JPH01284749A

JPH01284749A - 参照電極

Info

Publication number: JPH01284749A
Application number: JP11244288A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ozawa; 理小沢; Mamoru Taki; 滝　守; Masao Kamahori; 政男釜堀; Yasuhisa Shibata; 康久柴田; Naoto Oki; 直人沖
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-05-11
Filing date: 1988-05-11
Publication date: 1989-11-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電気化学計測用参照電極に係り、特に試料溶液
に挿入して使用するに好適な自由拡散式参照電極に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、試料溶液に挿入して使用する自由拡散式参照電極
については、アナリテイ力・キミ力・アクタ、１６９．
（１９８５年）第２２１頁から第２２９頁（Ａｎａｌｙ
ｔｉｃａ　Ｃｈｉａ＋ｉｃａ　Ａｃｔａ、１６９（１９
８５）ｐｐ２２１−２２９）において論じられている様
に。

筒状電極本体と、Ｔ字型流路を形成する様に溶接された
２本の毛細管とからなっていた。この様な構成により、
Ｔ字型流路の交点において試料溶液と参照電極液とが自
由拡散式の液路を形成する挿入型参照電極が実現された
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、液路部の流路の形成方式について配慮
が不充分であり、充分細くしかも滑らかな液路部流路を
再現性良く形成することが困難であるという問題があっ
た。

本発明の目的は、自由拡散式の液路を形成することがで
き、しかも最適な液路部流路形状を再現性良く形成でき
る参照電極を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、参照電極の液路部分の流路を、接合面に溝
を形成した部材、もしくは貫通孔を形成した部材を接合
して形成することにより達成される。

〔作用〕

接合面に溝または貫通孔を形成した部材を接合させて流
路を形成するため１毛細管に相当する微細な流路を精密
にしかも再現性良く形成することができる。特に、該部
材を接合する前に該溝または該貫通孔を研磨することに
より、液路の形状を高精度化することが容易である。ま
た、該流路を適正に配置できるため、試料溶液と液路と
の間の距離を短縮し、インピーダンスを下げてノイズを
低減することが容易である。以上になって、例え外形が
単純な形であっても、その内部に最適な流路形状を有す
る自由拡散式の流路を備えた信頼性の高い参照電極が可
能になる。

また、流路の設計自由度が増大するため、従来外部に設
けられていた逆止弁や送液機構の一部あるいは全部を参
照電極内部に組み込み、高機能化が可能になる。

〔実施例）以下、本発明の第１の実施例を第１図により説明する。

第１図は本発明による参照電極の断面図である。この参
照電極は３個の部材１，２．３と銀塩化銀による内部電
極４及びその信号線５と蓋１０、そして参照電極液９と
から構成され、試料流路６．参照電極液流路７．排液流
路８を有する。

次に、この参照電極の製作方法を説明する。部材１に参
照電極液用液溜め及び部材２，３のための穴及びネジが
形成され、また試料流路６．参照電極液流路７．排液流
路８の一部が形成される。

また、部材２には部材１との接合面に試料流路６゜参照
電極液流路７の一部が形成されている。部材２の流路の
形成方法としては、エツチング法により幅約０．１ｍｍ
の溝を形成した後、研磨により直径０．２ａｍの流路と
する。その後１部材１，２の接合面をラッピング法また
は化学研磨法で研磨を行なう。その後、部材１．２を接
合し、ネジを切った部材３を部材１にねじ込み圧接する
ことにより、参照電極ボディが形成される。信号線５と
接続した内部電極４を挿入し、蓋１０により固定した後
参照電極液９を充てんすると、第１図の如く参照電極が
形成される。なお、部材１，２相互の位置合わせは、部
材２の形状を四角等の角のある形にし、部材１にそれに
対応した穴を形成しておくことにより達成される。

第２図は、本発明による参照電極を組み込んだ電位測定
装置の概略図である。１１は本発明による参照電極、１
２は指示電極、５，５′は信号線。

７・′、８′はそれぞれ７，８に接続される外部流路、
１３．１４は液送用ポンプ、９は参照電極液、１５は排
液溜め、１６は計測制御装置、１７は試料溶液である。

次に、本実施例の動作を第１図ないし第２図を用いて説
明する。参照電極１１及び指示電極１２を試料溶液１７
に浸した後、計測制御装置１６によりポンプ１３．１４
を動作させ、参照電極液流路７の内部に参照電極液９を
導入する。ポンプ１３を停止した後、さらにポンプ１４
を一定量動作させ、試料流路６の内部に試料溶液１７を
導入する。すると流路６，７の合流点において試料溶液
１７と参照電極液９との間に新鮮かつ安定な液路が形成
される。参照電極液９は内部電極４と安定に接触してい
るため、参照電極として正確に機能する。

本実施例では部材１，３としてアクリル、部材２として
デュポン社の「カプトンＪ　（Ｋａｐｔｏｎ）を用いた
が、部材は他の合成樹脂のみならずガラス。

シリコン等でもよい。部材２としてカプトンより硬質の
材料を使用する場合は、部材２と３との間にシリコンゴ
ムシート等をはさみ、密着性を保つことができる。

本実施例によれば、ねじをゆるめることにより容易に部
材１，２．３を分離できるため１例え液路部等で目詰ま
りを生じたり、気泡が生じても、容易に修理が行なえる
という効果がある。

本発明を実施した他の実施例を第３図に示した。

第３図は本発明による参照電極の断面図である。

この参照電極の構成は、第１図に比べて部材２における
流路が１表面だけの溝から、表裏を貫く溝に変わっただ
けである。本実施例によれば、液路部の流路の直径を容
易に制御でき、製造が容易となるという効果がある。

本発明を実施した他の実施例を第４図により説明する。

第４図は本発明による参照電極の断面図である。この参
照電極は排液流路８が試料流路６と共用されている点だ
けが第１図と異なる。この参照電極を組みこんだ電位測
定装置は、第２図から外部流路８′、ポンプ１４．排液
溜め１５を除外した構成となる。この参照電極の動作は
、以下の通りである。まずポンプ１３を動作させ、参照
電極内の流路６，７を参照電極液９で満たし、排液を流
路６から排出する。次に試料溶液１７を交換し、参照電
極１１及び指示電極１２を試料溶液１７に浸す。次にポ
ンプ１３を逆方向に動作させ、試料溶液１７を流路６内
に導入する。するとこの流路６（又は７）内において液
路が形成される。

以下、第１の実施例と同様である。本実施例によれば、
流路を一本と単純にすることができるため。

製造が容易になり、また使い勝手も良くなるという効果
がある。

本発明を実施した他の実施例を第５図により説明する。

第５図は本発明による参照電極の断面図である。この参
照電極は、測定槽と一体化されている点が第１図と異な
る。本実施例によれば、参照電極外壁に試料溶液を接触
させる必要がないため、測定に必要な試料溶液の量を減
らすことができるという効果がある。

表１は本発明に基づく参照電極と、従来のガラス毛細管
方式で製作した参照電極の諸性能を比較した実験結果で
ある。ガラス毛細管の内径は０．２ｍ、液路と試料導入
口との間の距離は１０ＩＩＩｆｆｉとし、本発明による
参照電極の液路部の流路内径は０．２膿、液路と試料導
入口との間の距離はＬｏｉｍとした。

参照電極液としては３，５ｍｏＱ／Ｑ　のＫＣＱ溶液。

試料溶液としては１０−’ｗｏＱ／　Ｑ　　のＮ　ａ　
ＣＱ水溶液、及び３１倍に希釈した管理血清を用いた。

表裏１１かられかる様に、流路の内径等の条件が同じためか、
ノイズに関しては両方式ともほぼ同じ結果となった。し
かし、目詰り及び気泡が生じる頻度に関しては本発明に
よる参照電極の方が少なかった。これは、特に液路部分
の流路の形状がガラス毛細管の溶接方式では必ずしも最
適化できないのに対し、接合方式では予め研磨して角や
凹凸を除くことができるためと考えられる。さらに、破
損の頻度についても毛細管方式では繊細なガラス配管が
突出しているため一ヶ月に数回程度破損したが５本発明
による接合方式では外形が単純なため、２ケ月の使用期
間中に一度も破損しなかった。以上により、本方式の使
い勝手の面からの利点は明白である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、参照電極内部に自由拡散方式の液路を
形成でき、しかも流路内部の突起や窪みを予め研磨して
流路形状を整えることができるため、最適な液路部流路
形状を再現性よく形成できる参照電極を提供できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の参照電極の断面図、第２図
は第１図の実施例の参照電極を組み込んだ電位測定装置
の概略図、第３図は本発明の他の実施例の断面図、第４
図は本発明の第３の実施例の断面図、第５図は本発明の
第４の実施例の断面図である。１．２．３・・・部材、４・・・内部電極、５・・・信
号線、６・・・試料流路、７，７′・・・参照電極液流
路、８゜８′・・・排液流路、９・・・参照電極液、１
０・・・蓋、１１・・・参照電極、１２・・・指示電極
、１３．１４・・・ポンプ、１５・・・排液溜め、１６
・・・計測制御装置、１７・・・試料溶液。第１図第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】１、内部電極と、参照電極液と、試料溶液と参照電極液
と排液のための流路と、参照電極本体を構成する部材と
からなる参照電極において、該部材は接合面をはさんで
対向する複数の部材からなり、該部材の少なくとも一方
の対向面上に液の流路用溝を形成し、これらの部材を接
合して形成される流路のうち接合面上に形成された流路
部分で試料溶液と参照電極液との液路を形成することを
特徴とする参照電極。２、特許請求の範囲第１項において、該部材の間にスペ
ーサを設け、該スペーサに表裏貫通する溝を形成し、こ
れらの部材及びスペーサを接合して形成される流路のう
ちスペーサの溝状流路部分で試料溶液と参照電極液との
液路を形成することを特徴とする参照電極。