JP4758555B2 - 電気化学的な参照電極およびその使用 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気化学的な参照電極の一部であり、かつ電位差センサおよび電流センサにおいて使用されるポリマー電解質に関する。該ポリマー電解質は広いpH範囲で安定であり、かつ有機溶剤に対して安定であるヒドロゲルである。
【0002】
【従来の技術】
例えばpH値の測定のための電位差電極または電流電極と組み合わされた電気化学的な参照電極が知られている。殆どの場合には、いわゆる組合せ電極が使用され、その際、参照電極は内部の検出電極の周りに同心円上に配置されている。液絡部は参照電極内部の参照電解質と被検溶液との間の電解質の接触に寄与している。参照電極は通常、濃塩化カリウム水溶液である。
【0003】
それぞれの液絡部には物質の輸送が存在する。これらの物質の濃度が液絡部の両側で等しくなければ、全ての物質濃度の平衡を与えるために拡散過程がもたらされる。該絡部の両側に圧力差が存在する場合は、更なる物質の逆流的な輸送が存在する。物質の輸送のための第3の理由は、液絡部での電位差によって惹起される泳動である。最後の種類の輸送は電気的に荷電した粒子にのみ成り立つ。
【0004】
電気化学的な参照電極の殆どは、液絡部の役割を果たす多孔性のセラミック栓を備えている。隔壁とも呼ばれるこの栓は電極の外面シャフトに、溶融、接着または加圧のいずれかによって取り付けられる。例えば磨りガラスジョイント、コットン繊維、撚金属フィラメントまたは撚金属線、多孔性プラスチック栓、木製の栓の異なる種類の隔壁が存在する。一般に多孔性材料を液絡部として使用できる。
【0005】
他のグループの液絡部は特に変性プラスチックである。米国特許第4002547号明細書はテフロン、ガラス繊維およびKCl粉末からなる圧縮物を記載している。作業中に、幾らかの固体KClは貯蔵または被検溶液によって溶解され、ガラス繊維に沿って溶液で満たされたミクロ細孔をもたらし、内部の参照電解質に電気化学的な絡部が提供される。これらのミクロ細孔は液絡部として作用する。米国特許第5152882号明細書は更なる例を記載している。ここではガラス繊維はエポキシ樹脂中に包埋されている。この多層プラスチック材料は液絡部ではない。表面の研削の後に、ガラス繊維は被検溶液と接触する。化学結合の欠乏のため、エポキシ樹脂とガラス繊維との間に液体で満たされている場合があるミクロギャップが存在する。こうして、ギャップが溶液で満たされるとすぐに、内部電解質と被検溶液との間の液絡部が形成される。
【0006】
前記の全ての液絡部は、参照電解質および被検溶液の間に非常に微細な細孔またはギャップが存在することを特徴としている。これらは、被検溶液と参照電解質との間の溶液の交換を液絡部を通して最小限にするために小さくなくてはならない。溶液の交換が非常に大きい場合、参照電解質の化学的組成は非常に迅速に変化するので、それに並行して参照電極の電位が変化し、このことによって早期に再平衡または、センサ寿命の短縮をもたらすセンサ故障さえも引き起こす。
【0007】
しかしながら液絡部の小さな細孔は多くの溶液中で迅速に汚染されることがある。液絡部の細孔またはギャップは被検溶液の物質によるか、または参照電解質および被検溶液との間の反応によって目詰まりする。この汚染は液絡部の表面が変化させ、かつ大きな吸着電位を惹起することがある。これらの60mVまでの誤差電位は1pH単位までの測定誤差を引き起こす。タンパク質を含有する溶液または懸濁された物質中では特に高い誤差が生じる。概して、液絡部での化学反応または物質の物理的吸着は屡々、測定誤差をもたらす。液絡部または隔壁の汚染は研究所および分野における電位差測定の最も厳しい問題である。
【0008】
米国特許第4959138号明細書は液絡部汚染問題の解決を、多くの小さな細孔をたった1つの単開口で置き換えることによって試みている。その結果、慣用の電極の液体または粘性の参照電解質を、電解質の逆流の回避のためにポリマー電解質で置き換える必要がある。架橋ポリアクリルアミドからなるヒドロゲルはポリマー電解質として使用される。参照電極の寿命を改善するために、ヒドロゲルは付加的に、懸濁されたKCl粉末およびシリカゲルを含有する。この参照電極の液絡部はポリマー電解質で満たされた1つだけの穴が存在する。該参照電極の場合には、被検溶液は直接ポリマー電解質と接触する。液絡部の汚染の故の誤差電位の危険は決定的に低下する。それというのも1つの大きな開口が存在するだけだからである。
【0009】
しかしながら、米国特許第4959138号明細書のポリマーは幾つかの厳しい欠点を有する:これは酸性媒体中で不可逆的に収縮し、かつ該センサは非常に頻繁に取り換える必要がある。更に、医薬品および化学工業の分野において、屡々部分的に水性または非水性の溶液、例えば有機溶剤が使用される。ポリアクリルアミドをベースとするポリマー電解質はかかる溶剤の存在下に収縮するので、該センサは最早機能しない。米国特許第4959138号明細書に記載されるポリマーの他の欠点はその脆性であり、それによって反復した、または大きな温度変化の後に亀裂が生じる。これらのポリマー中の亀裂は中断した電気回路をもたらす場合がある。ポリアクリルアミドをベースとするポリマー電極を有する電極の更に厳しい欠点はモノマーのアクリルアミドの毒性である。アクリルアミドによる作業は非常に危険かつ不所望である。それというのも、特に未反応のモノマーはそれぞれの重合から残留し、かつ液絡部を経由して被検溶液中に拡散することがあるからである。
【0010】
米国特許第4774029号明細書は導電性ポリマーを記載しており、これはアクリル酸テトラアルキルアンモニウムとアクリル樹脂とを反応させることによって製造され、かつ液体に対して不透過性である。
【0011】
米国特許第5360529号明細書は、ポリマーの加水分解傾向を低減する基で置換されたアクリルアミド単位を有するポリマーからなるゲル化した電解質溶液を有する参照電極を記載している。トリス(ヒドロキシメチル)メチルアクリルアミド単位をベースとするポリマーが有利には使用される。しかしながら、このようなポリマーは有機溶剤の存在下に不安定である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、前記の従来技術の欠点を少なくとも大部分は排除した参照電極を提供することである。一方では参照電極は汚染に耐えられねばならないが、他方では公知のポリマー電解質に関連する問題を回避しなければならない。特に、参照電極は酸性溶液中ならびに有機溶剤の存在下に機能するべきであり、かつ正確な測定結果を提供すべきである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記課題はN−置換されたアクリルアミドおよび/またはメタクリレートから選択されるモノマーをベースとするポリマーからなる電解質を含有する電気化学的な参照電極を提供することによって解決され、その際、本発明によるポリマー電解質またはヒドロゲルは従来技術のポリマー電解質に比して酸および有機溶剤に対して相当高い安定性を示す。
【0014】
更にN−置換されたアクリルアミドおよびメタクリレートはアクリルアミドより危険性および毒性の低い物質である。
【0015】
本発明によるポリマー電解質は前記のモノマーを適当な参照電極のケーシング中で重合または共重合させることによって得られる。有利には重合は通常、適当なラジカル開始剤の添加または/および高められた温度によって適当な液相、有利には参照電極の液相の存在下に実施する。有利にはポリマー電解質は全ての物質を参照電解質中で溶解させることによって製造する。示したモノマーの他に、ポリマー電解質は、場合により他の適当なモノマーを含有していてもよい。有利には、実質的にアクリルアミドは適用外である、すなわちアクリルアミドの含有率は使用されるモノマーの全量に対して10モル%未満、特に5モル%未満、より有利には1モル%未満、特に有利には0.1モル%未満である。殊に有利なポリマー電解質はアクリルアミドを使用せずに製造され、アクリルアミド不含である。有利には、適当な付加的モノマーの含有率はモノマーの全量に対して10モル%未満である。
【0016】
N−置換されたアクリルアミドは、有利にはこれらが完全に疎水性または完全に親水性を有さないように選択される。有利な例はN,N−ジメチル−アクリルアミド(DMA)、N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル−アクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−グリセロール−アクリルアミドおよびこれらの組合せである。より親水性のN−置換されたアクリルアミド、例えばN−(2−ヒドロキシ−1,1−ビス−ヒドロキシメチル−エチル)−2−メタクリルアミド(トリスアクリルアミド)またはより疎水性のN−置換されたアクリルアミド、例えばN,N−ジエチル−アクリルアミド(DEA)は単独では例外なく適用できず、かつ一定の適用には殆ど適当でない。例えばトリスアクリルアミドは耐酸性ヒドロゲルをもたらすが、有機溶剤の存在下にその疎水性のため収縮に対して強い傾向を有する。このように単独で使用する場合には、トリスアクリルアミドは本発明による電解質を形成しない。DEAは酸および溶剤に対して耐性であるが、相応のポリマー構造は水溶液中にほんの僅かに可溶性である。従って均質なヒドロゲルは得られない。かかる親水性および/または疎水性のN−置換されたアクリルアミドは、前記のように有利な物質の1種と組み合わせてのみ使用できる。特に有利なN,N−ジメチルアクリルアミドは、場合により1種以上の他のN−置換されたアクリルアミドと組み合わせてN−置換されたアクリルアミドとして使用される。
【0017】
更に、本発明によるポリマー電解質はメタクリレートモノマーをベースとすることができる。有利なメタクリレートモノマーは3個以上のヒドロキシル基を有するアルコールとのメタクリレートエステルであり、その際1つのヒドロキシル基はメタクリル酸とのエステル結合のために使用されるので、得られるメタクリレートエステルは少なくとも2つの遊離ヒドロキシル基を有する。特に有利なメタクリレートモノマーはグリセロールメタクリレートまたは2,3−ジヒドロキシプロピル−メタクリレート(DPM)のそれぞれである。DPMは不安定なモノマーであり、従って有利にはグリシジルメタクリレートから加水分解によってその場で製造される。また少なくとも2個の遊離ヒドロキシル基を有するメタクリレートエステル、例えばDPMならびにコモノマーとしての1種以上または他のメタクリレートをベースとするポリマー電解質も有利である。コモノマーとしては少なくとも2つのヒドロキシル基を有するメタクリレートを使用してよい。
【0018】
少なくとも1種のN−置換されたアクリルアミドおよび少なくとも1種のコモノマーとしてのメタクリレートを含有する他のポリマー電解質が適当であり、その際、この実施態様においてもコモノマーとして少なくとも2つの遊離ヒドロキシル基を有するメタクリレートを使用してよい。例えばN,N−ジメチルアクリレートおよび1種以上のメタクリレート、例えば2−ヒドロキシメチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレートおよびこれらの組合せをベースとするポリマー電解質が有利である。有利にはメタクリレートモノマーの含有率はポリマー電解質のモノマーの全量に対して1〜30モル%である。少なくとも2つの遊離ヒドロキシル基を有するメタクリレートエステル、例えば2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレートおよびコモノマーとしての1種以上のN−置換されたアクリルアミドをベースとするポリマーが更に有利である。
【0019】
脆性を低減させるために、ポリマー電解質に適当な物質、例えば非晶質ケイ酸またはヒュームド二酸化ケイ素(エアロシル(Airosil))を添加してよい。ヒュームド二酸化ケイ素の量は、有利にはポリマー電解質の固体粒子の全質量に対して0.1〜10質量%である。比表面積50〜500m/gを有するヒュームド二酸化ケイ素が有利である。
【0020】
ヒドロゲルの他に、参照電極の電解質は液相を更に含有する。有利にはポリマー電解質は液体の参照電解質をベースとする。通常、濃塩水溶液が使用され、その際、該塩は無機アニオンまたは有機アニオンを有するアルカリ金属塩から選択されてよい。適当な塩はKCl、NaCl、LiCl、KNO、KClO、ギ酸ナトリウム、酢酸リチウムおよびこれらの混合物である。3MのKCl水溶液が有利である。
【0021】
しかしながら一定の適用において、前記のような濃塩水溶液および塩溶液と相容性である有機溶剤の混合物を使用するのが有利である。このように塩水溶液を、有機溶剤を含有する部分的に水性の電解質溶液で置き換えることができる。有利な有機溶剤はグリセロール、エチレングリコール、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、アセトンおよびこれらの混合物である。このような部分的に水性の電解質、例えば50%(v/v)の3MのKCl溶液および50%(v/v)のグリセロールは沈殿タンパク質による隔壁汚染の危険を低減する。一般に有機溶剤の量は、有利には10〜90%(v/v)、より有利には30〜70%(v/v)の範囲である。
【0022】
本発明による参照電極は、一般に先行技術から知られる任意の形状で、例えば標準的な参照電極として構成されてよい。しかしながら、周囲の媒体に開放的な液絡部を有する参照電極の使用が有利である。殊に有利には液絡部は1つの単口または開口から構成される。それによって小さな細孔またはギャップの形の液絡部の汚染に関する問題が回避できる。ポリマー電解質と被検溶液との間の直接的な接触は汚染液絡部を形成させる危険を大きく低減する。本発明による参照電極はセンサ、例えば電位差センサまたは電流センサの形で適当な検出電極と組み合わせて物理化学的または電気化学的なパラメータの測定のために使用される。通常、液体媒体、例えば液体試料中で行われる。本発明による参照電極は酸性溶液および少なくとも部分的に有機の溶液中で優れた安定性を示す。
【0023】
以下の実施例は2つの図面に基づいて本発明をより詳細に説明するものである。
【0024】
図1は電気化学的な参照電極の概略断面図を示している。この電気化学的な測定セル1はガラスまたはプラスチックからなってよい外部の管形電極シャフト2を示す。電極シャフト2において、ブリーダー電極(bleeder electrode)3が配置され、その連結部4が外部に導いている。例えば塩化銀線がブリーダー電極3として使用される。参照電極1の内部はポリマー電解質5で満たされている。下部の開口6は被検溶液とポリマー電解質との間の液絡部の役割を果たす。依然として未重合の電解質を下部の開口6を介して真空の使用によって内部に導入する。次いで参照電解質を室温または高められた温度で固化するまで重合させる。固化した後に、重合した参照電解質5はもはや開口6を介して退出できない。開口6は、例えば0.5〜1mmの直径を示す。1つの単開口6の代わりに、電極シャフト2に幾つかの開口が配置されていてもよい。
【0025】
図2はいわゆる組合せ電極を示し、その際、参照電極10は検出電極11の周りに同心円上に配置されている。参照電極10は、ブリーダー電極3、ポリマー電解質5および開口および液絡部のそれぞれからなる。検出電極10はイオン選択膜12、例えばpHガラス隔壁、内部電解質13およびブリーダー電極14からなる。両方のブリーダー電極3および14は同軸ケーブルによって外部と接触している。
【0026】
ポリマー電解質5の製造は以下の実施例によって実施される:
【0027】
【実施例】
例1(比較):
3MのKCl中の米国特許第4959138号明細書によるポリマー電解質
20gのアクリルアミド、1.4gのN,N′−メチレン−ビス−アクリルアミドおよび0.12mlのN,N,N′,N′−テトラエチレンジアミンを100mlの3MのKCl溶液中に溶解させる。同時に0.07gの過硫酸アンモニウムを100mlの3MのKCl溶液中に溶解させる。混合した後に、この溶液で参照電極を真空を使用して満たす。満たされた参照電極を重合溶液中で貯蔵する。室温で数時間後に、重合が完了する。参照電極を3MのKCl溶液中で貯蔵する。
【0028】
例2:3MのKCl中の、N,N−ジメチル−アクリルアミド(DMA)をベースとするポリマー電解質
11.5gのDMA、0.4gのN,N′−メチレン−ビス−アクリルアミド、0.07mlのN,N,N′,N′−テトラエチレンジアミン、0.01gの過硫酸アンモニウムおよび1gの高分散されたヒュームド二酸化ケイ素(Degussa Airosil 200, 1グラムあたり200mの表面積を有する)を61mlの3MのKCl溶液中に溶解させる。この溶液を室温で30分間激しく撹拌する。次いで参照電極を例1のように満たす。重合は60℃で2時間後に完了する。参照電極を3MのKCl溶液中で貯蔵する。
【0029】
例3:
1.5MのKCl(60%グリセロール)中の、DMAおよびHEMAをベースとするコポリマーの電解質
23gのDMA、1.2gのHEMA、0.8gのN,N′−メチレン−ビス−アクリルアミド、0.14mlのN,N,N′,N′−テトラエチレンジアミン、0.02gの過硫酸アンモニウムおよび1.2gの高分散されたヒュームド二酸化ケイ素を60%のグリセロールを含有する95mlの1.5MのKCl溶液中に溶解させる。この溶液を室温で30分間激しく撹拌する。参照電極を例1のように満たす。重合は60℃で2時間後に完了する。参照電極を60%のグリセロールを含有する1.5MのKCl溶液中で貯蔵する。
【0030】
例4:
1.5MのKCl(60%のグリセロール)中の、グリセロール−メタクリレート(DPM)をベースとするポリマー電解質
0.035gの硫酸および0.025gのヒドロキノンを64gの水中に溶解させ、かつ90℃にまで加熱する。3時間以内に、撹拌された前記の熱溶液に50gの全量のグリシジルメタクリレートを緩慢に添加する。更に90℃での1時間後に、該溶液を40℃に冷却する。水を約40ミリバールで除去する。モノマーのグリセロール−メタクリレートの透明な粘性の溶液が得られる。
【0031】
100gの前記のグリセロール−メタクリレート、2gのN,N′−メチレン−ビス−アクリルアミドおよび1.0mlのN,N,N′,N′−テトラエチレンジアミンを60%のグリセロールを含有する50℃の150mlの1.5MのKCl溶液中に溶解させる。該混合物を室温に冷却した後に、6gの高分散させたケイ酸を添加する。この溶液を30分間激しく撹拌し、この撹拌溶液に0.5gの過硫酸アンモニウムを添加する。次いで参照電極を例1のように満たす。重合は70℃で2時間後に完了した。参照電極を60%のグリセロールを含有する1.5MのKCl溶液中で貯蔵する。
【0032】
例5:
KCl+KNO中の、DMAをベースとするポリマー電解質
一定の適用は低濃度のKClを有するポリマー電解質を必要とする。更なる塩を添加して、導電性およびイオン強度を増大させる。等輸率塩、例えば硝酸カリウム、過塩化カリウム、酢酸リチウムまたはギ酸ナトリウムを添加して、液絡部での拡散ポテンシャルを低く保つことが有利である。
【0033】
15.6gのDMA、0.8gのHEMA、0.53gのN,N′−メチレン−ビス−アクリルアミド、0.1mlのN,N,N′,N′−テトラエチレンジアミン、0.29gの過硫酸アンモニウムおよび1gの高分散されたヒュームド二酸化ケイ素(エアロシル200)を2MのKNOおよび0.1MのKClを含有する82gの溶液中に溶解させる。この溶液を室温で30分間撹拌する。参照電極を例1のように満たす。重合は60℃で2時間後に完了した。参照電極をKNO−KCl溶液中で貯蔵する。
【0034】
1MのHCl中で80℃でのポリマー電解質の1週間にわたる試験
例1によるポリマー電解質:収縮、ヒドロゲルは完全に崩壊した
例2によるポリマー電解質:膨潤
例3によるポリマー電解質:膨潤
例4によるポリマー電解質:変化無し
例5によるポリマー電解質:最小限の収縮
80%のエタノール中で50℃でのポリマー電解質の1週間にわたる試験
例1によるポリマー電解質:強い収縮
例2によるポリマー電解質:膨潤
例3によるポリマー電解質:膨潤
例4によるポリマー電解質:少し膨潤
例5によるポリマー電解質:最小限の膨潤
80%のイソプロパノール中で50℃でのポリマー電解質の1週間にわたる試験
例1によるポリマー電解質:強い収縮
例2によるポリマー電解質:変化無し
例3によるポリマー電解質:変化無し
例4によるポリマー電解質:少し膨潤
例5によるポリマー電解質:変化無し、膨潤
80%のアセトン中で50℃でのポリマー電解質の1週間にわたる試験
例1によるポリマー電解質:強い収縮
例2によるポリマー電解質:僅かに膨潤
例3によるポリマー電解質:僅かに膨潤
例4によるポリマー電解質:変化無し
例5によるポリマー電解質:最小限の膨潤
これらの例は、アクリルアミドをベースとする慣用のヒドロゲル(例1)と比較して本発明によるポリマー電解質(例2〜5)が有利であることを明確に示している。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は電気化学的な参照電極の概略断面図を示している。
【図2】図2は組合せ電極を示している。
【符号の説明】
1 測定セル1、 2 電極シャフト、 3 ブリーダー電極、 4 連結部、 5 ポリマー電解質、 6 開口、 10 参照電極、 11 検出電極、12 イオン選択膜、 13 内部電解質、 14 ブリーダー電極

Claims (22)

  1. 電解質を含む電気化学的な参照電極において、前記電解質は、(a)モノマーとしてのN−置換されたアクリルアミドをベースとするポリマーを含有するか、または(b)モノマーとしてのN−置換されたアクリルアミドおよびメタクリレートをベースとするポリマーを含有し、前記電解質が有機溶剤に対して安定であり、その際、前記N−置換されたアクリルアミドが、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミドおよびこれらの組み合わせから選択され、また、前記モノマーとしてメタクリレートが存在した場合、当該メタクリレートが、2−ヒドロキシメチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレートおよびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする電気化学的な参照電極。
  2. N−置換されたアクリルアミドがN,N−ジメチルアクリルアミドである、請求項1記載の電気化学的な参照電極。
  3. ポリマーがN,N−ジメチルアクリルアミドおよび1種以上の他のN−置換されたアクリルアミドをモノマーとして有する、請求項1または2記載の電気化学的な参照電極。
  4. 前記のメタクリレートが2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレートである、請求項1から3までのいずれか1項記載の電気化学的な参照電極。
  5. ポリマーが2,3−ジヒドロキシプロピル−メタクリレートおよび1種以上の他のメタクリレートをモノマーとして有する、請求項4記載の電気化学的な参照電極。
  6. ポリマーが少なくとも1種のN−置換されたアクリルアミドおよび少なくとも1種のメタクリレートをモノマーとして有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の電気化学的な参照電極。
  7. ポリマーがN,N−ジメチルアクリルアミドおよび少なくとも1種のメタクリレートをモノマーとして有する、請求項6記載の電気化学的な参照電極。
  8. 前記のメタクリレートモノマーの割合がモノマー全量に対して1〜30モル%の範囲である、請求項7記載の電気化学的な参照電極。
  9. ポリマーが2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレートおよび1種以上のN−置換されたアクリルアミドをモノマーとして有する、請求項6記載の電気化学的な参照電極。
  10. 電解質が固体物質の全質量に対して0.1〜10質量%の非晶質ケイ酸を含有する、請求項1から9までのいずれか1項記載の電気化学的な参照電極。
  11. ケイ酸が比表面積50〜500m/gを有する、請求項10記載の電気化学的な参照電極。
  12. 電解質が更に濃塩水溶液を含む、請求項1から11までのいずれか1項記載の電気化学的な参照電極。
  13. 電解質が更に濃塩水溶液および有機溶剤の混合物を含む、請求項1から11までのいずれか1項記載の電気化学的な参照電極。
  14. 塩をKCl、NaCl、LiCl、KNO、KClO、ギ酸ナトリウム、酢酸リチウムおよびこれらの混合物から選択する、請求項12または13記載の電気化学的な参照電極。
  15. 有機溶剤をグリセロール、エチレングリコール、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、アセトンおよびこれらの混合物から選択する、請求項13記載の電気化学的な参照電極。
  16. 周囲の媒体との開放的な液絡部が提供されている、請求項1から15までのいずれか1項記載の電気化学的な参照電極。
  17. 検出電極と組み合わされている、請求項1から16までのいずれか1項記載の電気化学的な参照電極。
  18. 参照電極と検出電極が組合せ電極を形成する、請求項17記載の電気化学的な参照電極。
  19. 請求項1から18までのいずれか1項記載の参照電極の電位差センサまたは電流センサにおける成分としての使用。
  20. 液体媒体中で物理化学的パラメータを測定するための、請求項19記載の使用。
  21. 酸性媒体中での、請求項20記載の使用。
  22. 少なくとも部分的に有機の媒体中での、請求項20または21記載の使用。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030178305A1 (en) * 2000-03-31 2003-09-25 Catalano Lauren M. PH glass membrane and sensor
DE10243930A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-25 Conducta Endress & Hauser Vorrichtung zur Messung und Regelung des pH-Wertes eines Mediums
DE10214035A1 (de) * 2002-03-27 2003-10-09 Mettler Toledo Gmbh Polymer-Elektrolyt, Halbzelle für elektrochemische Messungen sowie deren Verwendung
US7182847B1 (en) 2003-05-07 2007-02-27 Millar Instruments System and probe for monitoring pH levels of a sample medium
EP1548428A1 (de) * 2003-12-17 2005-06-29 Hamilton Bonaduz AG Bedruckte Referenzsysteme und Verfahren zu deren Herstellung
EP1544608B1 (de) * 2003-12-17 2015-03-11 Hamilton Bonaduz AG Bedruckte Referenzysteme und Verfahren zu deren Herstellung
ATE383573T1 (de) * 2004-01-28 2008-01-15 Mettler Toledo Ag Polymer-elektrolyt, halbzelle für elektrochemische messungen sowie deren verwendung
DE202004002433U1 (de) * 2004-02-17 2005-07-07 Hamilton Bonaduz Ag Kalibrierung von elektrochemischen Sensoren, insbesondere von pH-Elektroden
US20070184222A1 (en) * 2004-04-20 2007-08-09 University Of Rochester Hydrogel-supported porous semiconductor devices
JP2006073991A (ja) * 2004-08-02 2006-03-16 Sony Corp 電磁波抑制材料、電磁波抑制デバイス、並びに電子機器
US20060249386A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Bower Michael M Use of an osmotic pump to create a flowing reference junction for ionic-activity sensors
DE102006033564B9 (de) * 2006-07-20 2008-01-31 Schott Instruments Gmbh Polymerelektrode
EP1956368A1 (de) * 2007-02-08 2008-08-13 Hamilton Bonaduz AG Nano-Hybridgele als Polymer-Elektrolyte
DE102008002134A1 (de) * 2008-05-30 2009-12-03 Schott Instruments Gmbh Referenz-Pufferlösung für die Schnell-Kalibrierung von pH-Messeinrichtungen
US8172999B2 (en) * 2008-08-14 2012-05-08 Thermo Orion, Inc. Low maintenance reference electrode for electrochemical measurements
JP5569911B2 (ja) * 2009-06-19 2014-08-13 国立大学法人岩手大学 検出装置およびその回収方法ならびに監視システム
DE102011089707A1 (de) 2010-12-30 2012-09-13 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Halbzelle für elektrochemische Messungen, welche einen Polymer-Elektrolyten enthält
US9073050B2 (en) * 2011-10-05 2015-07-07 General Electric Company Ion exchange compositions, methods for making and materials prepared therefrom
WO2013158285A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-24 Telecardia, Inc. Measurement device with automated calibration
FI20126315L (fi) * 2012-12-14 2014-06-15 Bo Akademi Referenssielektrodi ja järjestely sähkökemiallista mittausta varten
CN103881019A (zh) * 2012-12-19 2014-06-25 上海雷磁传感器科技有限公司 凝胶型固体聚合物电解质及其应用
WO2015115587A1 (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社パイロットコーポレーション 比較電極用内部液、比較電極及びガラス電極
AT520779B1 (de) 2017-12-21 2020-03-15 Erba Tech Austria Gmbh Referenzelektrode zur potentiometrischen Messung von Ionenkonzentrationen
DE102018132108B4 (de) * 2018-12-13 2023-03-30 Hamilton Bonaduz Ag Einstabmesskette mit Hydrogel aufweisendem Diaphragma und Verfahren zum Herstellen der Einstabmesskette
CN115598190A (zh) * 2021-07-07 2023-01-13 上海罗素科技有限公司(Cn) 电化学电位传感电极
CN113964379B (zh) * 2021-09-30 2023-07-11 浙江工业大学 基于硼酸酯键的聚离子液体凝胶电解质及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3912614A (en) * 1972-01-10 1975-10-14 Int Biophysics Corp Sensor
US3798750A (en) * 1972-07-21 1974-03-26 Gen Electric Sensor and method of manufacture
US3798570A (en) 1973-03-29 1974-03-19 Us Army Laser system incorporating a field effect emitter
US4214968A (en) * 1978-04-05 1980-07-29 Eastman Kodak Company Ion-selective electrode
JPS58108446A (ja) * 1981-12-22 1983-06-28 Terumo Corp 基準電極
CH661128A5 (de) * 1983-09-07 1987-06-30 Proton Ag Messsonde zu potentiometrischer messung von ionenkonzentrationen, verfahren zu deren herstellung und ihre verwendung.
JPS60231156A (ja) * 1984-04-30 1985-11-16 Kuraray Co Ltd 液絡式の比較電極
US4774029A (en) * 1985-11-18 1988-09-27 Skeptikos Technology, Inc. Conductive polymers and method of preparation thereof
JPH0823544B2 (ja) * 1986-09-18 1996-03-06 株式会社エー・アンド・デイ 簡易参照電極
GB9118300D0 (en) * 1991-08-24 1991-10-09 Kodak Ltd Reference half-cell electrode
ATE217084T1 (de) * 1992-09-14 2002-05-15 Siemens Ag Referenzelektrode
RU2117281C1 (ru) * 1994-12-15 1998-08-10 Семен Борисович Ицыгин Универсальный комбинированный ионоселективный датчик (варианты)
EP1062501B1 (de) * 1998-03-10 2004-04-21 Micronas GmbH Referenzelektrode
JP2000180398A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Horiba Ltd 比較電極

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Publication number Publication date
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