JP2001208723A - 定電位電解式アンモニアガスセンサー - Google Patents
定電位電解式アンモニアガスセンサーInfo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アンモニアガスに対する応答速度を向上する
こと。 【解決手段】 接液側に作用極が形成された気体透過性
隔膜により封止された窓を備えたセルに、塩化リチウム
を０．５モル以上２．０モル以下の濃度で溶解した電解
液、及び対極を収容し、塩化リチウムの濃度に対応する
ように応答速度を向上させることができる。
こと。 【解決手段】 接液側に作用極が形成された気体透過性
隔膜により封止された窓を備えたセルに、塩化リチウム
を０．５モル以上２．０モル以下の濃度で溶解した電解
液、及び対極を収容し、塩化リチウムの濃度に対応する
ように応答速度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、定電位電解方式を
利用したアンモニアガスセンサーに関する。
利用したアンモニアガスセンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】定電位電解式ガスセンサーは、接液側に
作用極が形成された気体透過性隔膜により封止された窓
を備えたセルに０．１モル程度の塩基性物質を溶解した
電解液、及び対極を収容し、前記作用極に一定の電位を
印加して構成されている。このように構成されたガスセ
ンサーによるアンモニアガスの検出は、隔膜を透過した
アンモニアが電解液に溶けこみ、アンモニアの濃度に対
応した水素イオンが発生し、この水素イオンが電極に拡
散することにより作用極で還元反応が生じるので、この
電解電流をセンサー出力として行われる。
作用極が形成された気体透過性隔膜により封止された窓
を備えたセルに０．１モル程度の塩基性物質を溶解した
電解液、及び対極を収容し、前記作用極に一定の電位を
印加して構成されている。このように構成されたガスセ
ンサーによるアンモニアガスの検出は、隔膜を透過した
アンモニアが電解液に溶けこみ、アンモニアの濃度に対
応した水素イオンが発生し、この水素イオンが電極に拡
散することにより作用極で還元反応が生じるので、この
電解電流をセンサー出力として行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アンモ
ニアガスに対する応答速度が十分とは言えないという問
題がある。本発明はこのような問題に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは応答性に優れた定
電位電解式アンモニアガスセンサーを提供することであ
る。
ニアガスに対する応答速度が十分とは言えないという問
題がある。本発明はこのような問題に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは応答性に優れた定
電位電解式アンモニアガスセンサーを提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、接液側に作用極が形成され
た気体透過性隔膜により封止された窓を備えたセルに、
塩化リチウムを０．５モル以上２．０モル以下の濃度で
溶解した電解液、及び対極を収容し、前記作用極に一定
の電位を印加してアンモニアガスの濃度に対応した電解
電流を測定信号とするようにした。
るために本発明においては、接液側に作用極が形成され
た気体透過性隔膜により封止された窓を備えたセルに、
塩化リチウムを０．５モル以上２．０モル以下の濃度で
溶解した電解液、及び対極を収容し、前記作用極に一定
の電位を印加してアンモニアガスの濃度に対応した電解
電流を測定信号とするようにした。
【０００５】
【作用】検出感度に変化を招くことなく、塩化リチウム
の濃度に比例して応答速度が向上する。
の濃度に比例して応答速度が向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図は、本発明の一実施
例を示すものであって、セル容器１には、後述する電解
液２を収容し、その１つの面には通孔３が穿設されお
り、ここに裏面に酸化白金（ＰｔＯ）や酸化ルテニウム
（ＰｕＯ2）の薄膜を反応性スパッタリング等により形
成して作用極４が作り付けられた通気性と撥水性を備え
たＰＴＦＥフィルム等の隔膜５を張設し、その外側をＯ
リング等のパッキング６を介してガス導入口７を有する
押さえ枠８により固定されている。
した実施例に基づいて説明する。図は、本発明の一実施
例を示すものであって、セル容器１には、後述する電解
液２を収容し、その１つの面には通孔３が穿設されお
り、ここに裏面に酸化白金（ＰｔＯ）や酸化ルテニウム
（ＰｕＯ2）の薄膜を反応性スパッタリング等により形
成して作用極４が作り付けられた通気性と撥水性を備え
たＰＴＦＥフィルム等の隔膜５を張設し、その外側をＯ
リング等のパッキング６を介してガス導入口７を有する
押さえ枠８により固定されている。
【０００７】また、セル容器１内には作用極４から一定
の距離を隔てて銀線からなる対極９と、銀線からなる参
照極１０が設けられている。これら作用極４、対極９、
及び参照極１０は、セル容器１と液密状態を維持するよ
うにして外部に引き出されて測定回路１１に接続され、
参照極１０の電位差を所定電位、例えば１００ミリＶ乃
至３００ミリＶに設定されている。なお、対極１０が参
照極を兼ねるいわゆる２極式のものにあっては、対極９
が所定電位に維持される。
の距離を隔てて銀線からなる対極９と、銀線からなる参
照極１０が設けられている。これら作用極４、対極９、
及び参照極１０は、セル容器１と液密状態を維持するよ
うにして外部に引き出されて測定回路１１に接続され、
参照極１０の電位差を所定電位、例えば１００ミリＶ乃
至３００ミリＶに設定されている。なお、対極１０が参
照極を兼ねるいわゆる２極式のものにあっては、対極９
が所定電位に維持される。
【０００８】電解液２は、定電位電解型ガスセンサーに
よりアンモニアガスを測定する場合に広く用いられてい
る塩化リチウムを、通常濃度０．１モルよりも高い０．
５乃至２．０モル程度を水に溶解させて調製されてい
る。なお、図中符号１２は電解液注入口、及び大気連通
口を兼ねる通孔を示す。
よりアンモニアガスを測定する場合に広く用いられてい
る塩化リチウムを、通常濃度０．１モルよりも高い０．
５乃至２．０モル程度を水に溶解させて調製されてい
る。なお、図中符号１２は電解液注入口、及び大気連通
口を兼ねる通孔を示す。
【０００９】この実施例において、アンモニアガスが隔
膜５を透過して、塩化リチウムの水溶液からなる電解液
２に溶け込むと、水素イオンが発生し、この水素イオン
の作用極４への拡散により作用極４での還元が生じて還
元電流がアンモニアガスの濃度として出力される。
膜５を透過して、塩化リチウムの水溶液からなる電解液
２に溶け込むと、水素イオンが発生し、この水素イオン
の作用極４への拡散により作用極４での還元が生じて還
元電流がアンモニアガスの濃度として出力される。
【００１０】ところで、電解液２を構成する塩化リチウ
ムの濃度と応答時間（規定濃度のアンモニアガスを注入
した時点から、還元電流飽和値の６０パーセントに到達
するまでの時間）との関係、及び塩化リチウムの濃度と
上記規定濃度のアンモニアガスに対するセンサー還元電
流値との関係を調査したとろころ、図２（イ）、（ロ）
に示したような結果となった。
ムの濃度と応答時間（規定濃度のアンモニアガスを注入
した時点から、還元電流飽和値の６０パーセントに到達
するまでの時間）との関係、及び塩化リチウムの濃度と
上記規定濃度のアンモニアガスに対するセンサー還元電
流値との関係を調査したとろころ、図２（イ）、（ロ）
に示したような結果となった。
【００１１】このことから、塩化リチウムの濃度を増加
させていくと、センサー出力、つまり検出感度に大きな
影響を与えることがなく、塩化リチウムの濃度に比例し
て１モル程度までは応答時間が短縮されることが判明し
た。
させていくと、センサー出力、つまり検出感度に大きな
影響を与えることがなく、塩化リチウムの濃度に比例し
て１モル程度までは応答時間が短縮されることが判明し
た。
【００１２】なお、塩化リチウムの濃度を２．０モル以
上、飽和状態まで高くしても同等の特性を得ることがで
きるが、無用な材料の消費となるので、経済的には好ま
しくはない。
上、飽和状態まで高くしても同等の特性を得ることがで
きるが、無用な材料の消費となるので、経済的には好ま
しくはない。
【００１３】上述の実施例においては、塩化リチウムを
電解物質として用いる場合について説明したが、他の物
質、例えば塩化カリウム（ＫＣｌ）の水溶液を電解液と
して使用する場合には、図３に示したように０．５乃至
１．０モル程度、つまり飽和溶解度限度の濃度に調整す
ると、塩化リチウムの場合と同様に応答速度の改善を図
ることができる。この場合には、１．０モル程度と少量
で限界が生じるので、特に経済性等を考慮した配慮は不
要である。
電解物質として用いる場合について説明したが、他の物
質、例えば塩化カリウム（ＫＣｌ）の水溶液を電解液と
して使用する場合には、図３に示したように０．５乃至
１．０モル程度、つまり飽和溶解度限度の濃度に調整す
ると、塩化リチウムの場合と同様に応答速度の改善を図
ることができる。この場合には、１．０モル程度と少量
で限界が生じるので、特に経済性等を考慮した配慮は不
要である。
【００１４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、接液側に作用極が形成された気体透過性隔膜により
封止された窓を備えたセルに、塩化リチウムを０．５モ
ル以上２．０モル以下の濃度で溶解した電解液、及び対
極を収容したので、検出感度の変化を招くことなく、応
答速度を向上することができる。
は、接液側に作用極が形成された気体透過性隔膜により
封止された窓を備えたセルに、塩化リチウムを０．５モ
ル以上２．０モル以下の濃度で溶解した電解液、及び対
極を収容したので、検出感度の変化を招くことなく、応
答速度を向上することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す装置の断面図である。
【図２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ電解液を構成す
る塩化リチウムの濃度と応答時間、及びセンサー出力と
の関係を示す図である。
る塩化リチウムの濃度と応答時間、及びセンサー出力と
の関係を示す図である。
【図３】電解液を構成する塩化カリウムの濃度と応答時
間との関係を示す図である。
間との関係を示す図である。
１ セル容器 ２ 電解液 ４ 作用極 ５ 隔膜 ９ 対極 １０ 基準極 １１ 測定回路
Claims (2)
- 【請求項１】 接液側に作用極が形成された気体透過性
隔膜により封止された窓を備えたセルに、塩化リチウム
を０．５モル以上２．０モル以下の濃度で溶解した電解
液、及び対極を収容し、前記作用極に一定の電位を印加
してアンモニアガスの濃度に対応した電解電流を測定信
号とする定電位電解式アンモニアガスガスセンサー。 - 【請求項２】 接液側に作用極が形成された気体透過性
隔膜により封止された窓を備えたセルに、塩化カリウム
を０．５モル以上１．０モル以下の濃度で溶解した電解
液、及び対極を収容し、前記作用極に一定の電位を印加
してアンモニアガスの濃度に対応した電解電流を測定信
号とする定電位電解式アンモニアガスガスセンサー。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019456A JP3601689B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 定電位電解式アンモニアガスセンサー |
| GB0028594A GB2358707B (en) | 2000-01-28 | 2000-11-23 | Constant-potential coulometric ammonia gas sensor |
| US09/767,826 US20010010289A1 (en) | 2000-01-28 | 2001-01-24 | Constant-potential coulometric ammonia gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019456A JP3601689B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 定電位電解式アンモニアガスセンサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001208723A true JP2001208723A (ja) | 2001-08-03 |
| JP3601689B2 JP3601689B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=18546149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000019456A Expired - Lifetime JP3601689B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 定電位電解式アンモニアガスセンサー |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010010289A1 (ja) |
| JP (1) | JP3601689B2 (ja) |
| GB (1) | GB2358707B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090991A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nemoto & Co Ltd | 電気化学式ガスセンサ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9851328B2 (en) * | 2014-08-18 | 2017-12-26 | Stmicroelectronics Pte Ltd | Compact microelectronic integrated gas sensor |
| JP6723023B2 (ja) * | 2015-02-24 | 2020-07-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 二次電池用電極の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344546A (en) * | 1989-04-29 | 1994-09-06 | Dragerwerk Aktiengesellschaft | Electrical measuring cell for determinging ammonia, amines, hydrazine amines, hydrazine and hydrazine derivatives |
| JP3307827B2 (ja) * | 1996-03-04 | 2002-07-24 | 理研計器株式会社 | 定電位電解式アンモニアガス検出器 |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000019456A patent/JP3601689B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-23 GB GB0028594A patent/GB2358707B/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-01-24 US US09/767,826 patent/US20010010289A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090991A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nemoto & Co Ltd | 電気化学式ガスセンサ |
| JP4597622B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2010-12-15 | 根本特殊化学株式会社 | 電気化学式ガスセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2358707B (en) | 2003-12-17 |
| US20010010289A1 (en) | 2001-08-02 |
| GB0028594D0 (en) | 2001-01-10 |
| JP3601689B2 (ja) | 2004-12-15 |
| GB2358707A (en) | 2001-08-01 |
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