜８は、厚さ１ｍｍ、直径２０ｍｍφの
素焼製濾過体を２０重量％の硝酸ニッケル水溶液に浸漬
し十分硝酸ニッケルを含浸させた後、電気炉に入れて空
気中で６００℃、４時間焼成してニッケル酸化物（オゾ
ン分解剤）を濾過体に固定したものである。
素焼製濾過体を２０重量％の硝酸ニッケル水溶液に浸漬
し十分硝酸ニッケルを含浸させた後、電気炉に入れて空
気中で６００℃、４時間焼成してニッケル酸化物（オゾ
ン分解剤）を濾過体に固定したものである。
また、このオゾン電極１にオゾン分解膜８を設けていな
い酸素検出器７を補正酸素電極１１として用い、これを
第２図に示す如く、オゾン電極１と並列に差引き演算回
路１２に接続すると共に、これと表示装置１３とを接続
して第２図に示す如き直読式オゾン濃度測定装置を組立
てた。
い酸素検出器７を補正酸素電極１１として用い、これを
第２図に示す如く、オゾン電極１と並列に差引き演算回
路１２に接続すると共に、これと表示装置１３とを接続
して第２図に示す如き直読式オゾン濃度測定装置を組立
てた。
また被測定溶液として、温度２０℃に調節した水にオゾ
ン濃度１．０ｇ／ｍ３（Ｎｏ、１）、５．０ｇ／ｍ３（
Ｎｏ、２）、７．０ｇ／ｍ３（Ｎｏ、３）、８．５ｇ／
ｍ３（Ｎｏ、４）および１０ｇ／ｍ３（Ｎｏ、５）のオ
ゾン化空気を注入し、２０分後にこの被測定溶液に上記
のオゾン電極１と、補正酸素電極１１を挿入して、溶液
中のオゾン濃度を測定した。
ン濃度１．０ｇ／ｍ３（Ｎｏ、１）、５．０ｇ／ｍ３（
Ｎｏ、２）、７．０ｇ／ｍ３（Ｎｏ、３）、８．５ｇ／
ｍ３（Ｎｏ、４）および１０ｇ／ｍ３（Ｎｏ、５）のオ
ゾン化空気を注入し、２０分後にこの被測定溶液に上記
のオゾン電極１と、補正酸素電極１１を挿入して、溶液
中のオゾン濃度を測定した。
このようにしてオゾン電極１によって測定された酸素濃
度をＡｐｐｍ、補正酸素電極２によって測定された酸素
濃度をＢｐｐｍ、および溶液中のオゾン濃度（Ａ−Ｂ）
ｐｐｍを夫々下記表に示した。
度をＡｐｐｍ、補正酸素電極２によって測定された酸素
濃度をＢｐｐｍ、および溶液中のオゾン濃度（Ａ−Ｂ）
ｐｐｍを夫々下記表に示した。
また本発明の効果を確認するためにヨウ化カリウムによ
る従来の方法によって測定したオゾン濃度も同表に併記
した。
る従来の方法によって測定したオゾン濃度も同表に併記
した。
上記結果から明らかな如く、本発明に係るオゾン電極に
よれば極めて簡単な構造により溶液中のオゾン濃度を精
度良く測定することができると共に、従来のヨウ化カリ
ウムやチオ硫酸ナトリウムを用いる測定方法に比べては
るかに短時間で測定することができ、オゾンを用いる各
種の廃水処理においてオゾン濃度の制御を効率よく行な
うことができ得るなど顕著な効果を有するものである。
よれば極めて簡単な構造により溶液中のオゾン濃度を精
度良く測定することができると共に、従来のヨウ化カリ
ウムやチオ硫酸ナトリウムを用いる測定方法に比べては
るかに短時間で測定することができ、オゾンを用いる各
種の廃水処理においてオゾン濃度の制御を効率よく行な
うことができ得るなど顕著な効果を有するものである。
第１図は本発明に係るオゾン電極の構成を示す断面図、
第２図は本発明に係るオゾン電極を用いた直読式オゾン
濃度測定装置の回路図である。 １・・・オゾン電極、２・・・円筒状保持体、３・・・
電解液、４・・・酸素透過膜、５・・・酸素還元極、６
・・・対極、７・・・酸素検出器、８・・・オゾン分解
膜、９・・・Ｏリング、１０・・・キャップ、１１・・
・補正酸素電極、１２・・・演算回路、１３・・・表示
装置。
第２図は本発明に係るオゾン電極を用いた直読式オゾン
濃度測定装置の回路図である。 １・・・オゾン電極、２・・・円筒状保持体、３・・・
電解液、４・・・酸素透過膜、５・・・酸素還元極、６
・・・対極、７・・・酸素検出器、８・・・オゾン分解
膜、９・・・Ｏリング、１０・・・キャップ、１１・・
・補正酸素電極、１２・・・演算回路、１３・・・表示
装置。
Claims (1)
- １ 酸素透過膜をもった酸素検出器を備え、前記酸素透
過膜にオゾン分解剤が分散された多孔性無機化合物濾過
体からなるオゾン分解膜を設けたことを特徴とするオゾ
ン電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56109033A JPS5811022B2 (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | オゾン電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56109033A JPS5811022B2 (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | オゾン電極 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5290577A Division JPS53138397A (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | Ozone electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5756748A JPS5756748A (en) | 1982-04-05 |
| JPS5811022B2 true JPS5811022B2 (ja) | 1983-03-01 |
Family
ID=14499901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56109033A Expired JPS5811022B2 (ja) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | オゾン電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5811022B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0868138A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-12 | Daiwa Koeki Kk | ユニットハウスの壁構造 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0335055B1 (en) * | 1988-03-31 | 1994-10-26 | ORBISPHERE LABORATORIES (INC.), Wilmington, Succursale de Collonge-Bellerive | Amperometric method |
| EP3223005A1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-27 | Alphasense Limited | Electrochemical gas sensing apparatus and methods |
-
1981
- 1981-07-13 JP JP56109033A patent/JPS5811022B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0868138A (ja) * | 1994-08-31 | 1996-03-12 | Daiwa Koeki Kk | ユニットハウスの壁構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5756748A (en) | 1982-04-05 |
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