JPH0240552A - 酸素電極 - Google Patents
酸素電極Info
- Publication number
- JPH0240552A JPH0240552A JP63190577A JP19057788A JPH0240552A JP H0240552 A JPH0240552 A JP H0240552A JP 63190577 A JP63190577 A JP 63190577A JP 19057788 A JP19057788 A JP 19057788A JP H0240552 A JPH0240552 A JP H0240552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- coupling agent
- silane coupling
- oxygen
- electrode
- 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.)
- Pending
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 abstract description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 abstract description 2
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 abstract description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 abstract description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003256 environmental substance Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
酸素電極に関し、
電極筺体内のカソードの不要部の絶縁を簡単にかつ高信
顛性に行なうことを目的とし、カソード金属をシランカ
ップリング処理した上でシリコーン樹脂で被覆するよう
に構成する。
顛性に行なうことを目的とし、カソード金属をシランカ
ップリング処理した上でシリコーン樹脂で被覆するよう
に構成する。
本発明は酸素電極に係り、特にそのカソードの構造に関
する。
する。
本発明における酸素電極は、水溶液中の溶存酸素濃度を
測定するための電極装置のひとつであり、環境化学計測
、醸造工業、食品工業、臨床検査等への直接的応用ある
いは、生体物質の高度な選択性を利用したバイオセンサ
の構成要素としての応用が可能である。後者においては
、酸素電極先端部に酵素あるいは微生物を固定化するこ
とにより、固定化した酵素あるいは微生物が反応または
資化する物質を選択性良く検出できるセンサが得られる
。
測定するための電極装置のひとつであり、環境化学計測
、醸造工業、食品工業、臨床検査等への直接的応用ある
いは、生体物質の高度な選択性を利用したバイオセンサ
の構成要素としての応用が可能である。後者においては
、酸素電極先端部に酵素あるいは微生物を固定化するこ
とにより、固定化した酵素あるいは微生物が反応または
資化する物質を選択性良く検出できるセンサが得られる
。
従来の酸素電極の原理構造を第２図に示す。ｌはカソー
ド（陰極）、２は絶縁材、３はアノード（陽性）、４は
酸素透過膜、５は電極筐体、６は電極内部液である。カ
ソード部は、酸素選択透過膜を通じて外部から入ってき
た酸素を電気化学的に還元する部位であり、酸素電極の
構成要素中、最も重要な部位である。ここから出力され
る還元電流は、酸素の濃度に比例し、これを測定するこ
とで、対象とする溶液中の溶存酸素濃度が測定できる。
ド（陰極）、２は絶縁材、３はアノード（陽性）、４は
酸素透過膜、５は電極筐体、６は電極内部液である。カ
ソード部は、酸素選択透過膜を通じて外部から入ってき
た酸素を電気化学的に還元する部位であり、酸素電極の
構成要素中、最も重要な部位である。ここから出力され
る還元電流は、酸素の濃度に比例し、これを測定するこ
とで、対象とする溶液中の溶存酸素濃度が測定できる。
カソード部は、酸素電極の特性をほぼ支配する。
カソード部と酸素電極内の電解質溶液が必要以上に接触
すると、応答速度（レスポンス）の低下を招き、また酸
素濃度が低い試料の測定時においては精度の低下をきた
す。
すると、応答速度（レスポンス）の低下を招き、また酸
素濃度が低い試料の測定時においては精度の低下をきた
す。
このため、従来はカソードをガラス管に封入したり、適
当な樹脂でモールドして絶縁していた。
当な樹脂でモールドして絶縁していた。
前者においては、絶縁性が良いが、作製はほぼ人手に転
らざるを得ず、生産性の点で問題があった。
らざるを得ず、生産性の点で問題があった。
後者では、封入のためにモールド用の特殊な金型等が必
要であり、また長期間の安定性に問題があった。
要であり、また長期間の安定性に問題があった。
そこで、本発明は上記問題点を解決するために、簡単な
方法でかつ高信頼性の絶縁を施したカソードを有する酸
素電極を提供することを目的とする。
方法でかつ高信頼性の絶縁を施したカソードを有する酸
素電極を提供することを目的とする。
上記目的は金属で作製したカソードをシランカップリン
グ剤で表面処理した上でシリコン樹脂を塗布することで
実現される。
グ剤で表面処理した上でシリコン樹脂を塗布することで
実現される。
第１図に、本発明による酸素電極の構成図を示す。図中
、■はカソードのシャフト、２は絶縁用シリコン系樹脂
、３はアノード、４は酸素透過膜、５は電極筐体、６は
電極内部液である。
、■はカソードのシャフト、２は絶縁用シリコン系樹脂
、３はアノード、４は酸素透過膜、５は電極筐体、６は
電極内部液である。
代表的なカソードの金属シャフトは白金で作製する。
シランカップリング剤としては、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、γ−シアノエチルトリエトキシシラ
ン、Ｔ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシランな
どを用いることができる。
リエトキシシラン、γ−シアノエチルトリエトキシシラ
ン、Ｔ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシランな
どを用いることができる。
シリコーン樹脂としてはシリコーン樹脂フェス、シリコ
ーン樹脂エナメル等に代表されるオルガノポリシロキサ
ン特にジメチルポリシロキサンを主成分とする樹脂が適
当である。
ーン樹脂エナメル等に代表されるオルガノポリシロキサ
ン特にジメチルポリシロキサンを主成分とする樹脂が適
当である。
カソードの製作はカソードの形状に成形した金属シャフ
トをシランカップリング剤中に浸漬してシャフト表面に
シランカップリング剤を付着させ、乾燥後、公知の方法
でシリコーン樹脂を塗布すればよい。
トをシランカップリング剤中に浸漬してシャフト表面に
シランカップリング剤を付着させ、乾燥後、公知の方法
でシリコーン樹脂を塗布すればよい。
本発明のカソードはシランカップリング剤処理とシリコ
ーン樹脂の塗布という簡単な工程で絶縁膜を作製するこ
とができる。シリコーン樹脂は高絶縁性で吸湿性も低（
、かつシランカップリング剤を用いたことによって金属
との密着性にも優れており、酸素電極としての信転性・
安定性が大幅に向上する。
ーン樹脂の塗布という簡単な工程で絶縁膜を作製するこ
とができる。シリコーン樹脂は高絶縁性で吸湿性も低（
、かつシランカップリング剤を用いたことによって金属
との密着性にも優れており、酸素電極としての信転性・
安定性が大幅に向上する。
第１図に示す構造の酸素電極を製作した。
直径０．８ ｍ、長さ５０Ｗの白金性シャフトの片端を
半球形に切削・研磨し、カソードの原形を形成した。こ
のシャフトをＴ−アミノプロピルトリエトキシシランの
１０％水溶液（ｐＨ７）中に浸漬し、５０℃で２時間処
理した。水洗・乾燥後、信越化学■製絶縁用シリコン樹
脂ワニスＫＲ２８２をデイツプコートして、２５０℃で
２時間加熱乾燥させた。自然放冷後、シャフト先端部に
付いた不要のシリコン樹脂を研磨により取り除いた。
半球形に切削・研磨し、カソードの原形を形成した。こ
のシャフトをＴ−アミノプロピルトリエトキシシランの
１０％水溶液（ｐＨ７）中に浸漬し、５０℃で２時間処
理した。水洗・乾燥後、信越化学■製絶縁用シリコン樹
脂ワニスＫＲ２８２をデイツプコートして、２５０℃で
２時間加熱乾燥させた。自然放冷後、シャフト先端部に
付いた不要のシリコン樹脂を研磨により取り除いた。
このシャフトを酸素電極の筐体に装着・配線した。酸素
透過膜を筐体に装着し、電解質溶液としてＩＮ塩化カリ
ウム溶液を充填し、アノードとなる銀板あるいは銀線を
取り付けて、容器を封じた。
透過膜を筐体に装着し、電解質溶液としてＩＮ塩化カリ
ウム溶液を充填し、アノードとなる銀板あるいは銀線を
取り付けて、容器を封じた。
上記の手順により作製した酸素電極は１力月以上の間、
高速・安定な測定が可能であった。
高速・安定な測定が可能であった。
カソード部の作製は、シランカップリング剤処理とシリ
コン樹脂のデイツプコート処理のみであるため、簡便に
かつ確実にカソードの絶縁が達成される。
コン樹脂のデイツプコート処理のみであるため、簡便に
かつ確実にカソードの絶縁が達成される。
以上示したように、本発明によれば、酸素電極の構成要
素として重要なカソードの絶縁処理が、確実かつ節便に
行え、かつ酸素電極の長期にわたる信乾性が向」二する
。
素として重要なカソードの絶縁処理が、確実かつ節便に
行え、かつ酸素電極の長期にわたる信乾性が向」二する
。
第１図は本発明の酸素電極の構成図、第２図は酸素電極
の原理構成図である。 図中、 １１はカソード用シャフト、 １２は絶縁用シリコン系樹脂、 １３はアノード、 １４は酸素透過膜、 １５は電極筐体、 １６は電極内部液である。 本発明の酸素電極 酸素電極の原理構成図 第２図 １４・・・Ｗｌｌ素通過 膜５・・・電極筐体 １６・・・電極内部液
の原理構成図である。 図中、 １１はカソード用シャフト、 １２は絶縁用シリコン系樹脂、 １３はアノード、 １４は酸素透過膜、 １５は電極筐体、 １６は電極内部液である。 本発明の酸素電極 酸素電極の原理構成図 第２図 １４・・・Ｗｌｌ素通過 膜５・・・電極筐体 １６・・・電極内部液
Claims (1)
- １、酸素透過膜のみを介して外部被測定液と通ずるべく
電極内部液を封入した電極筐体内にカソードとアノード
を有する酸素電極において、該カソードが、その酸素透
過膜近傍のごく一部を除いて、シランカップリング剤で
表面処理した上でシリコーン樹脂で被覆されていること
を特徴とする酸素電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63190577A JPH0240552A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 酸素電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63190577A JPH0240552A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 酸素電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0240552A true JPH0240552A (ja) | 1990-02-09 |
Family
ID=16260375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63190577A Pending JPH0240552A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 酸素電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0240552A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6375653A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Shimadzu Corp | 隔膜型酸素測定電極における陰極構造 |
-
1988
- 1988-08-01 JP JP63190577A patent/JPH0240552A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6375653A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Shimadzu Corp | 隔膜型酸素測定電極における陰極構造 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3905889A (en) | Miniature multifunctional electrochemical sensor for simultaneous carbon dioxide-pH measurements | |
| US3719576A (en) | Electrode for measuring co2 tension in blood and other liquid and gaseous environments | |
| JPS636451A (ja) | 酵素センサ | |
| US4312734A (en) | Ion-selective electrode | |
| JP2003515097A (ja) | 参照電極 | |
| KR900008847B1 (ko) | 이온센서 및 그 제조방법 | |
| JPS5963554A (ja) | ウレア−ゼ固定化尿素電極およびその製造方法 | |
| US3709810A (en) | Hydrogen ion selective sensor and electrode therefor | |
| US3933612A (en) | Glass electrode structure for radio capsule | |
| JPH0235933B2 (ja) | ||
| US3923627A (en) | Miniature probe containing multifunctional electrochemical sensing electrodes | |
| US7638157B2 (en) | Method of fabricating electrode assembly of sensor | |
| GB947857A (en) | Improvements relating to electrical hygrometers | |
| US3896020A (en) | Carbon dioxide and pH sensor | |
| CN110361430B (zh) | 用于电位传感器的传感元件 | |
| JPH0240552A (ja) | 酸素電極 | |
| JPH07311175A (ja) | 電流検出型イオン選択性電極 | |
| Pui et al. | Micro-size potentiometric probes for gas and substrate sensing | |
| CN109387551A (zh) | 制造ise半电池的方法、ise半电池、传感器和多参数传感器 | |
| JPH02231558A (ja) | グルコースセンサ | |
| JP3405405B2 (ja) | 制限透過膜及び制限透過膜の製造方法、並びに化学センサ及び化学センサの製造方法 | |
| JPS61120053A (ja) | バイオセンサ | |
| JPH0827250B2 (ja) | 参照電極及び参照電極を用いた計測装置 | |
| CN112946034A (zh) | 半电池和半电池的制造方法 | |
| JPH04213048A (ja) | 小型ガラス電極とその製造方法 |