JPS6114564A - ガスセンサ− - Google Patents
ガスセンサ−Info
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- JPS6114564A JPS6114564A JP59136338A JP13633884A JPS6114564A JP S6114564 A JPS6114564 A JP S6114564A JP 59136338 A JP59136338 A JP 59136338A JP 13633884 A JP13633884 A JP 13633884A JP S6114564 A JPS6114564 A JP S6114564A
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- 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
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4162—Systems investigating the composition of gases, by the influence exerted on ionic conductivity in a liquid
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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】
■ 発明の背景
〔技術分野〕
この発明は溶液中の溶存炭酸ガス濃度を測定するための
センサーに関する。
センサーに関する。
溶液中の溶存炭酸ガス濃度を検出するために従来使用さ
れている炭酸ガスセンサーは、ガラス電極を利用したも
ので、ガラス電極を筒状体に収納し、ガラス電極と溶液
との間を炭酸ガス透過性膜で仕切った構成である。ガラ
ス電極と炭酸ガス透過性膜との間には、電解質水溶液が
収容されている。測定に当夛、この炭酸がスセンサーを
溶液中に浸漬する。溶液中の炭酸ガス分子は炭酸ガス透
過性膜を透過し、電解質水溶液に溶解して次の反応によ
って水素イオンを解離する。
れている炭酸ガスセンサーは、ガラス電極を利用したも
ので、ガラス電極を筒状体に収納し、ガラス電極と溶液
との間を炭酸ガス透過性膜で仕切った構成である。ガラ
ス電極と炭酸ガス透過性膜との間には、電解質水溶液が
収容されている。測定に当夛、この炭酸がスセンサーを
溶液中に浸漬する。溶液中の炭酸ガス分子は炭酸ガス透
過性膜を透過し、電解質水溶液に溶解して次の反応によ
って水素イオンを解離する。
Ｃｏ２＋ Ｉ（２０−＝ Ｈ＋＋ＨＣＯｉこの解離した
水素イオン濃度をガラス電極によりて測定し、溶存炭酸
ガス濃度を間接的に求める。
水素イオン濃度をガラス電極によりて測定し、溶存炭酸
ガス濃度を間接的に求める。
このような従来の炭酸ガスセンサーにおいては、ガラス
電極を使用しているので、全体として機械的強度が低く
、作製が困難である。特に、可撓性に欠けるのでカテー
テル等の柔軟なチーーブに挿通することによって生体内
に挿入しようとしてもそれはほとんど不可能である。
電極を使用しているので、全体として機械的強度が低く
、作製が困難である。特に、可撓性に欠けるのでカテー
テル等の柔軟なチーーブに挿通することによって生体内
に挿入しようとしてもそれはほとんど不可能である。
また、ここで述べた従来の炭酸ガスセンサーでは、溶液
中の溶存酸素濃度をも併せて測定することはできない。
中の溶存酸素濃度をも併せて測定することはできない。
さらに、ガラス電極１伐シに、上記と同じ原理を利用し
て、白金など水素イオン釦感応して起電力を発生する導
電体を用いることも考えられるが、そのような導電体は
、酸素に対しても敏感であるので、通常の溶液がほとん
どそうであるように、測定溶液が溶存炭酸ガスに加えて
溶存酸素ガスをも含有している場合には、その影響を受
け、目的とする炭酸がス濃度を正確に測定することが困
難である。
て、白金など水素イオン釦感応して起電力を発生する導
電体を用いることも考えられるが、そのような導電体は
、酸素に対しても敏感であるので、通常の溶液がほとん
どそうであるように、測定溶液が溶存炭酸ガスに加えて
溶存酸素ガスをも含有している場合には、その影響を受
け、目的とする炭酸がス濃度を正確に測定することが困
難である。
■ 発明の目的
したがって、この発明の目的は、全体として柔軟な構造
を取ることもでき、溶液中の溶存炭酸ガス濃度を溶存酸
素ガスの影響を受けずに正確に測定できるばか多でなく
溶存酸素濃度をも併せて測定することができるように構
成できるガスセンサーを提供することにある。
を取ることもでき、溶液中の溶存炭酸ガス濃度を溶存酸
素ガスの影響を受けずに正確に測定できるばか多でなく
溶存酸素濃度をも併せて測定することができるように構
成できるガスセンサーを提供することにある。
この発明によれば、測定すべき溶液に浸漬して当該溶液
のガス濃度を検出するために用いられるガスセンサーで
あって、 該測定溶液と接触する部分が炭酸ガス透過性である有底
外筒体と、 該外筒体に収容され、炭酸ガスと反応してその量に応じ
た量の水素イオンを解離する電解質水溶液からなる内部
液と、 該内部液と接触して該外筒体内に設置され。
のガス濃度を検出するために用いられるガスセンサーで
あって、 該測定溶液と接触する部分が炭酸ガス透過性である有底
外筒体と、 該外筒体に収容され、炭酸ガスと反応してその量に応じ
た量の水素イオンを解離する電解質水溶液からなる内部
液と、 該内部液と接触して該外筒体内に設置され。
少なくとも該内部液と接触する部分が白金で形成されて
いる作用極と、 該内部液と接触して該外筒体内に設置された基準極と、 該測定溶液と接触する該外筒体の外表面部分を覆って形
成された金層と 該金層に酸素の還元電圧に相当する電圧を印加してこれ
を還元するための手段と、 該水素イオンの濃度に応答して該作用極と基準極との間
に発生する電位差を測定するだめの手段とを具備したこ
とを特徴とするガスセンサーが提供される。
いる作用極と、 該内部液と接触して該外筒体内に設置された基準極と、 該測定溶液と接触する該外筒体の外表面部分を覆って形
成された金層と 該金層に酸素の還元電圧に相当する電圧を印加してこれ
を還元するための手段と、 該水素イオンの濃度に応答して該作用極と基準極との間
に発生する電位差を測定するだめの手段とを具備したこ
とを特徴とするガスセンサーが提供される。
このセンサーに１上記酸素の還元に応じて発生する還元
電流を測定するだめの手段を組込むと当該ガスセンサー
は溶存酸素ガス濃度をも測定することが可能になる。
電流を測定するだめの手段を組込むと当該ガスセンサー
は溶存酸素ガス濃度をも測定することが可能になる。
■ 発明の詳細な説明および作用
以下、この発明を図面に沿って詳しく説明する。
第１図には、この発明の第１の態様に従うガスセンサー
１０が示されている。このセンサー１０は炭酸ガス透過
性の有底外筒体１１を備えている。外筒体１１はシリコ
ーン、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレ
ン）、ポリゾロピレン等の炭酸ガス透過性材料で形成さ
れた柔軟な有底チューブで構成できる。外筒体１１内に
は、電解質（例えば、炭酸水素ナトリウムの・′ような
炭酸塩）の水溶液からなる内部液１２が収容されている
。外筒体１１の開口部はゴム栓等適当々閉塞部材１３で
閉塞されて因る。
１０が示されている。このセンサー１０は炭酸ガス透過
性の有底外筒体１１を備えている。外筒体１１はシリコ
ーン、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレ
ン）、ポリゾロピレン等の炭酸ガス透過性材料で形成さ
れた柔軟な有底チューブで構成できる。外筒体１１内に
は、電解質（例えば、炭酸水素ナトリウムの・′ような
炭酸塩）の水溶液からなる内部液１２が収容されている
。外筒体１１の開口部はゴム栓等適当々閉塞部材１３で
閉塞されて因る。
閉塞部材１３″ｆ：、それぞれ貫通して、作用極１４お
よび基準極１５が外筒体１１内の内部液１２中に達して
いる。作用極１４は、少なくとも内部液１２と接触する
部分の表面が白金で形成されている。したがって、作用
極１４は、全体を白金で形成してもよいし、あるいは適
当な導電体（例えば、ステンレス鋼）の一部表面を白金
で覆った（ス・ンツタ法等によシ）もので形成すること
ができる。基準極１５は、銀または銀−塩化銀（銀表面
に塩化銀を析出させたもの）電極で構成できる。図示の
好ましい例では、作用極１４および基準極１５はいづれ
も線状に構成され、内部液１２と接触する部分を除きフ
ッ素樹脂等の絶縁性材料１６で被覆されている。
よび基準極１５が外筒体１１内の内部液１２中に達して
いる。作用極１４は、少なくとも内部液１２と接触する
部分の表面が白金で形成されている。したがって、作用
極１４は、全体を白金で形成してもよいし、あるいは適
当な導電体（例えば、ステンレス鋼）の一部表面を白金
で覆った（ス・ンツタ法等によシ）もので形成すること
ができる。基準極１５は、銀または銀−塩化銀（銀表面
に塩化銀を析出させたもの）電極で構成できる。図示の
好ましい例では、作用極１４および基準極１５はいづれ
も線状に構成され、内部液１２と接触する部分を除きフ
ッ素樹脂等の絶縁性材料１６で被覆されている。
外筒体１１の外表面を覆って、金の薄膜層１７が形成さ
れている。この金層１７はス・母ツタ法等の真空被着方
法によシ、好ましくは０．０１μｍないし０．１μｍの
厚さに形成される。金層１７はそれ自体炭酸ガスおよび
酸素ガスを透過させるものである。なお、金層１７は外
筒体１ノの外表面全体を覆っている必要はなく、以後述
べる測定溶液と接触する表面部分のみを覆っていればよ
い。
れている。この金層１７はス・母ツタ法等の真空被着方
法によシ、好ましくは０．０１μｍないし０．１μｍの
厚さに形成される。金層１７はそれ自体炭酸ガスおよび
酸素ガスを透過させるものである。なお、金層１７は外
筒体１ノの外表面全体を覆っている必要はなく、以後述
べる測定溶液と接触する表面部分のみを覆っていればよ
い。
金層１７を覆って、必要に応じて炭酸ガスおよび酸素ガ
ス透過性の保護膜１８を形成してもよい。この保護膜１
８は例えば、フェノール等のヒドロキシ芳香族化合物お
よび（または）アミンベンゼンのような窒素含有芳香族
化合物などを金層１７表面上で電解酸化重合して得られ
る酸化電解重合膜、あるいは外筒体１１を形成する材料
々どで形成することができる。
ス透過性の保護膜１８を形成してもよい。この保護膜１
８は例えば、フェノール等のヒドロキシ芳香族化合物お
よび（または）アミンベンゼンのような窒素含有芳香族
化合物などを金層１７表面上で電解酸化重合して得られ
る酸化電解重合膜、あるいは外筒体１１を形成する材料
々どで形成することができる。
保護膜１８の上には、後に詳述する測定溶液と接触する
先端面を除き周囲が絶縁材料２０で覆われた対極１９が
設けられている。この対極１９は、基準極１５と同様の
部材で形成できる。
先端面を除き周囲が絶縁材料２０で覆われた対極１９が
設けられている。この対極１９は、基準極１５と同様の
部材で形成できる。
作用極１４と基準極１５とはそれぞれリード線２１ａお
よび２１ｂｆ介して電位差計２２に接続している。この
電位差計２２は、以後詳述するように、基準極１４と作
用極１５との間の電位差を測定するものである。
よび２１ｂｆ介して電位差計２２に接続している。この
電位差計２２は、以後詳述するように、基準極１４と作
用極１５との間の電位差を測定するものである。
また、金層１７と対極１９とはそれぞれＩＪ−ド線２３
ｈおよび２３ｂｋ介して電圧印加装置２４に接続され、
リード線２３ｂ内（またはリード線２３ａ内）には必要
に応じて電流計２５が設けられている。電圧印加装置２
４は、以後詳述するように、金層１７に対して酸素分子
の還元電圧に相当する一定の電圧を印加するものである
。また、電流計２５は、そのように金層Ｊ７に電圧が印
加されたときに流れる酸素分子の還元電流値を測定する
ものである。
ｈおよび２３ｂｋ介して電圧印加装置２４に接続され、
リード線２３ｂ内（またはリード線２３ａ内）には必要
に応じて電流計２５が設けられている。電圧印加装置２
４は、以後詳述するように、金層１７に対して酸素分子
の還元電圧に相当する一定の電圧を印加するものである
。また、電流計２５は、そのように金層Ｊ７に電圧が印
加されたときに流れる酸素分子の還元電流値を測定する
ものである。
以上説明した第１図に示す構成のガスセンサー１０を用
いて所定の溶液中の溶存炭酸ガスおよび酸素ガス濃度を
測定するには、図示のように、このセンサー１０ｆ測定
電解質水溶液２６中に浸漬する。このとき、金層１７に
は電圧印加装置２４によシ酸素分子の還元電圧に相当す
る一定電圧（対極１９に対して約−０，６がルト）を印
加しておく。測定溶液２６中の溶存酸素分子は保護膜１
８を通って金層１７に至シ、そこに上記還元電圧が印加
されていなければ、金層１７さらには外筒体１１を透過
して内部液１２に至り、後に述べる炭酸ガス濃度の測定
に悪影響を及ぼすが、上記のように、金層１７には酸素
分子の還元電圧に相当する電圧が印加されているため該
還元電圧によシ次式に従って金層１７上で還元される。
いて所定の溶液中の溶存炭酸ガスおよび酸素ガス濃度を
測定するには、図示のように、このセンサー１０ｆ測定
電解質水溶液２６中に浸漬する。このとき、金層１７に
は電圧印加装置２４によシ酸素分子の還元電圧に相当す
る一定電圧（対極１９に対して約−０，６がルト）を印
加しておく。測定溶液２６中の溶存酸素分子は保護膜１
８を通って金層１７に至シ、そこに上記還元電圧が印加
されていなければ、金層１７さらには外筒体１１を透過
して内部液１２に至り、後に述べる炭酸ガス濃度の測定
に悪影響を及ぼすが、上記のように、金層１７には酸素
分子の還元電圧に相当する電圧が印加されているため該
還元電圧によシ次式に従って金層１７上で還元される。
０２ ＋ ２ Ｈ２Ｏ＋ ４ ｅ−壬：士４０Ｈ−従っ
て、酸素分子は外筒体１１を通って内部液１２内に侵入
することがなく、後に説明する炭酸ガス濃度の測定は酸
素の影響を受けることなく確実におこなわれる。このと
きの酸素分子の還元に応じて流れる゛酸素の還元電流値
は溶存酸素ガス濃度に対応しているので、これを電流計
２５で測定することによって溶存酸素濃度を知ることが
できる。
て、酸素分子は外筒体１１を通って内部液１２内に侵入
することがなく、後に説明する炭酸ガス濃度の測定は酸
素の影響を受けることなく確実におこなわれる。このと
きの酸素分子の還元に応じて流れる゛酸素の還元電流値
は溶存酸素ガス濃度に対応しているので、これを電流計
２５で測定することによって溶存酸素濃度を知ることが
できる。
他方、測定溶液２６中の溶存炭酸ガス分子は、保護膜１
８を通シ、金層１７に印加されている上記電圧に影響さ
れることなく金層１７を透過し、外筒体１ノを通って内
部液１２内に侵入する。そこで次式に従う反応によシ溶
存炭酸ガスの量に応じた量の水素イオンを解離する。
８を通シ、金層１７に印加されている上記電圧に影響さ
れることなく金層１７を透過し、外筒体１ノを通って内
部液１２内に侵入する。そこで次式に従う反応によシ溶
存炭酸ガスの量に応じた量の水素イオンを解離する。
ＣＯ□十Ｈ２０＃肋＋ＨＣＯ，−
この解離した水素イオンの濃度に応じて作用極１４と基
準極１５との間に生起した電位差は結局測定溶液２６中
の溶存炭酸ガス濃度に対応するので、これを電位差計２
５で測定することによって、溶存炭酸ガス濃度を知るこ
とができる。
準極１５との間に生起した電位差は結局測定溶液２６中
の溶存炭酸ガス濃度に対応するので、これを電位差計２
５で測定することによって、溶存炭酸ガス濃度を知るこ
とができる。
第１図に示したセンサーは全体として柔軟な構造であ多
、カテーテルのようなチューブ類やステンレス鋼のよう
な金属製チューブ内に挿通して使用するのに適している
。
、カテーテルのようなチューブ類やステンレス鋼のよう
な金属製チューブ内に挿通して使用するのに適している
。
第２図には、この発明の第２の態様に従うセンサー３０
が示されている。同図中、第１図と同一部分は同一符合
で示しである。
が示されている。同図中、第１図と同一部分は同一符合
で示しである。
第２図に示すセンサー３０は、比較的短小の外筒体１１
′ヲ有する。この外筒体１１′の底部には、多数の透孔
を有するスペーサ３ノ例えば、ナイロンメツシュ等のプ
ラスチックメツシーが設置されている。このスペーサ３
１によって構成される空間内に上記第１図に関して説明
した内部液１２と同様の内部液（図示せず）が充填され
ている。外筒体１１′内には作用極１４および基準極１
５が絶縁材料１６で一体に固定された状態で挿入されて
いる。作用極１４および基準極１５の先端面はそれぞれ
絶縁材料１６の先端面において露出しておシ、スペーサ
３１内に充填された内部液と接触している。外筒体１１
′の外表面は金層１７で覆われ、金層１７は必要に応じ
て保護膜１８で覆われている。このセンサー３０の外周
を同一面とすべく絶縁材料３３が形成されている。他の
構成は、リード２３ｂが絶縁材料３３内を挿通している
ことを除いて、第１図のセンサー１０と同一である。
′ヲ有する。この外筒体１１′の底部には、多数の透孔
を有するスペーサ３ノ例えば、ナイロンメツシュ等のプ
ラスチックメツシーが設置されている。このスペーサ３
１によって構成される空間内に上記第１図に関して説明
した内部液１２と同様の内部液（図示せず）が充填され
ている。外筒体１１′内には作用極１４および基準極１
５が絶縁材料１６で一体に固定された状態で挿入されて
いる。作用極１４および基準極１５の先端面はそれぞれ
絶縁材料１６の先端面において露出しておシ、スペーサ
３１内に充填された内部液と接触している。外筒体１１
′の外表面は金層１７で覆われ、金層１７は必要に応じ
て保護膜１８で覆われている。このセンサー３０の外周
を同一面とすべく絶縁材料３３が形成されている。他の
構成は、リード２３ｂが絶縁材料３３内を挿通している
ことを除いて、第１図のセンサー１０と同一である。
第２図に示したセンサー３０による炭酸ガス濃度測定お
よび酸素ガス濃度測定は、第１図に関し既に述べた原理
に従う。
よび酸素ガス濃度測定は、第１図に関し既に述べた原理
に従う。
実施例 １
この実験例において、第１図に示す構成のセンサーを作
製した。まず、ステンレス鋼線（直径１ ｍｍ ）の周
囲をテフロンで被覆し、露出先端面をシリコンカーバイ
ド（粒径的０．８μｍ）紙およびアルミナ粉末（粒径的
０．３βｍ）で研磨・平滑化し、水およびメタノールに
よシ洗浄し、乾燥した。このステンレス鋼線の先端面に
、二重極マグネトロン装置を用いたス・（ツタ法（白金
源トの間隔４ｃｍ、 １０ ）ルのアルゴン雰囲気下
、電力量２００ワツト、スパッタ時間１５秒）によシ厚
さ０．０５６μｍの白金薄膜層１７を形成して作用極１
４４−作製した。外筒体１１として、’／＋） コー７
ＭＭＣ厚す０．２５ｍｍ、富士システム社製ゼフロン）
チューブを用い、基準極１５および対極１９として銀塩
化銀電極を用いた。内部液１２は５ ｍＭ／ １炭酸水
素す） ＩＪウム水溶液であった。
製した。まず、ステンレス鋼線（直径１ ｍｍ ）の周
囲をテフロンで被覆し、露出先端面をシリコンカーバイ
ド（粒径的０．８μｍ）紙およびアルミナ粉末（粒径的
０．３βｍ）で研磨・平滑化し、水およびメタノールに
よシ洗浄し、乾燥した。このステンレス鋼線の先端面に
、二重極マグネトロン装置を用いたス・（ツタ法（白金
源トの間隔４ｃｍ、 １０ ）ルのアルゴン雰囲気下
、電力量２００ワツト、スパッタ時間１５秒）によシ厚
さ０．０５６μｍの白金薄膜層１７を形成して作用極１
４４−作製した。外筒体１１として、’／＋） コー７
ＭＭＣ厚す０．２５ｍｍ、富士システム社製ゼフロン）
チューブを用い、基準極１５および対極１９として銀塩
化銀電極を用いた。内部液１２は５ ｍＭ／ １炭酸水
素す） ＩＪウム水溶液であった。
（１） まず初めに、測定溶液２６として、ＣＯ□１
０□Ａ２＝ １０／４５／７０ （容積比）の混合ガス
を吹込んだ標準リン酸緩衝液を用い、金層１７に印加す
る電圧を変化させたときの作用極１４と基準極１５との
間の平衡電位値を測定した。なお混合ガス中の炭酸ガス
分圧と酸素ガス分圧の比と、リン酸緩衝溶液中の炭酸が
ス分圧と酸素ガス分圧の比との相関は０．５０２の勾配
をもった直線関係がある。結果を以下の表１に示す。
０□Ａ２＝ １０／４５／７０ （容積比）の混合ガス
を吹込んだ標準リン酸緩衝液を用い、金層１７に印加す
る電圧を変化させたときの作用極１４と基準極１５との
間の平衡電位値を測定した。なお混合ガス中の炭酸ガス
分圧と酸素ガス分圧の比と、リン酸緩衝溶液中の炭酸が
ス分圧と酸素ガス分圧の比との相関は０．５０２の勾配
をもった直線関係がある。結果を以下の表１に示す。
表 １
印加電圧（デルト） 平衡電位値（ｍＶ）−〇、 Ｂ
１ ８ ０．０−０．
６ ２３２．７ −０．４ ２５９．３ （２）つぎに、測定溶液２６に吹込んだ混合ガスがＣｏ
２／Ｎ２＝ Ｉ Ｏ／１１５ （容積比）であった以外
は上記とをく同じ実験をおこなったところ、平衡電位値
は２３０ ｔｎＶであった。この結果と上記表１の結果
から、金層１７に一〇、６？ルト（対、対極（Ａｇ／Ａ
ｇｃｚ ）Ｊ ｙ ）の電圧を印加することによって酸
素分子は還元されることがわかる。
１ ８ ０．０−０．
６ ２３２．７ −０．４ ２５９．３ （２）つぎに、測定溶液２６に吹込んだ混合ガスがＣｏ
２／Ｎ２＝ Ｉ Ｏ／１１５ （容積比）であった以外
は上記とをく同じ実験をおこなったところ、平衡電位値
は２３０ ｔｎＶであった。この結果と上記表１の結果
から、金層１７に一〇、６？ルト（対、対極（Ａｇ／Ａ
ｇｃｚ ）Ｊ ｙ ）の電圧を印加することによって酸
素分子は還元されることがわかる。
（３） こうして、金層１７に酸素分子の還元電圧に
相当する電圧が−０，６テルトであることが確認された
ので、金層１７にその電圧を印加した状態で、以下の表
２に示すように測定溶液中の溶存炭酸ガス濃度を変化さ
せてそのときの作用極１４と基準極１５との間の平衡電
位値全測定した。結果を表２に併記する。
相当する電圧が−０，６テルトであることが確認された
ので、金層１７にその電圧を印加した状態で、以下の表
２に示すように測定溶液中の溶存炭酸ガス濃度を変化さ
せてそのときの作用極１４と基準極１５との間の平衡電
位値全測定した。結果を表２に併記する。
表 ２
１０ ９０ １０ ２３１．５
２０ ８０１０ ２３４．５
３０ ７０１０ ２３５．０
４０ ６０１０ ２３７．５
表２の結果から、炭酸ガス濃度と平衡電位値との関係を
グラフで示したものが第３図である。
グラフで示したものが第３図である。
この関係は直線関係であシ、炭酸ガスセンサーとして使
用できることが明らかである。電位応答速度も早い≠＝
：参＃。
用できることが明らかである。電位応答速度も早い≠＝
：参＃。
実施例１と同様の方法で作製したセンサーを用いて、混
合ガス（ＣＯ２１Ｎ２＋０２ ）中の０２濃度を電流法
から測定する実験を行った。第１図に示す象 電極構造の金層１７と対抹１９の間での電解電流値を電
流計２５で読みとる。そして、この時のＣ０２濃度も併
せて電位差計２２によって測定する（実施例１と同様の
方法）、。
合ガス（ＣＯ２１Ｎ２＋０２ ）中の０２濃度を電流法
から測定する実験を行った。第１図に示す象 電極構造の金層１７と対抹１９の間での電解電流値を電
流計２５で読みとる。そして、この時のＣ０２濃度も併
せて電位差計２２によって測定する（実施例１と同様の
方法）、。
鍮
実験は金層１７に−０，６テルト（対、対線（ｈｇ／Ａ
ｇｃｔ ） １９ ）の電圧を電圧印加装置（電源）２
４によって印加させ、この時の酸素の還元電流値を電流
計２５で読み取る。０２濃度をＯｍ Ｈｇ ’−２７３
，６ｔａｘ Ｈｇ 変化（Ｃｏ２濃度６０．８ ｔｍＨ
ｇ一定、全ガス濃度７１３ｗＨｇになるようＮ２ガスで
バランスさせ）させた例を第３表に示す。
ｇｃｔ ） １９ ）の電圧を電圧印加装置（電源）２
４によって印加させ、この時の酸素の還元電流値を電流
計２５で読み取る。０２濃度をＯｍ Ｈｇ ’−２７３
，６ｔａｘ Ｈｇ 変化（Ｃｏ２濃度６０．８ ｔｍＨ
ｇ一定、全ガス濃度７１３ｗＨｇになるようＮ２ガスで
バランスさせ）させた例を第３表に示す。
表 ３
混合ガス容積比 酸素の還元電流値 平衡電位値１
０ １００ ０ １．０ ２３
１．５１０ ９０１０ ２．４
２３１．５１０ ８５ １．５ ２．８５
２３１．５１０ ６５３５ ５．５
’ ２３１．５１０ ５５ ４５
６．８５ ２３１．５表３の結果から酸素ガ
ス濃度と酸素還元電流値との関係を図示すると第４図で
示される。この関係から直線関係であシ金層１７は酸素
ガスがチーーブ内に透過するの全防ぎ、かつ酸素濃度を
測定する酸素センサーとしても働くことが明らかとなっ
た。しだがって本電極を使用することによシ酸素および
炭酸ガスの混合ガスの溶存している試料溶液中において
、酸素ガスおよび、炭酸ガス濃度を同時に測定できるこ
とが明らかとなった。
０ １００ ０ １．０ ２３
１．５１０ ９０１０ ２．４
２３１．５１０ ８５ １．５ ２．８５
２３１．５１０ ６５３５ ５．５
’ ２３１．５１０ ５５ ４５
６．８５ ２３１．５表３の結果から酸素ガ
ス濃度と酸素還元電流値との関係を図示すると第４図で
示される。この関係から直線関係であシ金層１７は酸素
ガスがチーーブ内に透過するの全防ぎ、かつ酸素濃度を
測定する酸素センサーとしても働くことが明らかとなっ
た。しだがって本電極を使用することによシ酸素および
炭酸ガスの混合ガスの溶存している試料溶液中において
、酸素ガスおよび、炭酸ガス濃度を同時に測定できるこ
とが明らかとなった。
■ 発明の具体的効果
以上述べたように、この発明のガスセンサーは、測定溶
液中に溶存酸素が存在していてもその影響を受けること
なぐ溶存炭酸ガス濃度を正確に測定できる。また、溶存
酸素ガス濃度を併せて測定することもできる。
液中に溶存酸素が存在していてもその影響を受けること
なぐ溶存炭酸ガス濃度を正確に測定できる。また、溶存
酸素ガス濃度を併せて測定することもできる。
第１図および第２図はそれぞれこの発明に従うガスセン
サーの断面図、第３図および第４図はこの発明のガスセ
ンサーの特性を示すグラフ図。 Ｊ １ 、 Ｉ Ｊ’・・・炭酸ガス透過性外筒体、１
２・・・内部液、１４・・・作用極、１５・・・基準極
、１７・・・金層、１９・・・対極、２２・・・電位差
計、２４・・・電圧印加装置、２５・・・電流計。
サーの断面図、第３図および第４図はこの発明のガスセ
ンサーの特性を示すグラフ図。 Ｊ １ 、 Ｉ Ｊ’・・・炭酸ガス透過性外筒体、１
２・・・内部液、１４・・・作用極、１５・・・基準極
、１７・・・金層、１９・・・対極、２２・・・電位差
計、２４・・・電圧印加装置、２５・・・電流計。
Claims (2)
- （１）測定溶液に浸漬して当該測定溶液の溶存ガス濃度
を検出するために用いられるガスセンサーであって、 該測定溶液と接触する部分が炭酸ガス透過性である有底
外筒体と、 該外筒体に収容され、炭酸ガスと反応してその量に応じ
た量の水素イオンを解離する電解質水溶液からなる内部
液と、 該内部液と接触して該外筒体内に設置され、少なくとも
該内部液と接触する部分が白金で形成されている作用極
と、 該内部液と接触して該外筒体内に設置された基準極と、 該測定溶液と接触する該外筒体の外表面部分を覆って形
成された金層と、 該金層に酸素の還元電圧に相当する一定電圧を印加して
これを還元するための手段と、 該水素イオンの濃度に応答して該作用極と基準極との間
に発生する電位差を測定するための手段 とを具備したことを特徴とするガスセンサー。 - （２）測定すべき溶液に浸漬して当該測定溶液の溶存炭
酸ガス濃度を検出するために用いられるガスセンサーで
あって、 該測定溶液と接触する部分が炭酸ガス透過性である有底
外筒体と、 該外筒体に収容され、炭酸ガスと反応してその量に応じ
た量の水素イオンを解離する電解質水溶液からなる内部
液と、 該内部液と接触して該外筒体内に設置され、少なくとも
該内部液と接触する部分が白金で形成されている作用極
と、 該内部液と接触して該外筒体内に設置された基準極と、 該測定溶液と接触する該外筒体の外表面部分を覆って形
成された金層と 該金層に酸素の還元電圧に相当する一定電圧を印加して
これを還元するための手段と、 該水素イオンの濃度に応答して該作用極と基準極との間
に発生する電位差を測定するための手段と 該酸素の還元に応じて発生する還元電流を測定するため
の手段 とを具備したことを特徴とするガスセンサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59136338A JPS6114564A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | ガスセンサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59136338A JPS6114564A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | ガスセンサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114564A true JPS6114564A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0418262B2 JPH0418262B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=15172873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59136338A Granted JPS6114564A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | ガスセンサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114564A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6434086U (ja) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 |
-
1984
- 1984-06-30 JP JP59136338A patent/JPS6114564A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6434086U (ja) * | 1987-08-26 | 1989-03-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0418262B2 (ja) | 1992-03-27 |
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