JP4184364B2 - 窒素酸化物濃度の測定方法 - Google Patents
窒素酸化物濃度の測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4184364B2 JP4184364B2 JP2005199756A JP2005199756A JP4184364B2 JP 4184364 B2 JP4184364 B2 JP 4184364B2 JP 2005199756 A JP2005199756 A JP 2005199756A JP 2005199756 A JP2005199756 A JP 2005199756A JP 4184364 B2 JP4184364 B2 JP 4184364B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- working electrode
- potential
- concentration
- nitrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
A NEW ELECTROCHEMICAL ANALYZER FOR NITRIC OXIDE AND NITROGEN DIOXIDE, J.M.Sedlak and K.F.Blurton, Talanta, 1976, 23, 811-814
請求項2記載の発明は、対極と、比較電極と、炭素を主成分とし、フィルタ膜上に配置された作用電極とを電解液に接触させ、CO、H 2 S又はSO 2 のいずれかのガスを含む排ガスを前記作用電極裏面位置の前記フィルタ膜に接触させ、前記排ガス中に含まれる二酸化窒素を前記フィルタ膜の厚み方向に透過させ、前記対極の電位を制御し、前記比較電極に対する前記作用電極の電位を前記作用電極で二酸化窒素の還元反応が生じる電位に設定し、前記作用電極に流れる酸化電流を測定し、前記酸化電流から前記二酸化窒素の濃度を求める窒素酸化物濃度の測定方法である。
予め作用電極に流れる酸化又は還元電流の値と、一酸化窒素の濃度と二酸化窒素の濃度を対応付けておくと、実際の測定対象ガスを測定したときに、酸化電流値を一酸化窒素濃度に変換でき、還元電流を二酸化窒素濃度に変換することができる。還元電流の値から酸化電流の値を補正することもできる。
作用電極は炭素を主成分とし、厚み方向を測定対象物ガスが透過可能な厚みの電極である。作用電極が炭素で構成されている場合、実験によると、一酸化窒素や二酸化窒素の酸化又は還元反応の反応率は高く、水素、硫化水素、一酸化炭素等の干渉ガスの反応率は低いことが分かっており、その結果、干渉ガスが存在しても、一酸化窒素や二酸化窒素の酸化又は還元反応により、大きな電流値が得られるため、実質的に干渉ガスの反応電流の影響を無視できる。
電流は、電流を直接測定してもよいし、抵抗に流れる電圧を測定し、電流に換算してもよい。
フィルタ膜に気体が透過する性質が求められ、一般に多孔質膜が用いられる。
作用電極が1個の場合、作用電極の電位を変えると、一酸化窒素濃度と二酸化窒素濃度の両方を求めることができる。
他方、塩基性の電解液は空気中の二酸化炭素と反応してしまうため、望ましくない。
演算増幅器24の非反転入力端子には基準電圧源26の出力端子が接続されている。
作用電極7の電位は接地電位であるから、電解液12の電位に対する作用電極7の電位は、−Vaになる。
O2(空気) + 4H+ + 4e- ⇔ 2H2O
この平衡電位は標準水素電極(NHE)を基準に測定した場合、実測値として約1.05Vとなる。
NO + 2H2O → NO3 - + 4H+ +3e- ……(1a)
対極5では、空気中に含まれる酸素により、下記(1b)の還元反応が生じる。
3/4O2 + 3H- + 3e- → 3/2H2O ……(1b)
そして、酸化電流は一酸化窒素の濃度に依存するため、貯留部18に存在する気体中の一酸化窒素の濃度、即ち、貯留部18に供給される試料ガス中の一酸化窒素の濃度を知ることができる。
NO2 + H2O → NO3 - + 2H+ +e- ……(2a)
対極5では、下記反応式(2b)に示すように、空気中に含まれる酸素の還元反応が生じる。
1/4O2 + H- + e- → 1/2H2O ……(2b)
具体的には、比較電極6の電位に対して作用電極7の電位を、−100mV〜−500mV(Va=+100mV〜+500mV)の間の電位にする。この場合、作用電極7の標準水素電極に対する電位は、1.05Vを加算した、+0.55V〜+0.95Vとなる。
NO2 + 2H+ +2e- → NO +H2O ……(3a)
このとき、対極5では、下記(3b)式に示す水の酸化反応が起こる。
H2O → 2H+ +2e- + 1/2O2 ……(3b)
生成された酸素は、空気穴15や貯留部18に放出される。
従って、窒素酸化物濃度が低いと正確に測定できないことになる。
但し、比較電極6の電位を変化させて一酸化窒素と二酸化窒素を測定する場合、測定電流が安定するまでに時間がかかる。
第一、第二の作用電極71、72は互いに絶縁されており、第一、第二の作用電極71、72、対極5、比較電極6には、それぞれリードが接続されている。
主演算増幅器31の非反転入力端子は主基準電圧源36に接続されており、基準電圧源36が出力する主基準電圧V1が入力されている。
第一、第二の副演算増幅器31、32の非反転入力端子は一定電位に接続される。
E1= V2−V1 =+100mV〜+600mV
E2= −V1 = −100mV〜−500mV
にすればよい。
先ず、一酸化窒素の場合について説明する。下記表3は酸性の電解液12と中性の電解液12を用い、一酸化窒素ガスを測定対象にしたときの、本発明のガスセンサの測定値の比較結果である。
他方、一酸化炭素などの干渉ガスを流した場合の測定値は小さい方が精度が高いので、やはり、酸性の電解液の方が好ましい。
上記と同様に、比較電極と対極には白金電極を使用し、酸性の電解液12としては4.25mol/Lの硫酸水溶液を使用し、中性の電解液としては7.4mol/Lの塩化リチウム水溶液を使用した。
3……容器本体
12……電解液
7……作用電極
71……第一の作用電極
72……第二の作用電極
8b……フィルタ膜
5……対極
6……比較電極
41、42……表示装置
20、30……測定装置
Claims (2)
- 対極と、比較電極と、炭素を主成分とし、フィルタ膜上に配置された作用電極とを電解液に接触させ、
CO、H 2 S又はSO 2 のいずれかのガスを含む排ガスを前記作用電極裏面位置の前記フィルタ膜に接触させ、前記排ガス中に含まれる一酸化窒素を前記フィルタ膜の厚み方向に透過させ、
前記対極の電位を制御し、前記比較電極に対する前記作用電極の電位を前記作用電極で一酸化窒素の酸化反応が生じる電位に設定し、
前記作用電極に流れる酸化電流を測定し、前記酸化電流から前記一酸化窒素の濃度を求める窒素酸化物濃度の測定方法。 - 対極と、比較電極と、炭素を主成分とし、フィルタ膜上に配置された作用電極とを電解液に接触させ、
CO、H 2 S又はSO 2 のいずれかのガスを含む排ガスを前記作用電極裏面位置の前記フィルタ膜に接触させ、前記排ガス中に含まれる二酸化窒素を前記フィルタ膜の厚み方向に透過させ、
前記対極の電位を制御し、前記比較電極に対する前記作用電極の電位を前記作用電極で二酸化窒素の還元反応が生じる電位に設定し、
前記作用電極に流れる酸化電流を測定し、前記酸化電流から前記二酸化窒素の濃度を求める窒素酸化物濃度の測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005199756A JP4184364B2 (ja) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | 窒素酸化物濃度の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005199756A JP4184364B2 (ja) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | 窒素酸化物濃度の測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007017317A JP2007017317A (ja) | 2007-01-25 |
JP4184364B2 true JP4184364B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=37754604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005199756A Active JP4184364B2 (ja) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | 窒素酸化物濃度の測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4184364B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100864381B1 (ko) | 2007-04-05 | 2008-10-21 | 한국과학기술원 | 질소산화물 센서 및 이를 이용한 전체 질소산화물 농도산출 방법 |
EP2330410A4 (en) * | 2008-09-30 | 2013-01-16 | Iljin Copper Foil Co Ltd | NITROGEN OXIDE GAS SENSOR |
EP2330412A4 (en) | 2008-09-30 | 2013-01-16 | Iljin Copper Foil Co Ltd | OXIDE-NITROGEN GAS SENSOR WITH LONG SIGNAL STABILITY |
US20110168557A1 (en) * | 2008-09-30 | 2011-07-14 | Iljin Copper Foil Co., Ltd. | Nitrogen-oxide gas sensor |
WO2010141610A1 (en) | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Arizona Board Of Regents Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Integrated optoelectrochemical sensor for nitrogen oxides in gaseous samples |
JP6433051B2 (ja) * | 2014-08-21 | 2018-12-05 | 理研計器株式会社 | 感度回復機能を備えたガス検出器 |
KR102169914B1 (ko) * | 2020-03-25 | 2020-10-26 | (주)센코 | 전기화학식 질소산화물 가스 센서 |
JP7474682B2 (ja) | 2020-11-18 | 2024-04-25 | 理研計器株式会社 | 定電位電解式ガスセンサ |
-
2005
- 2005-07-08 JP JP2005199756A patent/JP4184364B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007017317A (ja) | 2007-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4184364B2 (ja) | 窒素酸化物濃度の測定方法 | |
JP2648337B2 (ja) | 酸性ガスセンサー | |
Cao et al. | The properties and applications of amperometric gas sensors | |
DE69735302T2 (de) | Gas sensor | |
Wang et al. | Methane–oxygen electrochemical coupling in an ionic liquid: a robust sensor for simultaneous quantification | |
US4707242A (en) | Electrochemical cell for the detection of noxious gases | |
US3246235A (en) | Apparatus for oxygen analysis of gases | |
US4166775A (en) | Electrochemical gas monitoring method | |
US3855096A (en) | Electrochemical cells | |
US4057478A (en) | Electrochemical gas monitor | |
EP1593962A1 (en) | Electrochemical oxygen sensor | |
US4152233A (en) | Apparatus for electrochemical gas detection and measurement | |
RU2371713C2 (ru) | Сенсор для детектирования водорода и способ его изготовления | |
US5256273A (en) | Micro fuel-cell oxygen gas sensor | |
CN108291890B (zh) | 脉冲电位气体传感器 | |
US3003932A (en) | Apparatus for the galvanic analysis of hydrogen | |
US4859305A (en) | Electrochemical cell | |
US4692220A (en) | Electrochemical determination of formaldehyde | |
US4797180A (en) | Method for the detection of noxious gases | |
EP0418886A2 (en) | Apparatus and method for minimizing the effects of an electrolyte's dissolved oxygen content in low range oxygen analyzers | |
JP4308223B2 (ja) | アンモニア用ガスセンサ、アンモニア検出方法 | |
Guth et al. | Gas sensors | |
CN212904653U (zh) | 一种电化学传感器的电路及检测设备 | |
US6176989B1 (en) | Electrochemical gas sensor | |
WO2021259328A1 (zh) | 一种电化学传感器的电路及方法和设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080422 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080620 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080620 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080826 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080903 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4184364 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |