JP2743039B2 - ｐＨ測定用電極及びその製造方法 - Google Patents
ｐＨ測定用電極及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶液のｐＨ測定に用い
る水素イオン選択性の固体感応膜を備えたｐＨ測定用電
極、及びその製造方法に関する。
る水素イオン選択性の固体感応膜を備えたｐＨ測定用電
極、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶液のｐＨ測定には、水素イオン選択性
の固体感応膜を有するｐＨ測定用電極が使用され、その
代表的なものがガラス感応膜を有するガラス電極であ
る。又、最近ではＩＳＦＥＴ電極も一定の範囲で使用さ
れており、更に高温溶液等の特殊な溶液や特殊な用途に
おいては、白金等の金属や酸化チタン等の金属酸化物を
固体感応膜とするｐＨ測定用電極が使用されている。
の固体感応膜を有するｐＨ測定用電極が使用され、その
代表的なものがガラス感応膜を有するガラス電極であ
る。又、最近ではＩＳＦＥＴ電極も一定の範囲で使用さ
れており、更に高温溶液等の特殊な溶液や特殊な用途に
おいては、白金等の金属や酸化チタン等の金属酸化物を
固体感応膜とするｐＨ測定用電極が使用されている。
【０００３】実際に溶液のｐＨを測定する場合には、上
記のｐＨ測定用電極を指示電極として使用し、この指示
電極を甘汞電極や銀−塩化銀電極等の参照電極と共に測
定溶液中に浸漬し、両電極間の電位差から測定溶液のｐ
Ｈ値が求められる。
記のｐＨ測定用電極を指示電極として使用し、この指示
電極を甘汞電極や銀−塩化銀電極等の参照電極と共に測
定溶液中に浸漬し、両電極間の電位差から測定溶液のｐ
Ｈ値が求められる。
【０００４】しかし、通常のガラス電極は壊れやすいた
め取扱いが面倒であり、耐薬品性に劣るので使用できる
溶液にも制限があつた。又、ｐＨメーターその他のｐＨ
測定装置に対する小型化の要望が高まる中で、製造技術
的にガラス電極を微小化することが困難であるため、ガ
ラス電極ではｐＨ測定装置の小型化に対応できないとい
う問題があつた。
め取扱いが面倒であり、耐薬品性に劣るので使用できる
溶液にも制限があつた。又、ｐＨメーターその他のｐＨ
測定装置に対する小型化の要望が高まる中で、製造技術
的にガラス電極を微小化することが困難であるため、ガ
ラス電極ではｐＨ測定装置の小型化に対応できないとい
う問題があつた。
【０００５】一方、固体感応膜として金属や金属酸化物
を用いる従来のｐＨ測定用電極にあっては、用いる固体
感応膜の種類に応じて測定可能なｐＨ範囲が極めて狭く
限定されるうえ、短期間で安定した測定が出来なくなる
等の欠点があった。又、ＩＳＦＥＴ電極には、ドリフト
が大きい、光の影響を受ける、特殊な増幅回路を必要と
する等の欠点があった。
を用いる従来のｐＨ測定用電極にあっては、用いる固体
感応膜の種類に応じて測定可能なｐＨ範囲が極めて狭く
限定されるうえ、短期間で安定した測定が出来なくなる
等の欠点があった。又、ＩＳＦＥＴ電極には、ドリフト
が大きい、光の影響を受ける、特殊な増幅回路を必要と
する等の欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
事情に鑑み、電極全体を微小に形成することが可能であ
って、堅牢であると同時に耐薬品性に優れ、測定可能な
ｐＨ範囲が広く且つ良好な応答が得られ、長期間安定し
た測定が可能なｐＨ測定用電極を提供すること、及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
事情に鑑み、電極全体を微小に形成することが可能であ
って、堅牢であると同時に耐薬品性に優れ、測定可能な
ｐＨ範囲が広く且つ良好な応答が得られ、長期間安定し
た測定が可能なｐＨ測定用電極を提供すること、及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のｐＨ測定用電極においては、感応膜として
導電性支持体の表面に形成した酸化イリジウム感応膜を
備え、特に導電性支持体と、導電性支持体の表面の一部
に設けられた絶縁膜と、導電性支持体の少なくとも絶縁
膜のない個所に導電性支持体と接して形成された酸化イ
リジウム感応膜とを備え、前記の酸化イリジウム感応膜
はイリジウム（Ir）に対する酸素（O）の比が２.５〜
３.５の酸化イリジウムからなることを特徴とする。
尚、本発明のｐＨ測定用電極においても、感応膜以外の
部分は、通常のごとく、電気的導通を避けるため絶縁状
態に保たれていることは言うまでもない。
め、本発明のｐＨ測定用電極においては、感応膜として
導電性支持体の表面に形成した酸化イリジウム感応膜を
備え、特に導電性支持体と、導電性支持体の表面の一部
に設けられた絶縁膜と、導電性支持体の少なくとも絶縁
膜のない個所に導電性支持体と接して形成された酸化イ
リジウム感応膜とを備え、前記の酸化イリジウム感応膜
はイリジウム（Ir）に対する酸素（O）の比が２.５〜
３.５の酸化イリジウムからなることを特徴とする。
尚、本発明のｐＨ測定用電極においても、感応膜以外の
部分は、通常のごとく、電気的導通を避けるため絶縁状
態に保たれていることは言うまでもない。
【０００８】上記本発明のｐＨ測定用電極は、酸化イリ
ジウム感応膜をスパッタリング法、イオンビーム蒸着
法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の公知の薄膜
製造技術により導電性支持体表面に形成することにより
製造できる。即ち、導電性支持体の表面の少なくとも一
部に、イリジウムに対する酸素の比が2.5〜3.5の酸化イ
リジウムからなる酸化イリジウム感応膜を導電性支持体
と接して形成する。
ジウム感応膜をスパッタリング法、イオンビーム蒸着
法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等の公知の薄膜
製造技術により導電性支持体表面に形成することにより
製造できる。即ち、導電性支持体の表面の少なくとも一
部に、イリジウムに対する酸素の比が2.5〜3.5の酸化イ
リジウムからなる酸化イリジウム感応膜を導電性支持体
と接して形成する。
【０００９】酸化イリジウム感応膜の部分以外を絶縁膜
で覆ったｐＨ測定用電極の他の製造方法としては、まず
絶縁膜導電性支持体の表面に絶縁膜を設け、この絶縁膜
の一部を除去し、導電性支持体の少なくとも絶縁膜が除
去された個所に、イリジウムに対する酸素の比が2.5〜
3.5の酸化イリジウムからなる酸化イリジウム感応膜を
導電性支持体と接して形成する方法か、若しくは導電性
支持体の表面に酸化イリジウム感応膜を形成した後、導
電性支持体の表面のうち酸化イリジウム感応膜の存在し
ない部分に絶縁膜を形成する方法がある。
で覆ったｐＨ測定用電極の他の製造方法としては、まず
絶縁膜導電性支持体の表面に絶縁膜を設け、この絶縁膜
の一部を除去し、導電性支持体の少なくとも絶縁膜が除
去された個所に、イリジウムに対する酸素の比が2.5〜
3.5の酸化イリジウムからなる酸化イリジウム感応膜を
導電性支持体と接して形成する方法か、若しくは導電性
支持体の表面に酸化イリジウム感応膜を形成した後、導
電性支持体の表面のうち酸化イリジウム感応膜の存在し
ない部分に絶縁膜を形成する方法がある。
【００１０】導電性支持体としては、アルミニウム、タ
ンタル、白金、チタン、イリジウム等の金属材料が好ま
しい。導電性支持体の形状は任意であり、例えば板状、
棒状、パイプ状などであっても良い。又、酸化イリジウ
ム感応膜を設ける位置も、導電性支持体の先端又は側面
など任意である。導電性支持体の表面に設ける絶縁膜と
しては、アルミナ、二酸化ケイ素、五酸化タンタル等の
酸化物、若しくは窒化ケイ素等の窒化物が好ましい。
ンタル、白金、チタン、イリジウム等の金属材料が好ま
しい。導電性支持体の形状は任意であり、例えば板状、
棒状、パイプ状などであっても良い。又、酸化イリジウ
ム感応膜を設ける位置も、導電性支持体の先端又は側面
など任意である。導電性支持体の表面に設ける絶縁膜と
しては、アルミナ、二酸化ケイ素、五酸化タンタル等の
酸化物、若しくは窒化ケイ素等の窒化物が好ましい。
【００１１】
【作用】本発明では、ｐＨ測定用電極の固体感応膜とし
て酸化イリジウムを使用する。この酸化イリジウム感応
膜は前記のごとくスパッタリング法等の公知の薄膜製造
技術を利用して導電性支持体表面に形成するので、その
形状や大きさを自由に定めることが可能である。例え
ば、細い針金状の導電性支持体の表面に微細な酸化イリ
ジウム感応膜を形成することも出来るから、従来に比べ
て極めて小さいｐＨ測定用電極を構成することが可能で
ある。
て酸化イリジウムを使用する。この酸化イリジウム感応
膜は前記のごとくスパッタリング法等の公知の薄膜製造
技術を利用して導電性支持体表面に形成するので、その
形状や大きさを自由に定めることが可能である。例え
ば、細い針金状の導電性支持体の表面に微細な酸化イリ
ジウム感応膜を形成することも出来るから、従来に比べ
て極めて小さいｐＨ測定用電極を構成することが可能で
ある。
【００１２】導電性支持体上に酸化イリジウム感応膜と
絶縁膜をもうける場合、具体的方法の一つとして、図１
に示すように、導電性支持体１の表面に予め薄い絶縁膜
２を自然酸化や陽極酸化又は蒸着法等の通常の薄膜製造
技術により形成しておき、酸化イリジウム感応膜３を形
成する際に又はその前に絶縁膜２の一部を除去し、絶縁
膜２の除去された個所に酸化イリジウム感応膜３を導電
性支持体１と接して形成する方法がある。又、他の方法
として、導電性支持体１の表面にまず酸化イリジウム感
応膜３を形成し、その後導電性支持体１の露出した表面
を絶縁膜２で覆う方法もある。
絶縁膜をもうける場合、具体的方法の一つとして、図１
に示すように、導電性支持体１の表面に予め薄い絶縁膜
２を自然酸化や陽極酸化又は蒸着法等の通常の薄膜製造
技術により形成しておき、酸化イリジウム感応膜３を形
成する際に又はその前に絶縁膜２の一部を除去し、絶縁
膜２の除去された個所に酸化イリジウム感応膜３を導電
性支持体１と接して形成する方法がある。又、他の方法
として、導電性支持体１の表面にまず酸化イリジウム感
応膜３を形成し、その後導電性支持体１の露出した表面
を絶縁膜２で覆う方法もある。
【００１３】尚、前以て形成した絶縁膜２の除去は各種
の機械的又は化学的手段により可能であるが、特に酸化
イリジウム感応膜３の形成にスパッタリング法又はイオ
ンビーム蒸着法等のイオンプロセスを使用すれば、高速
で衝突する原子により絶縁膜２の一部を除去するこが出
来るので、絶縁膜２の除去と酸化イリジウム感応膜３の
形成を同時に簡単に行うことができ、しかも微細な加工
が可能であると言う利点がある。
の機械的又は化学的手段により可能であるが、特に酸化
イリジウム感応膜３の形成にスパッタリング法又はイオ
ンビーム蒸着法等のイオンプロセスを使用すれば、高速
で衝突する原子により絶縁膜２の一部を除去するこが出
来るので、絶縁膜２の除去と酸化イリジウム感応膜３の
形成を同時に簡単に行うことができ、しかも微細な加工
が可能であると言う利点がある。
【００１４】上記のごとく製造される本発明のｐＨ測定
用電極は、図１のごとく導電性支持体１の所定個所に酸
化イリジウム感応膜３が導電性支持体１と電気的に接続
した状態で設けられ、酸化イリジウム感応膜３を設けた
個所以外の導電性支持体１の表面は絶縁膜２で被覆され
た構造になっている。このｐＨ測定用電極の代表的な使
用形態としては、例えば図２に示すように、導電性支持
体１の酸化イリジウム感応膜３と反対側をプラスチック
やガラス等の支持管５で固定し、電位差検出部へのリー
ド線４を導電性支持体１に接続し、支持管５内を通して
導出する。
用電極は、図１のごとく導電性支持体１の所定個所に酸
化イリジウム感応膜３が導電性支持体１と電気的に接続
した状態で設けられ、酸化イリジウム感応膜３を設けた
個所以外の導電性支持体１の表面は絶縁膜２で被覆され
た構造になっている。このｐＨ測定用電極の代表的な使
用形態としては、例えば図２に示すように、導電性支持
体１の酸化イリジウム感応膜３と反対側をプラスチック
やガラス等の支持管５で固定し、電位差検出部へのリー
ド線４を導電性支持体１に接続し、支持管５内を通して
導出する。
【００１５】又、絶縁膜を設けなくても、酸化イリジウ
ム感応膜を少なくとも一部露出させるようにして、導電
性支持体の露出部を絶縁性の支持管等で完全に覆っても
電極を構成することが可能である。例えば図４に示すご
とく、導電性支持体１の表面に酸化イリジウム感応膜３
を設け、酸化イリジウム感応膜３を外側に向けて導電性
支持体１が露出しないようにガラス等の絶縁性材料から
なる支持管５内に挿入し、ガラスを熔融して封じるか又
は接着剤等で封止して固定することにより、導電性支持
体１を覆ってｐＨ測定用電極を構成することが出来る。
ム感応膜を少なくとも一部露出させるようにして、導電
性支持体の露出部を絶縁性の支持管等で完全に覆っても
電極を構成することが可能である。例えば図４に示すご
とく、導電性支持体１の表面に酸化イリジウム感応膜３
を設け、酸化イリジウム感応膜３を外側に向けて導電性
支持体１が露出しないようにガラス等の絶縁性材料から
なる支持管５内に挿入し、ガラスを熔融して封じるか又
は接着剤等で封止して固定することにより、導電性支持
体１を覆ってｐＨ測定用電極を構成することが出来る。
【００１６】本発明の酸化イリジウム感応膜は、イリジ
ウム（Ir）に対する酸素（O）の比が2.5〜3.5の範囲に
ある場合、ｐＨ測定用電極の固体感応膜としてｐＨ0〜1
4の全ｐＨ範囲で良好な直線的応答が得られ、しかも応
答速度が約1秒と高速であつて、ドリフトやヒステリシ
スがなく、長期間にわたり安定した測定が可能であるこ
とが判つた。
ウム（Ir）に対する酸素（O）の比が2.5〜3.5の範囲に
ある場合、ｐＨ測定用電極の固体感応膜としてｐＨ0〜1
4の全ｐＨ範囲で良好な直線的応答が得られ、しかも応
答速度が約1秒と高速であつて、ドリフトやヒステリシ
スがなく、長期間にわたり安定した測定が可能であるこ
とが判つた。
【００１７】従つて、白金等の金属及び酸化チタン等の
金属酸化物からなる固体感応膜を用いた従来のｐＨ測定
用電極に比べて、測定可能なｐＨ範囲が遥かに広く、安
定な測定が可能な期間も長い。又、通常のガラス電極と
比較しても、固体感応膜として酸化イリジウムを用いる
のでガラスと比べて遥かに堅牢で壊れにくく、且つ耐薬
品性に優れているため測定溶液に対する制限が殆どない
等の利点がある。
金属酸化物からなる固体感応膜を用いた従来のｐＨ測定
用電極に比べて、測定可能なｐＨ範囲が遥かに広く、安
定な測定が可能な期間も長い。又、通常のガラス電極と
比較しても、固体感応膜として酸化イリジウムを用いる
のでガラスと比べて遥かに堅牢で壊れにくく、且つ耐薬
品性に優れているため測定溶液に対する制限が殆どない
等の利点がある。
【００１８】次に、酸化イリジウム感応膜の電極反応を
説明する。水溶液中において酸化イリジウムと水素イオ
ンとは下記化１に示す平衡状態を保ち、このときの平衡
電位は下記数１で表される：
説明する。水溶液中において酸化イリジウムと水素イオ
ンとは下記化１に示す平衡状態を保ち、このときの平衡
電位は下記数１で表される：
【化１】２ＩｒＯ2＋２Ｈ+＋２ｅ-＝Ｉｒ2Ｏ3＋Ｈ2Ｏ
【数１】 Ｅ（mV）＝６８１−５９．１ｐＨ （25℃において） 即ち、非対称電位はガラス電極と違うが、ｐＨ当たりの
起電力はネルンストの式で示され、25℃で1pH当たり59.
15mVである。
起電力はネルンストの式で示され、25℃で1pH当たり59.
15mVである。
【００１９】前記のごとく、酸化イリジウム感応膜にお
けるIrに対するOの比が2.5〜3.5の範囲をはずれると、
ｐＨ測定用電極の良好な応答性が得られず、ドリフトが
生じて安定性も低下する。例えば、指示電極として酸化
イリジウム感応膜を有するｐＨ測定用電極を及び参照電
極として銀−塩化銀電極を使用し、両電極をｐＨ6.86の
標準液に浸漬した状態で両電極間の電位差を定期的に測
定したとき、酸化イリジウム感応膜の変化させたIr：O
の比毎に得られた電位差と浸漬時間との関係を表１に示
した。尚、酸化イリジウム感応膜は、Ir：Oの比を1：
2、1：3及び1：4に変化させ、その膜厚は500Åとした。
けるIrに対するOの比が2.5〜3.5の範囲をはずれると、
ｐＨ測定用電極の良好な応答性が得られず、ドリフトが
生じて安定性も低下する。例えば、指示電極として酸化
イリジウム感応膜を有するｐＨ測定用電極を及び参照電
極として銀−塩化銀電極を使用し、両電極をｐＨ6.86の
標準液に浸漬した状態で両電極間の電位差を定期的に測
定したとき、酸化イリジウム感応膜の変化させたIr：O
の比毎に得られた電位差と浸漬時間との関係を表１に示
した。尚、酸化イリジウム感応膜は、Ir：Oの比を1：
2、1：3及び1：4に変化させ、その膜厚は500Åとした。
【００２０】
【表１】 上記表１から、Ir:Oの比が1:2及び1:4の場合には電位差
の変動が極めて大きいのに対して、その比が1:3の場合
には長期間にわたって安定した電位差が得られることが
判る。
の変動が極めて大きいのに対して、その比が1:3の場合
には長期間にわたって安定した電位差が得られることが
判る。
【００２１】又、酸化イリジウム感応膜の厚さは400〜1
0000Åの範囲が好ましく、この範囲以外では応答速度が
遅くなり、ドリフトを生じて安定性が低下しやすい。指
示電極としてIr：Oが1：3で膜厚を変化させた酸化イリ
ジウム感応膜を有するｐＨ測定用電極を及び参照電極と
して銀−塩化銀電極を使用し、両電極をｐＨ6.86の標準
液に浸漬して両電極間の電位差を定期的に測定した結果
を表２に示した。
0000Åの範囲が好ましく、この範囲以外では応答速度が
遅くなり、ドリフトを生じて安定性が低下しやすい。指
示電極としてIr：Oが1：3で膜厚を変化させた酸化イリ
ジウム感応膜を有するｐＨ測定用電極を及び参照電極と
して銀−塩化銀電極を使用し、両電極をｐＨ6.86の標準
液に浸漬して両電極間の電位差を定期的に測定した結果
を表２に示した。
【００２２】
【表２】 上記試験の結果、酸化イリジウム感応膜の膜厚が500Å
及び10000Åでは応答速度が速く、長期間電位差の変動
が少なく安定していたが、250Å及び12000Åでは応答速
度が遅く、ドリフトが生じることが分かった。
及び10000Åでは応答速度が速く、長期間電位差の変動
が少なく安定していたが、250Å及び12000Åでは応答速
度が遅く、ドリフトが生じることが分かった。
【００２３】
【実施例１】本発明のｐＨ測定用電極として図１及び図
２に示す構造の電極を製造した。即ち、直径0.5mmで長
さ2cmのタンタルワイヤーからなる導電性支持体１の全
表面に、自然酸化により厚さ70Åの五酸化タンタルの絶
縁膜２を形成させた。この絶縁膜２で覆われた導電性支
持体１の一端寄り側面に0.2mm×3mmの感応膜形成部を残
して残りの部分をマスキングし、スパッタリング装置の
成膜室に入れて、酸化性雰囲気中においてIrターゲット
を電圧0.8KVにて100分間スパッタリングした。その結
果、導電性支持体１のマスクから露出した感応膜形成部
は表面の絶縁膜２がほぼ完全に除去され、同時に導電性
支持体１に電気的に接続してIr:Oが1:3の酸化イリジウ
ム感応膜３が厚さ1000Åに形成された。
２に示す構造の電極を製造した。即ち、直径0.5mmで長
さ2cmのタンタルワイヤーからなる導電性支持体１の全
表面に、自然酸化により厚さ70Åの五酸化タンタルの絶
縁膜２を形成させた。この絶縁膜２で覆われた導電性支
持体１の一端寄り側面に0.2mm×3mmの感応膜形成部を残
して残りの部分をマスキングし、スパッタリング装置の
成膜室に入れて、酸化性雰囲気中においてIrターゲット
を電圧0.8KVにて100分間スパッタリングした。その結
果、導電性支持体１のマスクから露出した感応膜形成部
は表面の絶縁膜２がほぼ完全に除去され、同時に導電性
支持体１に電気的に接続してIr:Oが1:3の酸化イリジウ
ム感応膜３が厚さ1000Åに形成された。
【００２４】次に、導電性支持体１の他端側の絶縁膜２
を一部除去し、露出した導電性支持体１にリード線４を
接続した。その後、酸化イリジウム感応膜３を含む一端
側を除き、導電性支持体１とリード線４をＰＶＣからな
る支持管５で包むように柱状に固め、一端側面に酸化イ
リジウム感応膜３を有し且つ他端にリード線４を導出し
たｐＨ測定用電極を得た。
を一部除去し、露出した導電性支持体１にリード線４を
接続した。その後、酸化イリジウム感応膜３を含む一端
側を除き、導電性支持体１とリード線４をＰＶＣからな
る支持管５で包むように柱状に固め、一端側面に酸化イ
リジウム感応膜３を有し且つ他端にリード線４を導出し
たｐＨ測定用電極を得た。
【００２５】得られたｐＨ測定用電極を指示電極とし、
通常の甘汞電極を参照電極としてｐＨ応答性を調べたと
ころ、ｐＨ0からｐＨ14の範囲においてｐＨ当り59.9mV
の勾配で良好な直線的応答が得られた。又、ｐＨ1.68と
ｐＨ12.00 の標準液について交互に電位差を測定した結
果、表３に示すように良好な再現性が得られた。
通常の甘汞電極を参照電極としてｐＨ応答性を調べたと
ころ、ｐＨ0からｐＨ14の範囲においてｐＨ当り59.9mV
の勾配で良好な直線的応答が得られた。又、ｐＨ1.68と
ｐＨ12.00 の標準液について交互に電位差を測定した結
果、表３に示すように良好な再現性が得られた。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【実施例２】本発明のｐＨ測定用電極として、図３に示
す構造の電極を製造した。即ち、直径2mm×厚さ0.2mmの
白金円板からなる導電性支持体１の一方の表面にリード
線４を接続し、この導電性支持体１の一方の側面を同一
外径の両端を解放したガラス製直円筒体からなる支持管
５の一端に当接させ、その一端を加熱して封じると同時
に導電性支持体１を支持管５に固定した。
す構造の電極を製造した。即ち、直径2mm×厚さ0.2mmの
白金円板からなる導電性支持体１の一方の表面にリード
線４を接続し、この導電性支持体１の一方の側面を同一
外径の両端を解放したガラス製直円筒体からなる支持管
５の一端に当接させ、その一端を加熱して封じると同時
に導電性支持体１を支持管５に固定した。
【００２８】次に、露出している白金円板の導電性支持
体１を酸洗浄して表面の酸化膜を除去した後、その他方
の表面の中心部に直径1mmの感応膜形成部を残して他の
部分をマスキングし、スパッタリング装置の成膜室に入
れて実施例１と同様にIrターゲットのスパッタリングに
より、導電性支持体１に電気的に接続してIr:Oが1:3の
酸化イリジウム感応膜３を厚さ1000Åに形成させた。次
に、酸化イリジウム感応膜３をマスキングし、支持管５
から突き出た導電性支持体１を覆うようにスパッタリン
グ法により五酸化タンタルやアルミナ等の絶縁膜２を厚
さ800Åに形成した。
体１を酸洗浄して表面の酸化膜を除去した後、その他方
の表面の中心部に直径1mmの感応膜形成部を残して他の
部分をマスキングし、スパッタリング装置の成膜室に入
れて実施例１と同様にIrターゲットのスパッタリングに
より、導電性支持体１に電気的に接続してIr:Oが1:3の
酸化イリジウム感応膜３を厚さ1000Åに形成させた。次
に、酸化イリジウム感応膜３をマスキングし、支持管５
から突き出た導電性支持体１を覆うようにスパッタリン
グ法により五酸化タンタルやアルミナ等の絶縁膜２を厚
さ800Åに形成した。
【００２９】得られたｐＨ測定用電極を指示電極とし、
通常の甘汞電極を参照電極としてｐＨ応答性を調べたと
ころ、ｐＨ0からｐＨ14の範囲においてｐＨ当り59.9mV
の勾配で良好な直線的応答が得られ、再現性も良好であ
った。
通常の甘汞電極を参照電極としてｐＨ応答性を調べたと
ころ、ｐＨ0からｐＨ14の範囲においてｐＨ当り59.9mV
の勾配で良好な直線的応答が得られ、再現性も良好であ
った。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、水素イオン選択性の固
体感応膜として酸化イリジウム感応膜を用いることによ
つて、堅牢であると同時に耐薬品性に優れ、ｐＨ0〜14
の全ｐＨ範囲にわたり良好な応答が再現性良く得られ、
応答速度が約1秒と高速であって、しかも長期間にわた
り安定した測定が可能なｐＨ測定用電極を提供すること
ができる。
体感応膜として酸化イリジウム感応膜を用いることによ
つて、堅牢であると同時に耐薬品性に優れ、ｐＨ0〜14
の全ｐＨ範囲にわたり良好な応答が再現性良く得られ、
応答速度が約1秒と高速であって、しかも長期間にわた
り安定した測定が可能なｐＨ測定用電極を提供すること
ができる。
【００３１】又、導電性支持体及びその表面に形成する
酸化イリジウム感応膜を任意の形状且つ任意の大きさに
自由に構成することができ、且つ微細な酸化イリジウム
感応膜からでなく導電性支持体からリード線を導出でき
るので、ｐＨ測定用電極全体を微小化し且つ簡単な構造
にすることが可能であり、ｐＨメーターその他のｐＨ測
定装置の小型化の要望に対応でき、更には微小電極を必
要とする特殊分野でのｐＨ測定が可能になる。
酸化イリジウム感応膜を任意の形状且つ任意の大きさに
自由に構成することができ、且つ微細な酸化イリジウム
感応膜からでなく導電性支持体からリード線を導出でき
るので、ｐＨ測定用電極全体を微小化し且つ簡単な構造
にすることが可能であり、ｐＨメーターその他のｐＨ測
定装置の小型化の要望に対応でき、更には微小電極を必
要とする特殊分野でのｐＨ測定が可能になる。
【図１】本発明のｐＨ測定用電極の一具体例を示す要部
の概略断面図である。
の概略断面図である。
【図２】本発明のｐＨ測定用電極の一具体例を示す概略
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明のｐＨ測定用電極の他の具体例を示す要
部の概略断面図である。
部の概略断面図である。
【図４】本発明のｐＨ測定用電極の更に他の具体例を示
す要部の概略断面図である。
す要部の概略断面図である。
１ 導電性支持体 ２ 絶縁膜 ３ 酸化イリジウム感応膜 ４ リード線 ５ 支持管
Claims (5)
- 【請求項１】 感応膜として導電性支持体の表面に形成
された酸化イリジウム感応膜を備え、酸化イリジウム感
応膜はイリジウムに対する酸素の比が２.５〜３.５の酸
化イリジウムからなることを特徴とするｐＨ測定用電
極。 - 【請求項２】 導電性支持体と、導電性支持体の表面の
一部に設けられた絶縁膜と、導電性支持体の少なくとも
絶縁膜のない個所に導電性支持体と接して形成された酸
化イリジウム感応膜とを備え、酸化イリジウム感応膜は
イリジウムに対する酸素の比が2.5〜3.5の酸化イリジウ
ムからなることを特徴とするｐＨ測定用電極。 - 【請求項３】 前記酸化イリジウム感応膜の厚さが400
〜10000Åであることを特徴とする、請求項１又は２に
記載のｐＨ測定用電極。 - 【請求項４】 導電性支持体の表面に絶縁膜を設け、こ
の絶縁膜の一部を除去し、導電性支持体の少なくとも絶
縁膜が除去された個所に、イリジウムに対する酸素の比
が2.5〜3.5の酸化イリジウムからなる酸化イリジウム感
応膜を、導電性支持体と接して形成することを特徴とす
るｐＨ測定用電極の製造方法。 - 【請求項５】 導電性支持体の表面の少なくとも一部
に、イリジウムに対する酸素の比が2.5〜3.5の酸化イリ
ジウムからなる酸化イリジウム感応膜を、導電性支持体
と接して形成し、その後導電性支持体の表面のうち酸化
イリジウム感応膜の存在しない部分に絶縁膜を形成する
ことを特徴とするｐＨ測定用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233875A JP2743039B2 (ja) | 1990-08-22 | 1991-08-21 | ｐＨ測定用電極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-220861 | 1990-08-22 | ||
| JP22086190 | 1990-08-22 | ||
| JP3233875A JP2743039B2 (ja) | 1990-08-22 | 1991-08-21 | ｐＨ測定用電極及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518929A JPH0518929A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2743039B2 true JP2743039B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=26523950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3233875A Expired - Lifetime JP2743039B2 (ja) | 1990-08-22 | 1991-08-21 | ｐＨ測定用電極及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743039B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP3233875A patent/JP2743039B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0518929A (ja) | 1993-01-26 |
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