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JP2522836B2 - Carbon dioxide detector - Google Patents

Carbon dioxide detector

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Publication number
JP2522836B2
JP2522836B2 JP1234159A JP23415989A JP2522836B2 JP 2522836 B2 JP2522836 B2 JP 2522836B2 JP 1234159 A JP1234159 A JP 1234159A JP 23415989 A JP23415989 A JP 23415989A JP 2522836 B2 JP2522836 B2 JP 2522836B2
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JP
Japan
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carbon dioxide
apatite
chlorine apatite
chlorine
hydroxyapatite
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Application number
JP1234159A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH0396845A (en
Inventor
正幸 永井
達哉 佐伯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Plastics Co Ltd filed Critical Sekisui Plastics Co Ltd
Priority to JP1234159A priority Critical patent/JP2522836B2/en
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は炭酸ガス検出素子に関する。さらに詳しく
は、炭酸ガスとの反応性の富み炭酸ガスの検出素子材料
として好適な粉末塩素アパタイト及びその用途に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a carbon dioxide detecting element. More specifically, the present invention relates to powdered chlorine apatite, which has a high reactivity with carbon dioxide gas and is suitable as a carbon dioxide gas detection element material, and its use.

(ロ)従来の技術 アパタイト(リン灰石)は、フッ素、塩素、水酸基を
含むカルシウムのリン酸塩であって、塩素リッチなもの
を塩素アパタイトという。
(B) Conventional technology Apatite (apatite) is a calcium phosphate containing fluorine, chlorine, and a hydroxyl group, and one rich in chlorine is called chlorine apatite.

塩素アパタイト〔理論式:Ca10(PO4(Cl)〕の
合成については、従来から乾式法、水熱法、溶融法等が
知られているが、湿式法による常温常圧の条件下では合
成できないとされていたところ、この発明の発明者らに
よって水酸アパタイトを水性媒体において塩化アンモニ
ウムと反応させることにより、理論式に近いほぼ純粋な
塩化アパタイトが得られることが見いだされている(特
開昭64−28212号公報)。
Regarding the synthesis of chlorapatite [theoretical formula: Ca 10 (PO 4 ) 6 (Cl) 2 ], dry method, hydrothermal method, melting method, etc. have been conventionally known. Although it was said that the compound could not be synthesized below, it has been found by the inventors of the present invention that by reacting hydroxyapatite with ammonium chloride in an aqueous medium, almost pure chlorapatite close to the theoretical formula can be obtained. (JP-A-64-28212).

一方、アパタイトの用途としては、水酸アパタイト
〔Ca10(PO4(OH)〕は、高温において炭酸ガス
と接触するとその電気抵抗が変動する特性を有している
ため、これと塩化カルシウムとの複合材料からなる炭素
ガスの検出素子材料への用途が提案されている(特開昭
62−242847号公報)。
On the other hand, as an application of apatite, hydroxyapatite [Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ] has the property that its electrical resistance fluctuates when it comes into contact with carbon dioxide at high temperature, and therefore it is The use of carbon gas, which is a composite material with calcium, as a sensing element material has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-242242).
62-242847).

前記発明者らはさらに、塩素アパタイトの単一相又は
塩素アパタイトが水酸アパタイトと固溶したものは、他
の材料と複合しなくても炭酸ガスと接触したときその電
気抵抗が変動することも見いだしている(特開昭64−28
212号公報)。
Further, the inventors have further found that a single phase of chlorapatite or a solution of chlorapatite in solid solution with hydroxyapatite may change its electric resistance when it comes into contact with carbon dioxide gas without being combined with other materials. Found (Japanese Patent Laid-Open No. 64-28)
No. 212).

(ハ)発明が解決しようとする課題 塩素アパタイトを上述した炭素ガス等の検出素子材料
として用いるとき、均一な微細粒子状からなる粉末塩素
アパタイトの形態のものが要求されるが、従来この用途
に用いられている粉末塩素アパタイトは、凝集体のもの
が多く混在して不均一な粒状状態の粉末体となってい
る。このためこの粉末体を用いて得られる検出素子材料
はクラックが入ったり、均一塗布が図れなかったり、ま
た薄膜状のものが得られないといった問題を生じ、感
度、耐久性、応答特性等の点から炭酸ガスセンサとして
実用的なものは得られていないのが現状である。
(C) Problems to be Solved by the Invention When chlorine apatite is used as a sensing element material for the above-mentioned carbon gas, etc., it is required to have a form of powdered chlorine apatite composed of uniform fine particles. The powdered chlorapatite used is in the form of an agglomerate, and is in a non-uniform granular state. Therefore, the detection element material obtained by using this powder has problems such as cracking, uniform coating, and thin film cannot be obtained, and sensitivity, durability, response characteristics, etc. At present, no practical carbon dioxide sensor has been obtained.

この発明はかかる状況に鑑み為されたものであり、均
一な粒状状態の粉末塩素アパタイトを用いた炭酸ガス検
出素子を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a carbon dioxide detecting element using powdered chlorine apatite in a uniform granular state.

(ニ)課題を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、1対の電極間に、水酸ア
パタイトを直接又は間接に塩化アンモニウムで処理して
得られる塩素アパタイト沈殿物の凍結乾燥体からなり、
0.1μm以下の粒径を有する粉末塩素アパタイトからな
る検出素子材料が電気的に介在されてなる炭酸ガス検出
装置が提供される。
(D) Means for Solving the Problems Thus, according to the present invention, a freeze-dried product of a chlorine apatite precipitate obtained by directly or indirectly treating hydroxyapatite with ammonium chloride is provided between a pair of electrodes. ,
Provided is a carbon dioxide gas detection device in which a detection element material made of powdered chlorine apatite having a particle size of 0.1 μm or less is electrically interposed.

この発明の粉末塩素アパタイトは、塩素アパタイトの
凍結乾燥体からなる。上記塩素アパタイトは水酸アパタ
イトを直接又は間接に塩化アンモニウムで処理して得ら
れるものであり、塩素置換度が高い高純度の塩素アパタ
イトが好ましい。上記“直接に塩化アンモニウムで処理
する”方法としては、例えば水酸アパタイトをアルカリ
性水性媒体中で塩化アンモニウムと反応させるいわゆる
当該分野で湿式法として知られる方法が好適なものとし
て挙げられる。一方、“間接に塩化アンモニウムで処理
する”方法としては、例えば水酸アパタイトを焼成した
後、エタノール媒体中で塩化カルシウムと混合し、その
混合物を焼成した後過剰のカルシウムを塩化アンモニウ
ムにより溶出させるいわゆる当該分野で乾式法として知
られる方法が好適なものとして挙げられる。上記湿式法
及び乾式法による塩素アパタイトの合成条件等は、この
発明者らによって出願された先願(特開昭64−28212号
公報)に詳細にされているのでその記載が参照される。
The powdered chlorine apatite of the present invention comprises a freeze-dried body of chlorine apatite. The above-mentioned chlorine apatite is obtained by directly or indirectly treating hydroxyapatite with ammonium chloride, and high-purity chlorine apatite having a high degree of chlorine substitution is preferable. As the above-mentioned “direct treatment with ammonium chloride”, for example, a method known as a wet method in the art, in which hydroxyapatite is reacted with ammonium chloride in an alkaline aqueous medium, can be mentioned as a preferable example. On the other hand, as a method of "indirectly treating with ammonium chloride", for example, after burning hydroxyapatite, it is mixed with calcium chloride in an ethanol medium, and after burning the mixture, excess calcium is eluted with ammonium chloride. Suitable methods include those known in the art as dry methods. The conditions for synthesizing chlorapatite by the wet method and the dry method are described in detail in the prior application filed by the present inventors (Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-28212), and thus the description is referred to.

この発明に用いられる粉末塩素アパタイトは、上記塩
素アパタイトを凍結乾燥することにより得られる。この
凍結乾燥の条件としては、液体窒素等で予備凍結した
後、100μHg以下の減圧下で凍結乾燥する等が挙げられ
る。この凍結乾燥して得られる凍結乾燥体は、粒径が0.
1μm以下の均質な粉末体となる。
The powdered chlorine apatite used in the present invention is obtained by freeze-drying the above chlorine apatite. The conditions for this freeze-drying include, for example, pre-freezing with liquid nitrogen or the like and then freeze-drying under reduced pressure of 100 μHg or less. The freeze-dried product obtained by this freeze-drying has a particle size of 0.
It becomes a homogeneous powder body of 1 μm or less.

この発明は、1対の電極間に、水酸アパタイトを直接
又は間接に塩化アンモニウムで処理して得られる塩素ア
パタイト沈殿物の凍結乾燥体からなり、0.1μm以下の
粒径を有する粉末塩素アパタイトからなる検出素子材料
が電気的に介在されてなる炭酸ガス検出素子を提供する
ものである。
The present invention comprises a freeze-dried product of a chlorine apatite precipitate obtained by directly or indirectly treating hydroxyapatite with ammonium chloride between a pair of electrodes, and comprises a powdered chlorine apatite having a particle size of 0.1 μm or less. The present invention provides a carbon dioxide gas detecting element in which the following detecting element material is electrically interposed.

上記炭酸ガス検出素子において、検出素子材料として
は上記湿式法又は乾式法により得られる塩素アパタイト
の凍結乾燥体からなる粉末塩素アパタイトが用いられ
る。この場合この凍結乾燥体は湿式法によるものと乾式
法によるものと混合物であってもよい。形成される素子
材料の形態としては、ペレット型、薄膜型等当該分野で
公知のいずれのものであってもよい。ペレット型の場合
は、上述した粉末塩素アパタイトが所望の形状に加圧成
形される(第3図参照)。また薄膜型の場合は、上述し
た粉末塩素アパタイトが適当なバインダ及び可塑剤と共
に適当な溶剤に混合され、さらに粘度調製された後、所
定の厚さに塗布成形されて薄膜状の検出素子材料とされ
る。この場合適用される素子の形態としては、第4図に
示すように薄膜状の素子材料の表裏両面で1対の電極を
形成して絶縁基板上に設けられるものであってもよく、
第5図に示すように絶縁基板(a)上に薄膜状の素子材
料(b)を設けこの素子材料の表面に1対の櫛形電極
(c)(c)が形成されたものであってもよい。具体的
には後述する実施例の記載が参照される。
In the carbon dioxide gas detecting element, powdered chlorine apatite, which is a freeze-dried product of chlorine apatite obtained by the wet method or the dry method, is used as the detecting element material. In this case, the freeze-dried product may be a mixture of a wet method, a dry method and a mixture. The form of the element material formed may be any one known in the art, such as a pellet type or a thin film type. In the case of the pellet type, the above-mentioned powdered chlorine apatite is pressure-molded into a desired shape (see FIG. 3). Further, in the case of a thin film type, the above-mentioned powdered chlorine apatite is mixed with an appropriate binder and a plasticizer in an appropriate solvent, and after further viscosity adjustment, it is applied and molded to a predetermined thickness to form a thin film detection element material. To be done. As a form of the element applied in this case, as shown in FIG. 4, a pair of electrodes may be formed on both sides of a thin film element material and provided on an insulating substrate.
As shown in FIG. 5, a thin film element material (b) is provided on an insulating substrate (a), and a pair of comb-shaped electrodes (c) and (c) are formed on the surface of the element material. Good. Specifically, reference is made to the description of Examples below.

(ホ)作用 この発明によれば、1対の電極間に、水酸アパタイト
を直接又は間接に塩化アンモニウムで処理して得られる
塩素アパタイト沈殿物を凍結乾燥体からなり、0.1μm
以下の粒径を有する粉末塩素アパタイトからなる検出素
子材料が電気的に介在されることとなる。
(E) Action According to the present invention, the chlorine apatite precipitate obtained by directly or indirectly treating hydroxyapatite with ammonium chloride is formed between the pair of electrodes by a freeze-dried product, and is 0.1 μm.
The detection element material made of powdered chlorine apatite having the following particle size is electrically interposed.

以下実施例によりこの発明を詳細に説明するが、これ
によりこの発明は限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

(ヘ)実施例 実施例1 湿式法による粉末塩素アパタイトの合成 出発原料は、アルカリ分析用炭酸カルシウム(和光純
薬製)500gを1000℃で3時間焼成して脱炭酸した後、20
0℃のとき電気炉から取り出し、水蒸気水和を行った。
これを1日熟成した後、5の蒸留純水に懸濁させた。
これを撹拌モータにて撹拌し、この間に懸濁液中に3倍
に希釈したリン酸(和光純薬製,特級試薬)を連続的に
滴下し、pH9.0〜10.0で滴下を終了した。ここで得られ
たものは水酸アパタイト(ハイドロキシアパタイト:以
下HApと略す)であることを粉末X線回折にて確認し
た。
(F) Example Example 1 Synthesis of powdered chlorine apatite by wet method As a starting material, 500 g of calcium carbonate for alkali analysis (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was calcined at 1000 ° C. for 3 hours to decarboxylate, and then 20
When it was 0 ° C., it was taken out of the electric furnace and steam hydrated.
This was aged for 1 day and then suspended in distilled pure water of 5.
This was stirred with a stirring motor, and during this period, phosphoric acid (Wako Pure Chemical Industries, special grade reagent) diluted 3-fold into the suspension was continuously added dropwise, and the addition was completed at pH 9.0 to 10.0. It was confirmed by powder X-ray diffraction that the product obtained here was hydroxyapatite (hydroxyapatite: hereinafter abbreviated as HAp).

その後、HApの結晶水がほぼ同量の塩素イオンと置き
換わるように、10倍の蒸留純水に溶解した塩化アンモニ
ウム(昭和化学社製,特級試薬)を滴下し、3N−アンモ
ニア溶液にてpH8.0〜10.0に調製し、一昼夜撹拌した。
その後、反応混合液を室温において静置し、生成した沈
殿物が沈降したときに反応混合液を濾過し、得られた沈
殿物を液体窒素にして予備凍結した後、25μHgの減圧下
に凍結乾燥し、粒径0.1μm以下の塩素アパタイト微粒
子を約800g得た。なお、上記塩素アパタイトまでの合成
のフローチャートを第1図に示す。
After that, ammonium chloride (manufactured by Showa Kagaku Co., Ltd., special grade reagent) dissolved in 10 times distilled pure water was added dropwise so that the water of crystallization of HAp was replaced with almost the same amount of chlorine ions, and pH was adjusted to 8 with a 3N-ammonia solution. It was adjusted to 0 to 10.0 and stirred overnight.
Then, the reaction mixture is allowed to stand at room temperature, and when the formed precipitate is settled, the reaction mixture is filtered, and the obtained precipitate is preliminarily frozen in liquid nitrogen, and then freeze-dried under reduced pressure of 25 μHg. Then, about 800 g of chlorine apatite fine particles having a particle diameter of 0.1 μm or less was obtained. A flow chart of the synthesis up to the above chlorine apatite is shown in FIG.

実施例2 乾式法による塩素アパタイトの合成 上記実施例1において得られたHApの仮焼粉を約60g秤
量し、これに塩化カルシウム(昭和化学社製,一級試
薬)を約10gを加えてエタノール中で8時間混合した。
これを800℃24時間焼成し、カルシウム過剰の塩素アパ
タイトを得た(ここまでの合成のフローチャートを第2
図に示す)。
Example 2 Synthesis of Chlorapatite by Dry Method About 60 g of the calcined powder of HAp obtained in the above Example 1 was weighed, and about 10 g of calcium chloride (Showa Kagaku Co., Ltd., first-class reagent) was added to this, and the mixture was added to ethanol. And mixed for 8 hours.
This was calcined at 800 ° C for 24 hours to obtain chlorinated apatite with excess calcium.
Shown in the figure).

次いでこの塩素アパタイトから過剰分のカルシウム
を、塩化アンモニウム(昭和化学社製,特級試薬)約10
0gを5の蒸留水に溶かした水溶液中で溶出させた。そ
の後2の蒸留水で洗浄し、濾過し、得られた濾集物を
120℃で乾燥した。
Then, add excess calcium from this chlorine apatite to about 10 ammonium chloride (Showa Chemical Co., Ltd. special grade reagent).
Elution was carried out in an aqueous solution prepared by dissolving 0 g of 5 in distilled water. After that, the product is washed with distilled water (2), filtered, and the obtained filtered material is collected.
It was dried at 120 ° C.

このものを上記と同様の条件で凍結乾燥し、粒径0.1
μm以下の塩素アパタイト微粒子を約65g得た。
This was freeze-dried under the same conditions as above, and the particle size was 0.1.
About 65 g of fine particles of chlorine apatite having a size of less than μm were obtained.

実施例3 炭酸ガス検出素子の作製 i)実施例1で得られた湿式法による粉末塩素アパタイ
トと、実施例2で得られた乾式法による粉末塩素アパタ
イトとのそれぞれを用いて第3図に示すパレット型の炭
酸ガス検出素子を作製した。
Example 3 Production of Carbon Dioxide Gas Detector i) FIG. 3 shows the powdered chlorine apatite obtained by the wet method in Example 1 and the chlorine apatite produced by the dry method in Example 2 respectively. A pallet type carbon dioxide detecting element was produced.

すなわちまず、各粉末塩素アパタイトを15×10×2mm
に200kg/cm2で1軸加圧成形し、800℃、2時間で焼成し
て検出素子ペレット(2)を作製した。次いでこのペレ
ットの表面を2分割するように図に示すごとく電極ペー
スト(Pt)を塗布し、これに白金リード線(4)(4)
をつけてこの電極(3)(3)の焼付けを800℃で15分
行い、炭酸ガス検出素子(1)を作製した。
That is, first, add each powdered chlorine apatite to 15 x 10 x 2 mm.
Was uniaxially pressure-molded at 200 kg / cm 2 and baked at 800 ° C. for 2 hours to prepare a detection element pellet (2). Then, the electrode paste (Pt) is applied as shown in the figure so that the surface of this pellet is divided into two, and platinum lead wires (4) (4) are applied to this.
Then, the electrodes (3) and (3) were baked at 800 ° C. for 15 minutes to prepare a carbon dioxide detection element (1).

ii)また、実施例1で得られた湿式法による粉末塩素ア
パタイトと、実施例2で得られた乾式方法による粉末塩
素アパタイトとのそれぞれを用いて第4図に示すように
表裏1対の電極間に素子材料が介在させた薄膜型の炭酸
ガス検出素子を作製した。
ii) Further, as shown in FIG. 4, a pair of front and back electrodes are formed by using each of the powdered chlorine apatite obtained by the wet method obtained in Example 1 and the powdered chlorine apatite obtained by the dry method obtained in Example 2. A thin film type carbon dioxide gas detection element having an element material interposed therebetween was produced.

すなわち、まず、各粉末塩素アパタイトを100g取り、
それぞれにバインダとしてポリビニルブチラール(積水
化学社製;BL−1,BM−2,BH−3等)を20〜30重量%加
え、可塑剤としてジエチルフタレートとジブチルフタレ
ートの混合液を20〜30重量%加え、さらに溶剤の混合液
(トルエン、メタノール、エタノール)を50重量%を加
え、そして消泡剤(三洋化成社製;イオネットS−85)
を0.1重量%を加えてボールミルにて15時間混合した。
その後、ロータリエバポレータにて脱泡し、粘度を1000
cps.以上になるように調節してドクターブレード法にて
膜厚100μm以下の素子膜を形成した。
That is, first, take 100 g of each powdered chlorine apatite,
20-30% by weight of polyvinyl butyral (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd .; BL-1, BM-2, BH-3 etc.) as a binder is added to each, and a mixture of diethyl phthalate and dibutyl phthalate as a plasticizer is 20-30% by weight. In addition, 50% by weight of a mixed solution of solvents (toluene, methanol, ethanol) was added, and an antifoaming agent (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd .; Ionet S-85)
0.1 wt% was added and mixed in a ball mill for 15 hours.
Then, defoam with a rotary evaporator to reduce the viscosity to 1000.
The device film having a film thickness of 100 μm or less was formed by the doctor blade method while adjusting so as to be cps.

次いで、これを1×1cmの素子膜片に切り出し、ま
ず、アルミナ基板(11)上に下側電極層(12)を介して
上記素子膜片(13)を貼着し、次いでこの素子膜上面に
上側電極層(12)を形成して、さらにそれぞれの電極層
(12)(12)に白金リード線(14)(14)を設けて第4
図の炭酸ガス検出素子(10)を作製した。
Then, this is cut into a 1 × 1 cm element film piece, and first, the element film piece (13) is attached onto an alumina substrate (11) via a lower electrode layer (12), and then the upper surface of the element film. An upper electrode layer (12) is formed on each of the electrodes, and platinum lead wires (14) and (14) are further provided on the respective electrode layers (12) and (12) to form a fourth electrode layer.
A carbon dioxide detection element (10) shown in the figure was produced.

電気測定 第6図に示す測定システムを用いて、上記炭酸ガス検
出素子(1)については下記(ア)に示す測定シーケン
スで、上記炭酸ガス検出素子(10)については下記
(イ)に示す測定シーケンスでそれぞれ測定した。な
お、測定システムにおいて、(21)はガスボンベ、(2
2)はガスミキサ、(23)はドライヤ、(24)は加湿
器、(25)は熱電対、(26)は温度コントローラ、(2
7)はインピーダンスアナライザ、(28)はセラミック
ヒータ、(29)はガスクロマトグラフ、(30)は被検炭
酸ガス検出素子である。
Electrical Measurement Using the measurement system shown in FIG. 6, the carbon dioxide detection element (1) is measured by the measurement sequence shown in (a) below, and the carbon dioxide detection element (10) is measured in (a) below. Each was measured in a sequence. In the measurement system, (21) is a gas cylinder and (2
2) gas mixer, (23) dryer, (24) humidifier, (25) thermocouple, (26) temperature controller, (2)
7) is an impedance analyzer, (28) is a ceramic heater, (29) is a gas chromatograph, and (30) is a carbon dioxide detection element to be detected.

すなわち、各炭酸ガス検出素子を300〜400℃にヒータ
若しくは電気炉にて加熱し、空気、炭酸ガス(CO2/air
=0.1〜10%)を200ml/minで交互に流し、そのときのイ
ンピーダンスの変化をインピーダンスアナライザ(YHP
社製,4192A)にてインピーダンス及びアドミッタンスを
測定した。なお、キャリアガスの相対湿度は0〜100%
まで変化させて行った。
That is, each carbon dioxide gas detection element is heated to 300 to 400 ° C by a heater or an electric furnace, and air, carbon dioxide gas (CO 2 / air
= 0.1 to 10%) at 200 ml / min alternately, and the impedance change at that time is measured by the impedance analyzer (YHP
Impedance and admittance were measured at 4192A manufactured by the same company. The relative humidity of the carrier gas is 0-100%
I changed it to.

炭酸ガス検出素子(1)についての結果を第7図に、
炭酸ガス検出素子(10)についての結果を第8図にそれ
ぞれ示す。
The results for the carbon dioxide detection element (1) are shown in FIG.
The results of the carbon dioxide detecting element (10) are shown in FIG.

結果 ・炭酸ガス検出素子(1)は、初期のインピーダンスの
値は周波数1KHzで16.6MΩ,500Hzで21.7MΩであり、変化
率は周波数1KHzで132%,500Hzで155%であった。この素
子は触媒なしで検出素子特性を示した。
Results-In the carbon dioxide detection element (1), the initial impedance value was 16.6 MΩ at a frequency of 1 KHz and 21.7 MΩ at a frequency of 500 Hz, and the rate of change was 132% at a frequency of 1 KHz and 155% at 500 Hz. This device showed the characteristics of the detecting element without the catalyst.

・炭酸ガス検出素子(10)は、初期のインピーダンスの
値は周波数1KHzで21.1MΩ,500Hzで38.0MΩであり、変化
率は周波数1KHzで104%,500Hzで105%であった。この素
子も触媒なしで検出素子特性を示した。しかも、インピ
ーダンスの時間的な経時変化が全くなく、反応が一定に
なるのも数秒とかなり速かった。
-In the carbon dioxide detector (10), the initial impedance value was 21.1 MΩ at a frequency of 1 KHz, 38.0 MΩ at 500 Hz, and the rate of change was 104% at a frequency of 1 KHz and 105% at 500 Hz. This element also showed the detection element characteristics without a catalyst. Moreover, the impedance did not change with time, and the reaction became constant for a few seconds.

(ト)発明の効果 この発明によれば、湿式法又は乾式法によって合成さ
れた高純度の塩素アパタイトのいずれも凍結乾燥するこ
とにより均一な微粉末の粉末塩素アパタイトが得られ
る。またこを粉末塩素アパタイトを用いて炭酸ガス検出
素子を作製した場合、インピーダンスの経時変化が改良
され、感度、耐久性等の良好な炭酸ガス検出素子を提供
することができる。
(G) Effect of the Invention According to the present invention, uniform fine-powdered chlorine apatite can be obtained by freeze-drying high-purity chlorine apatite synthesized by the wet method or the dry method. Further, when a carbon dioxide gas detecting element is manufactured using powdered chlorine apatite, it is possible to provide a carbon dioxide gas detecting element having improved sensitivity, durability, etc., with respect to the change in impedance over time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は湿式法による塩素アパタイトの合成のフローチ
ャート図、第2図は乾式法による塩素アパタイトの合成
の部分フローチャート図、第3図はこの発明の一例の炭
酸ガス検出素子の斜視図、第4図及び第5図はそれぞれ
この発明の他の例の第3図相当図、第6図はこの発明の
炭酸ガス検出素子の電気測定の測定システムの構成説明
図、第7図は第3図の炭酸ガス検出素子を特定の測定シ
ーケンスにより第6図の測定システムで測定した結果を
表す図、第8図は第4図の炭酸ガス検出素子を特定の測
定シーケンスにより第6図の測定システムで測定した結
果を表す図である。 2……ペレット型素子材料、 3、12、c……1対の電極、4、14……リード、 13、b……薄膜状素子材料、 11、a……絶縁基板。
FIG. 1 is a flow chart diagram of the synthesis of chlorine apatite by the wet method, FIG. 2 is a partial flow chart diagram of the synthesis of chlorine apatite by the dry method, and FIG. 3 is a perspective view of a carbon dioxide detecting element of one example of the present invention. FIG. 5 and FIG. 5 respectively correspond to FIG. 3 of another example of the present invention, FIG. 6 is a structural explanatory view of a measuring system for electrical measurement of a carbon dioxide detecting element of the present invention, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the result of measuring the carbon dioxide detecting element by the measuring system of FIG. 6 in a specific measuring sequence, and FIG. 8 is the measuring system of the carbon dioxide detecting element of FIG. 4 in the measuring system of FIG. It is a figure showing the result. 2 ... Pellet type element material, 3, 12, c ... 1 pair of electrodes, 4, 14 ... Lead, 13, b ... Thin film element material, 11, a ... Insulating substrate.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】1対の電極間に、水酸アパタイトを直接又
は間接に塩化アンモニウムで処理して得られる塩素アパ
タイト沈殿物の凍結乾燥体からなり、0.1μm以下の粒
径を有する粉末塩素アパタイトからなる検出素子材料が
電気的に介在されてなる炭酸ガス検出素子。
1. A powdered chlorine apatite having a particle size of 0.1 μm or less, which is composed of a freeze-dried product of a chlorine apatite precipitate obtained by directly or indirectly treating hydroxyapatite with ammonium chloride between a pair of electrodes. A carbon dioxide gas detection element in which a detection element material made of is electrically interposed.
【請求項2】塩素アパタイト沈殿物が、アルカリ性水性
媒体中で水酸アパタイトを塩化アンモニウムと反応させ
て得られるものである請求項1の炭酸ガス検出素子。
2. The carbon dioxide detecting element according to claim 1, wherein the chlorine apatite precipitate is obtained by reacting hydroxyapatite with ammonium chloride in an alkaline aqueous medium.
【請求項3】塩素アパタイト沈殿物が、水酸アパタイト
を焼成した後、エタノール媒体中で塩化カルシムウと混
合し、その混合物を焼成してカルシウム過剰の塩素アパ
タイト調製し、この塩素アパタイトを塩化アンモニウム
と反応させて得られるものである請求項1の炭酸ガス検
出素子。
3. A chlorapatite precipitate is obtained by calcining hydroxyapatite, mixing it with calcimu chloride in an ethanol medium, calcining the mixture to prepare calcium-excessive chlorapatite, and mixing this chlorapatite with ammonium chloride. The carbon dioxide detecting element according to claim 1, which is obtained by reacting.
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