JP3223019B2 - 塩分濃度計測用電極体 - Google Patents
塩分濃度計測用電極体Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として生コンクリート
の塩分濃度を計測するのに使用する計測用電極体に関す
るものである。
の塩分濃度を計測するのに使用する計測用電極体に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート用骨材としての河川砂が不
足するようになった近年にあって、河川砂の代用として
海砂を用いている。然し海砂中の含有塩分はコンクリー
トの強度や寿命に大きな影響を与えている。このため生
コンクリートの塩分計測が必要となってくる。
足するようになった近年にあって、河川砂の代用として
海砂を用いている。然し海砂中の含有塩分はコンクリー
トの強度や寿命に大きな影響を与えている。このため生
コンクリートの塩分計測が必要となってくる。
【０００３】そこで本件発明者は、先般微小銀電極を用
いたクロノアンペロメトリーの適用による塩素イオン濃
度の測定方法を提案した（特公平４−７３１０２号、同
４−７７８６７号）。また前記測定方法に使用する電極
部材も提案した（特公平５−２７８２０号）。
いたクロノアンペロメトリーの適用による塩素イオン濃
度の測定方法を提案した（特公平４−７３１０２号、同
４−７７８６７号）。また前記測定方法に使用する電極
部材も提案した（特公平５−２７８２０号）。
【０００４】また特開平３−２７７９５５号公報には、
基板上一端に測定用電極を形成し、他端に外部接続端子
を形成し、電極部のみが露出するように適宜な板状の本
体に装着し、且つ露出電極の空間と外部との連通（溶液
供給）する小孔にフイルタを配置した電極構造（使い捨
てセンサ）が開示されている。
基板上一端に測定用電極を形成し、他端に外部接続端子
を形成し、電極部のみが露出するように適宜な板状の本
体に装着し、且つ露出電極の空間と外部との連通（溶液
供給）する小孔にフイルタを配置した電極構造（使い捨
てセンサ）が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記した先の計測用電
極は、再使用タイプであり、一回毎に洗浄等が必要であ
る。そこで使い捨てできる安価で且つ構造が簡便な電極
部材が必要となつてくるものである。
極は、再使用タイプであり、一回毎に洗浄等が必要であ
る。そこで使い捨てできる安価で且つ構造が簡便な電極
部材が必要となつてくるものである。
【０００６】尚前記の特開平３−２７７９５５号公報に
開示されたセンサ体は、電極全体の構造のみが開示さ
れ、計測に必要な電極部分の具体的構成は全く開示され
ていない。本発明は、使い捨て用途に対応できる電極部
分の構造を提案したものである。
開示されたセンサ体は、電極全体の構造のみが開示さ
れ、計測に必要な電極部分の具体的構成は全く開示され
ていない。本発明は、使い捨て用途に対応できる電極部
分の構造を提案したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る塩分濃度計
測用電極体は、適宜な基板に少なくとも３個以上のシー
ト状電極部を形成し、少なくともシート状電極部の一つ
をＰｂ層の表面にＰｂＳＯ4 層を形成し、その上面にＳ
Ｏ4 2 - イオン放出材を乾燥状態で配して参照電極と
し、少なくとも一つのシート状電極部はＡｇ膜層からな
ると共に、所定の面積だけ露出せしめた作用電極とし、
他のシート状電極部を対極としたことを特徴とするもの
である。
測用電極体は、適宜な基板に少なくとも３個以上のシー
ト状電極部を形成し、少なくともシート状電極部の一つ
をＰｂ層の表面にＰｂＳＯ4 層を形成し、その上面にＳ
Ｏ4 2 - イオン放出材を乾燥状態で配して参照電極と
し、少なくとも一つのシート状電極部はＡｇ膜層からな
ると共に、所定の面積だけ露出せしめた作用電極とし、
他のシート状電極部を対極としたことを特徴とするもの
である。
【０００８】また特に参照電極部を、ＰｂＳＯ4 層の上
面を粉末状のＮａ2 ＳＯ4 を混在させたペーパーフィル
ターで被覆して形成したり、Ｎａ2 ＳＯ4 溶液を糊材に
練り込み、前記ペースト上面に塗布乾燥せしめて形成し
たことを特徴とするものである。
面を粉末状のＮａ2 ＳＯ4 を混在させたペーパーフィル
ターで被覆して形成したり、Ｎａ2 ＳＯ4 溶液を糊材に
練り込み、前記ペースト上面に塗布乾燥せしめて形成し
たことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】電極を測定対象液に浸漬すると、参照電極部に
於いて溶液の侵入でＳＯ4 2 -イオンが生じ、所定の基
準電位が得られ、当該基準電位に基づいて作用電極と対
極の間に所定の電位を印加し、作用電極におけるＡｇの
酸化又は還元反応の限界拡散電流を計測し、測定対象液
の塩化物イオン濃度を計測する。
於いて溶液の侵入でＳＯ4 2 -イオンが生じ、所定の基
準電位が得られ、当該基準電位に基づいて作用電極と対
極の間に所定の電位を印加し、作用電極におけるＡｇの
酸化又は還元反応の限界拡散電流を計測し、測定対象液
の塩化物イオン濃度を計測する。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。実施
例に示した計測用電極体は、電極等を形成する基板１
と、基板１のカバー体２と、計測装置（図示せず）と接
続するリード線３から構成されている。
例に示した計測用電極体は、電極等を形成する基板１
と、基板１のカバー体２と、計測装置（図示せず）と接
続するリード線３から構成されている。
【００１１】基板１は電気絶縁体からなり、その表面に
シート状電極である作用電極部４、参照電極部５、対極
部６、リード部７が形成されるもので、金属蒸着、無電
解メッキ或は金属箔貼付又は印刷等の適宜な手段で、作
用電極部４のベース４１、参照電極部５のベース５１、
対極部６の電極面、並びにリード部７が形成される。特
に各電極部４、５、６は細長い基板１の一方の端部に適
宜配設し、リード部７は各ベース等から他端のリード線
３の接続部分まで配設したものである。
シート状電極である作用電極部４、参照電極部５、対極
部６、リード部７が形成されるもので、金属蒸着、無電
解メッキ或は金属箔貼付又は印刷等の適宜な手段で、作
用電極部４のベース４１、参照電極部５のベース５１、
対極部６の電極面、並びにリード部７が形成される。特
に各電極部４、５、６は細長い基板１の一方の端部に適
宜配設し、リード部７は各ベース等から他端のリード線
３の接続部分まで配設したものである。
【００１２】作用電極部４は、ベース４１の上面にメッ
キその他の手段でＡｇ膜層４２を形成すると共に、前記
Ａｇ膜層（３〜３０μｍ厚）４２部分が、所定の面積
（０．０１〜３ｃｍ2 ）だけ露出するように絶縁被膜１
１を施してなる。
キその他の手段でＡｇ膜層４２を形成すると共に、前記
Ａｇ膜層（３〜３０μｍ厚）４２部分が、所定の面積
（０．０１〜３ｃｍ2 ）だけ露出するように絶縁被膜１
１を施してなる。
【００１３】また参照電極部５は、ベース５１の表面に
メッキその他の手段でＰｂ層５２を形成し、このＰｂ層
５２の表面にＰｂＳＯ4 層５３を形成し、更にその上面
にＳＯ4 イオン放出材を乾燥状態で配してなるもので、
具体的にはＰｂＳＯ4 のペーストをＰｂ層５２の表面に
塗布乾燥したり、または化学的にＰｂ層５２の表面にＰ
ｂＳＯ4 を析出させたりして形成する。
メッキその他の手段でＰｂ層５２を形成し、このＰｂ層
５２の表面にＰｂＳＯ4 層５３を形成し、更にその上面
にＳＯ4 イオン放出材を乾燥状態で配してなるもので、
具体的にはＰｂＳＯ4 のペーストをＰｂ層５２の表面に
塗布乾燥したり、または化学的にＰｂ層５２の表面にＰ
ｂＳＯ4 を析出させたりして形成する。
【００１４】更にＰｂＳＯ4 層５３の上面には、ＳＯ4
2 - イオン放出材を配置するもので、例えばＰｂＳＯ4
層５３の上面を、粉末状のＮａ2 ＳＯ4 を混在させたペ
ーパーフィルター５４で被覆したり、又はＮａ2 ＳＯ4
溶液を糊材に練り込み、ＰｂＳＯ4 層５３の上面に塗布
乾燥せしめて形成するものである。
2 - イオン放出材を配置するもので、例えばＰｂＳＯ4
層５３の上面を、粉末状のＮａ2 ＳＯ4 を混在させたペ
ーパーフィルター５４で被覆したり、又はＮａ2 ＳＯ4
溶液を糊材に練り込み、ＰｂＳＯ4 層５３の上面に塗布
乾燥せしめて形成するものである。
【００１５】前記の各電極等を形成した基板１は、電極
反応に必要な箇所を除き絶縁被膜１１で被覆し、電極対
応部分を透孔２１とし、且つ不織布からなるフイルター
２２で透孔２１を塞いでなる。尚前記フィルター２２に
は、計測対象であるコンクリート液のｐＨ調整を行うた
めに、緩衝液（酢酸塩溶液）を含浸乾燥させたものを使
用しても良い。
反応に必要な箇所を除き絶縁被膜１１で被覆し、電極対
応部分を透孔２１とし、且つ不織布からなるフイルター
２２で透孔２１を塞いでなる。尚前記フィルター２２に
は、計測対象であるコンクリート液のｐＨ調整を行うた
めに、緩衝液（酢酸塩溶液）を含浸乾燥させたものを使
用しても良い。
【００１６】またリード線３は、リード部７と接続して
なり、先端部は計測装置との接続端子３１を付設してな
る。
なり、先端部は計測装置との接続端子３１を付設してな
る。
【００１７】而して前記電極体を使用しての動作確認実
験は、第一に参照電極部５の作用確認で、前記電極体を
適宜な水溶液（単なる水道水）に浸漬し、そのときの基
準電極電位を測定したら図５の通りで、最初の１〜２分
は安定しないが、それ以後２０分経過までは５７０ｍＶ
対ＳＣＥ（飽和甘コウ電極の電位に対する相対的電位）
に安定する。従って前記実施例の参照電極部は、水溶液
に浸漬することで、ＳＯ4 2 - イオンが生じ充分実用上
支障がないことが確認できた。
験は、第一に参照電極部５の作用確認で、前記電極体を
適宜な水溶液（単なる水道水）に浸漬し、そのときの基
準電極電位を測定したら図５の通りで、最初の１〜２分
は安定しないが、それ以後２０分経過までは５７０ｍＶ
対ＳＣＥ（飽和甘コウ電極の電位に対する相対的電位）
に安定する。従って前記実施例の参照電極部は、水溶液
に浸漬することで、ＳＯ4 2 - イオンが生じ充分実用上
支障がないことが確認できた。
【００１８】次に前記電極体を使用して、塩素イオン濃
度の測定実験を行った。測定方法は、図６に例示した通
り、作用電極部４に、その電極界面（Ａｇメッキ膜厚３
μｍ、界面面積０．１ｃｍ2 ）に塩化銀が還元状態の初
期電位Ｅｉ（−０．５Ｖ対ＳＣＥ）から、０．７８Ｖ増
加させた酸化電位Ｅｓを印加し、印加時Ｔ0 から５０ｍ
ｓ経過後のＴ1 時の作用電極電流を測定した。塩素イオ
ン濃度２０ｍＭと８０ｍＭの試料について各１５回の繰
り返し測定の結果は表１の通りである。
度の測定実験を行った。測定方法は、図６に例示した通
り、作用電極部４に、その電極界面（Ａｇメッキ膜厚３
μｍ、界面面積０．１ｃｍ2 ）に塩化銀が還元状態の初
期電位Ｅｉ（−０．５Ｖ対ＳＣＥ）から、０．７８Ｖ増
加させた酸化電位Ｅｓを印加し、印加時Ｔ0 から５０ｍ
ｓ経過後のＴ1 時の作用電極電流を測定した。塩素イオ
ン濃度２０ｍＭと８０ｍＭの試料について各１５回の繰
り返し測定の結果は表１の通りである。
【００１９】
【表１】
【００２０】１５回の繰り返し実験における相対標準偏
差は１．１９％（２０ｍＭ）、１．５３％（８０ｍＭ）
で、現在コンクリートの塩分濃度測定機器の法定許容誤
差１０％に比較して格段の精度で計測できた。同様にし
て４２０ｍＭの濃度までの実験し、その検量線は図７の
通りである。
差は１．１９％（２０ｍＭ）、１．５３％（８０ｍＭ）
で、現在コンクリートの塩分濃度測定機器の法定許容誤
差１０％に比較して格段の精度で計測できた。同様にし
て４２０ｍＭの濃度までの実験し、その検量線は図７の
通りである。
【００２１】従って本発明の電極体は、小型で而も薄板
状にして簡便な電極構成としたもので、使い捨て用途に
充分対応できるものである。
状にして簡便な電極構成としたもので、使い捨て用途に
充分対応できるものである。
【００２２】尚本発明は電極体であり、電極体を組み込
む基板やカバー体並びにリード線の付設等の具体的構造
は任意に定められるものであり、また塩分濃度計測手段
も、必ずしも前記実施例に示したように電極に所定の電
圧矩形波を印加した一定時後の電極電流を測定するもの
でなく、例えば電圧値をゆっくりと変位させ、所定方向
変位の時の所定電位印加時の電極電流を測定する手段で
も良い。
む基板やカバー体並びにリード線の付設等の具体的構造
は任意に定められるものであり、また塩分濃度計測手段
も、必ずしも前記実施例に示したように電極に所定の電
圧矩形波を印加した一定時後の電極電流を測定するもの
でなく、例えば電圧値をゆっくりと変位させ、所定方向
変位の時の所定電位印加時の電極電流を測定する手段で
も良い。
【００２３】勿論本発明の電極体は、コンクリートの塩
分測定以外の食品その他どのような塩分測定にも使用で
きることは言うまでもなく、例えば食品の塩分濃度の測
定に際しては、フィルターにイオン交換膜を採用して、
塵芥等の除去の他に、蛋白質の影響を受けないようする
等、計測対象に応じて適宜な構成を採用しても良いもの
である。
分測定以外の食品その他どのような塩分測定にも使用で
きることは言うまでもなく、例えば食品の塩分濃度の測
定に際しては、フィルターにイオン交換膜を採用して、
塵芥等の除去の他に、蛋白質の影響を受けないようする
等、計測対象に応じて適宜な構成を採用しても良いもの
である。
【００２４】
【発明の効果】以上によう本発明は、特に参照電極をＰ
ｂ層とＰｂＳＯ4 層とＳＯ4 2 - イオン放出材の乾燥状
態層を積層して形成し、作用電極を所定面積のみを露出
せしめたＡｇメッキ膜で形成した塩分濃度測定用電極体
で、小型で構造が簡単で安価に製造でき、使い捨て用途
に充分対応でき、而も乾式タイプであり、何等のメンテ
ナンスも要することなく使用時まで初期状態が維持され
るので、使い捨て用途として更に利便となったものであ
る。
ｂ層とＰｂＳＯ4 層とＳＯ4 2 - イオン放出材の乾燥状
態層を積層して形成し、作用電極を所定面積のみを露出
せしめたＡｇメッキ膜で形成した塩分濃度測定用電極体
で、小型で構造が簡単で安価に製造でき、使い捨て用途
に充分対応でき、而も乾式タイプであり、何等のメンテ
ナンスも要することなく使用時まで初期状態が維持され
るので、使い捨て用途として更に利便となったものであ
る。
【図１】本発明の実施例の全体の分解斜視図。
【図２】同全体斜視図。
【図３】同作用電極の説明図。
【図４】同参照電極の説明図で（イ）は外観図、（ロ）
は断面図。
は断面図。
【図５】参照電極部の試験結果のグラフ。
【図６】塩分測定時の電極印加電位の説明グラフ。
【図７】検量線のグラフ。
１ 基板 １１ 絶縁被膜 ２ カバー体 ２１ 透孔 ２２ フィルタ ３ リード線 ４ 作用電極部 ４１ ベース ４２ Ａｇメッキ膜 ５ 参照電極部 ５１ ベース ５２ Ｐｂ層 ５３ ＰｂＳＯ4 層 ５４ ペーパーフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 浩 新潟県長岡市深沢町1769番地１ 技大宿 舎１−408 (72)発明者 久野 剛彦 新潟県長岡市下山４丁目27番２号 白栄 荘５号 (56)参考文献 特開 昭60−149959（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−211354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−84551（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−277955（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−120657（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−31753（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−25250（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−27820（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−73102（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平４−77867（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/49 G01N 27/28 331 G01N 27/30 311 G01N 27/403 G01N 33/38
Claims (3)
- 【請求項１】 適宜な基板に少なくとも３個以上のシー
ト状電極部を形成し、少なくともシート状電極部の一つ
をＰｂ層の表面にＰｂＳＯ4 層を形成し、更にその上面
にＳＯ4 2 - イオン放出材を乾燥状態で配して参照電極
とし、少なくとも一つのシート状電極部はＡｇ膜層から
なると共に、所定の面積だけ露出せしめた作用電極と
し、他のシート状電極部を対極としたことを特徴とする
塩分濃度計測用電極体。 - 【請求項２】 請求項第１項記載の塩分濃度計測用電極
に於いて、参照電極部を、ＰｂＳＯ4 層の上面を粉末状
のＮａ2 ＳＯ4 を混在させたペーパーフィルターで被覆
して形成したことを特徴とする塩分濃度計測用電極体。 - 【請求項３】 請求項第１項記載の塩分濃度計測用電極
に於いて、参照電極部を、ＰｂＳＯ4 層上面にＮａ2 Ｓ
Ｏ4 溶液を糊材に練り込んだものを塗布乾燥せしめて形
成したことを特徴とする塩分濃度計測用電極体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30753293A JP3223019B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 塩分濃度計測用電極体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30753293A JP3223019B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 塩分濃度計測用電極体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07140114A JPH07140114A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3223019B2 true JP3223019B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17970229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30753293A Expired - Fee Related JP3223019B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 塩分濃度計測用電極体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223019B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0118931D0 (en) * | 2001-08-02 | 2001-09-26 | Oxford Biosensors Ltd | Voltammetric ion-selective biosensor |
| GB0208095D0 (en) * | 2002-04-09 | 2002-05-22 | Dobson John V | Electrochemical sensor system and sensing method |
| JP4840796B2 (ja) * | 2005-06-06 | 2011-12-21 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 一体型動的水素電極装置 |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP30753293A patent/JP3223019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07140114A (ja) | 1995-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |