JP3288812B2 - Ion-selective electrode - Google Patents

Ion-selective electrode

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JP3288812B2 JP18784793A JP18784793A JP3288812B2 JP 3288812 B2 JP3288812 B2 JP 3288812B2 JP 18784793 A JP18784793 A JP 18784793A JP 18784793 A JP18784793 A JP 18784793A JP 3288812 B2 JP3288812 B2 JP 3288812B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は水溶液中のイオンの量を
電気化学的に計測するイオン選択性電極に係り、特に、
イオン選択性電極の内部電極の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion-selective electrode for electrochemically measuring the amount of ions in an aqueous solution.
The present invention relates to a structure of an internal electrode of an ion selective electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオン感応膜を用いるイオン選択性電極
は、イオン感応膜の試料が接する面と反対の面の側に内
部溶液又は内部ゲルを備え、それらを介して銀/塩化銀
などから構成される内部電極と電気化学的コンタクトを
とる第1のタイプのイオン選択性電極と、イオン感応膜
の試料が接する面と反対の面の側に内部溶液や内部ゲル
を備えず、銀/塩化銀などから構成される内部電極と直
接的に電気化学的コンタクトをとる第2のタイプのイオ
ン選択性電極とがある。第2のタイプのイオン選択性電
極は内部液を用いないため、内部液型のものと比較して
構造が簡単で小型化が容易であるという特長をもち、多
くの公知例がある。例えば、特開昭58−86449号
公報によれば、円筒状の内部電極の内表面に感応膜を形
成することにより、フローセル方式のイオン選択性電極
を得ている。また、特開昭63−37251号公報にも
同様の構造のフローセル方式のイオン選択性電極が報告
されている。また、フローセル方式のイオン選択性電極
の安定性、測定の精度を高めるための工夫として、イオ
ン感応膜を流路に対して凸形に張り出すように設置する
方法が特開昭61−180133号公報に報告されてい
る。
2. Description of the Related Art An ion-selective electrode using an ion-sensitive membrane is provided with an internal solution or an internal gel on the opposite side of the surface of the ion-sensitive membrane from which the sample comes into contact, and is composed of silver / silver chloride or the like via these. A first type of ion-selective electrode in electrochemical contact with the internal electrode to be formed, and silver / silver chloride without internal solution or internal gel on the side of the ion-sensitive membrane opposite to the side in contact with the sample. There is a second type of ion-selective electrode that makes direct electrochemical contact with the internal electrode composed of the above. Since the second type of ion-selective electrode does not use an internal liquid, it has a feature that the structure is simple and easy to miniaturize as compared with the internal liquid type, and there are many known examples. For example, according to JP-A-58-86449, a flow cell type ion-selective electrode is obtained by forming a sensitive film on the inner surface of a cylindrical internal electrode. JP-A-63-37251 also reports a flow cell type ion-selective electrode having a similar structure. In order to improve the stability of the ion selective electrode of the flow cell type and the accuracy of the measurement, a method of installing an ion sensitive membrane so as to project in a convex shape with respect to the flow path is disclosed in JP-A-61-180133. It is reported in the gazette.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】イオン感応膜を流路に
対して凸形に張り出すように設置する場合、この凸部を
なめらかな曲面とすると、試料溶液の滞留を防止しつつ
イオン感応膜面での試料交換を迅速化できるため、応答
の高速化に有効である。しかし感応膜をこのように立体
的に複雑な形状、例えば凸部をなめらかな曲面に形成す
るのは容易ではないという問題がある。この問題を解決
する最も簡単な方法として考えられるのは、フローセル
をポリ塩化ビニル等の樹脂で形成し、その流路に対し突
出する曲面に沿ってフローセルを切削しておく。感応膜
は別に形成し、その柔軟性を利用することにより、この
曲面状の切削面に対し流路の反対側から接着することが
できる。さらにこの背後から板状の内部電極を接着する
ことにより、イオン選択性電極が形成できる。しかし、
機械的に十分な強度を有する金属板(およびそれに基づ
く板状の内部電極)は柔軟性に乏しいため、切削面の曲
面と内部電極の形状を精密に一致させないと感応膜と内
部電極との間に隙間が生じやすく、これが原因で製造時
に接着不良を起こしたり、あるいは繰り返し使用するに
従い感応膜が剥離しやすいという問題があった。この問
題を解決する方法として、内部電極の断面積を小さく
し、その周囲をイオン感応膜の母材である高分子物質で
被覆して、内部電極とイオン感応膜とを接着する際に生
じる隙間を小さくし、接着性を高めて剥離を防止するこ
とが考えられるが、この方法では密着性と接着性を高め
るために、内部電極の有効接触面積が犠牲となり、イン
ピーダンスの高い感応膜を用いる場合などにはノイズが
発生しやすくなるという問題が生ずる。本発明では上記
問題点に鑑み、イオン選択性電極におけるイオン感応膜
とイオン感応膜に接触する内部電極の有効接触面積を減
少することなく、内部電極とイオン感応膜との高い密着
性を、イオン感応膜の形状が複雑な形状、例えば凹面凸
面の場合においても達成できるイオン選択性電極を提供
することを目的とする。
When the ion-sensitive membrane is installed so as to protrude in a convex shape with respect to the flow path, if the convex portion has a smooth curved surface, the ion-sensitive membrane is prevented while the sample solution is not retained. Since the sample exchange on the surface can be accelerated, it is effective for speeding up the response. However, there is a problem that it is not easy to form the sensitive film in such a three-dimensionally complicated shape, for example, a convex portion with a smooth curved surface. The simplest way to solve this problem is to form the flow cell with a resin such as polyvinyl chloride and cut the flow cell along a curved surface protruding from the flow path. By forming the sensitive film separately and utilizing its flexibility, it can be adhered to the curved cutting surface from the opposite side of the flow path. Further, an ion-selective electrode can be formed by bonding a plate-like internal electrode from behind. But,
Since a metal plate with sufficient mechanical strength (and a plate-like internal electrode based on it) is poor in flexibility, the curved surface of the cut surface and the shape of the internal electrode must be precisely matched to allow the gap between the sensitive film and the internal electrode. In addition, there is a problem that a gap is easily formed in the film, which causes poor adhesion at the time of manufacture, or that the sensitive film is easily peeled off as it is used repeatedly. As a method of solving this problem, a gap generated when the internal electrode is reduced in cross-sectional area, the periphery thereof is covered with a polymer material which is a base material of the ion-sensitive film, and the internal electrode is bonded to the ion-sensitive film. It is conceivable to increase the adhesiveness and prevent peeling.However, this method sacrifices the effective contact area of the internal electrode to increase the adhesion and adhesiveness, and when using a sensitive film with high impedance For example, there is a problem that noise is easily generated. In the present invention, in view of the above problems, without reducing the effective contact area of the ion-sensitive membrane and the internal electrode in contact with the ion-sensitive membrane in the ion-selective electrode, the high adhesion between the internal electrode and the ion-sensitive membrane, It is an object of the present invention to provide an ion-selective electrode that can be achieved even when the sensitive membrane has a complicated shape, for example, a concave-convex surface.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的は、内部電極の
素材として金属の細線を使用し、細線を平面的あるいは
立体的に組み合わせて内部電極を構成し、内部電極の少
なくとも一部をイオン感応膜の内部に埋設した構造とす
る。即ち、イオン感応膜と、このイオン感応膜と接合す
る内部電極と、この内部電極に接続するリード線とから
なるイオン選択性電極において、複数の金属製の線材を
平面的あるいは立体的に、具体的に言えば複数の線材を
格子状あるいは網目状に組み合わせてた部材を基本骨格
とする内部電極を使用する。また、複数の線材を平面
的、立体的、格子状、または網目状に組み合わせてなる
部材のうち複数種を組み合わせたものを基本骨格として
もよい。内部電極を構成する線材は、金属からなる芯材
と、この金属の塩からなる表層材とから構成され、線材
の芯材の金属は銀であり、線材の表層材の金属塩が臭化
銀、塩化銀、ヨウ化銀の中から選ばれるハロゲン化銀と
する。内部電極の少なくとも一部はイオン感応膜の内部
に埋設されている。さらに、イオン感応膜に試料溶液を
供給する流路を有するフローセルに各構成要素(イオン
感応膜、内部電極、リード線、外部端子)を保持してフ
ローセル型のイオン選択性電極を構成し、保湿機能を有
する部材をフローセル内部に設け、保湿部材からイオン
感応膜に水蒸気を供給する。別のイオン選択性電極の構
成では、内部電極とイオン感応膜とを直接接触させず、
親水性部材によって隔てた構成とするか、もしくは内部
電極の少なくとも一部をイオン感応膜と接触させるか、
もしくはその内部に埋設した構成とする。内部電極の間
隙の少なくとも一部に、水和した親水性部材を設け、水
和した親水性部材をイオン感応膜の少なくとも一部と接
触させる。水和した親水性部材として、親水性の高分子
を水和させたものを用い、親水性の高分子を水和させた
ものの中に、水溶性の塩を分散させたものを用いる。
An object of the present invention is to use a thin metal wire as a material of an internal electrode, to form an internal electrode by combining the thin wires in a two-dimensional or three-dimensional manner, and to make at least a part of the internal electrode ion-sensitive. The structure is buried inside the film. That is, in an ion-selective electrode including an ion-sensitive membrane, an internal electrode bonded to the ion-sensitive membrane, and a lead wire connected to the internal electrode, a plurality of metal wires are planarly or three-dimensionally formed. To put it more specifically, an internal electrode having a basic skeleton of a member obtained by combining a plurality of wires in a lattice or mesh shape is used. In addition, a basic skeleton may be obtained by combining a plurality of wire members in a planar, three-dimensional, lattice-like or mesh-like shape. The wire constituting the internal electrode is composed of a core made of metal and a surface material made of a salt of this metal, and the metal of the core material of the wire is silver, and the metal salt of the surface material of the wire is silver bromide. , Silver chloride or silver iodide. At least a part of the internal electrode is buried inside the ion-sensitive membrane. Further, each component (ion-sensitive membrane, internal electrode, lead wire, and external terminal) is held in a flow cell having a flow path for supplying a sample solution to the ion-sensitive membrane to form a flow cell-type ion-selective electrode, and the moisture is retained. A member having a function is provided inside the flow cell, and water vapor is supplied from the moisturizing member to the ion-sensitive membrane. In another configuration of the ion-selective electrode, the internal electrode and the ion-sensitive membrane are not directly contacted,
Either a configuration separated by a hydrophilic member, or at least a part of the internal electrode is brought into contact with the ion-sensitive membrane,
Alternatively, it is configured to be buried inside. A hydrated hydrophilic member is provided in at least a part of the gap between the internal electrodes, and the hydrated hydrophilic member is brought into contact with at least a part of the ion-sensitive membrane. As the hydrated hydrophilic member, a hydrated hydrophilic polymer is used, and a hydrated hydrophilic polymer in which a water-soluble salt is dispersed is used.

【0005】[0005]

【作用】金属の細線を平面的あるいは立体的に組み合わ
せた細線部材からなる内部電極は、引張り強度や破断強
度が、同じ金属の同じ厚さの板材からなる内部電極と比
較して、一般に曲げに対する反発力(弾性力)が極めて
低い。これは細線部材からなる内部電極の場合は、外部
から力を加えられても、個々の線材(細線)がより安定
な位置・角度に比較的容易に変位・回転できるためであ
る。従って、例えイオン感応膜が曲面、例えば凹面、凸
面などの複雑な形状をしていても、その形状にごく容易
に変形させて適合させることができ、イオン感応膜と内
部電極の形状の不適合による隙間の発生やそれによる剥
離といった問題が生じることがなく、イオン感応膜と内
部電極との高い密着性を達成することができる。もちろ
ん、内部電極の素材として金属の細線を平面的あるいは
立体的に組み合わせた部材を用いる場合、線材(細線)
間の隙間はそのままでは有効な接触面積とはならない
が、網目を端面だけでイオン感応膜と接触させるのでは
なく、より深くイオン感応膜の内部に埋設することによ
り、各線材の膜側の端面だけでなく側面および、場合に
よっては、反対側の面もイオン感応膜と接触させること
ができるため、有効接触面積を極めて大きく確保でき
る。従って、内部電極の素材として金属の細線を平面的
あるいは立体的に組み合わせた部材を用い、これら部材
から得た内部電極の少なくとも一部をイオン感応膜の内
部に埋設した構造とすることにより、イオン選択性電極
におけるイオン感応膜としてたとえ複雑な形状のものを
用いても、イオン選択性電極に接触する内部電極の有効
接触面積を減少させずに、イオン感応膜の形状との整合
性を確保して高い密着性を達成することができる。
The internal electrode made of a thin wire member obtained by combining thin metal wires in a plane or three-dimensionally has a tensile strength and a rupture strength which are generally lower than those of a metal plate made of the same metal and having the same thickness. The repulsion (elastic force) is extremely low. This is because, in the case of an internal electrode made of a thin wire member, even when a force is applied from the outside, each wire (thin wire) can be relatively easily displaced and rotated to a more stable position and angle. Therefore, even if the ion-sensitive membrane has a complicated shape such as a curved surface, for example, a concave surface or a convex surface, it can be easily deformed and adapted to the shape, and the ion-sensitive film and the internal electrode may be incompatible. It is possible to achieve high adhesion between the ion-sensitive film and the internal electrode without causing a problem such as generation of a gap and separation due to the gap. Of course, when using a member in which a thin metal wire is combined in a two-dimensional or three-dimensional manner as a material for the internal electrode, a wire (thin wire)
Although the gap between them does not become an effective contact area as it is, instead of making the mesh contact the ion-sensitive membrane only at the end face, by burying it deeper inside the ion-sensitive membrane, the end face on the film side of each wire Not only the side surface but also, in some cases, the opposite surface can be brought into contact with the ion-sensitive membrane, so that an extremely large effective contact area can be secured. Therefore, by using a member in which thin metal wires are combined two-dimensionally or three-dimensionally as a material of the internal electrode, and having a structure in which at least a part of the internal electrode obtained from these members is embedded in the ion-sensitive membrane, Even if the ion-sensitive membrane of the selective electrode has a complicated shape, it is possible to ensure consistency with the shape of the ion-sensitive membrane without reducing the effective contact area of the internal electrode in contact with the ion-selective electrode. And high adhesion can be achieved.

【0006】[0006]

【実施例】本発明の実施例を図1から図10を使用し
て、以下に説明する。 (第1の実施例)図1は本発明が適用されるイオン選択
性電極の第1の実施例のを示す断面図である。フローセ
ル1には試料が流される流路2が形成され、イオン感応
膜3、内部電極4、リード線5、および外部端子6が収
納されている。網目状の形状をなした内部電極4はイオ
ン感応膜3の内部に埋設されており、図1には網目を構
成する細線の断面のみが示されている。次に、本実施例
によるイオン選択性電極の作成方法を説明する。内部電
極4は、直径0.05mmの銀線を図2に示すように網
目状に編んだ部材を用い、またリード線5としては、同
径の銀線を用いた。まず、両者をスポット熔接で接合
し、その後でイオン感応膜3と接触する銀線の表面を電
気分解により臭化銀とした。この方法ではリード線5の
一部の表面も電気分解により臭化銀となるが、表面が臭
化銀となった部分は内部電極として機能するため、本実
施例ではこの部分はリード線5としてではなく内部電極
4として作用する。このようにして形成した内部電極4
を、イオン感応膜3内部に以下の手順で埋設した。カリ
ウムイオン感応物質としてバリノマイシン、添加剤とし
てテトラ(パラ塩化フェニル)硼素カリウム塩、可塑剤
としてアジピン酸ジオクチル、母材として平均重合度約
1000のポリ塩化ビニルをそれぞれ重量比で、1、
0.3、66、33で秤量し、テトラヒドロフラン4m
L(ミリリットル)を加えて混合溶解し、製膜用原液を
得た。ガラス板の上に直径30mmのガラスリングを置
き、この製膜用原液のうち半分をこの中に注いで放置す
ると、テトラヒドロフランが蒸発してイオン感応膜(下
膜)が得られた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. (First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ion selective electrode to which the present invention is applied. A flow cell 2 through which a sample flows is formed in the flow cell 1, and accommodates an ion-sensitive membrane 3, internal electrodes 4, lead wires 5, and external terminals 6. The network-shaped internal electrode 4 is buried inside the ion-sensitive membrane 3, and FIG. 1 shows only a cross section of a thin line constituting the network. Next, a method for producing the ion-selective electrode according to the present embodiment will be described. As the internal electrode 4, a member obtained by knitting a silver wire having a diameter of 0.05 mm into a mesh as shown in FIG. 2 was used, and a silver wire having the same diameter was used as the lead wire 5. First, the two were joined by spot welding, and then the surface of the silver wire in contact with the ion-sensitive film 3 was electrolyzed into silver bromide. In this method, a part of the surface of the lead wire 5 also becomes silver bromide by electrolysis, but the part where the surface becomes silver bromide functions as an internal electrode. Instead, it acts as an internal electrode 4. The internal electrode 4 thus formed
Was embedded in the ion-sensitive membrane 3 according to the following procedure. Valinomycin as a potassium ion-sensitive substance, potassium tetra (paraphenyl chloride) boron as an additive, dioctyl adipate as a plasticizer, and polyvinyl chloride having an average degree of polymerization of about 1000 as a base material, each in a weight ratio of 1,
Weigh with 0.3, 66, 33, tetrahydrofuran 4m
L (milliliter) was added and mixed and dissolved to obtain a stock solution for film formation. When a glass ring having a diameter of 30 mm was placed on a glass plate and half of the stock solution for film formation was poured into the glass ring and allowed to stand, tetrahydrofuran was evaporated and an ion-sensitive membrane (lower membrane) was obtained.

【0007】次に前記手順により形成した内部電極4
を、平らな網目側が下に、リード線をつけた側が上にな
るようにこのガラスリング内のイオン感応膜(下膜)の
上に置いて、イオン感応膜(下膜)と内部電極の網目側
とを密着させた。さらにこの上から製膜用原液の残りの
半分を徐々に注ぐと、この原液はイオン感応膜(下膜)
と内部電極との間、内部電極の網目の間、そして内部電
極の上に流れ込み、イオン感応膜(下膜)の上面を一部
再溶解したのち、テトラヒドロフランが蒸発してイオン
感応膜3となる。こうして得られたイオン感応膜は下膜
とその上の部分が同一組成であるため、実際には上下の
区別はなく、イオン感応膜は一体として形成されたこと
になる。このイオン感応膜はガラス面と内部電極の網目
下端との間に約150μm、網目内に厚さ約100μ
m、内部電極の上端から上に約100μmの3層にわた
って、内部電極を内部に取り込んだ形で形成されてい
る。次に、イオン感応膜3、内部電極4、リード線5か
らなる複合部材をガラス板およびガラスリングから外
し、リード線部分を含む直径約5mmの部分を円盤状に
切り取り、それを図1に示した様に、ガラス板に接して
いた面が流路2に面する側となるようにテトラヒドロフ
ランでフローセル1に接着した。最後に、リード線の端
を銀線からなる外部端子6に半田付けした後、フローセ
ルの流路2の出入口以外の部分を密封して、カリウムイ
オン用のフローセルを作成した。なおリード線5と内部
電極4との熔接部分は不規則な形状となる場合があるた
め、イオン感応膜3が流路2に接する部分ではなく、フ
ローセルとの接着面もしくはその外に位置させるのが好
ましい。このようにして、イオン感応膜3の一部が流路
2に露出して、流路2を流れる試料と接触することがで
きる。
Next, the internal electrode 4 formed by the above-described procedure is
Is placed on the ion-sensitive membrane (lower membrane) in this glass ring so that the flat mesh side is on the bottom and the side with the lead wire is on the upper side. The side was brought into close contact. When the remaining half of the stock solution is gradually poured from above, this stock solution becomes an ion-sensitive membrane (lower membrane).
Flows between the electrode and the internal electrode, between the mesh of the internal electrodes, and on the internal electrode, and after partially re-dissolving the upper surface of the ion-sensitive film (lower film), the tetrahydrofuran evaporates to become the ion-sensitive film 3. . Since the ion-sensitive film thus obtained has the same composition in the lower film and the portion thereabove, there is actually no distinction between the upper and lower layers, and the ion-sensitive film is formed integrally. This ion-sensitive membrane has a thickness of about 150 μm between the glass surface and the lower end of the mesh of the internal electrode, and a thickness of about 100 μm within the mesh.
m, formed over three layers of about 100 μm from the upper end of the internal electrode, with the internal electrode incorporated therein. Next, the composite member composed of the ion-sensitive membrane 3, the internal electrode 4, and the lead wire 5 was removed from the glass plate and the glass ring, and a portion having a diameter of about 5 mm including the lead wire portion was cut into a disk shape. As described above, the substrate was adhered to the flow cell 1 with tetrahydrofuran such that the surface in contact with the glass plate faced the flow channel 2. Lastly, after soldering the end of the lead wire to the external terminal 6 made of a silver wire, the portion of the flow cell other than the entrance and exit of the flow channel 2 was sealed to prepare a flow cell for potassium ions. Note that the welded portion between the lead wire 5 and the internal electrode 4 may have an irregular shape, so that the ion-sensitive membrane 3 is not located at the portion in contact with the flow channel 2 but at the bonding surface with the flow cell or at the outside thereof. Is preferred. In this way, a part of the ion-sensitive membrane 3 is exposed to the flow channel 2 and can come into contact with the sample flowing through the flow channel 2.

【0008】次に、本実施例の動作について説明する。
本実施例によるフローセル1の流路2内に試料溶液を送
りこみ、イオン感応膜3と接触させると、この試料溶液
中のカリウムイオンの活量に応じた膜電位(E1)が試
料溶液とイオン感応膜との間に発生する。外部端子6に
出力される電位(E)は、この膜電位(E1)と、イオ
ン感応膜と内部電極との間に発生する電位(E2)との
和となるが、後者(E2)は一定と見做せるためその影
響は無視できる。このフローセル1に連設して参照電極
を用い、参照電極と外部端子6との間の電位差を計測す
ることにより、試料溶液中のカリウムイオンの活量に応
じた電位が観測される。標準溶液の測定により検量線を
作成しておけば、濃度未知の試料中のカリウムイオンの
活量を求めることができる。本実施例ではフローセル1
の材料として硬質のポリ塩化ビニルを用い、流路2はモ
ールド法によりフローセルに一体的に成型して得た。し
かしフローセルの材料はポリ塩化ビニルに限定される必
要はなく、イオン感応膜との接着性が高くかつ適度の硬
度を有するものであれば同様に使用できる。流路の形成
法もモールドによる一体成型に限定されず、削り出し、
複数部材の接合等により形成してもよい。 本実施例の
イオン感応膜3には、感応物質としてバリノマイシンを
用いる高分子支持液膜型のイオン感応膜を用いたが、も
ちろんその他のイオン感応膜も使用できる。感応物質は
ノナクチン、モナクチン、モネンシン等の環状あるいは
非環状の抗生物質、各種クラウンエーテルやジブチルフ
ェナントロリン、フェニル燐酸エステル、非環状ジアミ
ン等の合成イオノフォア、第4級アンモニウム塩や各種
燐酸塩などのイオン交換体型リガンド等を用いることが
でき、また可塑剤としてもアジピン酸ジオクチルの他、
各種ジカルボン酸エステルやニトロベンゼン、アセトフ
ェノン及びその誘導体、炭素数10以上のアルキルアル
コール等を用いることができる。また添加剤としてもテ
トラ(パラ塩化フェニル)ホウ素塩の他、テトラフェニ
ルホウ素塩、テトラ(ビストリフロロメチルフェニル)
ホウ素塩等を用いることができる。また母剤としても、
ポリ塩化ビニルの他、ポリカーボネイト、シリコン樹
脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the sample solution is sent into the flow channel 2 of the flow cell 1 according to the present embodiment and is brought into contact with the ion-sensitive membrane 3, the membrane potential (E 1 ) corresponding to the activity of potassium ions in the sample solution becomes equal to the sample solution. It occurs between the ion-sensitive membrane. Potential outputted to the external terminal 6 (E) is a membrane potential (E 1), although the sum of the potentials generated (E 2) between the ion-selective membrane and the inner electrode, the latter (E 2 ) Can be regarded as constant and its effect can be ignored. By measuring a potential difference between the reference electrode and the external terminal 6 using a reference electrode connected to the flow cell 1, a potential corresponding to the activity of potassium ions in the sample solution is observed. If a calibration curve is prepared by measuring a standard solution, the activity of potassium ions in a sample of unknown concentration can be determined. In this embodiment, the flow cell 1
The channel 2 was obtained by integrally molding a flow cell by a molding method using hard polyvinyl chloride as a material for the above. However, the material of the flow cell does not need to be limited to polyvinyl chloride, and any material having high adhesiveness to the ion-sensitive membrane and appropriate hardness can be used. The method of forming the flow path is not limited to integral molding with a mold,
It may be formed by joining a plurality of members. As the ion-sensitive membrane 3 of the present embodiment, a polymer-supported liquid membrane-type ion-sensitive membrane using valinomycin as a sensitive substance was used, but other ion-sensitive membranes can of course be used. Sensitive substances are cyclic or non-cyclic antibiotics such as nonactin, monactin, monensin, synthetic ionophores such as various crown ethers, dibutylphenanthroline, phenyl phosphate, non-cyclic diamine, ion exchange such as quaternary ammonium salts and various phosphates. Body ligands and the like can be used, and as a plasticizer, in addition to dioctyl adipate,
Various dicarboxylic acid esters, nitrobenzene, acetophenone and derivatives thereof, and alkyl alcohols having 10 or more carbon atoms can be used. As an additive, in addition to tetra (para-chlorophenyl) boron, tetraphenylboron, tetra (bistrifluoromethylphenyl)
Boron salts and the like can be used. Also as a parent agent,
In addition to polyvinyl chloride, polycarbonate, silicone resin, epoxy resin, and the like can be used.

【0009】本実施例では内部電極4として、直径0.
05mmの銀線を網目状に編んだ部材を素材とし、その
表面を電気分解により臭化銀とした後使用したが、内部
電極の形成法はこれに限定されない。素材の金属は銀の
他金、白金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、銅、
ニッケルの単体の他、これら単体同士の間での合金やこ
れら単体と水銀との合金も使用できる。金属の形状は線
材を編んだ網目状の部材の他、平面状に平行に並べた線
材の両端もしくは一端を固定した図3に示すようなクシ
状もしくは図4に示すような簾状、格子状のもの、ある
いはこれらを平面的あるいは立体的に組み合わせてもよ
い。線材の太さが十分小さい場合はこのまま用いてもよ
いが、線径が大きい場合は圧延して網目の厚さを小さく
してから用いてもよく、この場合は柔軟性を回復するた
めに焼きなましてから用いるのが好ましい。内部電極の
表面層は内部電極材料の金属のイオンと、陰イオンとの
塩の使用が好適であるが、塩化銀、臭化銀等のハロゲン
化銀や硫化銀、ハロゲン化水銀や硫化水銀等の使用が好
適であり、特に、臭化銀の使用が好適である。この表面
層の形成法としては電気分解が簡便かつ確実な方法であ
るが、別に塩を沈澱法により得て、内部電極の表面に圧
着してもよい。本実施例ではリード線として直径0.0
5mmの銀線を用いたが、他の形状の金属であっても支
障なく用いることができる。但し、金属の種類は内部電
極に用いたものと同種のものを用いるのが好ましい。リ
ード線と内部電極との接続方法は、スポット熔接が好ま
しいが、両者の電気的導通を確保できれば、他の接続方
法、例えば、ラッピングや半田付も用いることができ
る。また、網目を構成する線材の一部をそのままリード
線として利用してもよい。
In this embodiment, the inner electrode 4 has a diameter of 0.1 mm.
A member obtained by knitting a 05 mm silver wire in a mesh shape was used as a material, and the surface was converted into silver bromide by electrolysis, and then used. However, the method of forming the internal electrode is not limited to this. The metal of the material is silver, gold, platinum, iridium, rhodium, ruthenium, copper,
In addition to the simple substance of nickel, an alloy between these simple substances or an alloy of these simple substances and mercury can be used. The shape of the metal is not only a mesh-shaped member obtained by knitting the wire, but also a comb-like shape as shown in FIG. 3 or a grid-like shape as shown in FIG. Or these may be combined two-dimensionally or three-dimensionally. If the thickness of the wire is sufficiently small, it may be used as it is.If the wire diameter is large, it may be used after rolling to reduce the thickness of the mesh, and in this case, annealing is performed to restore flexibility. It is preferable to use it afterwards. For the surface layer of the internal electrode, it is preferable to use a salt of a metal ion of the internal electrode material and an anion, but silver halide and silver sulfide such as silver chloride and silver bromide, and mercury halide and mercury sulfide. Is preferred, and silver bromide is particularly preferred. As a method for forming the surface layer, electrolysis is a simple and reliable method. Alternatively, a salt may be separately obtained by a precipitation method and then pressed on the surface of the internal electrode. In this embodiment, the lead wire has a diameter of 0.0
Although a 5 mm silver wire was used, metals of other shapes can be used without any problem. However, it is preferable to use the same kind of metal as that used for the internal electrode. The connection method between the lead wire and the internal electrode is preferably spot welding, but other connection methods such as lapping and soldering can be used as long as electrical connection between them can be ensured. Further, a part of a wire constituting the mesh may be used as a lead wire as it is.

【0010】本実施例では内部電極4をイオン感応膜3
の中に包埋して一体に形成したが、一体形成する方法は
上述の方法に限定されるものではない。同様に好適に用
いられる第2の形成法は、ガラス板上に静置したガラス
リング内に、ガラス板上約100μm程度の隙間を空け
て内部電極をガラス板と平行に吊しておく。この上から
イオン感応膜の製膜用原液を注入するとこの原液はこの
隙間及び内部電極の網目の間、及び内部電極の上に流れ
込み、溶媒であるテトラヒドロフランが蒸発すると内部
に内部電極が埋め込まれた状態のイオン感応膜が一体形
成される。第3の形成法として、製膜用原液を半分ずつ
に分け、各々から得た半分の厚さのイオン感応膜を、内
部電極の表裏から接着するという方法も可能である。こ
の接着の際の溶媒としては、テトラヒドロフラン、もし
くは感応膜材料のテトラヒドロフラン溶液が好適に用い
られる。第4の形成方法として、製膜用原液すべてを一
度にリング内に流し込んだ後、内部電極をこのイオン感
応膜内部に押し込んでゆく方法も可能である。この際、
製膜用原液から溶媒のテトラヒドロフランが蒸発してし
まう前であれば内部電極をそのまま押し込むことができ
るが、蒸発した後であっても、再度膜の上部から溶媒を
加えるか、内部電極に溶媒を付着させてから押し込むこ
とにより、膜の表面を溶かしてその内部に内部電極を埋
設できる。本実施例ではこのようにして形成した内部電
極を埋め込んだイオン感応膜をフローセルの流路での開
口部分の周辺に接着することでイオン選択性電極を得た
が、この3者の接合方法はこれに限定されない。他の接
合方法としては、例えば、あらかじめイオン感応膜をフ
ローセルに接着しておき、このイオン感応膜に対し上記
の第3または第4の方法により内部電極を接合すること
も可能である。
In this embodiment, the internal electrode 4 is used as the ion sensitive membrane 3
Although it was embedded in and integrally formed, the method of integrally forming is not limited to the above-described method. Similarly, in a second forming method that is preferably used, an internal electrode is suspended in a glass ring placed on a glass plate in parallel with the glass plate with a gap of about 100 μm above the glass plate. When a stock solution for forming an ion-sensitive membrane is injected from above, the stock solution flows into the gaps, between the meshes of the internal electrodes, and onto the internal electrodes, and when the solvent, tetrahydrofuran, evaporates, the internal electrodes are embedded therein. The ion-sensitive membrane in the state is integrally formed. As a third formation method, it is also possible to divide the stock solution for film formation into halves and bond the ion-sensitive membranes having a thickness of half obtained from each to the inner and outer electrodes. As a solvent for this bonding, tetrahydrofuran or a tetrahydrofuran solution of a sensitive film material is suitably used. As a fourth forming method, a method in which all the stock solutions for film formation are poured into the ring at once, and then the internal electrodes are pushed into the inside of the ion-sensitive film is also possible. On this occasion,
The internal electrode can be pushed as it is before the solvent tetrahydrofuran evaporates from the stock solution for film formation, but even after the evaporation, the solvent is added again from the top of the membrane or the solvent is added to the internal electrode. By pressing after the adhesion, the surface of the film can be melted and the internal electrode can be embedded therein. In this embodiment, an ion-sensitive membrane in which the internal electrode thus formed is embedded is bonded to the periphery of the opening in the flow channel of the flow cell to obtain an ion-selective electrode. It is not limited to this. As another bonding method, for example, an ion-sensitive film may be bonded in advance to the flow cell, and the internal electrode may be bonded to the ion-sensitive film by the third or fourth method described above.

【0011】次に本実施例特有の効果について説明す
る。本実施例のように内部電極をイオン感応膜の内部に
埋設することにより、内部電極を構成する細線の表面の
うち、細線同士が接触している極くわずかな部分を除
き、大部分の表面はイオン感応膜と接触できる。この様
に、両者の接触面積を大きく保持することができるた
め、界面インピーダンスを最小化でき、たとえインピー
ダンスの高い感応膜を用いてもノイズの少ない高精度の
測定が可能である。さらに、本実施例は、イオン感応膜
と内部電極の高い接着性も達成できる。本発明では内部
電極は必ずしもイオン感応膜の内部に埋設される必要は
なく、内部電極を構成する線材の一部だけでイオン感応
膜と接触させることも可能であるが、これらの場合と比
較して内部電極のほとんど全ての表面で感応膜との接触
がある本実施例では当然ながら内部電極と感応膜の接着
性が著しく高い。従って、繰り返し使用しても両者が剥
離しにくい。
Next, the effects specific to the present embodiment will be described. By embedding the internal electrode inside the ion-sensitive membrane as in this embodiment, most of the surface of the fine wires constituting the internal electrode, except for a very small portion where the fine wires are in contact with each other, Can contact the ion-sensitive membrane. As described above, since the contact area between the two can be kept large, the interface impedance can be minimized, and even if a sensitive film having a high impedance is used, high-precision measurement with little noise is possible. Further, in this embodiment, high adhesion between the ion-sensitive membrane and the internal electrode can be achieved. In the present invention, the internal electrode does not necessarily need to be buried inside the ion-sensitive membrane, and it is possible to contact the ion-sensitive membrane with only a part of the wire constituting the internal electrode. In this embodiment, in which almost all surfaces of the internal electrode are in contact with the sensitive film, the adhesion between the internal electrode and the sensitive film is of course extremely high. Therefore, even when used repeatedly, the two hardly peel off.

【0012】(第2の実施例)次に、本発明による第2
の実施例について、図5を用いて説明する。図5は本実
施例によるイオン選択性電極の断面図である。個々の構
成部品の形状及び動作は第1の実施例と同様であるが、
この第2の実施例では内部電極4がイオン感応膜3の内
部に完全には埋設されておらず、その一部が流路2の反
対側に一部露出している点が第1の実施例と異なる。な
お内部電極の全ての部分をイオン感応膜の内部に埋設し
ないため、第1の実施例で記述した内部電極とイオン感
応膜の4種の接合方法のうち、第3の方法、即ち、内部
電極の表裏からイオン感応膜を接着する方法は利用でき
ない。第1の方法では第1及び第2段階の流し込みに使
用する製膜用原液の量を調節し、内部電極の表面を完全
には覆わないようにすることで実現できる。第2の方法
では内部電極を吊るす位置及び製膜用原液の量を調節す
ることで、また第4の方法では内部電極を押し込む深さ
を調節することで実現できる。本実施例特有の効果とし
て、内部電極の厚さをイオン感応膜の厚さと同等以下に
保つ必要がなくなるため、比較的入手の容易な直径が大
なる金属性の線材で構成される網目状の部材を内部電極
として使用できることが挙げられる。また、イオン感応
膜は内部電極を全て内部に埋設する必要がないため、イ
オン感応膜の厚さ、及び内部電極と流路との距離に関す
る自由度が大きくなり、製造が容易であるという特徴も
ある。
Second Embodiment Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view of the ion-selective electrode according to the present embodiment. The shape and operation of each component are the same as in the first embodiment,
The second embodiment is different from the first embodiment in that the internal electrode 4 is not completely buried inside the ion-sensitive membrane 3 and a part of the internal electrode 4 is exposed on the opposite side of the flow path 2. Different from the example. Since not all of the internal electrodes are embedded in the ion-sensitive film, the third method, namely, the internal electrode, of the four types of bonding methods of the internal electrode and the ion-sensitive film described in the first embodiment, The method of bonding the ion-sensitive membrane from the front and back cannot be used. The first method can be realized by adjusting the amount of the undiluted solution for film formation used in the first and second-stage pouring so that the surface of the internal electrode is not completely covered. The second method can be realized by adjusting the position where the internal electrode is hung and the amount of the stock solution for film formation, and the fourth method can be realized by adjusting the depth of pushing the internal electrode. As an effect peculiar to the present embodiment, since it is not necessary to keep the thickness of the internal electrode equal to or less than the thickness of the ion-sensitive film, a mesh-like structure made of a metal wire having a relatively large diameter and which is relatively easily available. The member can be used as an internal electrode. Also, since it is not necessary to embed all the internal electrodes in the ion-sensitive membrane, the degree of freedom regarding the thickness of the ion-sensitive membrane and the distance between the internal electrode and the flow path is increased, which facilitates manufacture. is there.

【0013】(第3の実施例)次に、本発明による第3
の実施例について、図6を用いて説明する。図6は本実
施例によるイオン選択性電極の断面図である。本実施例
は、水蒸気を蒸散させる保湿部材7をフローセル1の内
部に保持している点が第1および第2の実施例と異な
る。この保湿部材としては水分を含浸させた親水性の有
機高分子、たとえばアガロース、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリルアミド、ポリスルホン化スチレン、あ
るいは無機珪酸塩等が好敵である。本実施例特有の効果
は、保湿部材から蒸散した水蒸気を、網目状の内部電極
の隙間を通過して効率良くイオン感応膜に供給でき、イ
オン感応膜が安定して作用するために水分を必要とする
場合でも、安定に保管、動作させることにある。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment according to the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a sectional view of the ion-selective electrode according to the present embodiment. This embodiment is different from the first and second embodiments in that a moisturizing member 7 for evaporating water vapor is held inside the flow cell 1. As the moisturizing member, a hydrophilic organic polymer impregnated with moisture, such as agarose, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polysulfonated styrene, or inorganic silicate is favorable. The effect peculiar to the present embodiment is that water vapor evaporating from the moisturizing member can be efficiently supplied to the ion-sensitive membrane through the gap between the mesh-like internal electrodes, and water is necessary for the ion-sensitive membrane to operate stably. Even in such a case, it is to store and operate stably.

【0014】(第4の実施例)次に、本発明による第4
の実施例について、図7を用いて説明する。図7は本実
施例によるイオン選択性電極の断面図である。本実施例
は、内部電極4の間隙に親水性部材8をイオン感応膜3
と接触する様に設けた点が第3の実施例と異なる。この
親水性部材8は、親水性の高分子と少量の水和水とから
なるか、または親水性の高分子と水溶性塩と少量の水和
水とからなり、親水性の高分子(と水溶性塩と)の水溶
液から過剰の水分を蒸発させること等により得られる。
上記の親水性の高分子として、本実施例ではポリビニル
アルコールを使用したが、この他、ゼラチン、アガロー
ス、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリ
メタクリル酸ヒドロキシエチル、ポリアクリル酸ヒドロ
キシエチル、ポリアクリル酸等が好ましく用いられる。
もちろん、これらを単独で用いるばかりでなく、複数組
合せて用いてもよい。また、上記の水溶性塩としては、
臭化カリウムを用いたが、この他、塩化ナトリウム、塩
化カリウム、臭化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化
テトラメチルアンモニウム、テトラフェニルホウ酸ナト
リウム等が好ましく用いられる。もちろん、これらを単
独で用いるばかりでなく、複数組み合わせて用いてもよ
い。水溶性の塩を構成する陽イオンとして、アルカリ金
属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオ
ン、若しくは各種第4級アンモニウムイオンを単独若し
くは複数組み合わせて用い、また、水溶性の塩を構成す
る塩の陰イオンとして、各種ハロゲン化物イオン、硝酸
イオン、亜硝酸イオン、チオシアン酸イオン、過塩素酸
イオン、硫酸イオン、燐酸一水素イオン、若しくは各種
テトラアリ−ルホウ酸イオンを単独若しくは複数組み合
わせて用いてもよい。さらに、水溶性の塩の陽イオンと
して、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、
アンモニウムイオン、若しくは各種第4級アンモニウム
イオンを単独若しくは複数組み合わせて用い、また、水
溶性の塩の陰イオンとして、各種ハロゲン化物イオン、
硝酸イオン、亜硝酸イオン、チオシアン酸イオン、過塩
素酸イオン、硫酸イオン、燐酸一水素イオン、若しくは
各種テトラアリ−ルホウ酸イオンのうち、後で説明する
第5の実施例での内部電極を構成する線材の中間材もし
くは表層材として用いた金属塩のアニオン以外のイオン
を単独若しくは複数組み合わせて用いることもできる。
また、本実施例では内部電極の一部は直接イオン感応膜
と接触しているため水溶性塩は必ずしも不可欠な要素で
はなく、省略しても正常に動作する。本実施例特有の効
果は、イオン感応膜に親水性部材8が直接接触している
ため親水性部材に水分が保持されやすく、イオン感応膜
が安定して作用させるために水分を必要とする場合で
も、イオン感応膜を安定に保管し、作用させることがで
きることである。また、この親水性部材中に水溶性塩を
加えた場合は、この親水性部材が導電性を持つようにな
るため、電極電位の伝達が容易になるという効果もあ
る。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a sectional view of the ion-selective electrode according to the present embodiment. In this embodiment, the hydrophilic member 8 is provided in the gap between the internal electrodes 4 by the ion-sensitive membrane 3.
The third embodiment differs from the third embodiment in that the third embodiment is provided so as to be in contact with the third embodiment. The hydrophilic member 8 is composed of a hydrophilic polymer and a small amount of water of hydration, or composed of a hydrophilic polymer, a water-soluble salt and a small amount of water of hydration, and It is obtained by evaporating excess water from an aqueous solution of (a water-soluble salt).
In the present embodiment, polyvinyl alcohol was used as the hydrophilic polymer.In addition, gelatin, agarose, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyhydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl polyacrylate, polyacrylic acid, etc. It is preferably used.
Of course, these may be used alone or in combination. Further, as the above water-soluble salt,
Although potassium bromide was used, in addition, sodium chloride, potassium chloride, sodium bromide, ammonium chloride, tetramethylammonium chloride, sodium tetraphenylborate and the like are preferably used. Of course, these may be used alone or in combination. As a cation constituting the water-soluble salt, an alkali metal ion, an alkaline earth metal ion, an ammonium ion, or various quaternary ammonium ions may be used alone or in combination of two or more. As the anion, various halide ions, nitrate ions, nitrite ions, thiocyanate ions, perchlorate ions, sulfate ions, monohydrogen phosphate ions, or various tetraarylborate ions may be used alone or in combination. . Further, as cations of water-soluble salts, alkali metal ions, alkaline earth metal ions,
Ammonium ions or various quaternary ammonium ions are used alone or in combination, and various halide ions, as anions of water-soluble salts,
Among the nitrate ion, nitrite ion, thiocyanate ion, perchlorate ion, sulfate ion, monohydrogen phosphate ion, or various tetraarylborate ions, the internal electrode in the fifth embodiment described later is formed. Ions other than the anion of the metal salt used as the intermediate material or the surface layer material of the wire can be used alone or in combination.
Further, in this embodiment, since a part of the internal electrode is in direct contact with the ion-sensitive membrane, the water-soluble salt is not always an essential element, and operates normally even if it is omitted. The effect peculiar to the present embodiment is that when the hydrophilic member 8 is in direct contact with the ion-sensitive membrane, moisture is easily held in the hydrophilic member, and when the ion-sensitive membrane needs moisture to operate stably. However, the ion sensitive membrane can be stably stored and operated. Further, when a water-soluble salt is added to the hydrophilic member, the hydrophilic member becomes conductive, so that there is also an effect that the transmission of the electrode potential is facilitated.

【0015】(第5の実施例)次に、本発明による第5
の実施例について、図8、図9を用いて説明する。図8
は本実施例によるイオン選択性電極の断面図であり、図
9は本実施例における内部電極を構成する線材の断面図
である。図9に示すように、本実施例では、網目状の内
部電極4を構成する線材として、銀からなる芯材9と、
銀の臭化物からなる中間材10と、親水性部材からなる
表層材11とから構成されるものを使用した点が第1か
ら第4の実施例と異なる。この様な水和した親水性部材
が従来のイオン選択性電極における内部液の代わりに使
用可能なことは、スミスら( Smith et al.)により、
アナリチカル ケミストリィ( Anal. Chem. )、第4
5巻、第9号、第1782頁−1784頁(1973
年)に報告されている通りであり、この文献に記載され
た水和高分子材料(親水性部材)を図8の様に本実施例
のイオン選択性電極における内部電極の表層材として用
いても、正常に動作する。ただし上記の文献では線状の
内部電極を用いており、本発明が特徴とする内部電極の
構造(網目状など)については一切考慮されていない。
本実施例では表層材11を形成する親水性部材として、
ポリビニルアルコール中に塩化カリウムを分散させたも
のを用いたが、第4の実施例と同様、他の親水性の高分
子と他の水溶性塩とを組み合わせてもよい。ただし、本
実施例では表層材11が導電性を有する必要があるた
め、水溶性塩を省略することはできない。なお、本実施
例のように内部電極として親水性部材を表層材として用
いる場合には、内部電極と感応膜との接触が不安定とな
る場合があるが、本実施例では図8に示したように内部
電極の端部をフローセルの一部に接着して固定すること
により、内部電極と感応膜との密着性を確保した。本実
施例特有の効果は、感応膜に親水性の表層材11が直接
接触しているため、表層材11に水分が保持されやす
く、イオン感応膜の安定に作用させるために水分を必要
とする場合でも、イオン感応膜を安定に保管、作用させ
ることができることである。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an ion-selective electrode according to the present embodiment, and FIG. 9 is a cross-sectional view of a wire constituting an internal electrode in the present embodiment. As shown in FIG. 9, in the present embodiment, a core material 9 made of silver is used as a wire constituting the mesh-like internal electrode 4,
The fourth embodiment is different from the first to fourth embodiments in that an intermediate member 10 made of silver bromide and a surface member 11 made of a hydrophilic member are used. The ability of such hydrated hydrophilic members to replace the internal solution in conventional ion selective electrodes has been reported by Smith et al.
Analytical Chemistry, 4th
Vol. 5, No. 9, pp. 1782-1784 (1973)
As shown in FIG. 8, the hydrated polymer material (hydrophilic member) described in this document was used as the surface material of the internal electrode in the ion-selective electrode of this example as shown in FIG. Also works fine. However, in the above document, a linear internal electrode is used, and no consideration is given to the structure of the internal electrode (such as a mesh) which is a feature of the present invention.
In the present embodiment, as the hydrophilic member forming the surface material 11,
Although a dispersion in which potassium chloride is dispersed in polyvinyl alcohol is used, another hydrophilic polymer and another water-soluble salt may be combined as in the fourth embodiment. However, in this embodiment, since the surface material 11 needs to have conductivity, the water-soluble salt cannot be omitted. In the case where a hydrophilic member is used as a surface layer material as an internal electrode as in this embodiment, contact between the internal electrode and the sensitive film may become unstable, but in this embodiment, it is shown in FIG. As described above, the adhesion between the internal electrode and the sensitive film was secured by bonding and fixing the end of the internal electrode to a part of the flow cell. The effect peculiar to the present embodiment is that, since the hydrophilic surface layer material 11 is in direct contact with the sensitive film, moisture is easily held in the surface layer material 11, and water is required to make the ion-sensitive film act stably. Even in this case, the ion-sensitive membrane can be stably stored and operated.

【0016】(第6の実施例)次に、本発明による第6
の実施例について、図10を用いて説明する。図10は
本実施例によるイオン選択性電極の断面図である。本実
施例は、第4の実施例と第5の実施例との組合せであ
り、網目状の内部電極4を構成する線材として、図9に
示すような銀からなる芯材9と、銀の臭化物からなる中
間材10と、親水性部材からなる表層材11とから構成
されるものを使用し、かつ、内部電極4の間隙に親水性
部材8をイオン感応膜3と接触する様に設けた点等が第
3の実施例と異なる。本実施例ではこの親水性部材8及
び表層材11として、第5の実施例と同様、ポリビニル
アルコール中に塩化カリウムを分散させたものを用いた
ため、実質的には両者の区別はない。もちろん、第4、
第5の実施例と同様、他の親水性の高分子と他の水溶性
塩とを組み合わせても良く、両者に別の材料を使用して
もよい。本実施例でも少なくとも表層材11は導電性を
有する必要があるため、この表層材11において水溶性
塩を省略することはできない。なお、本実施例でも図1
0に示したように、内部電極の端部をフローセルの一部
に接着して固定することにより、内部電極と感応膜との
密着性を確保した。本実施例特有の効果は、感応膜に親
水性部材8と親水性の表層材11が直接接触しているた
め、表層材11に水分が保持されやすく、イオン感応膜
の安定に作用させるために水分を必要とする場合でも、
イオン感応膜を安定に保管、作用させることができるこ
とである。なお、第4の実施例、第5の実施例、第6の
実施例においては、第3の実施例と同様に保湿部材7を
使用したが、第1の実施例、第2の実施例と同様にこの
保湿部材を省略することもできる。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
Will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a sectional view of the ion-selective electrode according to the present embodiment. This embodiment is a combination of the fourth embodiment and the fifth embodiment. As a wire constituting the mesh-shaped internal electrode 4, a core material 9 made of silver as shown in FIG. A material composed of an intermediate material 10 made of bromide and a surface material 11 made of a hydrophilic member was used, and a hydrophilic member 8 was provided between the internal electrodes 4 so as to be in contact with the ion-sensitive membrane 3. The points are different from the third embodiment. In the present embodiment, as the hydrophilic member 8 and the surface layer material 11, as in the fifth embodiment, a material obtained by dispersing potassium chloride in polyvinyl alcohol is used, so that there is practically no distinction between the two. Of course, the fourth,
As in the fifth embodiment, another hydrophilic polymer and another water-soluble salt may be combined, and different materials may be used for both. Also in the present embodiment, at least the surface material 11 needs to have conductivity, so that the water-soluble salt cannot be omitted from the surface material 11. In this embodiment, FIG.
As shown in No. 0, by adhering and fixing the end of the internal electrode to a part of the flow cell, the adhesion between the internal electrode and the sensitive film was ensured. The effect peculiar to the present embodiment is that, since the hydrophilic member 8 and the hydrophilic surface material 11 are in direct contact with the sensitive film, moisture is easily held in the surface material 11 and the ion sensitive film is made to act stably. Even if you need water,
That is, the ion-sensitive membrane can be stably stored and operated. In the fourth embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment, the moisturizing member 7 is used as in the third embodiment, but the first embodiment, the second embodiment, and the like are used. Similarly, the moisturizing member can be omitted.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明は、内部電極の素材として金属の
細線を平面的あるいは立体的に組み合わせた部材を用
い、これら部材から得た内部電極の少なくとも一部をイ
オン感応膜の内部に埋設した構造となっているため、イ
オン選択性電極におけるイオン感応膜の形状がたとえ複
雑な形状となる場合でも、イオン選択性電極に接触する
内部電極の有効接触面積を減少させずに、イオン感応膜
の形状を必要とする形状に確保して内部電極との高い密
着性が得られる。
According to the present invention, as a material for an internal electrode, a member formed by combining thin metal wires in a three-dimensional or three-dimensional manner is used, and at least a part of the internal electrode obtained from these members is embedded in the ion-sensitive membrane. Due to the structure, even if the shape of the ion-sensitive membrane in the ion-selective electrode is complicated, the effective contact area of the internal electrode in contact with the ion-selective electrode is not reduced, By securing the shape to a required shape, high adhesion to the internal electrode can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例によるイオン選択性電極
の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of an ion-selective electrode according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例による内部電極の原材料
である網目状の銀線の斜視図。
FIG. 2 is a perspective view of a mesh-like silver wire which is a raw material of an internal electrode according to the first embodiment of the present invention.

【図3】一端を固定したクシ状の内部電極の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a comb-shaped internal electrode having one end fixed.

【図4】両端を固定した簾状(格子)状の内部電極の斜
視図。
FIG. 4 is a perspective view of a blind (lattice) internal electrode having both ends fixed.

【図5】本発明の第2の実施例によるイオン選択性電極
の断面図。
FIG. 5 is a sectional view of an ion-selective electrode according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例によるイオン選択性電極
の断面図。
FIG. 6 is a sectional view of an ion-selective electrode according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例によるイオン選択性電極
の断面図。
FIG. 7 is a sectional view of an ion-selective electrode according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施例によるイオン選択性電極
の断面図。
FIG. 8 is a sectional view of an ion-selective electrode according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5、第6の実施例における内部電極
を構成する線材の断面図。
FIG. 9 is a sectional view of a wire constituting an internal electrode according to the fifth and sixth embodiments of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施例によるイオン選択性電
極の断面図。
FIG. 10 is a sectional view of an ion-selective electrode according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フローセル、2…流路、3…イオン感応膜、4…内
部電極、5…リード線、6…外部端子、7…保湿部材、
8…親水性部材、9…芯材、10…中間材、11…表層
材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flow cell, 2 ... Flow path, 3 ... Ion sensitive membrane, 4 ... Internal electrode, 5 ... Lead wire, 6 ... External terminal, 7 ... Moisturizing member,
8: hydrophilic member, 9: core material, 10: intermediate material, 11: surface material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 浩太郎 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 渡辺 ▲吉▼雄 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平6−118052(JP,A) 特開 平5−340916(JP,A) 特開 平5−142191(JP,A) 特開 平5−142188(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/333 G01N 27/28 321 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Kotaro Yamashita 1-280 Higashi-Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-6-118052 (JP, A) JP-A-5-340916 (JP, A) JP-A-5-142191 (JP, A) JP-A-5-142188 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 27/333 G01N 27/28 321 JICST file (JOIS)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】試料溶液が流される流路をもつフローセル
と,前記流路に形成される開口部から一部が前記流路に
露出し,前記流路を流れる前記試料溶液に接触するイオ
ン感応膜と,金属の線材の複数を網目状に編んだ部材か
ら構成され変形可能であり,少なくとも一部が前記イオ
ン感応膜に埋設される内部電極と,前記試料溶液と前記
イオン感応膜との間に発生し前記試料溶液中のイオンの
活量に応じた膜電位と,前記イオン感応膜と前記内部電
極との間に発生する電位との和を出力する外部端子と,
前記内部電極と前記外部端子とを接続するリード線とを
有することを特徴とするイオン選択性電極。
1. A flow cell having a flow channel through which a sample solution flows.
And a part of the opening from the opening formed in the flow path
Ion exposed and in contact with the sample solution flowing through the flow path
Is a member in which a plurality of metal-sensitive wires and metal wires are
And is deformable, at least partially
An internal electrode embedded in the membrane, the sample solution and the
Between the ion-sensitive membrane and the ions in the sample solution
The membrane potential corresponding to the activity, the ion-sensitive membrane and the internal
An external terminal for outputting the sum of the potential generated between the terminal and the
A lead wire connecting the internal electrode and the external terminal;
An ion-selective electrode comprising:
【請求項2】請求項1に記載のイオン選択性電極に於い
て,前記内部電極の全てが前記イオン感応膜に埋設され
ることを特徴とするイオン選択性電極。
2. The ion-selective electrode according to claim 1, wherein
All of the internal electrodes are embedded in the ion-sensitive membrane.
An ion-selective electrode characterized in that:
【請求項3】請求項1に記載のイオン選択性電極に於い
て,前記内部電極の全てが前記イオン感応膜に埋設され
ておらず,前記内部電極の一部が前記流路の反対側で前
記フローセルの内部に露出していることを特徴とするイ
オン選択性電極。
3. The ion-selective electrode according to claim 1,
All of the internal electrodes are embedded in the ion-sensitive membrane.
And a part of the internal electrode is not
Characterized in that it is exposed inside the flow cell.
On-selective electrode.
【請求項4】請求項3に記載のイオン選択性電極に於い
て,水蒸気を蒸散させる保湿部材を前記フローセルの内
部に有することを特徴とするイオン選択性電極。
4. The ion-selective electrode according to claim 3,
And a moisturizing member for evaporating water vapor is provided inside the flow cell.
An ion-selective electrode provided in a part.
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