JPH0371660B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0371660B2 JPH0371660B2 JP16993886A JP16993886A JPH0371660B2 JP H0371660 B2 JPH0371660 B2 JP H0371660B2 JP 16993886 A JP16993886 A JP 16993886A JP 16993886 A JP16993886 A JP 16993886A JP H0371660 B2 JPH0371660 B2 JP H0371660B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reference electrode
- ion
- ions
- electrolyte salt
- electrode according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 36
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 18
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 14
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 14
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 13
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- -1 silver halide Chemical class 0.000 claims description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 9
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 7
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 6
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 6
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 4
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Inorganic materials [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100066898 Mus musculus Flna gene Proteins 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
(1) 技術分野
本発明は、基準電極、特にイオン濃度あるいは
ガス濃度測定時等に使用する基準電極に関する。
又、生体系や循環回路系で長時間安定に作動する
基準電極に関する。
(2) 先行技術およびその問題点
現在使用されている基準電極としては、飽和塩
化ナトリウムカロメロ電極あるいは銀・塩化銀電
極が知られており、長時間安定した電位を示すよ
うに、多量の塩化カリウムあるいは塩化ナトリウ
ムの結晶を内部液室に加えたり、液絡部の多孔体
を工夫しているが、どれも小型化することは難し
い。一方、溶出した塩化ナトリウムを補充するこ
とができるタイプのものがあり、これらは寿命が
比較的長い。
しかし、生体系や循環回路系で長時間安定に作
動し、且つイオンセンサなど各種センサとの一体
化ができる基準電極としては、小型で固体型のも
のでかつ寿命が長いものが必要である。ところ
が、固体型のものでは、上記のような電解質の補
充や交換は不可能であり、内部電解塩の溶出量そ
のものを減少させる工夫が必要であつた。
発明の目的
本発明の目的は、上記先行技術の問題点を解決
して、被検液のPHに応答せず温度変動に対する影
響がない等の基準電極の機能を満たし、且つ小型
で固体型の構造であつて、生体内や循環回路系内
で長時間安定に使用できる基準電極を提供するこ
とにある。
発明の構成
前記目的を達成するために、本発明の基準電極
は、以下のように構成されている。
白金もしくは銀からなる導電体と、該導電体の
周囲に形成されたハロゲン化銀および酸化銀とか
らなる電極部と、該電極部を囲包し、ハロゲンイ
オンの電解質塩を含有する含水ゲルと、該含水ゲ
ルを少なくとも2つに分画するイオンを透過しな
い隔壁と、該隔壁を横断して設けられた、前記電
解質塩を構成するイオンに対して所定の拡散係数
と体積とを持つイオン透過部と、一端が栓体から
なる液絡部によつて閉塞され、他端が栓体により
液密に封止された、前記含水ゲルを収容する中空
絶縁管体と、前記導電体と接続されて前記栓体を
液密に貫通して前記中空絶縁体外へ伸びる導線と
を備える。
又、白金もしくは銀からなる導電体と、該導電
体の周囲に形成されたハロゲン化銀および酸化銀
とからなる電極部と、該電極部を囲包し、ハロゲ
ンイオンの電解質塩を含有する含水ゲルと、該含
水ゲルを少なくとも2つ分画するイオンを透過し
ない隔壁と、該隔壁を横断して設けられた、前記
電解質塩を構成するイオンに対して所定の拡散係
数と体積とを持つイオン透過部と、一端が栓体か
らなる液絡部によつて閉塞され、他端が栓体によ
り液密に封止された、前記含水ゲルを収容する中
空絶縁管体と、前記液絡部を横断して設けられ
た、前記電解質塩を構成するイオンに対して所定
の拡散係数と体積とを持つ第2のイオン透過部
と、前記導電体と接続されて前記栓体を液密に貫
通して前記中空絶縁管体外へ伸びる導線とを備え
る。
本発明の好ましい態様を、以下に述べる。
1 イオン透過部の拡散係数は、10-7から10-10
cm2/秒であり、かつ体積が0.01から6mm3である
2 イオン透過部はイオン交換樹脂層からなる。
3 イオン透過部は陽イオン交換樹脂層と陰イオ
ン交換樹脂層からなる。
4 イオン透過部ハ中空糸であつて、ハロゲンイ
オンの電解質塩を含有する含水ゲルが充填され
ている。
5 中空糸がイオンを透過する親水性高分子ある
いはイオンを透過しない疎水性高分子である。
発明の具体的説明
イオンの移動メカニズムを、第1図に示した実
施例1の基準電極で説明すると、
セルB中では、銀・塩化銀電極で次の平衡反応
が起こる。
AgCl+e-Ag+Cl-
この反応により、
電極電位E=E0+RT/Flnacl-が発生する。ここ
に、E0は銀/塩化銀の基準電極電位、
acl-は塩素イオンの活量で
acl-=γ×[Cl-]
(尚、[Cl-]はCl-イオン濃度γは活量係数を
表わす)、
Rは気体定数、
Fはフアラデー定数、
Tは熱力学的温度を表わす。
ステツプ1:検体液とセルA中の濃度差により
Na+イオンおよび/またはCl-イオンが検体の
中に移動する。
ステツプ2:セルAとセルBとの濃度差によりセ
ルB中のNa+イオンおよび/またはCl-イオン
がセルAへ移動する。
従つて、セルB中のCl-イオンの濃度が一定濃
度に保たれていれば、永久的に使用できる訳だ
が、Cl-イオンの移動により寿命がくる。本実施
例はセルB内のCl-イオンの濃度をいかに一定に
保つかを工夫したものである。
実施例 1〜3
中空絶縁管体11の先端開口部に、液絡部とな
る栓体12を固定する。中空絶縁管体11として
はテフロンが好ましく、栓体12は多孔質セラミ
ツクフイルタ(ケイ酸ジルコニウム:カーボン=
100:30の混合粉末を圧縮成形後、1200℃で1時
間焼結して作製する)により形成する。
中空絶縁管体11内にイオン透過部となる長さ
15mm、幅1mm、厚さ0.2mmのフルオロカーボン主
鎖のカチオン交換層13(Nafion117:デユポン
(株)製、拡散係数7×10-8cm2/秒)および長さ15
mm、幅1mm、厚さ0.3mmのフルオロカーボン主鎖
のアニオン交換層14(MA−43:東洋曹達(株)
製、拡散係数6×10-8cm2/秒)の両端2mmを残
し、ウレタン樹脂で固定し、含水ゲル16の分画
隔壁15とする。
上記イオン交換層13,14とウレタン樹脂か
らなる隔壁15とで仕切られたセルAとセルB
に、電解質塩として飽和塩化ナトリウム含有の寒
天ゲル16を注入し、セルBには導線19を備え
た銀・塩化銀電極17を挿入してウレタン樹脂で
固定し、栓体18を形成して第1図に示す構造の
基準電極を作製する。
イオン交換層13,14から成るイオン透過部
の電解質塩のイオン拡散係数(D)は、25℃で10-7〜
10-10cm2/秒が好ましく、特に10-8〜10-9cm2/秒
が好ましい。また、イオン透過部の体積は0.01〜
6mm3が好ましい。なお、上述の液絡部となる栓体
12は、1〜50A程度の大きさのイオン分子等を
透過し、それ以上大きな分子等は透過しない部分
を意味する。
また、上記と同様の方法を用い、表1に示すよ
うにカチオン交換層のみ、あるいはアニオン交換
層のみの基準電極を作製した。BACKGROUND OF THE INVENTION (1) Technical Field The present invention relates to a reference electrode, particularly to a reference electrode used when measuring ion concentration or gas concentration.
The present invention also relates to reference electrodes that operate stably for long periods of time in biological systems and circulation circuit systems. (2) Prior art and its problems As the reference electrode currently used, the saturated sodium chloride Calomello electrode or the silver/silver chloride electrode is known. Efforts have been made to add potassium or sodium chloride crystals to the internal liquid chamber and to create porous bodies at the liquid junction, but it is difficult to miniaturize any of these methods. On the other hand, there are types that can replenish eluted sodium chloride, and these have a relatively long life. However, as a reference electrode that can operate stably for long periods of time in biological systems and circulation circuit systems, and can be integrated with various sensors such as ion sensors, it is necessary to use a small, solid-state electrode with a long lifespan. However, with solid type electrolytes, it is impossible to replenish or replace the electrolyte as described above, and it is necessary to devise ways to reduce the amount of internally electrolyzed salt eluted. Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, to satisfy the functions of a reference electrode such as not responding to the pH of the test liquid and having no influence on temperature fluctuations, and to be small and solid-state. The object of the present invention is to provide a reference electrode having a structure that can be used stably for a long time in a living body or in a circulation circuit system. Configuration of the Invention In order to achieve the above object, the reference electrode of the present invention is configured as follows. A conductor made of platinum or silver, an electrode part made of silver halide and silver oxide formed around the conductor, and a hydrous gel surrounding the electrode part and containing an electrolyte salt of halogen ions. , an ion-impermeable partition wall that partitions the hydrogel into at least two parts, and an ion-permeable partition wall that is provided across the partition wall and has a predetermined diffusion coefficient and volume for ions constituting the electrolyte salt. a hollow insulating tube housing the hydrous gel, one end of which is closed by a liquid junction portion consisting of a stopper, and the other end liquid-tightly sealed by the stopper; and a conducting wire that penetrates the plug in a liquid-tight manner and extends out of the hollow insulator. Further, a conductor made of platinum or silver, an electrode part made of silver halide and silver oxide formed around the conductor, and a water-containing material surrounding the electrode part and containing an electrolyte salt of halogen ions. a gel, an ion-impermeable partition wall that partitions the hydrogel into at least two parts, and ions provided across the partition wall and having a predetermined diffusion coefficient and volume for the ions constituting the electrolyte salt. a hollow insulating tube containing the hydrous gel, one end of which is closed by a liquid junction consisting of a stopper and the other end liquid-tightly sealed by a stopper; a second ion-permeable part provided across the electrolyte salt and having a predetermined diffusion coefficient and volume for ions constituting the electrolyte salt; and a conducting wire extending outside the hollow insulated tube body. Preferred embodiments of the invention are described below. 1 The diffusion coefficient of the ion permeable part is 10 -7 to 10 -10
cm 2 /sec and has a volume of 0.01 to 6 mm 3 2 The ion permeable section is composed of an ion exchange resin layer. 3. The ion permeable part consists of a cation exchange resin layer and an anion exchange resin layer. 4. The ion permeable section is a hollow fiber filled with a hydrous gel containing an electrolyte salt of halogen ions. 5 The hollow fibers are hydrophilic polymers that allow ions to pass through, or hydrophobic polymers that do not allow ions to pass through. Detailed Description of the Invention The ion movement mechanism will be explained using the reference electrode of Example 1 shown in FIG. 1. In cell B, the following equilibrium reaction occurs at the silver/silver chloride electrode. AgCl+e - Ag+Cl -This reaction generates the electrode potential E=E 0 +RT/Flna cl- . Here, E 0 is the standard electrode potential of silver/silver chloride, a cl- is the activity of chloride ions, and a cl- = γ × [Cl - ] ([Cl - ] is the Cl - ion concentration γ is the activity R is the gas constant, F is the Faraday constant, and T is the thermodynamic temperature. Step 1: Due to the concentration difference between the sample solution and cell A
Na + and/or Cl - ions move into the analyte. Step 2: Na + ions and/or Cl - ions in cell B move to cell A due to the concentration difference between cell A and cell B. Therefore, if the concentration of Cl - ions in cell B is maintained at a constant concentration, it can be used permanently, but the movement of Cl - ions will reach the end of its life. This embodiment is an attempt to keep the concentration of Cl - ions in cell B constant. Examples 1 to 3 A plug 12 serving as a liquid junction is fixed to the opening at the tip of the hollow insulating tube 11. The hollow insulating tube 11 is preferably made of Teflon, and the plug 12 is made of porous ceramic filter (zirconium silicate: carbon).
It is formed by compression molding a 100:30 mixed powder and then sintering it at 1200°C for 1 hour. Length that becomes the ion permeable part within the hollow insulating tube 11
Fluorocarbon main chain cation exchange layer 13 (Nafion 117: DuPont
Co., Ltd., diffusion coefficient 7×10 -8 cm 2 /sec) and length 15
mm, width 1 mm, thickness 0.3 mm fluorocarbon main chain anion exchange layer 14 (MA-43: Toyo Soda Co., Ltd.)
(diffusion coefficient: 6×10 −8 cm 2 /sec), leaving 2 mm at both ends and fixing with urethane resin to form the fractionation partition wall 15 of the hydrogel 16. Cell A and cell B partitioned by the ion exchange layers 13 and 14 and a partition wall 15 made of urethane resin.
Agar gel 16 containing saturated sodium chloride as an electrolyte salt is injected into the cell B, and a silver/silver chloride electrode 17 with a conductive wire 19 is inserted into cell B and fixed with urethane resin to form a stopper 18. A reference electrode having the structure shown in Figure 1 is prepared. The ion diffusion coefficient (D) of the electrolyte salt in the ion permeation section consisting of the ion exchange layers 13 and 14 is 10 -7 ~ at 25°C.
10 −10 cm 2 /sec is preferred, particularly 10 −8 to 10 −9 cm 2 /sec. In addition, the volume of the ion permeable part is 0.01~
6 mm 3 is preferred. The stopper 12, which serves as the liquid junction described above, means a part that allows ion molecules and the like having a size of about 1 to 50 A to pass through, but does not allow larger molecules to pass through. In addition, reference electrodes having only a cation exchange layer or only an anion exchange layer were prepared as shown in Table 1 using the same method as above.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実験例 1〜3
第2図に示す如く、実施例1〜3で作製した基
準電極30を50mMのPH7.4のリン酸塩緩衝液中
に浸漬し、0.25、45、161および288時間後に取り
出し、0.154M塩化ナトリウム含有のリン酸塩緩
衝液32(PH7.4、50mM)中に市販の飽和塩化
ナトリウムカロメロ電極31(以下、SSCEと略
す)とともに浸漬し、SSCE31に対する電位差
を測定した結果を表2に示す。
45時間後までは実施例1、2、3にほとんど差
異はみられないが、161時間後は実施例2で正方
向に、実施例3では負方向に電位がシフトする。
それに対し、実施例1においてはカチオン交換層
およびアニオン交換層の両方の層の効果が相殺さ
れて、上述のような電位シフトは見られず、安定
した電位を示した。
比較例として、液絡部となる栓体12に多孔質
セラミツクフイルタを用いて第3図に示すダブル
ジヤンクシヨン構造の基準電極を作製し、実施例
1〜3と同様の方法を用い、0、20、45、101お
よび288時間後のSSCE31に対する電位を測定
した結果を表2に示す。
この構造の基準電極の場合、288時間後に急激
に電位が上昇しているため、長時間の使用には耐
えられない。
以上の結果、実施例1に示すようなカチオンお
よびアニオン両交換層の使用により、塩素イオン
の流出を防ぎ、長時間安定した電位を示す基準電
極を提供することが明らかとなつた。
実施例 4
液絡部の栓体12の代替に、細管20を備えた
栓体12b用いた。また、イオン透過部はイオン
交換層13の代替として、細管20を用いた。第
4図に実施例4を示した。尚、実施例1の第1図
と同じ部分は同じ番号で示されている。
上記細管20として、再生セルロース中空糸
(長さ25mm、内径203μm、外径255μm、拡散係数
5×10-7cm2/秒)を用い、一端を中空絶縁管体1
1の開口部にウレタン接着剤を用いて固定し、隔
壁15及び栓体12aとして固定する。次に中空
絶縁管体11の他端より、飽和塩化ナトリウム含
有の寒天ゲル(寒天濃度…2重量%)を圧力注入
して、中空絶縁管体11内および再生セルロース
中空糸内を満たす。この他にも、上記寒天ゲル中
に再生セルロース中空糸の固定していない先端部
を浸漬し、再生セルロース中空糸および中空絶縁
管体11内を減圧する注入法がある。次に、中空
絶縁管体11内に銀・塩化電極17を挿入して基
準電極を完成させる。
実験例 4
上記基準電極を50mMのリン酸塩緩衝液(PH
7.4)中に浸漬し、浸漬後、20、45、161、288時
間毎に取り出し、第2図のように、0.154M塩化
ナトリウム含有の50mMのリン酸塩緩衝液32
(PH7.4)中に飽和塩化ナトリウムカロメロ電極3
1(以下、SSCEと称す)とともに浸漬し、
SSCE31に対する電位差を測定した。また、比
色法を用いて50mMリン酸塩緩衝液中に基準電極
より流出した塩素イオン濃度を測定した。測定の
結果を表2に示す。
以上の結果より再生セルロース中空糸を用いた
基準電極は塩素イオンの流出が小さく、長時間電
位が安定であることが明らかである。
実施例 5
第5図に示すように、セルAとセルBとの間に
イオン交換層13,14を設け、再生セルロース
中空糸からなる細管20を備えた栓体12bを設
けた基準電極も、実施例4と同様に長時間電位が
安定であつた。
尚、カチオン交換層、アニオン交換層及び再生
セルロース中空糸の管は、複数本であつてもよ
い。又、電解質塩は、本実施例で述べた塩化ナト
リウム、塩化カリウム等の塩素化合物に限らず、
他のハロゲン化合物であつてもよい。更に、本発
明の技術思想は、記述電極としての機能を満た
し、且つイオンの被検液への流出量をより少なく
するために、イオン透過量(拡散係数等)を所定
範囲内に置こうとしたものであつて、その手法は
本実施例に限らない。
発明の具体的効果
以上述べたように本発明によれば、被検液のPH
に応答せず温度変動に対する影響がない等の基準
電極の機能を満たし、且つ小型で固体型の構造で
あつて、生体内や循環回路系内で長時間安定に使
用できる基準電極を提供できる。
更に詳細に述べると、本発明の基準電極は、
(1) 溶液中のPH、CO2、O2濃度の影響を受けず、
電位が安定している。
(2) 温度係数が無いので、温度変動の影響を受け
ない。
(3) 小型にもかかわらず、寿命が長い。特に、長
時間の循環回路系での使用に適する。
(4) 構造が簡単であり、作業が容易である。
(5) 固体型であるので、使用の際、上下左右の方
向を選ばない。等の利点がある。[Table] Experimental Examples 1 to 3 As shown in Fig. 2, the reference electrode 30 prepared in Examples 1 to 3 was immersed in a 50mM phosphate buffer of PH7.4, and 0.25, 45, 161 and 288 After a period of time, it is taken out and immersed in a phosphate buffer solution 32 containing 0.154M sodium chloride (PH7.4, 50mM) together with a commercially available saturated sodium chloride Calomero electrode 31 (hereinafter abbreviated as SSCE), and the potential difference with respect to SSCE 31 is measured. The results are shown in Table 2. There is almost no difference between Examples 1, 2, and 3 until 45 hours, but after 161 hours, the potential shifts in Example 2 in the positive direction and in Example 3 in the negative direction.
On the other hand, in Example 1, the effects of both the cation exchange layer and the anion exchange layer were canceled out, and the potential shift as described above was not observed, and a stable potential was exhibited. As a comparative example, a reference electrode with a double junction structure shown in FIG. 3 was prepared using a porous ceramic filter for the plug 12 serving as a liquid junction, and using the same method as in Examples 1 to 3, 0, Table 2 shows the results of measuring the potential for SSCE31 after 20, 45, 101 and 288 hours. In the case of the reference electrode with this structure, the potential increases rapidly after 288 hours, so it cannot withstand long-term use. The above results revealed that the use of both cation and anion exchange layers as shown in Example 1 can prevent the outflow of chloride ions and provide a reference electrode that exhibits a stable potential for a long time. Example 4 A plug 12b provided with a thin tube 20 was used in place of the plug 12 at the liquid junction. Further, in the ion permeation section, a thin tube 20 was used as a substitute for the ion exchange layer 13. Example 4 is shown in FIG. Note that the same parts as in FIG. 1 of Example 1 are indicated by the same numbers. A regenerated cellulose hollow fiber (length 25 mm, inner diameter 203 μm, outer diameter 255 μm, diffusion coefficient 5×10 −7 cm 2 /sec) was used as the thin tube 20, and one end was connected to the hollow insulating tube 1.
1 using urethane adhesive to fix the partition wall 15 and the plug body 12a. Next, from the other end of the hollow insulating tube 11, agar gel containing saturated sodium chloride (agar concentration: 2% by weight) is injected under pressure to fill the inside of the hollow insulating tube 11 and the regenerated cellulose hollow fibers. In addition to this, there is an injection method in which the unfixed tip of the regenerated cellulose hollow fiber is immersed in the agar gel and the pressure inside the regenerated cellulose hollow fiber and the hollow insulating tube body 11 is reduced. Next, the silver/chloride electrode 17 is inserted into the hollow insulating tube 11 to complete the reference electrode. Experimental Example 4 The above reference electrode was diluted with 50mM phosphate buffer (PH
7.4) After soaking, take out every 20, 45, 161, and 288 hours and add 50mM phosphate buffer containing 0.154M sodium chloride 32 as shown in Figure 2.
(PH7.4) Saturated Sodium Chloride Calomero Electrode 3
1 (hereinafter referred to as SSCE),
The potential difference with respect to SSCE31 was measured. In addition, the concentration of chloride ions flowing out from the reference electrode into the 50 mM phosphate buffer was measured using a colorimetric method. The measurement results are shown in Table 2. From the above results, it is clear that the reference electrode using regenerated cellulose hollow fibers has a small outflow of chloride ions and a stable potential for a long time. Example 5 As shown in FIG. 5, a reference electrode was also provided in which ion exchange layers 13 and 14 were provided between cells A and B, and a stopper 12b provided with a thin tube 20 made of regenerated cellulose hollow fibers. As in Example 4, the potential was stable for a long time. Note that there may be a plurality of cation exchange layers, anion exchange layers, and regenerated cellulose hollow fiber tubes. In addition, the electrolyte salt is not limited to the chlorine compounds such as sodium chloride and potassium chloride described in this example.
Other halogen compounds may also be used. Furthermore, the technical idea of the present invention is to keep the amount of ion transmission (diffusion coefficient, etc.) within a predetermined range in order to fulfill the function of a descriptive electrode and to further reduce the amount of ions flowing into the test liquid. However, the method is not limited to this embodiment. Specific Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the pH of the test liquid
It is possible to provide a reference electrode that satisfies the functions of a reference electrode such as not responding to temperature fluctuations and having no influence on temperature fluctuations, has a small solid structure, and can be used stably for a long time in a living body or a circulation circuit system. More specifically, the reference electrode of the present invention has the following characteristics: (1) It is not affected by the PH, CO 2 and O 2 concentrations in the solution;
Potential is stable. (2) Since there is no temperature coefficient, it is not affected by temperature fluctuations. (3) Despite its small size, it has a long lifespan. Particularly suitable for use in long-term circulation circuit systems. (4) It has a simple structure and is easy to work with. (5) Since it is a solid type, it can be used in any direction, up, down, left, or right. There are advantages such as
第1図は実施例1の基準電極の模式図、第2図
は本実施例の基準電極の性能の測定回路図、第3
図は比較例の基準電極の模式図、第4図、第5図
は実施例4〜5の基準電極の模式図である。
図中、11……中空絶縁管体、12……栓体、
12a……イオン透過性隔壁、12b……栓体、
13……カチオン交換層、14……アニオン交換
層、15……隔壁、16……飽和NaCl寒天ゲル、
17……銀・塩化銀電極、18……栓体、19…
…導線、20……細管である。
Figure 1 is a schematic diagram of the reference electrode of Example 1, Figure 2 is a circuit diagram for measuring the performance of the reference electrode of this example, and Figure 3 is a schematic diagram of the reference electrode of Example 1.
The figure is a schematic diagram of a reference electrode of a comparative example, and FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams of reference electrodes of Examples 4 and 5. In the figure, 11...Hollow insulating tube body, 12...Plug body,
12a...Ion-permeable partition wall, 12b...Plug body,
13... Cation exchange layer, 14... Anion exchange layer, 15... Partition wall, 16... Saturated NaCl agar gel,
17... Silver/silver chloride electrode, 18... Stopper, 19...
...Conducting wire, 20...Thin tube.
Claims (1)
の周囲に形成されたハロゲン化銀および酸化銀と
からなる電極部と、該電極部を囲包し、ハロゲン
イオンの電解質塩を含有する含水ゲルと、該含水
ゲルを少なくとも2つに分画するイオンを透過し
ない隔壁と、該隔壁を横断して設けられた、前記
電解質塩を構成するイオンに対して所定の拡散係
数と体積とを持つイオン透過部と、一端が栓体か
らなる液絡部によつて閉塞され、他端が栓体によ
り液密に封止された、前記含水ゲルを収容する中
空絶縁管体と、前記導電体と接続されて前記栓体
を液密に貫通して前記中空絶縁管体外へ伸びる導
線とを備えてなることを特徴とする基準電極。 2 イオン透過部の拡散係数は、10-7から10-10
cm2/秒であり、かつ体積が0.01から6mm3であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の基準
電極。 3 イオン透過部は、イオン交換樹脂層からなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の基
準電極。 4 イオン透過部は、陽イオン交換樹脂層と陰イ
オン交換樹脂層からなることを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の基準電極。 5 イオン透過部は中空糸であつて、ハロゲンイ
オンの電解質塩を含有する含水ゲルが充填されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の基準電極。 6 中空糸がイオンを透過する親水性高分子ある
いはイオンを透過しない疎水性高分子であること
を特徴とする特許請求の範囲第5項記載の基準電
極。 7 白金もしくは銀からなる導電体と、該導電体
の周囲に形成されたハロゲン化銀および酸化銀と
からなる電極部と、該電極部を囲包し、ハロゲン
イオンの電解質塩を含有する含水ゲルと、該含水
ゲルを少なくとも2つに分画するイオンを透過し
ない隔壁と、該隔壁を横断して設けられた、前記
電解質塩を構成するイオンに対して所定の拡散係
数と体積とを持つイオン透過部と、一端が栓体か
らなる液絡部によつて閉塞され、他端が栓体によ
り液密に封止された、前記含水ゲルを収容する中
空絶縁管体と、前記液絡部を横断して設けられ
た、前記電解質塩を構成するイオンに対して所定
の拡散係数と体積とを持つ第2のイオン透過部
と、前記導電体と接続されて前記栓体を液密に貫
通して前記中空絶縁管体外へ伸びる導線とを備え
てなることを特徴とする基準電極。 8 第1又は第2のイオン透過部の拡散係数は、
10-7から10-10cm2/秒であり、かつ体積が0.01から
6mm3であることを特徴とする特許請求の範囲第7
項記載の基準電極。 9 第1又は第2のイオン透過部は、イオン交換
樹脂層からなることを特徴とする特許請求の範囲
第7項記載の基準電極。 10 第1又は第2のイオン透過部は、陽イオン
交換樹脂層と陰イオン交換樹脂層からなることを
特徴とする特許請求の範囲第9項記載の基準電
極。 11 第1又は第2のイオン透過部は中空糸であ
つて、ハロゲンイオンの電解質塩を含有する含水
ゲルが充填されていることを特徴とする特許請求
の範囲第7項記載の基準電極。 12 中空糸がイオンを透過する親水性高分子あ
るいはイオンを透過をしない疎水性高分子である
ことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の
基準電極。[Scope of Claims] 1. A conductor made of platinum or silver, an electrode part made of silver halide and silver oxide formed around the conductor, and an electrolyte of halogen ions surrounding the electrode part. A hydrous gel containing a salt, a partition wall that does not permeate ions and partitions the hydrogel into at least two parts, and a predetermined diffusion coefficient for ions constituting the electrolyte salt provided across the partition wall. an ion-permeable section having a volume of A reference electrode comprising: a conductive wire connected to the conductor, penetrating the plug body in a liquid-tight manner and extending out of the hollow insulating tube body. 2 The diffusion coefficient of the ion permeable part is 10 -7 to 10 -10
The reference electrode according to claim 1 , characterized in that the reference electrode has a velocity of 0.01 to 6 mm 3 and a volume of 0.01 to 6 mm 3 . 3. The reference electrode according to claim 1, wherein the ion permeable portion is made of an ion exchange resin layer. 4. The reference electrode as set forth in claim 3, wherein the ion permeable portion comprises a cation exchange resin layer and an anion exchange resin layer. 5. The reference electrode according to claim 1, wherein the ion permeable portion is a hollow fiber filled with a hydrous gel containing an electrolyte salt of halogen ions. 6. The reference electrode according to claim 5, wherein the hollow fiber is a hydrophilic polymer that permeates ions or a hydrophobic polymer that does not permeate ions. 7 A conductor made of platinum or silver, an electrode part made of silver halide and silver oxide formed around the conductor, and a hydrous gel surrounding the electrode part and containing an electrolyte salt of halogen ions. , an ion-impermeable partition wall that partitions the hydrogel into at least two parts, and ions provided across the partition wall and having a predetermined diffusion coefficient and volume for the ions constituting the electrolyte salt. a hollow insulating tube containing the hydrous gel, one end of which is closed by a liquid junction consisting of a stopper and the other end liquid-tightly sealed by a stopper; a second ion-permeable part provided across the electrolyte salt and having a predetermined diffusion coefficient and volume for ions constituting the electrolyte salt; and a conductive wire extending outside the hollow insulated tube body. 8 The diffusion coefficient of the first or second ion permeable part is:
10 -7 to 10 -10 cm 2 /sec and a volume of 0.01 to 6 mm 3
Reference electrode as described in section. 9. The reference electrode according to claim 7, wherein the first or second ion permeable section is made of an ion exchange resin layer. 10. The reference electrode according to claim 9, wherein the first or second ion-permeable portion comprises a cation exchange resin layer and an anion exchange resin layer. 11. The reference electrode according to claim 7, wherein the first or second ion-permeable section is a hollow fiber filled with a hydrous gel containing an electrolyte salt of halogen ions. 12. The reference electrode according to claim 11, wherein the hollow fiber is a hydrophilic polymer that permeates ions or a hydrophobic polymer that does not permeate ions.
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61169938A JPS6326566A (en) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | Reference electrode |
AU76909/87A AU596860B2 (en) | 1986-07-10 | 1987-07-09 | Reference electrode |
PCT/JP1987/000491 WO1988000700A1 (en) | 1986-07-10 | 1987-07-09 | Reference electrode |
US07/298,744 US5071537A (en) | 1986-07-10 | 1987-07-09 | Reference electrode |
KR1019880700230A KR900005480B1 (en) | 1986-07-10 | 1987-07-09 | Reference electrode |
EP87904557A EP0313657B1 (en) | 1986-07-10 | 1987-07-09 | Reference electrode |
DE3789898T DE3789898T2 (en) | 1986-07-10 | 1987-07-09 | REFERENCE ELECTRODE. |
FI890099A FI890099A0 (en) | 1986-07-10 | 1987-07-09 | REFERENSELEKTROD. |
ES8702050A ES2005903A6 (en) | 1986-07-10 | 1987-07-10 | Reference electrode. |
CA000541808A CA1324418C (en) | 1986-07-10 | 1987-07-10 | Reference electrode |
NO881050A NO881050D0 (en) | 1986-07-10 | 1988-03-09 | REFERENCE ELECTRODE. |
DK126388A DK126388A (en) | 1986-07-10 | 1988-03-09 | reference |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61169938A JPS6326566A (en) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | Reference electrode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6326566A JPS6326566A (en) | 1988-02-04 |
JPH0371660B2 true JPH0371660B2 (en) | 1991-11-14 |
Family
ID=15895691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61169938A Granted JPS6326566A (en) | 1986-07-10 | 1986-07-21 | Reference electrode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6326566A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2842156B2 (en) * | 1993-06-30 | 1998-12-24 | 株式会社日立製作所 | Plant operation status monitoring system |
JP2008089673A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Sato Corp | Thermally activated label |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61169938A patent/JPS6326566A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6326566A (en) | 1988-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR900005480B1 (en) | Reference electrode | |
US4242191A (en) | Ion selective sensor and method of making such sensor | |
US3103480A (en) | Double bridge electrode for electro- | |
US3498899A (en) | Electrochemical electrode assembly | |
EP0554427B1 (en) | Reference half-cell electrode | |
JPS6236176B2 (en) | ||
US5840168A (en) | Solid contact ion-selective electrode | |
US5230786A (en) | Silver-chloride reference electrode | |
US4495050A (en) | Temperature insensitive potentiometric electrode system | |
JP4520999B2 (en) | Polymer electrolytes, half-cells for electrochemical measurements, and their use | |
US5011588A (en) | Ion selective dip electrode assembly | |
GB2088565A (en) | Potentiometric electrode | |
US20140151226A1 (en) | Potentiometric Measuring Chain | |
US4867860A (en) | Method of manufacturing ion-selective electrodes for analyzing selected ions in solution | |
JPH0371660B2 (en) | ||
JPH0370782B2 (en) | ||
US20060027453A1 (en) | Low resistance reference junction | |
US4981567A (en) | Lithium-salt reference half-cell for potentiometric determinations | |
JPH0371661B2 (en) | ||
WO2012057606A1 (en) | Silver and silver chloride reference electrode | |
GB1568644A (en) | Combination electrode assemblies | |
EP0230573B1 (en) | Selectively ion-permeable dry electrodes for analyzing selected ions in aqueous solution | |
CA1116696A (en) | Ion-selective electrode | |
JPH03221858A (en) | Reference electrode | |
US5013421A (en) | Ion-selective electrodes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |