JPS5917145A - ガルバニ電池式酸素濃度計 - Google Patents
ガルバニ電池式酸素濃度計Info
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- JPS5917145A JPS5917145A JP57127897A JP12789782A JPS5917145A JP S5917145 A JPS5917145 A JP S5917145A JP 57127897 A JP57127897 A JP 57127897A JP 12789782 A JP12789782 A JP 12789782A JP S5917145 A JPS5917145 A JP S5917145A
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- Japan
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- meter
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- oxygen
- acetic acid
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- Pending
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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
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はづルバニ電池式酸素碑1(し計の改良に係り、
その目的とするところは、検Ill気体中に含まれる炭
酸ガスの杉情を受けず、かつ野6ηの長い酸素濃1ψ計
を提(Ill trんとするにある、ガルバニ゛?(i
曲式酸素濃度斤1は、一般に手軽で安中さitている。
その目的とするところは、検Ill気体中に含まれる炭
酸ガスの杉情を受けず、かつ野6ηの長い酸素濃1ψ計
を提(Ill trんとするにある、ガルバニ゛?(i
曲式酸素濃度斤1は、一般に手軽で安中さitている。
その原理は酸素の「E気化学的鑵元に何効なα属からr
lる正6境と沿からl【ろ負[朔と″r庄解rltと↑
二d己【1日画へのTV&素の4渦を制限するfコめの
隔嘆とから構成さ′+]る酸素−鉛″市油の1F岡と色
画との間に一定の抵抗を接続1−1ことき、そこに流れ
る型面とM/素濃度との間に、直線性があることを利用
し1こものである。
lる正6境と沿からl【ろ負[朔と″r庄解rltと↑
二d己【1日画へのTV&素の4渦を制限するfコめの
隔嘆とから構成さ′+]る酸素−鉛″市油の1F岡と色
画との間に一定の抵抗を接続1−1ことき、そこに流れ
る型面とM/素濃度との間に、直線性があることを利用
し1こものである。
従来ノカルバニ亀池式酸@濃II□t1には2つの欠点
がある。1つは寿命が6ケ月〜10 ケ月と非常に矩か
いこと、他の1つは比較的晶濃度の炭酸カスを含む検7
i1気体中では使用出来lCい。
がある。1つは寿命が6ケ月〜10 ケ月と非常に矩か
いこと、他の1つは比較的晶濃度の炭酸カスを含む検7
i1気体中では使用出来lCい。
あるいは嘩1幅に前曲が短かくなることである。
かかる欠点は従来の酸素濃度計が、水酸化カリウムある
いは水酸化ナトリウムのmhアルカリ′11L解液を用
いていることに由来する。
いは水酸化ナトリウムのmhアルカリ′11L解液を用
いていることに由来する。
以下この4【について説明する。
ガルバニ電池式酸素濃見計にアルカ!J’ %解散を用
いf、:場合、 正答+113では 02−ト21:12(J+4’→4
0[■−・・・・(1)fi嘩T’lJ 2Pb+
4011−+2PbQ千2 +121J + 4 a−
・−+21なる咲応カリCる。負嘩反応生成物でi)ろ
1.” IJ Uはtl(W液中に電解して、沿!物の
表面は稿に更新されろうところが電解液がPI)Uで飽
(11さ1]、ろと、負嘩表面は不働態化さ才1、負(
枳の過“t= +シが増大−する1こめに、1E吟と負
1’l!l!との間【こ流れる?1y醸か変化し、酸#
嘴1(と電流との一足の関係か崩れ、酸素1農度計の寿
命か尽きる。
いf、:場合、 正答+113では 02−ト21:12(J+4’→4
0[■−・・・・(1)fi嘩T’lJ 2Pb+
4011−+2PbQ千2 +121J + 4 a−
・−+21なる咲応カリCる。負嘩反応生成物でi)ろ
1.” IJ Uはtl(W液中に電解して、沿!物の
表面は稿に更新されろうところが電解液がPI)Uで飽
(11さ1]、ろと、負嘩表面は不働態化さ才1、負(
枳の過“t= +シが増大−する1こめに、1E吟と負
1’l!l!との間【こ流れる?1y醸か変化し、酸#
嘴1(と電流との一足の関係か崩れ、酸素1農度計の寿
命か尽きる。
アルカリ電解液を用い1こ従来の1イぐ素m団計のか直
が短かかつrコのは、負碌生成物でJ)る凸OのアJレ
カリノKM液に対するl谷1眸度がf二かtごか01モ
ル/lf@+14−と小さかつ1こからに曲ならない。
が短かかつrコのは、負碌生成物でJ)る凸OのアJレ
カリノKM液に対するl谷1眸度がf二かtごか01モ
ル/lf@+14−と小さかつ1こからに曲ならない。
−万検知気体中に叱較的多111の炭酸ガスか含よれて
いるときには矯味では1(ilVFO戸2)式のように
円〕りが生成する代りに不溶性の炭酸鉛(1’ b O
(J 8)あるいは塩基性炭酸鉛(1’b20tJa(
l川)2)がlト成して負陽の過電IFか著しくJ冑入
°tろf:めに、酸素濃IWの測+仁かできなくなる。
いるときには矯味では1(ilVFO戸2)式のように
円〕りが生成する代りに不溶性の炭酸鉛(1’ b O
(J 8)あるいは塩基性炭酸鉛(1’b20tJa(
l川)2)がlト成して負陽の過電IFか著しくJ冑入
°tろf:めに、酸素濃IWの測+仁かできなくなる。
このようなアルカリ電解液を用いる従°求の病度計に×
寸し、本発明は、酢酸を=E体とする酸性I捏解ffN
te用いろCとにより、洟が命でしかも炭酸カスの影響
を受け41′いがルバニ電1t12式酸素濃度t1を提
供せんとするものである。
寸し、本発明は、酢酸を=E体とする酸性I捏解ffN
te用いろCとにより、洟が命でしかも炭酸カスの影響
を受け41′いがルバニ電1t12式酸素濃度t1を提
供せんとするものである。
かかる濃]尾計の電解液に必要とされる条件は、反応生
r1−物である酸化鉛の溶解度が大きいこと、酸性であ
ること、更にIE励からの水素発生がjjl(いことで
ある。
r1−物である酸化鉛の溶解度が大きいこと、酸性であ
ること、更にIE励からの水素発生がjjl(いことで
ある。
これらの条/’1を満足する電解液として、ホーぼり1
1考等は酢酸とアルカリ金14もしくはアンeニアの有
機酸塩と鉛化合物とのa合水屑yW、を発見しfコ。
1考等は酢酸とアルカリ金14もしくはアンeニアの有
機酸塩と鉛化合物とのa合水屑yW、を発見しfコ。
こ5で云うアルカリ金属とは、カリウム、すトリウム及
びリチウムであり、有機酸とはギ酸、酢酸、プロピオン
酸、醋酸、シュウ酸、マロン酸。
びリチウムであり、有機酸とはギ酸、酢酸、プロピオン
酸、醋酸、シュウ酸、マロン酸。
マイレン酸、コハク酸、グルタル酸、クエン酸。
クルタミノ酸、A!i石酸、安息香酸、サルチル酸の如
きそのアルカリ金属もしくはアンモニア塩が水に町俗性
の酸であり、鉛化合物とは上記有機酸の鉛塩あるいは酸
化鉛である。
きそのアルカリ金属もしくはアンモニア塩が水に町俗性
の酸であり、鉛化合物とは上記有機酸の鉛塩あるいは酸
化鉛である。
まrコ有機峻塩は1挿類に限疋才る必四は4L<、混合
して便tlJ してもよい。
して便tlJ してもよい。
以ド、この弗台水M + +こついて説明する。
ガルバニ?lj曲式酸素濃度1計に岬性′幌用?欣を用
いfコ鳴合、 市11!11では リ2+40 +4 e →2 H
2U ・・・・(81Mffiiでは 2Pb+
2112(J→21’l+tj+41−1.”−)−4
e −・−・(411【る反応が弓こり、慎重ではア
ルカリ電解?庚の場合と同lI!酸化船(PbU)が生
成する。
いfコ鳴合、 市11!11では リ2+40 +4 e →2 H
2U ・・・・(81Mffiiでは 2Pb+
2112(J→21’l+tj+41−1.”−)−4
e −・−・(411【る反応が弓こり、慎重ではア
ルカリ電解?庚の場合と同lI!酸化船(PbU)が生
成する。
酸化鉛の酢酸水溶液に対する俗解度は、21モル/lで
あり、アルカリ′電解液に14才るそれの21 倍で
ある。喚言すれば、酢酸を電解11にとするlξ蓮1焚
計は従来のそれの21 倍の′Rtii)を有する。
あり、アルカリ′電解液に14才るそれの21 倍で
ある。喚言すれば、酢酸を電解11にとするlξ蓮1焚
計は従来のそれの21 倍の′Rtii)を有する。
次lこi1日f41からの水素!16生tζつぃ−C考
えてみると、市嘲の水素発生平術屯位は欠の(5)式で
与えられろ。
えてみると、市嘲の水素発生平術屯位は欠の(5)式で
与えられろ。
En−−0,2412−ト0.05916(log、六
τ1− p’ l (Vvs 8U、I弓)・・+51
ここで、1伯・・・・・ 25′cにおける水桑光生平
+%電位PL−+2・・・・4く素の分用 pi−1・・・ ・・ 直 角ゲ l夜 の 28つt
’+ 15135において pH−1が牛さくノ、、z
JtばなるほどIU:1枳の/に索光牛平盾゛屯位がヒ
1になり、そtしだけ+ll二角ら水系か)b生しゃす
< Iする。酊iす水浴欣のようにρ8が11X六い′
rにLll ilEの場合には、’rf=に低酸素廂1
tJ’ではIE嘲の電イtがかなりキになるので水素が
発生しやすくなる。
τ1− p’ l (Vvs 8U、I弓)・・+51
ここで、1伯・・・・・ 25′cにおける水桑光生平
+%電位PL−+2・・・・4く素の分用 pi−1・・・ ・・ 直 角ゲ l夜 の 28つt
’+ 15135において pH−1が牛さくノ、、z
JtばなるほどIU:1枳の/に索光牛平盾゛屯位がヒ
1になり、そtしだけ+ll二角ら水系か)b生しゃす
< Iする。酊iす水浴欣のようにρ8が11X六い′
rにLll ilEの場合には、’rf=に低酸素廂1
tJ’ではIE嘲の電イtがかなりキになるので水素が
発生しやすくなる。
逆にP8が大Aくなれば、正唾の水入iQ生平衡゛ル位
は卑に4fす、水素が発生しにくくζCる。
は卑に4fす、水素が発生しにくくζCる。
そこで酢酸(P″′2〜3)に、弱酸と強111ルとか
らなろ聰、即ち前記の有機酸のアルカリ金1.・穫もし
くはアンモニウム塩を加えていくと+81jJiのpH
は入きくなる。ここで溶液のPhlか7よりも大入<
f(つてアルカリσ<gに移行してしまうと、炭酸if
スの影響を受けるようになるので、pHは7以F、好
ましくは4〜65の範囲に押さえ7・ように才ろことが
肝要である。しっ)シ、浴液のpHを上記16)囲に押
さえ1こだけでは、マtご水素発生の危険が残7)。
らなろ聰、即ち前記の有機酸のアルカリ金1.・穫もし
くはアンモニウム塩を加えていくと+81jJiのpH
は入きくなる。ここで溶液のPhlか7よりも大入<
f(つてアルカリσ<gに移行してしまうと、炭酸if
スの影響を受けるようになるので、pHは7以F、好
ましくは4〜65の範囲に押さえ7・ように才ろことが
肝要である。しっ)シ、浴液のpHを上記16)囲に押
さえ1こだけでは、マtご水素発生の危険が残7)。
−万、鉛の甲衡゛「戎位は次式のように表わさ11El
llンp6” =−0,867+ 0.0296 ”g
(Ph−11v”S” )−’61いて E ”’71
111升・・・・・ 25°Cにおける鉛の平噌電()
□LL +11)4+〕 ・・−・・覗解欣中の沿イ
オノの411【鉛イオンの添IJI口¥1が多ければル
い(Jど、組節の市位、 19! A’ t Jl、ば
正tIIJIの山ニイ11かより員に4〔ることかわか
る、 即ち、沿の平ρ11j I’i’、 イqが7J(素;
6生平衡軍4dまりも直に!、(るまで、上述の混Fa
tt’; Kkに沿イオンを添加してや第1.ば水素
は発生じなくなる。沿イ副〕は酸化鉛もしくは刊機nν
幅の形で添加すtLばよいが、その添加量は水素発生を
回1註できる最少限の1八にすべきである。多すぎると
反応生成物である酸化鉛の溶解1友が減少して寿命か短
か< f、r条。
llンp6” =−0,867+ 0.0296 ”g
(Ph−11v”S” )−’61いて E ”’71
111升・・・・・ 25°Cにおける鉛の平噌電()
□LL +11)4+〕 ・・−・・覗解欣中の沿イ
オノの411【鉛イオンの添IJI口¥1が多ければル
い(Jど、組節の市位、 19! A’ t Jl、ば
正tIIJIの山ニイ11かより員に4〔ることかわか
る、 即ち、沿の平ρ11j I’i’、 イqが7J(素;
6生平衡軍4dまりも直に!、(るまで、上述の混Fa
tt’; Kkに沿イオンを添加してや第1.ば水素
は発生じなくなる。沿イ副〕は酸化鉛もしくは刊機nν
幅の形で添加すtLばよいが、その添加量は水素発生を
回1註できる最少限の1八にすべきである。多すぎると
反応生成物である酸化鉛の溶解1友が減少して寿命か短
か< f、r条。
かくして得られfこγlル合゛tli、IQ4! /l
+、例えば25モル/g酢酸と4eル/lブロビオノ酸
カリと0.1モル/召酸化希とのτ毘合水1各牧のPす
は62.水系発生平衡電位1.t−0,61V (VS
K:lG>、 H)の’1lSj ”+九イVは一
060v(vs 5CE) ト1! ル。
+、例えば25モル/g酢酸と4eル/lブロビオノ酸
カリと0.1モル/召酸化希とのτ毘合水1各牧のPす
は62.水系発生平衡電位1.t−0,61V (VS
K:lG>、 H)の’1lSj ”+九イVは一
060v(vs 5CE) ト1! ル。
この屁合名孜中では鉛の平衡′11に位の万が水素発生
早衡電位よりも円になるので、iE l+oから卒素が
発生することはない。ま1こ溶液は酸V1.でJ)るか
ら炭酸ガスの影響を受けることもrt <、史に溶液に
はPI)Uの浴解反が大きい酢酸を用いているのでメを
命も長くなる。
早衡電位よりも円になるので、iE l+oから卒素が
発生することはない。ま1こ溶液は酸V1.でJ)るか
ら炭酸ガスの影響を受けることもrt <、史に溶液に
はPI)Uの浴解反が大きい酢酸を用いているのでメを
命も長くなる。
以上、本発明にか\るカルバニ゛「に池式l′1Ill
!素濃度するfコめ、以IZ−実施例を図面1こ沿って
詳述する。
!素濃度するfコめ、以IZ−実施例を図面1こ沿って
詳述する。
第1図は本発明の一実施例にか\るカルバニ屯曲式酸素
繍度tjlの断面構造略1べlを小し、1之に於−〇、
(])はi’E 1ilt+でなるlln ?45 a
ysの白金板、(2)は負j佃とな’) ra 、 (
31It 7fi解故トfl 62.5モル/ e l
!lt、l”a ト4 モル/lプロピオン酸カリと0
1モル/e酸化鉛とのI昆合水(B III 、 (4
1は四弗化エチレンーエチレノコボリマーからなろ厚さ
20μの隔膜、(5)はi’+iJ記隔膜(4)をボ’
J jlX 化ヒ゛= Jしく7i111)(j% 0
) ホIuクー’6) IコIL!Il’rl −t
ルr、=めの0−リン′ノ、(7)はlE film
(1)とt’l llt (2+との間にイr在1ろI
ts抗である。
繍度tjlの断面構造略1べlを小し、1之に於−〇、
(])はi’E 1ilt+でなるlln ?45 a
ysの白金板、(2)は負j佃とな’) ra 、 (
31It 7fi解故トfl 62.5モル/ e l
!lt、l”a ト4 モル/lプロピオン酸カリと0
1モル/e酸化鉛とのI昆合水(B III 、 (4
1は四弗化エチレンーエチレノコボリマーからなろ厚さ
20μの隔膜、(5)はi’+iJ記隔膜(4)をボ’
J jlX 化ヒ゛= Jしく7i111)(j% 0
) ホIuクー’6) IコIL!Il’rl −t
ルr、=めの0−リン′ノ、(7)はlE film
(1)とt’l llt (2+との間にイr在1ろI
ts抗である。
検゛パ1気体中の酸素が隔膜(4)を透11.情して、
iE Iiii1の表面に達すると、正…では前述の(
8)式にイi白う反応が起こI)、透過して来fこ酸素
の1杖に対応−「る軍旗がjE 111II(11力ラ
MFJjt21へMtt 7.。
iE Iiii1の表面に達すると、正…では前述の(
8)式にイi白う反応が起こI)、透過して来fこ酸素
の1杖に対応−「る軍旗がjE 111II(11力ラ
MFJjt21へMtt 7.。
そJ″し故、抵抗(7)の1ilIl端のT(f、田を
1lll ’ζすることにマリ、r+?素0) 1’a
ilろα(、換pfitば酸素71、!a度’L”J
ll 7+ことがで、叛る。
1lll ’ζすることにマリ、r+?素0) 1’a
ilろα(、換pfitば酸素71、!a度’L”J
ll 7+ことがで、叛る。
欠に本発明にかかる混合電解1f’j O)効果を確か
める1こめ、L・小t、 r、=もの11月型の酸素橢
1u゛計4つを準[4ij L、従来の4モル/e水酸
化カリウム水M欣2 CCを電解液とするもの(Al、
(Blと、不4(=’明にか\る2、5モル/lプロピ
オン酸カリウムと()1モル/l酸化沿との混合水溶液
2 CCを電fQケ欣とするものC)、(切の2jjI
類の酸素順IW別を11′M作し、(Al及び(0)は
空気中で、(均及び(01は21%酸索、 10%炭
酸ガス169%窒素の混合Hス中で寄金試験し1ことこ
ろ1.第21ン1に示すような結果が得ら11.r、:
。第2図から、従来の水酸化カリウム水l谷n記を7j
解液とする酸素ン虐度81は、空気中でも6ケ月の寿命
(A)シかなく1.炭酸ガスが10%含まf’Lる場合
には2ケ月弱のズF +I (IJIしかないのにくら
べて、本発明にかへる混合水溶液を電解Mと才る酸素濃
度旧C+、tD+は炭酸ガスの付熱に係りすく長寿命を
有することがわかる。
める1こめ、L・小t、 r、=もの11月型の酸素橢
1u゛計4つを準[4ij L、従来の4モル/e水酸
化カリウム水M欣2 CCを電解液とするもの(Al、
(Blと、不4(=’明にか\る2、5モル/lプロピ
オン酸カリウムと()1モル/l酸化沿との混合水溶液
2 CCを電fQケ欣とするものC)、(切の2jjI
類の酸素順IW別を11′M作し、(Al及び(0)は
空気中で、(均及び(01は21%酸索、 10%炭
酸ガス169%窒素の混合Hス中で寄金試験し1ことこ
ろ1.第21ン1に示すような結果が得ら11.r、:
。第2図から、従来の水酸化カリウム水l谷n記を7j
解液とする酸素ン虐度81は、空気中でも6ケ月の寿命
(A)シかなく1.炭酸ガスが10%含まf’Lる場合
には2ケ月弱のズF +I (IJIしかないのにくら
べて、本発明にかへる混合水溶液を電解Mと才る酸素濃
度旧C+、tD+は炭酸ガスの付熱に係りすく長寿命を
有することがわかる。
以上詳述しfこ如く、本発明は長寿命でしがも炭酸ガス
の影響を受けないガルバニ電/jlJ式酸素濃度g−1
を提供するものであり、その工菫的IIIIl値!へめ
で大である・。
の影響を受けないガルバニ電/jlJ式酸素濃度g−1
を提供するものであり、その工菫的IIIIl値!へめ
で大である・。
なお、ii、I作成はゲル化して用いてもよい。ま1こ
本願光明の酸素開度計はMγr酸索1鹿反の測定にも1
4用できろ。
本願光明の酸素開度計はMγr酸索1鹿反の測定にも1
4用できろ。
ii 1図は本発明一実施例にかかる4jルバニ711
jll1式酸素嗜度の断面1lIIl債略図を示し、第
2図は従>16品と本発明品との寄命試験結4!の比較
を示す。 1 ・ ・ ・ 正 jQ 、 2 −
−− 負 rJ、l 、 3 −=
7[IQ’l iil 。 4・・・・・・l’Mll(il、 5・・・・・
0−リノグ、6・・・・・ポルター。 7・・・・・抵抗、 A、j3・・・・・従来品。 (]、D・・・・本発明品。
jll1式酸素嗜度の断面1lIIl債略図を示し、第
2図は従>16品と本発明品との寄命試験結4!の比較
を示す。 1 ・ ・ ・ 正 jQ 、 2 −
−− 負 rJ、l 、 3 −=
7[IQ’l iil 。 4・・・・・・l’Mll(il、 5・・・・・
0−リノグ、6・・・・・ポルター。 7・・・・・抵抗、 A、j3・・・・・従来品。 (]、D・・・・本発明品。
Claims (1)
- 酸素を鑵元−むろ上で活叶の、鮪い金属もしくは黴1萬
−醇化物からなるIE咄ζ、鉛からなる色画と、電解液
と、酸素4過性隔膜とから十として構成さilろガルバ
ニ゛T1yflu式酸素#llt計に於て、前記電解液
として、酢酸と鉛化合物と史にギ酸、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、マレイン酸、クルタミン酸などのfi′機管
のアルカリ金用唱あるいはアンモニウム塩との混防水r
6液を用いてなることを持金とするガルバニ電池式酸素
横+W々(。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57127897A JPS5917145A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | ガルバニ電池式酸素濃度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57127897A JPS5917145A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | ガルバニ電池式酸素濃度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5917145A true JPS5917145A (ja) | 1984-01-28 |
Family
ID=14971362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57127897A Pending JPS5917145A (ja) | 1982-07-21 | 1982-07-21 | ガルバニ電池式酸素濃度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917145A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58187846A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Japan Storage Battery Co Ltd | 酸素濃度計 |
-
1982
- 1982-07-21 JP JP57127897A patent/JPS5917145A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58187846A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Japan Storage Battery Co Ltd | 酸素濃度計 |
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