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JP7523066B2 - Reference Electrode - Google Patents

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JP7523066B2
JP7523066B2 JP2020199009A JP2020199009A JP7523066B2 JP 7523066 B2 JP7523066 B2 JP 7523066B2 JP 2020199009 A JP2020199009 A JP 2020199009A JP 2020199009 A JP2020199009 A JP 2020199009A JP 7523066 B2 JP7523066 B2 JP 7523066B2
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Description

本発明は、比較電極に関するものである。 The present invention relates to a reference electrode.

従来の比較電極は、液絡部から内部液を少量ずつ流出させることによって、被検液と内部電極とを電気的に接続させているので、液絡部が汚れで詰まってしまった場合に正確な測定ができなくなってしまうという問題や、内部液を定期的に補充する必要があるという問題、液絡部から流出した内部液によって被検液が汚染されるという問題がある。
液絡部を備えない比較電極として、SAM膜を用いたものが検討されてはいるが、SAM膜は物理的な強度が小さく実用化が難しいという問題がある。
Conventional comparison electrodes electrically connect the test liquid and the internal electrode by causing the internal liquid to flow out little by little from the liquid junction. This leads to problems such as inaccurate measurement if the liquid junction becomes clogged with dirt, the need to periodically replenish the internal liquid, and contamination of the test liquid by the internal liquid that has flowed out from the liquid junction.
As a reference electrode without a liquid junction, one using a SAM film has been investigated, but the SAM film has a problem in that its physical strength is low and it is difficult to put it into practical use.

国際公開公報2019/049945号International Publication No. 2019/049945 “Drastic Dependence of the pH Sensitivity of Fe2O3-Bi2O3-B2O3 Hydrophobic Glasses with Composition”, Tadanori Hashimoto et al., Materials 2015, 8, 8624-8629“Drastic Dependence of the pH Sensitivity of Fe2O3-Bi2O3-B2O3 Hydrophobic Glasses with Composition”, Tadanori Hashimoto et al., Materials 2015, 8, 8624-8629

本発明は、前述したような課題に鑑みてなされたものであり、液絡部を備えず、実用化可能な物理的強度を備えた比較電極を提供することを目的とするものである。
同様の技術としては、例えば、特許文献1に示すように、応答ガラスを作成する過程において副産物的に生じたpH応答しない応答ガラスを比較電極に使用することが試みられている。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and has an object to provide a reference electrode that does not have a liquid junction and has sufficient physical strength for practical use.
As a similar technique, for example, as shown in Patent Document 1, an attempt has been made to use a non-pH-responsive sensitive glass produced as a by-product in the process of producing the sensitive glass, in a reference electrode.

本発明は、本発明者らが鋭意検討した結果、前述した特許文献1に記載した応答ガラスとは全く異なる組成のガラス又はセラミックスであって、被検液と内部電極とを電気的に接続させることができ、かつ測定対象であるイオンには実質的に応答しないガラス又はセラミックスの作成に成功したことによって完成したものである。 The present invention was completed as a result of extensive research by the inventors, who succeeded in creating a glass or ceramic with a composition completely different from the responsive glass described in the aforementioned Patent Document 1, which can electrically connect the test liquid to the internal electrode and is substantially unresponsive to the ions to be measured.

すなわち、本発明に係る比較電極は、被検液と接する面が、3価又は4価を取り得る元素の酸化物を主成分とするガラス又はセラミックスであって、イオン伝導性を有するガラス又はセラミックスで形成されているものである。 That is, the surface of the comparative electrode according to the present invention that comes into contact with the test liquid is made of glass or ceramics that mainly contains an oxide of an element that can be trivalent or tetravalent, and that has ion conductivity.

このような比較電極によれば、液絡部を設ける必要がないため、液絡部の汚れによるイオン濃度測定への影響をなくすことができる。また、比較電極の内部液を補充する手間が不要である。さらに、内部液が漏れ出すことによる被検液の汚染をもなくすことができる。さらに、前記導通部材の表面がガラス又はセラミックスで形成されているため、SAM膜を用いた比較電極に比べて物理的強度を大幅に向上することができる。 With such a comparison electrode, there is no need to provide a liquid junction, so the effect of contamination of the liquid junction on ion concentration measurement can be eliminated. In addition, there is no need to refill the internal liquid of the comparison electrode. Furthermore, contamination of the test liquid caused by leakage of the internal liquid can be eliminated. Furthermore, since the surface of the conductive member is made of glass or ceramics, the physical strength can be significantly improved compared to a comparison electrode using a SAM film.

より具体的には、前記金属が、テルル、ゲルマニウム及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1種以上であるものを挙げることができる。 More specifically, the metal may be at least one selected from the group consisting of tellurium, germanium, and boron.

本発明の具体的な実施態様としては、前記ガラス又は前記セラミックスが、前記ガラス又は前記セラミックスにイオン伝導性を付与する化合物を含有するものであり、前記化合物が、1価又は2価を取り得る元素の酸化物であるものを挙げることができる。より具体的には、前記1価又は2価を取り得る元素が、銀、リチウム及びナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含むものを挙げることができる。 Specific embodiments of the present invention include those in which the glass or ceramic contains a compound that imparts ionic conductivity to the glass or ceramic, and the compound is an oxide of an element that can be monovalent or divalent. More specifically, the element that can be monovalent or divalent includes at least one selected from the group consisting of silver, lithium, and sodium.

基準電位を安定させて、イオン濃度測定の精度を上げるという観点から、前記導通部材のイオン濃度に対する感度が40%以下であることが好ましい。 From the viewpoint of stabilizing the reference potential and increasing the accuracy of ion concentration measurement, it is preferable that the sensitivity of the conductive member to ion concentration is 40% or less.

本発明に係る比較電極によれば、液絡部を設ける必要がないため、液絡部の汚れによるイオン濃度測定への影響をなくすことができる。また、比較電極の内部液を補充する手間が不要である。さらに、内部液が漏れ出すことによる被検液の汚染をもなくすことができる。 The comparison electrode of the present invention does not require the provision of a liquid junction, and therefore can eliminate the effect of contamination of the liquid junction on ion concentration measurement. In addition, there is no need to refill the internal liquid of the comparison electrode. Furthermore, contamination of the test liquid caused by leakage of the internal liquid can be eliminated.

本発明の一実施形態に係るイオン濃度測定装置を示す模式図。1 is a schematic diagram showing an ion concentration measuring device according to an embodiment of the present invention; 本実施形態に係る比較電極を示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a comparison electrode according to the embodiment. 本発明の他の実施形態に係る導通部材の断面模式図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conductive member according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る電極構造を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing an electrode structure according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る電極構造を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing an electrode structure according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る電極構造を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing an electrode structure according to another embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る導通部材の性質を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the properties of a conductive member according to an embodiment of the present invention.

以下に、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施形態に係るイオン濃度測定装置100は、例えば、図1に示すように、被検液Sに含まれる特定のイオン濃度の変化を電位変化として検出する測定電極1と、該測定電極に対する基準電位を出力する比較電極2と、これら測定電極1及び比較電極2からの出力値に基づいてイオン濃度を算出する算出部3と、該算出部3によって算出されたイオン濃度を表示する表示部4等を備えるものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1 , the ion concentration measuring device 100 according to this embodiment includes a measurement electrode 1 that detects changes in the concentration of a specific ion contained in a sample liquid S as a change in potential, a comparison electrode 2 that outputs a reference potential for the measurement electrode, a calculation unit 3 that calculates the ion concentration based on output values from the measurement electrode 1 and the comparison electrode 2, and a display unit 4 that displays the ion concentration calculated by the calculation unit 3.

前記測定電極1は、例えば、銀/塩化銀等からなる作用極11(測定電極用内部電極ともいう。)と、該作用極11及び測定電極用内部液12を内部に収容する円筒状の測定電極用筐体13とを備えるものであり、前記測定電極用筐体13の被検液Sと接する部分が、前記特定のイオン濃度に応答せず、測定対象となる特定のイオンに応答する応答ガラス14で形成されたガラス電極である。 The measurement electrode 1 comprises a working electrode 11 (also called the internal electrode for the measurement electrode) made of, for example, silver/silver chloride, etc., and a cylindrical housing for the measurement electrode 13 that contains the working electrode 11 and the internal liquid for the measurement electrode 12 inside. The portion of the housing for the measurement electrode 13 that comes into contact with the test liquid S is a glass electrode formed of responsive glass 14 that does not respond to the specific ion concentration but responds to the specific ion to be measured.

前記比較電極2は、図1又は図2に示すように、例えば、銀/塩化銀等からなる比較極21(比較電極用内部電極ともいう。)と、該比較極21及び比較電極用内部液22を内部に収容する円筒状の比較電極用筐体23とを備えるものであり、前記比較電極用筐体23の被検液Sと接する部分が、前記被検液Sと前記比較電極用内部液22とを電気的に接続させる(すなわち、前記被検液Sと内部電極である前記比較極21とを電気的に接続する)導通部材24によって形成されたものである。 As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the comparison electrode 2 includes a comparison electrode 21 (also called an internal electrode for the comparison electrode) made of, for example, silver/silver chloride, and a cylindrical case for the comparison electrode 23 that contains the comparison electrode 21 and the internal liquid for the comparison electrode 22. The portion of the case for the comparison electrode 23 that comes into contact with the test liquid S is formed by a conductive member 24 that electrically connects the test liquid S and the internal liquid for the comparison electrode 22 (i.e., electrically connects the test liquid S and the comparison electrode 21, which is an internal electrode).

前記算出部3は、例えば、前記測定電極1から出力される電位と前記比較電極2から出力される電位との電位差を算出し、算出された電位差と予め得た検量線等とに基づいて前記特定のイオンの濃度を算出するものであり、具体的には、CPUやメモリ、通信ポートなどから構成されたデジタル回路と、バッファーや増幅器などを具備するアナログ回路と、これらデジタル回路とアナログ回路とを仲立ちするADコンバータ、DAコンバータなどを具備した情報処理回路である。そして、前記メモリに記憶させた所定のプログラムにしたがってCPUやその周辺機器が協働することにより、この情報処理回路が算出部3としての機能を発揮するようにしてある。 The calculation unit 3, for example, calculates the potential difference between the potential output from the measurement electrode 1 and the potential output from the reference electrode 2, and calculates the concentration of the specific ion based on the calculated potential difference and a previously obtained calibration curve, etc. Specifically, it is an information processing circuit that includes a digital circuit composed of a CPU, memory, communication port, etc., an analog circuit equipped with a buffer and amplifier, etc., and an AD converter, DA converter, etc. that mediate between the digital circuit and the analog circuit. The CPU and its peripheral devices work together according to a predetermined program stored in the memory, so that this information processing circuit functions as the calculation unit 3.

しかして、前記導通部材24は、イオン伝導性を有し、かつ前記特定のイオンに対して実質的に応答しない不感応ガラスによって形成されているものである。
実質的に応答しないとの定義は、求められるイオン濃度測定の精度にもよるが、前記特定のイオンに対する感度が40%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましく、10%以下であることが特に好ましい。
感度は、前記特定のイオン濃度と電位変化との関係を示す係数を用いて算出することができるものであり、例えば、前記特定のイオンが水素イオンである場合には、以下のような式1に基づいて求めることができる。
The conductive member 24 is made of an insensitive glass that has ion conductivity and is substantially unresponsive to the specific ions.
The definition of "substantially no response" depends on the required accuracy of ion concentration measurement, but it is preferable that the sensitivity to the specific ion is 40% or less, more preferably 30% or less, and particularly preferably 10% or less.
The sensitivity can be calculated using a coefficient that indicates the relationship between the specific ion concentration and the change in potential. For example, when the specific ion is a hydrogen ion, the sensitivity can be calculated based on the following formula 1.

Figure 0007523066000001
Figure 0007523066000001

本実施形態に係る導通部材24を形成する不感応ガラスは、より具体的には3価又は4価を取り得る元素の酸化物を主成分とするものである。
ここでガラスとは、その一部が結晶化している結晶化ガラスをも含むものである。
また主成分とは、不感応ガラス全体に対する含有量が50mol%以上であることを意味する。
More specifically, the insensitive glass forming the conductive member 24 according to this embodiment is mainly composed of an oxide of an element that can be trivalent or tetravalent.
Here, the glass includes glass-ceramics, which is partially crystallized.
The term "main component" means that the content of the component in the entire insensitive glass is 50 mol % or more.

前記不感応ガラスは、3価又は4価を取り得る元素の酸化物をその骨格の主成分(主骨格)として含有するものである。前記3価又は4価を取り得る元素としては、例えば、周期表の第13族元素~第16族に含まれる元素が好ましく、より具体的にはテルル(Te)、ゲルマニウム(Ge)、ホウ素(B)及びリン(P)からなる群より選ばれる1種以上の金属を含有することが好ましい。 The insensitive glass contains an oxide of an element that can be trivalent or tetravalent as the main component (main skeleton) of its skeleton. The element that can be trivalent or tetravalent is preferably, for example, an element included in Groups 13 to 16 of the periodic table, and more specifically, it is preferable that the glass contains one or more metals selected from the group consisting of tellurium (Te), germanium (Ge), boron (B), and phosphorus (P).

前記不感応ガラスにおける、前記3価又は4価を取り得る元素の酸化物の含有量は、60mol%以上85mol%以下であることが好ましく、70mol%以上85mol%以下であることがより好ましく、75mol%以上80mol%以下であることが特に好ましい。 The content of the oxide of the element that can be trivalent or tetravalent in the insensitive glass is preferably 60 mol% or more and 85 mol% or less, more preferably 70 mol% or more and 85 mol% or less, and particularly preferably 75 mol% or more and 80 mol% or less.

前記不感応ガラスは、該不感応ガラスに対してイオン伝導性を付与する化合物を含有するものであることが好ましい。前記化合物としては、例えば、1価又は2価を取り得る元素の酸化物を挙げることができる。前記不感応ガラスにイオン伝導性を付与するためには、ガラス骨格内を動き回りやすい大きさのイオンを生じる元素であることが好ましく、例えば、1976年にシャノンによって定義された有効イオン半径(6配位時)が-0.38Å以上1.20Å以下の範囲のものが好ましい。前記1価又は2価を取り得る元素としては、例えば、第1族のアルカリ金属又は第11族の戦記金属元素であることが好ましく、より具体的には、銀(Ag)、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、フッ素(F)、水素(H)及び銅(Cu)からなる群より選ばれる1種以上の金属元素を含有することが好ましい。 The insensitive glass preferably contains a compound that imparts ionic conductivity to the insensitive glass. Examples of the compound include oxides of elements that can be monovalent or divalent. In order to impart ionic conductivity to the insensitive glass, the compound is preferably an element that generates ions of a size that can easily move around in the glass skeleton, and is preferably an element with an effective ionic radius (at six coordinated positions) defined by Shannon in 1976 in the range of -0.38 Å to 1.20 Å. The element that can be monovalent or divalent is preferably, for example, an alkali metal of Group 1 or a tantalum metal element of Group 11, and more specifically, it is preferably one or more metal elements selected from the group consisting of silver (Ag), lithium (Li), sodium (Na), fluorine (F), hydrogen (H) and copper (Cu).

前記不感応ガラスにおける、前記1価又は2価を取り得る元素の酸化物の含有量は、15mol%以上30mol%以下であることが好ましく、より好ましくは、20mol%以上25mol%以下である。15mol%以上とすることによって、不感応ガラスに十分なイオン伝導性を付与することができるので好ましい。また、30mol%以下とすることによって、不感応ガラスをよりガラス化しやすくすることができるので好ましい。 The content of the oxide of the element capable of taking a valence of one or two in the insensitive glass is preferably 15 mol% or more and 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or more and 25 mol% or less. By making it 15 mol% or more, it is possible to impart sufficient ionic conductivity to the insensitive glass, which is preferable. Also, by making it 30 mol% or less, it is possible to make the insensitive glass easier to vitrify, which is preferable.

前記不感応ガラスのイオン伝導性はイオン濃度測定のノイズを抑えるという観点から、高いことが好ましい。このイオン伝導性は、例えば、比抵抗を用いて評価することができるものである。より具体的には、前記不感応ガラスは、測定電極に用いられている応答ガラスと同等の比抵抗を有するものであることが好ましい。より具体的には、前記ガラスの比抵抗は、×1012Ωcmオーダー以下であることが好ましく、×1010Ωcmオーダー以下であることがより好ましく、×10Ωcmオーダー以下であることが特に好ましい。 The ionic conductivity of the insensitive glass is preferably high from the viewpoint of suppressing noise in ion concentration measurement. This ionic conductivity can be evaluated, for example, using resistivity. More specifically, the insensitive glass preferably has a resistivity equivalent to that of the responsive glass used in the measurement electrode. More specifically, the resistivity of the glass is preferably on the order of ×10 12 Ωcm or less, more preferably on the order of ×10 10 Ωcm or less, and particularly preferably on the order of ×10 8 Ωcm or less.

前述した不感応ガラスは、例えば、以下のような手順及び方法で製造することができる。
3価又は4価を取り得る元素の酸化物と、1価又は2価を取り得る元素の酸化物とを所定の割合で混合し、この混合物を800℃~1200℃前後の高温で溶融してから急冷加圧した後、200℃~500℃前後の温度でアニールさせることにより不感応ガラスを得る。
The above-mentioned insensitive glass can be produced, for example, by the following procedure and method.
An oxide of an element that can be trivalent or tetravalent and an oxide of an element that can be monovalent or divalent are mixed in a predetermined ratio, and the mixture is melted at a high temperature of about 800°C to 1200°C, rapidly cooled and pressurized, and then annealed at a temperature of about 200°C to 500°C to obtain an insensitive glass.

前述したようにして製造した不感応ガラスを、比較電極用筐体23の導通部材24として使用する方法としては、例えば、筒状の支持管ガラスの先端部に応答ガラスを接合して製造される測定電極用筐体13と同様の方法で作成することができる。具体的に説明すると、前記不感応ガラスを溶融状態にしておき、そこに筒状の支持管ガラスの先端部を浸漬した後、所定速度で支持管ガラスを引き上げながらブロー成形することにより、前記不感応ガラスを略半球状をなす形状に成形する方法を挙げることができる。 The insensitive glass manufactured as described above can be used as the conductive member 24 of the reference electrode housing 23 in the same manner as the measurement electrode housing 13, which is manufactured by joining a responsive glass to the tip of a cylindrical support tube glass. To be more specific, the insensitive glass is kept in a molten state, the tip of the cylindrical support tube glass is immersed in the molten glass, and the support tube glass is pulled up at a predetermined speed while being blown to form the insensitive glass into a substantially hemispherical shape.

このように構成した比較電極2によれば、前記導通部材24がイオン伝導性を有するものであるので、液絡部を設ける必要がない。
その結果、液絡部が汚れで詰まってしまうことによるイオン濃度測定への影響をなくすことができる。また、液絡部から比較電極用内部液22が漏れ出すことによる被検液Sの汚染をもなくすことができる。さらに、比較電極用内部液22を補充する手間が不要である。
In the comparative electrode 2 thus constructed, since the conductive member 24 has ion conductivity, there is no need to provide a liquid junction.
As a result, it is possible to eliminate the influence on the ion concentration measurement caused by the liquid junction being clogged with dirt, and it is also possible to prevent the contamination of the test solution S caused by the reference electrode internal liquid 22 leaking from the liquid junction. Furthermore, the effort of refilling the reference electrode internal liquid 22 is not required.

前記導通部材が測定対象である特定のイオンに対して実質的に応答しないものであるので、比較電極から出力される基準電位を安定させることができる。
前記ガラスが、例えば、応答ガラスに含まれているケイ素(Si)、ビスマス(Bi)、鉄(Fe)等の酸化物を含まないものとすることができるので、特定のイオン、特に水素イオンに対する感度を小さく抑えることができる。
Since the conductive member is substantially unresponsive to the specific ion to be measured, the reference potential output from the reference electrode can be stabilized.
Since the glass can be free of oxides of, for example, silicon (Si), bismuth (Bi), iron (Fe), and the like, which are contained in the sensitive glass, the sensitivity to specific ions, particularly hydrogen ions, can be reduced.

本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態では、導通部材が不感応ガラスで形成されているものについて説明したが、前記導通部材が同様の組成を有する不感応セラミックスで形成されていても良い。この場合には、不感応セラミックスが液体を透過させないものである必要がある。
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, in the above embodiment, the conductive member is made of insensitive glass, but the conductive member may be made of insensitive ceramics having a similar composition, in which case the insensitive ceramics must be impermeable to liquids.

前記不感応ガラス又は不感応セラミックスには、前述した3価又は4価を取り得る元素の酸化物及び1価又は2価を取り得る元素の酸化物以外にも、添加物を含有していてもよい。この添加物としては、アルカリ塩等を挙げることができる。前記アルカリ塩等としては、例えば、塩化銀(AgCl)などのハロゲン化アルカリや硝酸銀(AgNO)等を挙げることができる。 The insensitive glass or insensitive ceramic may contain additives other than the oxides of the elements that can be trivalent or tetravalent and the oxides of the elements that can be monovalent or divalent. Examples of the additives include alkali salts. Examples of the alkali salts include alkali halides such as silver chloride (AgCl) and silver nitrate (AgNO 3 ).

また、前記導通部材全体が前記不感応ガラス又は前記不感応セラミックスによって形成されているものに限らず、前記導通部材の表面のみが、前述した不感応ガラス又は不感応セラミックスで形成されているものであっても良い。導通部材の表面のみが前述した不感応ガラス又は不感応セラミックスで形成されているものについて以下に説明する。 The conductive member is not limited to being entirely made of the insensitive glass or insensitive ceramics, and only the surface of the conductive member may be made of the insensitive glass or insensitive ceramics. A conductive member in which only the surface is made of the insensitive glass or insensitive ceramics will be described below.

この場合には、前記導通部材24′は、例えば、図3に示すように、基板241′と、この基板の表面に形成された不感応層242′とを備えている。前記基板241′は、導電性のある物質からなるものであればよく、例えば、SUSなどの金属からなるものを挙げることができる。前記不感応層242′は、前述したような不感応ガラス又は不感応セラミックスからなるものである。 In this case, the conductive member 24' comprises, for example, a substrate 241' and an insensitive layer 242' formed on the surface of the substrate, as shown in FIG. 3. The substrate 241' may be made of any conductive material, such as a metal such as SUS. The insensitive layer 242' is made of the insensitive glass or insensitive ceramics as described above.

このような導通部材24′の製造方法としては、例えば、前記実施形態で説明したようにして作製した不感応ガラス又は不感応セラミックスを粉砕し、これをSUS等で形成された基板241′上に堆積させ、600℃~700℃で2時間程度加熱することによって基板241′上に不感応層242′を形成する方法を挙げることができる。 As a method for manufacturing such a conductive member 24', for example, the insensitive glass or insensitive ceramics prepared as described in the above embodiment is crushed, deposited on a substrate 241' made of SUS or the like, and heated at 600°C to 700°C for about 2 hours to form an insensitive layer 242' on the substrate 241'.

また、他の方法としては、水とポリビニルアルコール(PVA)の混合液に前述した不感応ガラスの破砕物を溶解した溶液中に基板241′を浸し又は塗布して乾燥させた後に、600℃~700℃前後の温度で焼成することによって基板241′上に不感応ガラス又は不感応セラミックスからなる不感応層242′を形成する湿式法を挙げることができる。この湿式法の場合には、基板241′を浸して乾燥させる工程を複数回繰り返しても良い。水とポリビニルアルコールとの配合比は、不感応ガラスの組成や実験条件などによって適宜変更することが可能である。また、ポリビニルアルコールの代わりにポリビニルピロリドン等の他の水溶性高分子を使用することも可能である。 Another method is a wet method in which the substrate 241' is immersed or coated in a solution in which the crushed pieces of the insensitive glass described above are dissolved in a mixture of water and polyvinyl alcohol (PVA), dried, and then baked at a temperature of about 600°C to 700°C to form an insensitive layer 242' made of insensitive glass or insensitive ceramics on the substrate 241'. In the case of this wet method, the process of immersing the substrate 241' and drying it may be repeated multiple times. The mixing ratio of water to polyvinyl alcohol can be changed as appropriate depending on the composition of the insensitive glass, the experimental conditions, etc. Also, other water-soluble polymers such as polyvinylpyrrolidone can be used instead of polyvinyl alcohol.

基板241′と、この基板の表面に形成された不感応層242′とを備える導通部材24′の基板241′は、前述したようにSUS等からなる一枚の金属板であっても良いし、金属板の表面に銀などの他の金属を含有する層を積層したものであっても良い。不感応層242′は基板241′の両面に形成されていても良いし、被検液と接する面となる側の表面のみに形成されていてもよい。 The substrate 241' of the conductive member 24', which comprises a substrate 241' and an insensitive layer 242' formed on the surface of the substrate, may be a single metal plate made of SUS or the like as described above, or may be a metal plate with a layer containing another metal such as silver laminated on the surface. The insensitive layer 242' may be formed on both sides of the substrate 241', or may be formed only on the surface that comes into contact with the test liquid.

前記実施形態では、測定電極及び比較電極が内部液を備えたものを説明したが、内部液は必ずしも必要でなく、応答ガラス又は導通部材に内部電極(作用極又は比較極)が直接触れるように配置されているものとしても良い。このように内部液を使用しないものとすれば、測定電極及び比較電極を従来よりも小型化することが可能である。また、測定電極として、SUSを酸化処理したイオン応答膜などを使用するものとすれば、測定電極及び比較電極の物理的強度をより向上することができるので、従来のイオン濃度測定装置では測定が難しい高圧条件下においても安定したイオン濃度測定が可能になる。 In the above embodiment, the measurement electrode and the comparison electrode are described as having an internal liquid, but the internal liquid is not necessarily required, and the internal electrode (working electrode or comparison electrode) may be arranged so as to be in direct contact with the response glass or the conductive member. By not using the internal liquid in this way, it is possible to make the measurement electrode and the comparison electrode smaller than before. In addition, if an ion-responsive membrane made of oxidized SUS is used as the measurement electrode, the physical strength of the measurement electrode and the comparison electrode can be further improved, making it possible to perform stable ion concentration measurement even under high pressure conditions where measurement is difficult with conventional ion concentration measurement devices.

さらに、内部液を備えない測定電極及び比較電極とすることによって、例えば図4~図6に示すような電極構造を採用することも可能である。図4~図6に記載の電極について、以下に説明する。図4~図6における太い矢印は、測定電極又は比較電極に対して被検液Tが供給される側を示すためのものである。 Furthermore, by using a measurement electrode and a comparison electrode that do not have an internal liquid, it is possible to adopt an electrode structure such as that shown in Figures 4 to 6. The electrodes shown in Figures 4 to 6 are described below. The thick arrows in Figures 4 to 6 indicate the side to which the test liquid T is supplied to the measurement electrode or comparison electrode.

図4(a)に示す電極は、筒状の筐体Aと、この筐体Aの側壁又は底壁などに形成された貫通孔Hを塞ぐように筐体Aの外面に取り付けられた応答ガラス14及び導通部材24と、これら応答ガラス14又は導通部材24をそれぞれ算出部3などに電気的に接続する金属線Wと、応答ガラス14又は導通部材24と各金属線Wとを接続する導電ペーストなどからなる接続部材Bとを備える複合電極である。金属線Wは貫通孔Hを介して筐体の内部に引き込まれているので、筐体Aの内部で、これら金属線W同士が互いに接触しないように筐体A内部のスペースを仕切る仕切部材Dをさらに備えるようにしてある。 The electrode shown in FIG. 4(a) is a composite electrode that includes a cylindrical housing A, a response glass 14 and a conductive member 24 attached to the outer surface of the housing A so as to cover a through hole H formed in the side wall or bottom wall of the housing A, metal wires W that electrically connect the response glass 14 or the conductive member 24 to the calculation unit 3, and a connection member B made of a conductive paste or the like that connects the response glass 14 or the conductive member 24 to each metal wire W. Since the metal wires W are drawn into the inside of the housing through the through holes H, a partition member D is further provided that partitions the space inside the housing A so that the metal wires W do not come into contact with each other inside the housing A.

筐体Aの材質は特に限定されず、応答ガラス及び導通部材を取り付けられるものであれば良い。
金属線Wとしては、例えば、銀(Ag)、銅(Cu)、SUS、鉄(Fe)、白金(Pt)、金(Au)、アルミニウム(Al)、パラジウム(Pd)等を挙げることができる。
接続部材Bとしては、例えば、導電ペーストを用いることが好ましく、導電ペーストとしては、例えば、ガラスフリット、樹脂と金属とを含むもの、導電性高分子、金属そのものを使用することが考えられる。樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル等を挙げることができる。導電性高分子としては、ポリアセチレン類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリピロール類などを挙げることができる。導電ペーストに含有される金属としては、銀(Ag)、金(Au)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、炭素(C)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、SUS等を使用することが好ましい。
The material of the housing A is not particularly limited, and may be any material to which the response glass and conductive member can be attached.
Examples of the metal wire W include silver (Ag), copper (Cu), SUS, iron (Fe), platinum (Pt), gold (Au), aluminum (Al), and palladium (Pd).
As the connection member B, for example, a conductive paste is preferably used, and as the conductive paste, for example, glass frit, a paste containing resin and metal, a conductive polymer, or a metal itself can be used. As the resin, for example, polyethylene terephthalate (PET), acrylic, etc. can be mentioned. As the conductive polymer, polyacetylenes, polythiophenes, polyanilines, polypyrroles, etc. can be mentioned. As the metal contained in the conductive paste, it is preferable to use silver (Ag), gold (Au), palladium (Pd), platinum (Pt), carbon (C), copper (Cu), aluminum (Al), SUS, etc.

図4(a)では、筐体Aの内部に仕切部材Dを設けているが、これに替えて、各金属線Wを覆う筒状のカバーCを備えるようにしても良い。仕切部材DやカバーCはいずれも絶縁性のものであることが好ましい。
また、応答ガラス14と導通部材24とは互いに接触せず、被検液Tに触れやすい場所であれば、筐体Aの外表面のうち、どのような位置に配置されていてもよい。
なお、図4について説明した、筐体A、金属線W、接続部材Bなどの材質については、図5及び図6についても共通して使用することができる。
4A, a partition member D is provided inside the housing A, but instead of this, a cylindrical cover C may be provided to cover each metal wire W. Both the partition member D and the cover C are preferably insulating.
Furthermore, the response glass 14 and the conductive member 24 may be disposed at any position on the outer surface of the housing A as long as they are not in contact with each other and are easily touched by the test liquid T.
The materials of the housing A, the metal wires W, the connecting members B, and the like described with reference to FIG. 4 can also be used in common with FIG. 5 and FIG.

図5は、支持体Sの壁に形成された貫通孔H′を塞ぐように取り付けられた応答ガラス14又は導通部材24と、応答ガラス14又は導通部材24を算出部3に電気的に接続するための接続部材Bとを備える測定電極1′又は比較電極2′を示している。貫通孔H′を介して応答ガラス14又は導通部材24に接するように接続部材Bである導電ペーストなどを支持体Sの表面に塗布することによって応答ガラス14又は導通部材24を算出部3などに電気的に接続することができるので、図4に示すように金属線Wを使用する場合に比べて測定電極1′又は比較電極2′の製造工程を単純化することができる。支持体Sの材質は、前述した筐体Aと同じく、特に限定されず、応答ガラスや導通部材を取り付けることができるものであればよい。 Figure 5 shows a measurement electrode 1' or a comparison electrode 2' that includes a response glass 14 or a conductive member 24 attached to cover a through hole H' formed in the wall of the support S, and a connection member B for electrically connecting the response glass 14 or the conductive member 24 to the calculation unit 3. The response glass 14 or the conductive member 24 can be electrically connected to the calculation unit 3 by applying a conductive paste or the like, which is the connection member B, to the surface of the support S so as to contact the response glass 14 or the conductive member 24 through the through hole H'. This simplifies the manufacturing process of the measurement electrode 1' or the comparison electrode 2' compared to the case where a metal wire W is used as shown in Figure 4. The material of the support S is not particularly limited, as with the housing A described above, and may be any material that can be used to attach the response glass or the conductive member.

図6(a)は、被検液Tを内部に貯留する測定セルEの側壁又は底壁に形成された貫通孔H″を塞ぐように測定セルEの内面に取り付けられた応答ガラス14又は導通部材24と、これら応答ガラス14又は導通部材24をそれぞれ算出部3などに電気的に接続する金属線Wと、応答ガラス14又は導通部材24と各金属線Wとを接続する導電ペーストなどからなる接続部材Bとを備え、前記金属線Wが前記貫通孔H″を介して測定セルEの外側に引き出されている測定電極1″及び比較電極2″を表している。
測定セルEには、図6(a)に示すように、測定電極1″と比較電極2″の両方が取り付けられていても良いし、どちらか一方のみが取り付けられているものとしても良い。
FIG. 6( a ) shows a measurement electrode 1 ″ and a comparison electrode 2 ″, which are provided with a response glass 14 or a conductive member 24 attached to the inner surface of a measurement cell E storing a test liquid T therein so as to cover a through hole H ″ formed in a side wall or bottom wall of the measurement cell E, metal wires W electrically connecting the response glass 14 or the conductive member 24 to a calculation unit 3 or the like, and a connection member B made of a conductive paste or the like connecting the response glass 14 or the conductive member 24 to each metal wire W, and the metal wires W are led out to the outside of the measurement cell E via the through hole H ″.
As shown in FIG. 6(a), the measuring cell E may be provided with both a measuring electrode 1'' and a reference electrode 2'', or with only one of them.

図6(b)は、図6(a)の測定電極1″又は比較電極2″の構成要素から金属線Wを省き、金属線Wの代わりに導電ペーストなどの接続部材Bを測定セルEの表面に塗布して算出部3等との導通をはかった測定電極1a″又は比較電極2a″を示している。 Figure 6 (b) shows a measurement electrode 1a" or a comparison electrode 2a" in which the metal wire W is omitted from the components of the measurement electrode 1" or the comparison electrode 2" in Figure 6 (a), and instead of the metal wire W, a connection member B such as a conductive paste is applied to the surface of the measurement cell E to establish electrical continuity with the calculation unit 3, etc.

前述した不感応ガラス又は不感応セラミックスは、水素イオンだけでなく、他の様々なイオンに対しても応答しないので、これら不感応ガラス又は不感応セラミックスを導通部材に使用した比較電極は、水素イオンだけでなく、他の様々な種類のイオン濃度測定装置に適用することが可能である。 The insensitive glass or insensitive ceramics described above do not respond to hydrogen ions or various other ions, so a comparison electrode that uses insensitive glass or insensitive ceramics as a conductive member can be applied to various other types of ion concentration measurement devices, not just hydrogen ions.

測定電極と比較電極との他に、白金や塩化銀等で形成された金属線からなる疑似極を備える3極式のイオン濃度測定装置としても良い。
疑似極を備える3極式のイオン濃度測定装置とすることによって、測定電極と疑似極との間の電位差及び比較電極と疑似極との間の電位差を測定し、これら2つの電位差の和を算出して測定電極と比較電極との間の電位差を測定することができる。その結果、測定電極と比較電極との間の起電力の差を増幅させる増幅器への負荷を低減することができる。
また、測定電極又は比較電極について、それぞれと疑似電極との電位差を測定するので、応答ガラス又は導通部材の電気抵抗が大きい場合であっても、測定電極と比較電極との間の電位差を安定して測定することができる。
さらに、測定電極と疑似電極との間でのみ逆電圧をかけることが可能であるので、比較電極による基準電位を変化させることなく、測定電極の汚れを抑えることができる。 その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、種々の変形や実施形態の組合せを行ってもかまわない。
The ion concentration measuring device may be a three-electrode type having a pseudo-electrode made of a metal wire made of platinum, silver chloride or the like in addition to the measuring electrode and the reference electrode.
By using a three-electrode ion concentration measuring device having a pseudo electrode, the potential difference between the measurement electrode and the pseudo electrode and the potential difference between the reference electrode and the pseudo electrode can be measured, and the potential difference between the measurement electrode and the reference electrode can be measured by calculating the sum of these two potential differences. As a result, the load on the amplifier that amplifies the electromotive force difference between the measurement electrode and the reference electrode can be reduced.
In addition, since the potential difference between the measurement electrode or comparison electrode and the pseudo electrode is measured, the potential difference between the measurement electrode and the comparison electrode can be stably measured even if the electrical resistance of the response glass or conductive member is large.
Furthermore, since a reverse voltage can be applied only between the measurement electrode and the pseudo electrode, contamination of the measurement electrode can be suppressed without changing the reference potential of the comparison electrode. In addition, various modifications and combinations of the embodiments may be made as long as they are not contrary to the spirit and scope of the present invention.

以下に実施例を挙げて、本発明に係る比較電極についてより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The comparative electrode according to the present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.

実施例1
不感応ガラスにイオン電導性を付与する化合物としてAgO、ガラスの主成分としてTeOを含有するガラスを作成した。具体的には、表1に示すように、ガラス中に含まれるAgOの含有量とTeOの含有量とを様々に変化させた複数種類のガラスを以下の表1の通り作成した。以下表1中に示す不感応ガラスの組成は、例えば、20Ag80Teと記載されているサンプルは、ガラス全体に対するAgOの含有量が20mol%であり、TeOの含有量が80mol%であるものを示している。これらの不感応ガラスは、溶融急冷法を用いて作成した。900℃で1時間加熱して材料を溶融させた後、200℃まで急冷し、200℃で1時間アニールさせた。最後に、表面を研磨して整えることによって不感応ガラスを得た。
表1の結果から、今回作成した組成の不感応ガラスはすべてガラス化できることが確認できた。
Example 1
Glass containing Ag 2 O as a compound that gives ion conductivity to the insensitive glass and TeO 2 as the main component of the glass was prepared. Specifically, as shown in Table 1, a plurality of types of glass were prepared by varying the contents of Ag 2 O and TeO 2 contained in the glass as shown in Table 1 below. The composition of the insensitive glass shown in Table 1 below is, for example, a sample described as 20Ag80Te indicates that the content of Ag 2 O relative to the entire glass is 20 mol % and the content of TeO 2 is 80 mol %. These insensitive glasses were prepared using a melt quenching method. The material was melted by heating at 900 ° C for 1 hour, then quenched to 200 ° C, and annealed at 200 ° C for 1 hour. Finally, the surface was polished and adjusted to obtain the insensitive glass.
From the results in Table 1, it was confirmed that all of the insensitive glasses with the compositions prepared this time could be vitrified.

Figure 0007523066000002
Figure 0007523066000002

次にこれらガラスを使用して、pHへの応答性(イオン濃度に対する感度)と比抵抗をそれぞれ調べた。
感度については、これらガラスを応答膜として用いた測定電極と、液絡部を備える従来の比較電極であるダブルジャンクション形比較電極(2565A-10T、堀場製作所製)とを用いて、pH4、pH7及びpH9の各標準液間での電位差を繰り返し測定し、pHに対する電位変化を測定することによって調べた。比抵抗については、日置電機株式会社製の超絶縁計で測定した。これらガラスの感度及び比抵抗の測定結果を図7に示す。
Next, these glasses were used to examine their pH response (sensitivity to ion concentration) and resistivity.
The sensitivity was investigated by repeatedly measuring the potential difference between standard solutions of pH 4, pH 7, and pH 9 using a measurement electrode using these glasses as a response membrane and a double junction type reference electrode (2565A-10T, manufactured by Horiba, Ltd.), which is a conventional reference electrode equipped with a liquid junction, and measuring the potential change with respect to pH. The resistivity was measured using a super insulation meter manufactured by Hioki E.E. Corporation. The measurement results of the sensitivity and resistivity of these glasses are shown in Figure 7.

この図7の結果から、この実施例で作成したすべてのガラスについてpHに対する感度が顕著に下がっており、不感応ガラスとして使用可能であることがわかった。より精度の高いオン濃度測定装置における比較電極に使用する場合には、感度が30%以下であり、比抵抗が×1010Ωcm以下であることが好ましいので、これら不感応ガラスの中でも、特に、AgOの含有量が21mol%以上23mol%の範囲であり、TeOの含有量が77mol%以上79mol%以下の範囲であるものが好ましいことが分かる。
なお、この実施例1では、溶解温度が900℃であり、アニール温度が200℃の場合について記載したが、溶解温度及びアニール温度については、ガラスの組成によってガラス化しやすい温度に適宜変更することが可能である。
From the results of Fig. 7, it was found that the sensitivity to pH was significantly reduced for all glasses prepared in this example, and that they could be used as insensitive glasses. When used as a reference electrode in a more accurate ON concentration measuring device, it is preferable that the sensitivity is 30% or less and the resistivity is ×10 10 Ωcm or less. Therefore, it is found that, among these insensitive glasses, those with an Ag 2 O content in the range of 21 mol% to 23 mol% and a TeO 2 content in the range of 77 mol% to 79 mol% are particularly preferable.
In this Example 1, the melting temperature is 900° C. and the annealing temperature is 200° C. However, the melting temperature and the annealing temperature can be appropriately changed to temperatures that facilitate vitrification depending on the glass composition.

実施例2
図7ではpH感度が39であった25Ag75Teについて、研磨後にさらに250℃又は275℃で24時間加熱すると、以下の表2に示すように、pH4-9間の感度がさらに小さくなり、いずれのサンプルにおいても30%以下になることが分かった。
Example 2
In FIG. 7, the pH sensitivity of 25Ag75Te was 39. When the sample was further heated at 250° C. or 275° C. for 24 hours after polishing, the sensitivity between pH 4 and 9 was further reduced, becoming 30% or less in all samples, as shown in Table 2 below.

Figure 0007523066000003
Figure 0007523066000003

実施例3
次に、導通部材の表面のみが不感応ガラスで形成されているサンプルを作成した。具体的には、SUS基板上にイオン電導性を付与する化合物としてAgO、ガラスの主成分としてTeOを含有する不感応ガラスを融着させ琺瑯ガラスとした。
また、砕いた不感応ガラスに添加物としてAgClを添加したものを融着させた場合についても実験を行った。AgClの添加量は、粉砕した不感応ガラス90質量%に対して、10質量%のAgClを添加するものとした。
これら琺瑯ガラスの作製条件は以下の通りである。
まず、SUSからなる基板上に、実施例1で作成した25Ag75Teを粉砕したものを堆積させ、これを640℃又は680℃で2時間焼成して、基板上に不感応ガラスを融着させた。
結果を以下の表3に示す。なお、表3中の*1は焼成温度が640℃の場合を、*2は焼成温度が680℃の場合を、それぞれ示している。
Example 3
Next, a sample was prepared in which only the surface of the conductive member was made of insensitive glass. Specifically, insensitive glass containing Ag2O as a compound imparting ionic conductivity and TeO2 as the main component of the glass was fused onto a SUS substrate to form enamel glass.
In addition, an experiment was also carried out on the case where crushed insensitive glass was fused with AgCl added as an additive, in which 10% by mass of AgCl was added to 90% by mass of the crushed insensitive glass.
The conditions for producing these enamel glasses are as follows:
First, the crushed 25Ag75Te prepared in Example 1 was deposited on a substrate made of SUS, and this was fired at 640° C. or 680° C. for 2 hours to fuse the insensitive glass onto the substrate.
The results are shown in Table 3 below. In Table 3, *1 indicates the case where the firing temperature was 640° C., and *2 indicates the case where the firing temperature was 680° C.

Figure 0007523066000004
Figure 0007523066000004

この表3の結果から、実施例3で作成したいずれの琺瑯ガラスにおいても、pH4-9間の感度が不感応ガラス単独の場合よりも小さくなることが確認できた。また、焼成温度によっては、AgプレートよりもpH7-9間の感度が小さくなるものも得ることができた。
この実施例3では、SUS基板上に融着させた不感応ガラスの厚みを0.7mm程度となるようにしたが、この厚みを0.01mm程度まで薄くしても感度がpH4-9間の感度を20%~30%程度に抑えられることが確認されている。
さらに、不感応ガラスに添加物としてAgClを添加すると、さらに感度を小さく抑えられることが分かった。
なお、これら琺瑯ガラスのうち一部のガラスでは、焼成後に銀が析出しているものも観察されている。
From the results in Table 3, it was confirmed that the sensitivity between pH 4 and 9 was lower than that of the insensitive glass alone in any of the enamel glasses produced in Example 3. In addition, depending on the firing temperature, it was possible to obtain a glass having a lower sensitivity between pH 7 and 9 than the Ag plate.
In this Example 3, the thickness of the insensitive glass fused onto the SUS substrate was set to about 0.7 mm, but it has been confirmed that even if the thickness is reduced to about 0.01 mm, the sensitivity between pH 4 and 9 can be suppressed to about 20% to 30%.
Furthermore, it was found that the sensitivity could be further reduced by adding AgCl as an additive to the insensitive glass.
It has been observed that in some of these enamel glasses, silver precipitates after firing.

実施例4
実施例3では、粉砕した不感応ガラスを基材上に堆積して融着する方法で導通部材を作成したが、この実施例4では、基板上に不感応ガラスを溶解した溶液を塗布、乾燥した後に焼成することによって導通部材を作製した。
具体的な実験方法は以下の通りである。
粉砕して53μm以下に分級した不感応ガラス粉末0.1gを、イオン交換水3.5mlとポリビニルアルコール0.5gとを混合した混合液に溶解した溶液(スラリー)を作製し、この溶液を電動ピペッターで0.4ml計り取り、SUSからなる基板上に滴下後、60℃で1時間乾燥し焼成を行う湿式法を採用して、基板上に不感応層を形成した。焼成は640℃又は680℃で2時間行った。
このようにして作成した導通部材について、感度と比抵抗を測定した結果を以下の表4に示す。
Example 4
In Example 3, the conductive member was prepared by depositing crushed insensitive glass on a substrate and fusing it, whereas in Example 4, the conductive member was prepared by applying a solution of dissolved insensitive glass onto a substrate, drying it, and then firing it.
The specific experimental method is as follows.
A solution (slurry) was prepared by dissolving 0.1 g of insensitive glass powder, which had been crushed and classified to 53 μm or less, in a mixture of 3.5 ml of ion-exchanged water and 0.5 g of polyvinyl alcohol, and 0.4 ml of this solution was measured out with an electric pipetter and dropped onto a substrate made of SUS. The solution was then dried at 60° C. for 1 hour and baked to form an insensitive layer on the substrate using a wet method. The baking was performed at 640° C. or 680° C. for 2 hours.
The sensitivity and resistivity of the conductive member thus prepared were measured, and the results are shown in Table 4 below.

Figure 0007523066000005
Figure 0007523066000005

この表4の結果から、湿式法で作成した導通部材についても、感度が40%以下に抑えられており、比較電極の導通部材として十分に使用できるものであることが確認できた。
なお、この湿式法で作成した導通部材は、いずれも琺瑯ガラスとなっていたが、その表面にはAgの結晶が析出しているものも観察され、一部が結晶化した結晶化ガラスとなっている可能性がある。通常銀は立方晶であるが、銀の結晶として六方晶が析出した導通部材においては、立方晶の結晶が析出した導通部材よりも、さらに感度が低い傾向がみられた。
From the results in Table 4, it was confirmed that the sensitivity of the conductive member prepared by the wet method was suppressed to 40% or less, and that the conductive member was sufficiently usable as a conductive member for a comparison electrode.
All of the conductive members made by this wet method were enamel glass, but some were observed to have Ag crystals precipitated on the surface, which may have crystallized into glass. Normally, silver is a cubic crystal, but conductive members in which hexagonal crystals were precipitated as silver crystals tended to have lower sensitivity than conductive members in which cubic crystals were precipitated.

実施例5
組成をさまざまに変化させた不感応ガラスを表5に示すように作成した。表5中に示す不感応ガラスの組成は、表1と同様に、例えば、20Ag80Teと記載されているサンプルは、ガラス全体に対するAgOの含有量が20mol%であり、TeOの含有量が80mol%であるものを示している。
Example 5
Insensitive glasses with various compositions were prepared as shown in Table 5. The compositions of the insensitive glasses shown in Table 5 are the same as those in Table 1. For example, a sample described as 20Ag80Te indicates that the content of Ag2O in the entire glass is 20 mol % and the content of TeO2 is 80 mol %.

Figure 0007523066000006
Figure 0007523066000006

この表5の結果から、AgOとTeOとの組み合わせ以外にも、3価又は4価を取り得る元素の酸化物と1価又は2価を取り得る元素の酸化物とをさまざまに組み合わせた場合であっても、感度が低く比抵抗の小さい不感応ガラスを作成できることを確かめることができた。
特に、LiOとTeO、AgOとB、又はCuOとTeOを組み合わせたガラスは、この不感応ガラス単体で実施例3や実施例4に示したような琺瑯ガラスと同程度又はより小さい感度を示すことが確認された。
From the results in Table 5, it was confirmed that in addition to the combination of Ag 2 O and TeO 2 , insensitive glass with low sensitivity and low resistivity can be prepared even when oxides of elements that can be trivalent or tetravalent and oxides of elements that can be monovalent or divalent are variously combined.
In particular, it was confirmed that glasses combining Li 2 O and TeO 2 , Ag 2 O and B 2 O 3 , or CuO and TeO 2 exhibit sensitivity equivalent to or less than that of the enamel glasses shown in Examples 3 and 4, when used alone as insensitive glasses.

100・・・イオン濃度測定装置
1 ・・・測定電極
2 ・・・比較電極
24 ・・・導通部材

100: Ion concentration measuring device 1: Measuring electrode 2: Reference electrode 24: Conductive member

Claims (7)

内部電極と被検液とを電気的に接続する導通部材を備え、
前記導通部材の前記被検液と接する面が、3価又は4価を取り得る元素の酸化物を主成分とするガラス又はセラミックスであって、イオン伝導性を有するガラス又はセラミックスで形成されており、
前記ガラス又は前記セラミックスが、前記ガラス又は前記セラミックスにイオン伝導性を付与する化合物を含有するものであり、
前記化合物が、1価又は2価を取り得る元素の酸化物である比較電極。
a conductive member electrically connecting the internal electrode and the test liquid;
a surface of the conductive member in contact with the test liquid is made of glass or ceramics containing as a main component an oxide of an element that can be trivalent or tetravalent and has ion conductivity ;
the glass or the ceramic contains a compound that imparts ionic conductivity to the glass or the ceramic;
A reference electrode , wherein the compound is an oxide of an element which can be monovalent or divalent .
前記3価又は4価を取り得る元素が、テルル、ゲルマニウム及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含むものである、請求項1に記載の比較電極。 The comparative electrode according to claim 1, wherein the element capable of assuming a valence of three or four includes at least one selected from the group consisting of tellurium, germanium, and boron. 前記1価又は2価を取り得る元素が、銀、リチウム及びナトリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含むものである、請求項に記載の比較電極。 2. The comparative electrode according to claim 1 , wherein the element capable of being monovalent or divalent includes at least one element selected from the group consisting of silver, lithium, and sodium. 前記導通部材の水素イオン濃度に対する感度が40%以下である、請求項1乃至の何れか一項に記載の比較電極。 4. The comparative electrode according to claim 1, wherein the sensitivity of the conductive member to hydrogen ion concentration is 40% or less. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の比較電極を備えた複合電極。 A composite electrode comprising the reference electrode according to any one of claims 1 to 4 . 請求項1乃至のいずれか一項に記載の比較電極又は複合電極を備えたイオン濃度測定装置。 An ion concentration measuring device comprising the reference electrode or the composite electrode according to any one of claims 1 to 5 . 内部電極と被検液とを電気的に接続する導通部材を備え、
前記導通部材の前記被検液と接する面が、二酸化ケイ素を主成分としないガラス又はセラミックスであって、イオン伝導性を有するガラス又はセラミックスで形成されており、
前記ガラス又は前記セラミックスが、前記ガラス又は前記セラミックスにイオン伝導性を付与する化合物を含有するものであり、
前記化合物が、1価又は2価を取り得る元素の酸化物である比較電極。
a conductive member electrically connecting the internal electrode and the test liquid;
a surface of the conductive member in contact with the test liquid is made of glass or ceramics not mainly composed of silicon dioxide and has ion conductivity ;
the glass or the ceramic contains a compound that imparts ionic conductivity to the glass or the ceramic;
A reference electrode , wherein the compound is an oxide of an element which can be monovalent or divalent .
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