JP6955950B2 - Electrochemical oxygen sensor - Google Patents

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Description

本発明は、電気化学式酸素センサに関する。 The present invention relates to an electrochemical oxygen sensor.

電気化学式酸素センサ(以下、酸素センサともいう)は、安価、手軽、且つ常温での作動が可能という利点を有することから、船倉内部やマンホール内の酸欠状態のチェック、又は麻酔器や人工呼吸器などの医療機器における酸素濃度の検出など広い分野で使用されている。 An electrochemical oxygen sensor (hereinafter, also referred to as an oxygen sensor) has the advantages of being inexpensive, easy, and capable of operating at room temperature. It is used in a wide range of fields such as detection of oxygen concentration in medical devices such as vessels.

このような電気化学式酸素センサとして、特許文献1には、カソード、アノード、及び電解液を備えた電気化学式酸素センサにおいて、前記電解液にキレート剤が含まれ、かつ、前記電解液のpHが12以上であることを特徴とする電気化学式酸素センサが開示されている([請求項1]参考)。 As such an electrochemical oxygen sensor, Patent Document 1 describes an electrochemical oxygen sensor including a cathode, an anode, and an electrolytic solution in which the electrolytic solution contains a chelating agent and the pH of the electrolytic solution is 12. An electrochemical oxygen sensor characterized by the above is disclosed (see [Claim 1]).

特許第5019141号公報Japanese Patent No. 5019141

しかしながら、特許文献1に記載の発明は、酸素センサとしての寿命を向上させるものではなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、酸素センサとしての寿命を向上させることができる電気化学式酸素センサを提供することを目的とする。
However, the invention described in Patent Document 1 did not improve the life of the oxygen sensor.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrochemical oxygen sensor capable of improving the life of an oxygen sensor.

本発明に係る電気化学式酸素センサは、ホルダーと、前記ホルダー内に収容された正極、負極及び電解液を備え、前記負極はSnを主成分に含み、前記電解液は、キレート剤と塩基性を示す無機酸塩又は塩基性を示す酢酸塩が含まれている。
Electrochemical oxygen sensor according to the present invention, holder and a positive electrode housed in the holder, comprising a negative electrode and an electrolyte, wherein the negative electrode includes a main component Sn, the electrolyte, a chelating agent, a basic It contains an inorganic acid salt showing the above or an acetate showing the basicity.

本発明によれば、酸素センサとしての寿命を向上させることができる電気化学式酸素センサが提供される。 According to the present invention, there is provided an electrochemical oxygen sensor capable of improving the life of the oxygen sensor.

本実施形態に係るガルバニ電池式酸素センサの断面構造を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the cross-sectional structure of the galvanic cell type oxygen sensor which concerns on this embodiment.

本発明に係る電気化学式酸素センサのうち、本実施形態では、好適な一例として、ガルバニ電池式酸素センサを用いて説明する。
図1は、本実施形態に係るガルバニ電池式酸素センサの断面構造を示す概念図である。
特許文献1に示すようなキレート剤を含むガルバニ電池式酸素センサの動作原理は図1を参考に説明すると下記のようになると考えられる。
酸素を選択的に透過させかつ透過量を電池反応に見合うように制限する隔膜4Aを通ってきた酸素は、触媒電極4Bで還元され、電解液7を介して負極8との間で次のような電気化学反応を起こす。
Among the electrochemical oxygen sensors according to the present invention, in the present embodiment, a galvanic cell oxygen sensor will be described as a preferable example.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a cross-sectional structure of a galvanic cell type oxygen sensor according to the present embodiment.
The operating principle of the galvanic cell-type oxygen sensor containing a chelating agent as shown in Patent Document 1 is considered to be as follows when described with reference to FIG.
Oxygen that has passed through the diaphragm 4A that selectively permeates oxygen and limits the permeation amount to match the battery reaction is reduced by the catalyst electrode 4B and is connected to the negative electrode 8 via the electrolytic solution 7 as follows. Causes an electrochemical reaction.

正極反応:O+4H+4e→2H
負極反応:Sn+2HO→SnO+4H+4e
X−+SnO+4H→YSn4−x+2HO:Yはキレート剤
Positive reaction: O 2 + 4H + + 4e - → 2H 2 O
Negative electrode reaction: Sn + 2H 2 O → SnO 2 + 4H + + 4e
Y X- + SnO 2 + 4H + → YSn 4-x + 2H 2 O: Y is a chelating agent

この電気化学反応により、触媒電極4Bと負極8との間に、酸素濃度に応じた電流が発生する。触媒電極4Bでの正極反応によって生じた電流は、触媒電極4Bに圧接された正極集電体5で集電され、正極リード線6によって外部に導かれ、補正抵抗14及び温度補償用サーミスタ15を通して負極8に流れる。これによって電圧信号に変換され、酸素センサ出力として電圧が得られる。その後、得られた出力電圧が周知の方法で酸素濃度に変換され、酸素濃度として検知される。
なお、負極8表面でSnが酸化されてSnOが発生し、このSnOが、電解液中に溶解し、それによって表面に新しいSnが露出し、それが更に前記酸化・溶解が繰り返される(いわゆる負極(Sn)が消耗する)メカニズムで前記電気化学反応が継続され、酸素濃度が検知される。
By this electrochemical reaction, a current corresponding to the oxygen concentration is generated between the catalyst electrode 4B and the negative electrode 8. The current generated by the positive electrode reaction at the catalyst electrode 4B is collected by the positive electrode current collector 5 pressed against the catalyst electrode 4B, guided to the outside by the positive electrode lead wire 6, and passed through the correction resistor 14 and the temperature compensation thermistor 15. It flows to the negative electrode 8. As a result, it is converted into a voltage signal, and a voltage is obtained as an oxygen sensor output. After that, the obtained output voltage is converted into an oxygen concentration by a well-known method and detected as an oxygen concentration.
Sn is oxidized on the surface of the negative electrode 8 to generate SnO 2 , and this SnO 2 is dissolved in the electrolytic solution, whereby new Sn is exposed on the surface, and the oxidation and dissolution are repeated (the oxidation and dissolution are repeated). The electrochemical reaction is continued by a mechanism (so-called negative electrode (Sn) is consumed), and the oxygen concentration is detected.

ここで、キレート剤(Y)は、Snをキレート化して電解液に溶解させる作用(以下、「キレート化作用」という)があると考えられる。
本発明者らは、酸素センサの寿命を低下させる要因の一つとして電解液中に溶解しているSnが飽和に達すると、負極が不活性になり寿命に達すると考えた。
Here, the chelating agent (Y) is considered to have an action of chelating Sn and dissolving it in the electrolytic solution (hereinafter, referred to as "chelating action").
The present inventors considered that when Sn dissolved in the electrolytic solution reaches saturation as one of the factors that shorten the life of the oxygen sensor, the negative electrode becomes inactive and reaches the life.

そこで、発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、電解液に溶解できるSnの量を高めること、すなわち電解液中のキレート剤(Y)のモル濃度を高めることが、電解液中に溶解しているSnが飽和に達するのを遅らせ、結果、酸素センサの寿命を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of diligent studies, the inventors have found that increasing the amount of Sn that can be dissolved in the electrolytic solution, that is, increasing the molar concentration of the chelating agent (Y) in the electrolytic solution, dissolves in the electrolytic solution. It has been found that the life of the oxygen sensor can be improved by delaying the reaching saturation of Sn, and as a result, the present invention has been completed.

以下に、本実施形態を詳細に説明する。
図1において、1は第1ホルダー蓋(中蓋)、2はO−リング、3は隔膜へのゴミ、チリの付着あるいは、水膜付着を防止するための保護膜、4Aは隔膜、4Bは触媒電極、5は正極集電体、6は正極リード線、7は電解液、8は負極、9はホルダー、10は第2ホルダー蓋(外蓋)、11は電解液供給用の穿孔、12はリード線用の穿孔、13は正極集電体保持部、14は補正抵抗、15は温度補償用サーミスタである。触媒電極4Bと正極集電体5とで正極45を構成する。また、第1ホルダー蓋1と第2ホルダー蓋10とでホルダー蓋101を構成する。
The present embodiment will be described in detail below.
In FIG. 1, 1 is the first holder lid (inner lid), 2 is the O-ring, 3 is the protective film for preventing dust and dust from adhering to the diaphragm, or 4A is the diaphragm, and 4B is the diaphragm. Catalyst electrode 5, 5 is a positive electrode current collector, 6 is a positive electrode lead wire, 7 is an electrolytic solution, 8 is a negative electrode, 9 is a holder, 10 is a second holder lid (outer lid), 11 is a perforation for supplying an electrolytic solution, 12 Is a hole for a lead wire, 13 is a positive electrode current collector holding portion, 14 is a correction resistor, and 15 is a temperature compensation thermista. The catalyst electrode 4B and the positive electrode current collector 5 form a positive electrode 45. Further, the holder lid 101 is composed of the first holder lid 1 and the second holder lid 10.

本実施形態に係るガルバニ電池式酸素センサは、図1に示すように、ホルダー9と、前記ホルダー9内に収容された正極45、負極8及び電解液7と、前記正極45上に設けられた隔膜4Aと、前記隔膜4A上に設けられた保護膜3と、前記ホルダー9の保護膜3上に固着して又は着脱可能に設けられ、隔膜4Aに通ずる酸素供給経路(空間)となる貫通孔16が設けられたホルダー蓋101と、前記正極45及び負極8に直列に連結された補正抵抗14及び温度補償用サーミスタ15とを備える。 As shown in FIG. 1, the galvanic battery-powered oxygen sensor according to the present embodiment is provided on the holder 9, the positive electrode 45, the negative electrode 8 and the electrolytic solution 7 housed in the holder 9, and the positive electrode 45. A through hole that is fixedly attached to or detachably provided on the protective film 4A, the protective film 3 provided on the diaphragm 4A, and the protective film 3 of the holder 9, and serves as an oxygen supply path (space) leading to the diaphragm 4A. It includes a holder lid 101 provided with 16, a correction resistor 14 connected in series with the positive electrode 45 and the negative electrode 8, and a temperature compensation thermista 15.

本発明に係る電気化学式酸素センサは、図1に示すような実施形態を一例とするものであって、ホルダー9と、前記ホルダー9内に収容された正極45、負極8及び電解液7を備え、前記負極8はSnを主成分に含み、前記電解液7に、キレート剤と塩基性を示す無機酸塩又は塩基性を示す酢酸塩が含まれていることを特徴とする。
The electrochemical oxygen sensor according to the present invention is an example of an embodiment as shown in FIG. 1, and includes a holder 9, a positive electrode 45, a negative electrode 8, and an electrolytic solution 7 housed in the holder 9. The negative electrode 8 contains Sn as a main component, and the electrolytic solution 7 contains a chelating agent and a basic inorganic acid salt or a basic acetate .

以下、本発明において用語の定義を説明する。
本発明において「Snを主成分に含み」は、負極8中、Snの含有量が好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上(100質量%を含む)であるSn又はSnと他の金属との合金(以下、後者をSn合金という)のことをいう。なお、ここでいう「Snの含有量(質量%)」は、負極8の任意の箇所に対して、EDX分析(ビーム径:1mm)を行い、そこで測定される金属元素全体に対するSnが占める割合(質量%)である。
本発明において「キレート剤」は、金属イオンと配位結合をする官能基を複数持つ分子を有し、金属イオンと錯体を形成(錯化)して金属イオンを不活性化させるものである。従って、本発明では、錯化力が弱いリン酸、酢酸、炭酸及びこれらの塩など官能基が単数であるものは、前記「キレート剤」には含まれない。
Hereinafter, definitions of terms will be described in the present invention.
In the present invention, "containing Sn as a main component" means that the Sn content in the negative electrode 8 is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more (100% by mass). It refers to an alloy of Sn or Sn which is (including mass%) and another metal (hereinafter, the latter is referred to as Sn alloy). The "Sn content (mass%)" referred to here is the ratio of Sn to the entire metal element measured by performing EDX analysis (beam diameter: 1 mm) at an arbitrary portion of the negative electrode 8. (Mass%).
In the present invention, the "chelating agent" has a molecule having a plurality of functional groups that coordinate-bond with a metal ion, and forms (complexes) a complex with the metal ion to inactivate the metal ion. Therefore, in the present invention, those having a single functional group such as phosphoric acid, acetic acid, carbonic acid and salts thereof having weak complexing power are not included in the "chelating agent".

本発明において「キレート剤の塩」は、前記キレート剤と金属(ナトリウムやカリウムなど)との塩のこと(例えば、キレート剤がクエン酸である場合は、クエン酸三カリウムなど)をいう。
本発明において「無機酸」は、25℃における水への溶解度(mol/L)が前記キレート剤より高い(好ましくは10倍以上、より好ましくは100倍以上高い)ものであって、塩素、硫黄、窒素、リンなどの非金属を含む酸基が水素と結合してできた酸のことをいう。
本発明において「無機酸塩」及び「酢酸塩」は、前記無機酸又は酢酸と金属(ナトリウムやカリウムなど)との塩のこと(例えば、無機酸がリン酸である場合は、リン酸水素二ナトリウムなど)をいう。
本発明において「モル濃度(mol/L、以下、単に「M」ともいう)」は、25℃の水1L(リットル)中に溶解している溶質のモル数のことをいう。
本発明において「初期のpH」とは、酸素センサ製造後、製品(サンプル含む)出荷され、製品として初めて使用を開始する直後の電解液のpHのことを示す。
In the present invention, the "salt of a chelating agent" refers to a salt of the chelating agent and a metal (sodium, potassium, etc.) (for example, when the chelating agent is citric acid, tripotassium citrate, etc.).
In the present invention, the "inorganic acid" has a higher solubility (mol / L) in water at 25 ° C. than the chelating agent (preferably 10 times or more, more preferably 100 times or more), and is chlorine or sulfur. , Nitrogen, an acid formed by combining an acid group containing non-metals such as phosphorus with hydrogen.
In the present invention, the "inorganic acid salt" and the "acetate" are salts of the inorganic acid or acetic acid and a metal (sodium, potassium, etc.) (for example, when the inorganic acid is phosphoric acid, hydrogen phosphate dihydrate). (Sodium, etc.).
In the present invention, "molar concentration (mol / L, hereinafter simply referred to as" M ")" refers to the number of moles of solute dissolved in 1 L (liter) of water at 25 ° C.
In the present invention, the "initial pH" refers to the pH of the electrolytic solution immediately after the oxygen sensor is manufactured, the product (including the sample) is shipped, and the product is first used.

本発明に係る電気化学式酸素センサは、電解液7にキレート剤と、塩基性を示す無機酸塩又は塩基性を示す酢酸塩が含まれている。
このような構成とすることで、キレート剤のモル濃度を高めることができるため、酸素センサとしての寿命を向上させることができる。
この理由について以下に考察する。
キレート剤は、一般的に、キレート化作用を有し、かつ、pH緩衝能(pKa:初期のpHから急激なpH変化までに、どれだけの水素イオンが減少するかを許容することができるか)を有しているが、単体で水に溶かした場合は低いpH(酸性が強いpH)の溶液になることが多い。また、キレート剤によっては、pKaから離れたかなり低いpH(pH緩衝能を備えるpHからかなり低いpH(例えば、pKa−1.00未満(キレート剤がクエン酸である場合はpKa1=3.13−1.00=2.13未満))になる場合が多く、このような場合は、キレート効果を有さないpH範囲から酸素濃度測定が開始されるため、測定開始直後の電気特性(初期特性)が悪くなる場合がある。
そこで、当該溶液のpHを所望の値まで高くすべく、当該溶液にpH調整剤を溶解させるが、このpH調整剤としては、前記キレート化作用を有しているキレート剤の塩を溶解させることが酸素センサの寿命を向上させる上で好ましい。
In the electrochemical oxygen sensor according to the present invention, the electrolytic solution 7 contains a chelating agent and a basic inorganic acid salt or a basic acetate .
With such a configuration, the molar concentration of the chelating agent can be increased, so that the life of the oxygen sensor can be improved.
The reason for this will be considered below.
Chelating agents generally have a chelating effect and can tolerate the decrease in pH buffering capacity (pKa: how much hydrogen ions are reduced from the initial pH to a sudden pH change). ), But when it is dissolved in water by itself, it often becomes a solution with a low pH (highly acidic pH). Also, depending on the chelating agent, a fairly low pH away from pKa (a pH considerably lower than a pH having a pH buffering capacity (for example, less than pKa-1.00 (pKa1 = 3.13- if the chelating agent is citric acid)). 1.00 = less than 2.13)))), and in such a case, the oxygen concentration measurement is started from the pH range that does not have a chelating effect, so that the electrical characteristics (initial characteristics) immediately after the start of measurement. May get worse.
Therefore, in order to raise the pH of the solution to a desired value, a pH adjuster is dissolved in the solution. As the pH adjuster, a salt of the chelating agent having a chelating action is dissolved. Is preferable for improving the life of the oxygen sensor.

しかしながら、キレート剤及びキレート剤の塩ともに水への溶解度は低いため、電解液中のモル濃度向上には限界がある。また、キレート剤にはあるpH緩衝能が、キレート剤の塩には無い(弱い)という事情がある。従って、pH調整を目的としてキレート剤の塩を水に多く溶解させると、キレート剤はその分水への溶解度が低下する。また、使用するキレート剤によっては、上記理由(初期特性悪化の抑制等)からpHを高めるために、キレート剤の塩を多く溶解させる必要がある。よって、このような溶液は、pH緩衝能が低下した電解液となる。
なお、一般的に、塩基性を有する無機酸塩及び酢酸塩は、キレート化作用は弱いがキレート剤の水への溶解度を大きく低下させない状態でpH調整を行うことができる。従って、その分、溶解度が低く、また、キレート剤の水への溶解度を大きく低下させ、かつ、pH緩衝能も低いキレート剤の塩によるpH調整を低減又は行う必要が無くなるため、その分、キレート剤の溶解度を高めることができ、結果、電解液中に溶解しているSnが飽和に達するのを遅らせ、酸素センサの寿命を向上させることができる。
However, since both the chelating agent and the salt of the chelating agent have low solubility in water, there is a limit to improving the molar concentration in the electrolytic solution. In addition, there is a circumstance that the chelating agent does not have a certain pH buffering ability (weak) in the salt of the chelating agent. Therefore, if a large amount of salt of the chelating agent is dissolved in water for the purpose of adjusting the pH, the solubility of the chelating agent in water decreases accordingly. Further, depending on the chelating agent used, it is necessary to dissolve a large amount of salt of the chelating agent in order to raise the pH for the above reason (suppression of deterioration of initial characteristics, etc.). Therefore, such a solution becomes an electrolytic solution having a reduced pH buffering capacity.
In general, the pH of a basic inorganic acid salt and acetate can be adjusted in a state where the chelating action is weak but the solubility of the chelating agent in water is not significantly reduced. Therefore, it is not necessary to reduce or adjust the pH of the chelating agent with a salt, which has a low solubility, greatly reduces the solubility of the chelating agent in water, and has a low pH buffering capacity. The solubility of the agent can be increased, and as a result, the Sn dissolved in the electrolytic solution can be delayed from reaching saturation and the life of the oxygen sensor can be improved.

前記電解液のpHは、酸性溶液側であって、前記キレート剤のpKaの中で低い方から1番目(pKa1)−1.00以上に設定すると、電解液に複数のpKaのpH緩衝能を発揮させるという点で好ましい。具体的には、キレート剤としてクエン酸を用いる場合は、クエン酸の25℃における各pKaは、pKa1=3.13、pKa2=4.76、pKa3=6.40であるため、電解液のpHは、pKa3のpH緩衝能を発揮させるという点で5.40以上であることが好ましく、pKa2及びpKa3のpH緩衝能を発揮させるという点で3.76以上であることが更に好ましく、pKa1からpKa3のpH緩衝能を発揮させるという点で、2.13以上であることがより好ましい。なお、これらのpHの上限値は、各pKa+1.00であることが好ましい。この上限値とすることで、各pKaにおけるpH緩衝能を発揮させることができるため好ましい。 When the pH of the electrolytic solution is set to the lowest pKa of the chelating agent (pKa1) -1.00 or higher on the acidic solution side, the electrolytic solution is provided with a pH buffering capacity of a plurality of pKa. It is preferable in terms of exerting it. Specifically, when citric acid is used as the chelating agent, the pH of the electrolytic solution is such that each pKa of citric acid at 25 ° C. is pKa1 = 3.13, pKa2 = 4.76, and pKa3 = 6.40. Is preferably 5.40 or more in terms of exerting the pH buffering capacity of pKa3, more preferably 3.76 or more in terms of exerting the pH buffering capacity of pKa2 and pKa3, and pKa1 to pKa3. It is more preferably 2.13 or more in terms of exerting the pH buffering ability of. The upper limit of these pH values is preferably pKa + 1.00. By setting this upper limit value, the pH buffering ability at each pKa can be exhibited, which is preferable.

前記電解液のpHは、前記キレート剤のpKa2値−1.00以上であることが好ましい。ここで、pKa2とは、複数のpKa値の中で低い方から2番目の値である。
このように、電解液のpHを前記キレート剤のpKa2値−1.00以上にすることで、pKa1値よりもキレート化作用(錯形成)を高めることができると考えられる。従って、より酸素センサとしての寿命を向上させることができる。
具体的には、キレート剤としてクエン酸を用いる場合は、電解液のpHは、3.76以上であることが好ましい。なお、その上限値は前述したのと同様で、pKa2+1.00であることが好ましい。
前記電解液のpHは、前記キレート剤の塩(前記キレート剤がクエン酸である場合は、クエン酸三カリウム)及び無機酸塩若しくは酢酸塩を、又は、無機酸塩のみ若しくは酢酸塩のみを混合させて、当該塩の量を調整することで調整することができる。
The pH of the electrolytic solution is preferably a pKa2 value of the chelating agent of −1.00 or higher. Here, pKa2 is the second lowest value among the plurality of pKa values.
As described above, it is considered that the chelating action (complex formation) can be enhanced more than the pKa1 value by setting the pH of the electrolytic solution to the pKa2 value −1.00 or more of the chelating agent. Therefore, the life of the oxygen sensor can be further improved.
Specifically, when citric acid is used as the chelating agent, the pH of the electrolytic solution is preferably 3.76 or higher. The upper limit is the same as described above, and is preferably pKa2 + 1.00.
The pH of the electrolytic solution is a mixture of the salt of the chelating agent (tripotassium citrate if the chelating agent is citric acid) and an inorganic acid salt or acetate , or a mixture of only the inorganic acid salt or only the acetate. It can be adjusted by adjusting the amount of the salt.

前記無機酸は、25℃における水への溶解度(mol/L)が前記キレート剤より高く、pH緩衝能を有していれば特に限定されない。前記無機酸として、具体的には、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ウ素酸、炭酸、フッ素化水素酸、過酸化水素、過リン酸、過硫酸、次過塩素酸、臭化水素等が挙げられ、前記無機酸と同様に例示される酸として酢酸が挙げられる。これらの中でも、酸によるホルダーの劣化抑制等の観点から、ン酸、酢酸、炭酸が好ましく、より好ましくはpH緩衝能が発揮されるpHが多い(水素イオンの価数が多い)リン酸を用いることが好ましい。
The inorganic acid is not particularly limited as long as it has a higher solubility (mol / L) in water at 25 ° C. than the chelating agent and has a pH buffering ability. As the inorganic acids, particularly hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, boric periodate, carbonate, hydrofluoric acid, hydrogen peroxide, phosphoric acid, persulfate, following perchloric acid, hydrogen bromide etc., and Ru acetate may be mentioned as an acid, exemplified similarly to the inorganic acids. Among these, from the viewpoint of suppressing deterioration or the like of the holder with an acid-phosphate, acetate, preferably carbonate, more preferably pH often pH buffering ability is exhibited (often valence of hydrogen ions) phosphate It is preferable to use it.

前記無機酸塩及び酢酸塩は、前述したように、キレート剤の溶解度を高めることができ、結果、電解液中に溶解しているSnが飽和に達するのを遅らせ、酸素センサの寿命を向上させることができることができれば特に限定されない。前記無機酸塩は、リン酸水素二ナトリウムを好適に用いることができる。 As described above, the inorganic acid salt and the acetate can increase the solubility of the chelating agent, and as a result, delay the saturation of Sn dissolved in the electrolytic solution and improve the life of the oxygen sensor. It is not particularly limited as long as it can be done. Disodium hydrogen phosphate can be preferably used as the inorganic acid salt.

前記キレート剤は、キレート化作用及びpH緩衝能を有していればその材料は限定されない。前記キレート剤として、例えば、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、クエン酸、酒石酸、グルタル酸、アジピン酸、リンゴ酸、マロン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスコルビン酸等が挙げられる。
前記キレート剤は、前記キレート化作用を高める観点から水への溶解度が高い材料(クエン酸、酒石酸及びグルタミン酸のいずれか)を用いることが好ましい。これらの中でも、クエン酸やその塩は水への溶解度が高く(クエン酸(73g/100ml(25℃))、クエン酸三ナトリウム(71g/100ml(25℃))及びクエン酸三カリウム(167g/100ml(25℃))、また、クエン酸はpH緩衝能が発揮されるpHが複数あるため(水素イオンの価数が多い:pKa1=3.13、pKa2=4.76、pKa3=6.40)より好ましい。
従って、前記キレート剤として、クエン酸を用いることで、水への溶解度が高く、pH緩衝能も高くなるため、酸素センサとしての寿命が向上する。
The material of the chelating agent is not limited as long as it has a chelating action and a pH buffering ability. Examples of the chelating agent include succinic acid, fumaric acid, maleic acid, citric acid, tartaric acid, glutaric acid, adipic acid, malic acid, malonic acid, aspartic acid, glutamic acid, ascorbic acid and the like.
As the chelating agent, it is preferable to use a material having high solubility in water (any of citric acid, tartaric acid and glutamic acid) from the viewpoint of enhancing the chelating action. Among these, citric acid and its salts are highly soluble in water (citric acid (73 g / 100 ml (25 ° C)), trisodium citrate (71 g / 100 ml (25 ° C))) and tripotassium citrate (167 g /). (100 ml (25 ° C)), and citric acid has multiple pHs at which the pH buffering ability is exhibited (high hydrogen ion valences: pKa1 = 3.13, pKa2 = 4.76, pKa3 = 6.40). ) More preferred.
Therefore, by using citric acid as the chelating agent, the solubility in water is high and the pH buffering capacity is also high, so that the life of the oxygen sensor is improved.

ホルダー9は、その内部に正極45、負極8及び電解液7を収容するように構成されている。ホルダー9の材質は特に限定されないが、ABS樹脂が好適に用いられる。
正極45は、ホルダー9内に収容されている。正極45の材質は、正極上の電気化学的な酸素の還元によって電流が生じれば特に限定されないが、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)あるいはチタン(Ti)など酸化還元に活性な触媒が好適に用いられる。
The holder 9 is configured to accommodate the positive electrode 45, the negative electrode 8, and the electrolytic solution 7 inside. The material of the holder 9 is not particularly limited, but ABS resin is preferably used.
The positive electrode 45 is housed in the holder 9. The material of the positive electrode 45 is not particularly limited as long as an electric current is generated by the reduction of electrochemical oxygen on the positive electrode, but it can be used for redox such as gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt) or titanium (Ti). An active catalyst is preferably used.

負極8は、前記ホルダー9内に収容されている。
負極8はSnを主成分に含んでいるが、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、前記Snを主成分としている金属以外の金属やその他不純物が含まれていてもよい。前記Snを主成分としている金属以外の金属やその他不純物として、In、Au、Bi、Na、S、Se及びCa等が挙げられる。
前記負極8は、Sn合金であることが好ましい。
Sn合金としては、Sn−Ag合金、Sn−Cu合金、Sn−Ag−Cu合金、Sn−Sb合金が挙げられる。
これらのSn合金は酸素センサにおける電気化学的な酸素の還元反応時において、水素の発生を抑制することができる。
The negative electrode 8 is housed in the holder 9.
Although the negative electrode 8 contains Sn as a main component, it may contain a metal other than the metal containing Sn as a main component and other impurities as long as it does not deviate from the gist of the present invention. Examples of metals other than the metal containing Sn as a main component and other impurities include In, Au, Bi, Na, S, Se and Ca.
The negative electrode 8 is preferably a Sn alloy.
Examples of Sn alloys include Sn-Ag alloys, Sn-Cu alloys, Sn-Ag-Cu alloys, and Sn-Sb alloys.
These Sn alloys can suppress the generation of hydrogen during the electrochemical reduction reaction of oxygen in the oxygen sensor.

前記Sn合金は、Sn−Sb合金であることがより好ましい。
Sn−Sb合金は、他のSn合金と比べて、Snの金属組織が緻密化し、α−Sn(別名:スズベスト)への変態(相転移)を抑えることができるため、低温(例えば、0℃)でのセンサ駆動が可能になると考えられる。従って、低温でもセンサの出力安定性の低下を抑制することができると考えられる。
The Sn alloy is more preferably a Sn—Sb alloy.
Compared with other Sn alloys, Sn—Sb alloys have a denser Sn metal structure and can suppress transformation (phase transition) to α-Sn (also known as tin vest), so that the temperature is low (for example, 0 ° C.). ) Is considered to be possible to drive the sensor. Therefore, it is considered that the decrease in the output stability of the sensor can be suppressed even at a low temperature.

前記負極8(好ましくはSn合金、より好ましくはSn−Sb合金)は、実質的に鉛を含まないことが好ましい。
ここでいう「実質的に鉛を含まない」とは、負極8中に含まれるPbの含有量が1000ppm未満であることをいう。このような負極8を用いることで、EU(欧州連合)での特定有害物質の使用規制に関する指令[いわゆるRoHS指令(Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment)]にも対応可能な電気化学式酸素センサを得ることができる。
The negative electrode 8 (preferably a Sn alloy, more preferably a Sn—Sb alloy) preferably contains substantially no lead.
The term "substantially free of lead" as used herein means that the content of Pb contained in the negative electrode 8 is less than 1000 ppm. By using such a negative electrode 8, it is possible to comply with the directive regarding the regulation of the use of specific hazardous substances in the EU (European Union) [the so-called RoHS Directive (Restriction of the Use of Certain Hazardous Substations in Electrical and Electrical). An electrochemical oxygen sensor can be obtained.

前記Sn−Sb合金中のSbの含有量は、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、特に限定されない。
本発明において、Sn−Sb合金中のSbの含有量は、測定する負極8の任意の箇所に対して、EDX分析(ビーム径:1mm)を行い、そこで測定される金属元素全体に対するSbの質量%である。
The content of Sb in the Sn—Sb alloy is not particularly limited as long as it does not deviate from the gist of the present invention.
In the present invention, the content of Sb in the Sn—Sb alloy is determined by performing an EDX analysis (beam diameter: 1 mm) on an arbitrary portion of the negative electrode 8 to be measured, and measuring the mass of Sb with respect to the entire metal element. %.

本実施形態に係るガルバニ電池式酸素センサは、より具体的には、図1に示すように、ホルダー9と、前記ホルダー9内に収容された正極45、負極8及び電解液7と、前記正極45上に設けられた隔膜4Aと、前記隔膜4A上に設けられた保護膜3と、前記保護膜3を固定する第1ホルダー蓋(中蓋)1と、前記ホルダー9と前記中蓋1との間に配置されるO−リング2と、前記中蓋1を固定する第2ホルダー蓋(外蓋)10と、前記正極45及び負極8に直列に連結された補正抵抗14及び温度補償用サーミスタ15と、を備える。また、前記外蓋10と前記中蓋1とで構成されるホルダー蓋101には、前記保護膜3に通ずる酸素供給経路(空間)となる貫通孔16が設けられる。 More specifically, as shown in FIG. 1, the galvanic cell-type oxygen sensor according to the present embodiment includes a holder 9, a positive electrode 45, a negative electrode 8 and an electrolytic solution 7 housed in the holder 9, and the positive electrode. The diaphragm 4A provided on the 45, the protective film 3 provided on the diaphragm 4A, the first holder lid (inner lid) 1 for fixing the protective film 3, the holder 9 and the inner lid 1. An O-ring 2 arranged between the two, a second holder lid (outer lid) 10 for fixing the inner lid 1, a correction resistor 14 connected in series with the positive electrode 45 and the negative electrode 8, and a temperature compensation thermistor. 15 and. Further, the holder lid 101 composed of the outer lid 10 and the inner lid 1 is provided with a through hole 16 serving as an oxygen supply path (space) leading to the protective film 3.

ホルダー9は、上部に開口を有し、該開口の外周に、ネジ山及びネジ溝からなり、外蓋10を螺合するためのネジ部が設けられている。 The holder 9 has an opening at the upper portion, and is composed of a screw thread and a screw groove on the outer periphery of the opening, and is provided with a screw portion for screwing the outer lid 10.

正極45は、酸素を電気化学的に還元する触媒電極4Bと、その電解液7側に配置された正極集電体5とから構成される。触媒電極4Bとしては、通常、金(Au)、銀(Ag)、あるいは白金(Pt)等が使用され、正極集電体5としては、通常、チタン(Ti)が使用されるが、いずれの材質もこれらに限定されるものではない。 The positive electrode 45 is composed of a catalyst electrode 4B that electrochemically reduces oxygen and a positive electrode current collector 5 arranged on the electrolytic solution 7 side thereof. Gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt) or the like is usually used as the catalyst electrode 4B, and titanium (Ti) is usually used as the positive electrode current collector 5. The material is not limited to these.

前記正極集電体5の下側には、これを保持する正極集電体保持部13が設けられている。
この正極集電体保持部13には、正極45に電解液を供給するための穿孔11及び正極リード線6を通すための穿孔12が設けられている。
正極集電体保持部13の材質は特に限定されるものではないが、通常、ABS樹脂が使用される。
A positive electrode current collector holding portion 13 for holding the positive electrode current collector 5 is provided below the positive electrode current collector 5.
The positive electrode current collector holding portion 13 is provided with a perforation 11 for supplying an electrolytic solution to the positive electrode 45 and a perforation 12 for passing a positive electrode lead wire 6.
The material of the positive electrode current collector holding portion 13 is not particularly limited, but ABS resin is usually used.

本実施形態における隔膜4Aは、触媒電極4Bに到達する酸素が多くなりすぎないように、酸素の侵入を制御するために配置される。隔膜4Aとしては、酸素を選択的に透過させると共に、酸素ガスの透過量を制限できるものが好ましい。隔膜4Aの材質や厚さは特に限定されるものではないが、通常、四フッ化エチレン樹脂,四フッ化エチレン六フッ化プロピレンコポリマー等のフッ素樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン等が使用される。隔膜4Aは、多孔膜、無孔膜、更には、キャピラリー式と呼ばれる毛細管が形成された孔も含むものとする。 The diaphragm 4A in the present embodiment is arranged to control the invasion of oxygen so that the amount of oxygen reaching the catalyst electrode 4B does not become too large. The diaphragm 4A preferably allows oxygen to be selectively permeated and the amount of oxygen gas permeated to be limited. The material and thickness of the diaphragm 4A are not particularly limited, but usually, a fluororesin such as ethylene tetrafluoride resin and an ethylene hexafluoride propylene copolymer, a polyolefin such as polyethylene, and the like are used. The diaphragm 4A includes a perforated membrane, a non-porous membrane, and a pore in which a capillary tube called a capillary type is formed.

本実施形態における保護膜3は、隔膜4A上に設けられる多孔性樹脂膜であり、該隔膜4Aへのゴミ、チリの付着あるいは、水膜付着を防止し、空気(酸素を含む)を透過する機能を有する。保護膜3の材質は特に限定されるものではないが、通常、四フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂が使用される。 The protective film 3 in the present embodiment is a porous resin film provided on the diaphragm 4A, which prevents dust and dirt from adhering to the diaphragm 4A or water film from adhering to the diaphragm 4A and allows air (including oxygen) to permeate. Has a function. The material of the protective film 3 is not particularly limited, but a fluororesin such as a tetrafluorinated ethylene resin is usually used.

本実施形態における中蓋1は、保護膜3及び正極45の押圧端板として機能するものであり、ホルダー9と外蓋10とのネジ締めによって、O−リング2を介してホルダー9に押し付けられることで、気密性及び液密性を保持した状態で保護膜3及び正極45を前記ホルダー9に固定できるようになっている。中蓋1の材質は特に限定されるものではないが、通常、ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、フッ素樹脂等が使用される。 The inner lid 1 in the present embodiment functions as a pressing end plate of the protective film 3 and the positive electrode 45, and is pressed against the holder 9 via the O-ring 2 by screwing the holder 9 and the outer lid 10. As a result, the protective film 3 and the positive electrode 45 can be fixed to the holder 9 while maintaining airtightness and liquidtightness. The material of the inner lid 1 is not particularly limited, but ABS resin, polypropylene, polycarbonate, fluororesin and the like are usually used.

本実施形態におけるO−リング2は、ホルダー9と中蓋1との間に配置され、ホルダー9と外蓋10とのネジ締めによって押圧されて変形することで、気密性及び液密性を保持できるようになっている。O−リング2の材質は特に限定されるものではないが、通常、ニトリルゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素樹脂等が使用される。 The O-ring 2 in the present embodiment is arranged between the holder 9 and the inner lid 1, and is pressed and deformed by screw tightening between the holder 9 and the outer lid 10 to maintain airtightness and liquidtightness. You can do it. The material of the O-ring 2 is not particularly limited, but nitrile rubber, silicone rubber, ethylene propylene rubber, fluororesin and the like are usually used.

本実施形態における外蓋10は、O−リング2及び中蓋1と共に、ホルダー9の開口を密閉するように構成されており、ホルダー9の開口の外周部に形成されたネジ部と螺合するように、内周部にネジ部が形成されている。外蓋1の材質は特に限定されるものではないが、通常、ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、フッ素樹脂等が使用される。 The outer lid 10 in the present embodiment, together with the O-ring 2 and the inner lid 1, is configured to seal the opening of the holder 9, and is screwed with a screw portion formed on the outer peripheral portion of the opening of the holder 9. As described above, a screw portion is formed on the inner peripheral portion. The material of the outer lid 1 is not particularly limited, but ABS resin, polypropylene, polycarbonate, fluororesin and the like are usually used.

なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、図1における記号1〜16は、これに限定されることなく、酸素センサとしての機能及び前述した酸素供給経路を備えていれば、各種設計変更が可能である。
また、本実施形態では、ガルバニ電池式酸素センサを用いて説明したが、本発明は、定電位式酸素センサにも適用することができる。
定電位式酸素センサは、正極と負極との間に一定電圧を印加するセンサであり、印加電圧は各電極の電気化学特性や検知するガス種に応じて設定される。定電位式酸素センサでは正極と負極の間に適当な一定電圧を印加すると、その間に流れる電流と酸素ガス濃度とは比例関係を有するので、電流を電圧に変換すれば、ガルバニ電池式酸素センサと同様に、電圧を測定することによって未知の気体の酸素ガス濃度を検出することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of its technical idea.
For example, symbols 1 to 16 in FIG. 1 are not limited to these, and various design changes can be made as long as they have a function as an oxygen sensor and the oxygen supply path described above.
Further, in the present embodiment, the galvanic cell type oxygen sensor has been described, but the present invention can also be applied to the constant potential type oxygen sensor.
The constant potential oxygen sensor is a sensor that applies a constant voltage between the positive electrode and the negative electrode, and the applied voltage is set according to the electrochemical characteristics of each electrode and the type of gas to be detected. In the constant potential type oxygen sensor, when an appropriate constant voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode, the current flowing between them and the oxygen gas concentration have a proportional relationship. Similarly, the oxygen gas concentration of an unknown gas can be detected by measuring the voltage.

次に、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(予備実験)
前記キレート剤としてクエン酸、前記キレート剤の塩としてクエン酸三カリウム、前記無機酸塩としてリン酸水素二ナトリウムを用い、それぞれモル濃度及びpHを変化させた表1に示す電解液A〜Hを作製した。
また、前記作製した電解液A〜Hに対し、キレート剤の析出があるか、電解液の透明度を目視で評価した。なお、電解液の透明度が純水と同等レベルである場合は「析出なし(無)」、純水よりも少しでも白い場合は「析出あり(有)」と判断した。
その結果を表1に併せて示す。
Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.
(Preliminary experiment)
Citric acid was used as the chelating agent, tripotassium citrate was used as the salt of the chelating agent, and disodium hydrogen phosphate was used as the inorganic acid salt. Made.
Further, the transparency of the electrolytic solution was visually evaluated to see if the chelating agent was precipitated in the prepared electrolytic solutions A to H. When the transparency of the electrolytic solution was at the same level as that of pure water, it was judged as "no precipitation (none)", and when it was slightly whiter than pure water, it was judged as "precipitation (presence)".
The results are also shown in Table 1.

Figure 0006955950
表1からわかるように、電界液がリン酸水素二ナトリウムを含む場合、pH3.0以上で、クエン酸濃度を3.0Mまで上げても析出が確認されないことがわかった。なお、リン酸水素二ナトリウムを用いない場合は、クエン酸濃度が最大で1.72までしか上げることができなかった。
Figure 0006955950
As can be seen from Table 1, when the electric field solution contained disodium hydrogen phosphate, precipitation was not confirmed even if the citric acid concentration was increased to 3.0 M at pH 3.0 or higher. When disodium hydrogen phosphate was not used, the citric acid concentration could only be increased to 1.72 at the maximum.

(実施例1)
図1に示すガルバニ電池式酸素センサを作製した。なお、図1において、中蓋1はABS樹脂製、保護膜3は多孔性の四フッ化エチレン樹脂製シート、隔膜4Aは四フッ化エチレン六フッ化プロピレンコポリマー膜、触媒電極4Bは金、正極集電体5はチタン製、正極リード線6はチタン製、正極集電体5と正極リード線6は溶接して一体化してある。
(Example 1)
The galvanic cell-powered oxygen sensor shown in FIG. 1 was manufactured. In FIG. 1, the inner lid 1 is made of ABS resin, the protective film 3 is a porous ethylene tetrafluoride resin sheet, the diaphragm 4A is an ethylene tetrafluoride hexafluoride copolymer film, and the catalyst electrode 4B is gold and a positive electrode. The current collector 5 is made of titanium, the positive electrode lead wire 6 is made of titanium, and the positive electrode current collector 5 and the positive electrode lead wire 6 are welded and integrated.

また、電解液7は電解液Hとし、負極8はSn−Sb合金製(Sb含有量は0.3質量%)、ホルダー9はABS樹脂製、外蓋10はABS樹脂製であり、ホルダー9および外蓋10には、それぞれネジが切られている。 Further, the electrolytic solution 7 is an electrolytic solution H, the negative electrode 8 is made of Sn—Sb alloy (Sb content is 0.3% by mass), the holder 9 is made of ABS resin, the outer lid 10 is made of ABS resin, and the holder 9 The outer lid 10 and the outer lid 10 are each threaded.

中蓋1、O−リング2、四フッ化エチレン樹脂製シート(保護膜)3、四フッ化エチレン六フッ化プロピレンコポリマー膜の隔膜4A、触媒電極4B、正極集電体5は、ホルダー9と外蓋10とのネジ締めによって押圧され良好な接触状態が保持される。中蓋1は押圧端板として機能し、また、O−リング2によって気密、液密性が確保されている。
11は正極および隔膜への電解液供給用の穿孔、12は正極集電体のチタンリード線部分を通すための穿孔である。
The inner lid 1, the O-ring 2, the sheet (protective film) made of ethylene tetrafluoride resin, the diaphragm 4A of the ethylene tetrafluoride hexafluoride copolymer film, the catalyst electrode 4B, and the positive electrode current collector 5 are the holders 9. It is pressed by tightening the screw with the outer lid 10 and a good contact state is maintained. The inner lid 1 functions as a pressing end plate, and the O-ring 2 ensures airtightness and liquidtightness.
Reference numeral 11 is a hole for supplying the electrolytic solution to the positive electrode and the diaphragm, and 12 is a hole for passing the titanium lead wire portion of the positive electrode current collector.

(比較例1)
電解液7は電解液Cとし、その他は実施例1と同様の図1に示すガルバニ電池式酸素センサを作製した。
[特性比較]
前記作製した複数の酸素センサを、温度40℃中、100%酸素ガスを通気して加速的寿命試験を行った。40℃では、室温時の約2倍電気化学反応が進行する。100%酸素ガス通気では、大気中での約5倍の電気化学反応が進行する。このため、温度40℃中で100%酸素ガス通気では、大気中で室温放置時の約10倍のスピードで寿命判断が可能である。本試験では電解液のpHを随時測定し、測定開始から電解液のpHが急激に高くなる手前までの時間を寿命(稼動時間)とする。比較例1の寿命を1.0する。実施例1の寿命を、比較例1の寿命に対する比で評価した。
表1にその結果を示す。
(Comparative Example 1)
The electrolytic solution 7 was electrolytic solution C, and the other galvanic cell-type oxygen sensor shown in FIG. 1 was produced in the same manner as in Example 1.
[Characteristic comparison]
The plurality of oxygen sensors produced were subjected to an accelerated life test by aerating 100% oxygen gas at a temperature of 40 ° C. At 40 ° C., the electrochemical reaction proceeds about twice as much as at room temperature. With 100% oxygen gas aeration, the electrochemical reaction proceeds about five times as much as in the atmosphere. Therefore, with 100% oxygen gas aeration at a temperature of 40 ° C., the life can be determined at a speed about 10 times faster than when left at room temperature in the atmosphere. In this test, the pH of the electrolytic solution is measured at any time, and the time from the start of measurement to the time before the pH of the electrolytic solution suddenly rises is defined as the life (operating time). The life of Comparative Example 1 is 1.0. The life of Example 1 was evaluated as a ratio to the life of Comparative Example 1.
The results are shown in Table 1.

Figure 0006955950
Figure 0006955950

表2の結果から以下のことが考察される。
リン酸塩を含む実施例1は、リン酸塩を含まない比較例1よりも寿命が1.5倍向上している。これは実施例1では、電解液がリン酸水素二ナトリウムを含むため、pH3.0以上で、クエン酸濃度を3.0Mまで上げても析出が確認されず高いモル濃度で電解液を構成できたためと考えられる。
The following can be considered from the results in Table 2.
Example 1 containing phosphate has a 1.5-fold longer lifespan than Comparative Example 1 without phosphate. This is because in Example 1, since the electrolytic solution contains disodium hydrogen phosphate, precipitation is not confirmed even if the citric acid concentration is raised to 3.0 M at pH 3.0 or higher, and the electrolytic solution can be constructed at a high molar concentration. It is thought that it was because of it.

1 第1ホルダー蓋(中蓋)
2 O−リング
3 保護膜
4A 隔膜
4B 触媒電極
5 正極集電体
6 正極リード線
7 電解液
8 負極
9 ホルダー
10 第2ホルダー蓋(外蓋)
11 電解液供給用の穿孔
12 リード線用の穿孔
13 正極集電体保持部
14 補正抵抗
15 温度補償用サーミスタ
16 貫通孔
45 正極
101 ホルダー蓋
1 1st holder lid (inner lid)
2 O-ring 3 Protective membrane 4A diaphragm 4B catalyst electrode 5 positive electrode current collector 6 positive electrode lead wire 7 electrolyte
8 Negative electrode 9 Holder 10 Second holder lid (outer lid)
11 Perforation for electrolyte supply 12 Perforation for lead wire 13 Positive electrode current collector holding part 14 Correction resistor 15 Temperature compensation thermistor 16 Through hole 45 Positive electrode 101 Holder lid

Claims (7)

ホルダーと、
前記ホルダー内に収容された正極、負極及び電解液を備え、
前記負極はSnを主成分に含み、
前記電解液は、キレート剤と塩基性を示す無機酸塩又は酢酸塩が含まれている電気化学式酸素センサ。
With the holder
A positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution housed in the holder are provided.
The negative electrode contains Sn as a main component and contains Sn.
The electrolytic solution is an electrochemical oxygen sensor containing a chelating agent and a basic inorganic acid salt or acetate.
前記電解液が、前記無機酸塩または前記酢酸塩として、リン酸、酢酸又は炭酸の金属塩を含有する請求項1に記載の電気化学式酸素センサ。The electrochemical oxygen sensor according to claim 1, wherein the electrolytic solution contains a metal salt of phosphoric acid, acetic acid or carbonic acid as the inorganic acid salt or the acetate salt. 前記電解液が、酸性溶液である請求項1または2に記載の電気化学式酸素センサ。The electrochemical oxygen sensor according to claim 1 or 2, wherein the electrolytic solution is an acidic solution. 前記電解液が、マレイン酸、クエン酸、酒石酸、グルタル酸、リンゴ酸、マロン酸、又はアスコルビン酸を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の電気化学式酸素センサ。The electrochemical oxygen sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrolytic solution contains maleic acid, citric acid, tartaric acid, glutaric acid, malic acid, malonic acid, or ascorbic acid. 前記電解液が、キレート剤の塩を含有する請求項1〜4のいずれかに記載の電気化学式酸素センサ。The electrochemical oxygen sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrolytic solution contains a salt of a chelating agent. 前記電解液が、pH緩衝能を有する請求項1〜5のいずれかに記載の電気化学式酸素センサ。The electrochemical oxygen sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrolytic solution has a pH buffering ability. 前記負極は、Sn−Ag合金、Sn−Cu合金、Sn−Ag−Cu合金、又はSn−Sb合金であって、Snの含有量が50質量%以上である請求項1〜6のいずれかに記載の電気化学式酸素センサ。The negative electrode is a Sn-Ag alloy, a Sn-Cu alloy, a Sn-Ag-Cu alloy, or a Sn-Sb alloy, according to any one of claims 1 to 6 in which the Sn content is 50% by mass or more. Described electrochemical oxygen sensor.
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