JPH0599886A - アンペロメトリツク電極 - Google Patents
アンペロメトリツク電極Info
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- JPH0599886A JPH0599886A JP3260260A JP26026091A JPH0599886A JP H0599886 A JPH0599886 A JP H0599886A JP 3260260 A JP3260260 A JP 3260260A JP 26026091 A JP26026091 A JP 26026091A JP H0599886 A JPH0599886 A JP H0599886A
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- Japan
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- silver
- platinum
- film
- insulating film
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極の有効面積が広く、小型で組み立て工程
が簡単であり、且つ安価で高感度な溶存酸素測定用アン
ペロメトリック電極を提供することを目的とする。 【構成】 銀箔１と、この銀箔１上に設けられ銀電極接
続部１２と銀電極感応部１１とを露出させる窓孔を設け
た絶縁膜２と、この絶縁膜上に形成され上記銀電極感応
部１１に平行する白金膜３と、この白金膜３上に設けら
れ白金電極接続部３２と白金電極感応部３１とを露出さ
せる窓孔を設けた絶縁膜４と、上記銀電極感応部１１及
び白金電極感応部３１上に貼着された酸素透過性膜５
と、この酸素透過性膜５と両電極感応部１１、３１との
間に充填配備された内部液６とから成ることを特徴とし
ている。
が簡単であり、且つ安価で高感度な溶存酸素測定用アン
ペロメトリック電極を提供することを目的とする。 【構成】 銀箔１と、この銀箔１上に設けられ銀電極接
続部１２と銀電極感応部１１とを露出させる窓孔を設け
た絶縁膜２と、この絶縁膜上に形成され上記銀電極感応
部１１に平行する白金膜３と、この白金膜３上に設けら
れ白金電極接続部３２と白金電極感応部３１とを露出さ
せる窓孔を設けた絶縁膜４と、上記銀電極感応部１１及
び白金電極感応部３１上に貼着された酸素透過性膜５
と、この酸素透過性膜５と両電極感応部１１、３１との
間に充填配備された内部液６とから成ることを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、溶液中の溶存酸素を
測定するアンペロメトリック電極に関する。
測定するアンペロメトリック電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３は、従来の溶存酸素測定用アンペ
ロメトリック電極（クラーク型酸素電極）を示す要部断
面図である。このクラーク型酸素電極は、下開口のカバ
ー体８１と外筒８２との間にＯリング８３を介して電極
膜（疎水性プラスチック）８４を取付ける一方、外筒８
２内に筒状絶縁膜８５を嵌合し、この絶縁膜８５の外周
面に銀（アノード）８６、絶縁膜８５内に白金（カソー
ド）８７を配備している。そして、この絶縁膜８５と外
筒８２との間に電解液（ＫＣｌ等の内部液）８８が充填
されている。
ロメトリック電極（クラーク型酸素電極）を示す要部断
面図である。このクラーク型酸素電極は、下開口のカバ
ー体８１と外筒８２との間にＯリング８３を介して電極
膜（疎水性プラスチック）８４を取付ける一方、外筒８
２内に筒状絶縁膜８５を嵌合し、この絶縁膜８５の外周
面に銀（アノード）８６、絶縁膜８５内に白金（カソー
ド）８７を配備している。そして、この絶縁膜８５と外
筒８２との間に電解液（ＫＣｌ等の内部液）８８が充填
されている。
【０００３】溶存酸素の測定は、被対象物から酸素が酸
素透過性膜８４を通過して来ると、電解液８８を介して
印加電圧約０．７Ｖで電気分解し、両極８６、８７間に
流れる電流量で溶存酸素を測定する。このクラーク型酸
素電極は、酵素電極或いはＰＨ電極として用いられた
り、醗酵プロセスで利用される等、適用範囲が広い。
素透過性膜８４を通過して来ると、電解液８８を介して
印加電圧約０．７Ｖで電気分解し、両極８６、８７間に
流れる電流量で溶存酸素を測定する。このクラーク型酸
素電極は、酵素電極或いはＰＨ電極として用いられた
り、醗酵プロセスで利用される等、適用範囲が広い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のクラーク型酸素
電極では、白金を封入する工程や組み立てが複雑で歩留
りが悪い。また、貴金属を多用することから高価であ
る。更に、装置自体が大型となる不利がある。装置を小
型化する方式として、針状の電極を用いる場合もある
が、この場合、アノードの有効面積が小さくなり測定系
に大きな負担をかけることとなる等の欠点があった。
電極では、白金を封入する工程や組み立てが複雑で歩留
りが悪い。また、貴金属を多用することから高価であ
る。更に、装置自体が大型となる不利がある。装置を小
型化する方式として、針状の電極を用いる場合もある
が、この場合、アノードの有効面積が小さくなり測定系
に大きな負担をかけることとなる等の欠点があった。
【０００５】この発明は、以上のような課題を解消さ
せ、電極の有効面積が広く、小型で組み立て工程が簡単
であり、且つ安価で高感度な溶存酸素測定用のアンペロ
メトリック電極を提供することを目的とする。
せ、電極の有効面積が広く、小型で組み立て工程が簡単
であり、且つ安価で高感度な溶存酸素測定用のアンペロ
メトリック電極を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】この目的を達成
させるために、この発明の溶存酸素測定用のアンペロメ
トリック電極では、次のような構成としている。溶存酸
素測定用アンペロメトリック電極は、銀箔と、この銀箔
上に設けられ銀電極接続部と銀電極感応部とを露出させ
る窓孔を設けた絶縁膜と、この絶縁膜上に形成され上記
銀電極感応部に平行する白金膜と、この白金膜上に設け
られ白金電極接続部と白金電極感応部とを露出させる窓
孔を設けた絶縁膜と、上記銀電極感応部及び白金電極感
応部上に貼着された酸素透過性膜と、この酸素透過性膜
と両電極感応部との間に充填配備された内部液とから成
ることを特徴としている。
させるために、この発明の溶存酸素測定用のアンペロメ
トリック電極では、次のような構成としている。溶存酸
素測定用アンペロメトリック電極は、銀箔と、この銀箔
上に設けられ銀電極接続部と銀電極感応部とを露出させ
る窓孔を設けた絶縁膜と、この絶縁膜上に形成され上記
銀電極感応部に平行する白金膜と、この白金膜上に設け
られ白金電極接続部と白金電極感応部とを露出させる窓
孔を設けた絶縁膜と、上記銀電極感応部及び白金電極感
応部上に貼着された酸素透過性膜と、この酸素透過性膜
と両電極感応部との間に充填配備された内部液とから成
ることを特徴としている。
【０００７】このような構成を有する溶存酸素測定用の
アンペロメトリック電極では、銀箔上に感光性の絶縁膜
を塗布し、フォトリソグラフィにより窓孔を開口して銀
電極感応部と銀電極接続部とを形成する。この後に、絶
縁膜上に銀電極感応部に平行する白金膜をスパッタリン
グにより形成する。更に、この白金膜上に感光性絶縁膜
を塗布した後、フォトリソグラフィにより窓孔を開口し
て白金電極感応部と白金電極接続部とを形成する。そし
て、両電極（両電極感応部）上に内部液（ＫＣｌ）を充
填した状態で酸素透過性膜を貼る。これにより、白金／
銀一体型のプレーナ型電極本体が製作できる。従って、
電極の広い有効面積と小型化が実現できる許かりでな
く、高価な貴金属の使用量が少なくなる。また、封入な
どの工程を省略できると共に、組み立て工程が簡略化で
き、安価で高感度なアンペロメトリック電極（酸素電
極）を提供し得る。
アンペロメトリック電極では、銀箔上に感光性の絶縁膜
を塗布し、フォトリソグラフィにより窓孔を開口して銀
電極感応部と銀電極接続部とを形成する。この後に、絶
縁膜上に銀電極感応部に平行する白金膜をスパッタリン
グにより形成する。更に、この白金膜上に感光性絶縁膜
を塗布した後、フォトリソグラフィにより窓孔を開口し
て白金電極感応部と白金電極接続部とを形成する。そし
て、両電極（両電極感応部）上に内部液（ＫＣｌ）を充
填した状態で酸素透過性膜を貼る。これにより、白金／
銀一体型のプレーナ型電極本体が製作できる。従って、
電極の広い有効面積と小型化が実現できる許かりでな
く、高価な貴金属の使用量が少なくなる。また、封入な
どの工程を省略できると共に、組み立て工程が簡略化で
き、安価で高感度なアンペロメトリック電極（酸素電
極）を提供し得る。
【０００８】
【実施例】図１は、この発明に係る溶存酸素測定用アン
ペロメトリック電極の具体的な一実施例を示す断面図で
あり、図２は平面図である。
ペロメトリック電極の具体的な一実施例を示す断面図で
あり、図２は平面図である。
【０００９】溶存酸素測定用アンペロメトリック電極
は、アノードとしての銀泊１と、この銀箔１の上面に形
成される絶縁膜２と、この絶縁膜２上に形成されるカソ
ートとしての白金膜３と、この白金膜３を覆う絶縁膜４
と、酸素透過性膜５と、内部液６とから構成され、電極
ケース７に収容されている。なお、絶縁膜２は、銀箔１
の上面端部に接続部１２を、他の端部に感応部１１を形
成するため、この領域を除いて形成されている。また絶
縁膜４は、白金膜３の上面端部に接続部３２を、他の端
部に感応部３１を形成するため、この領域を除いて形成
されている。また、内部液６は酸素性透過膜５と両電極
感応部間に配備されている。
は、アノードとしての銀泊１と、この銀箔１の上面に形
成される絶縁膜２と、この絶縁膜２上に形成されるカソ
ートとしての白金膜３と、この白金膜３を覆う絶縁膜４
と、酸素透過性膜５と、内部液６とから構成され、電極
ケース７に収容されている。なお、絶縁膜２は、銀箔１
の上面端部に接続部１２を、他の端部に感応部１１を形
成するため、この領域を除いて形成されている。また絶
縁膜４は、白金膜３の上面端部に接続部３２を、他の端
部に感応部３１を形成するため、この領域を除いて形成
されている。また、内部液６は酸素性透過膜５と両電極
感応部間に配備されている。
【００１０】図３乃至図６は、実施例溶存酸素測定用ア
ンペロメトリック電極を製作する製造工程を示す説明図
である。５０ｍｍ×５０ｍｍの銀箔１上に感光性の絶縁
膜２を塗布し、この絶縁膜２上の両端部側に、フォトリ
ソグラフィにより窓孔をそれぞれ開口し、銀電極感応部
１１と銀電極接続部１２を露出させる（図３参照）。次
に、ステンレスマスクを被せ、絶縁膜２上にスパッタリ
ングにより白金薄膜３を形成する。この白金薄膜３は、
銀電極感応部１１に対し平行状に形成される（図４参
照）。この後、白金薄膜３上に感光性の絶縁膜４を塗布
し、この絶縁膜４上の両端部側に、フォトリソグラフィ
により窓孔をそれぞれ開口し、白金電極感応部３１と白
金電極接続部３２を露出させる（図５参照）。
ンペロメトリック電極を製作する製造工程を示す説明図
である。５０ｍｍ×５０ｍｍの銀箔１上に感光性の絶縁
膜２を塗布し、この絶縁膜２上の両端部側に、フォトリ
ソグラフィにより窓孔をそれぞれ開口し、銀電極感応部
１１と銀電極接続部１２を露出させる（図３参照）。次
に、ステンレスマスクを被せ、絶縁膜２上にスパッタリ
ングにより白金薄膜３を形成する。この白金薄膜３は、
銀電極感応部１１に対し平行状に形成される（図４参
照）。この後、白金薄膜３上に感光性の絶縁膜４を塗布
し、この絶縁膜４上の両端部側に、フォトリソグラフィ
により窓孔をそれぞれ開口し、白金電極感応部３１と白
金電極接続部３２を露出させる（図５参照）。
【００１１】図６は、大きな銀箔１上に、多数（５対）
の電極を形成された状態から、白金電極・銀電極の一対
のものを切断分離した状態を示している。そして、図７
は、図６のａ−ａ線断面図であり、図８は図６のｂ−ｂ
線断面図を示している。また、図９は図６のｃ−ｃ線断
面図、図１０は図６のｄ−ｄ線断面図、そして図１１は
図６のｅ−ｅ線断面図をそれぞれ示している。
の電極を形成された状態から、白金電極・銀電極の一対
のものを切断分離した状態を示している。そして、図７
は、図６のａ−ａ線断面図であり、図８は図６のｂ−ｂ
線断面図を示している。また、図９は図６のｃ−ｃ線断
面図、図１０は図６のｄ−ｄ線断面図、そして図１１は
図６のｅ−ｅ線断面図をそれぞれ示している。
【００１２】次に、取り出された（切断して取り出され
た）電極の銀電極（銀電極感応部１１、銀電極接続部１
２）の表面を塩化銀処理する。この後、図１で示すよう
に、両電極、つまり銀電極感応部１１と白金電極感応部
３１の上部に、内部液（３ＭＫＣｌ／３％ＣＭＣ）６を
充填配備した状態で、両電極感応部１１、３１上面に跨
がり状に酸素透過性膜５を張り合わせる。かくして、銀
・白金一体型のプレーナ型酸素電極を得る。
た）電極の銀電極（銀電極感応部１１、銀電極接続部１
２）の表面を塩化銀処理する。この後、図１で示すよう
に、両電極、つまり銀電極感応部１１と白金電極感応部
３１の上部に、内部液（３ＭＫＣｌ／３％ＣＭＣ）６を
充填配備した状態で、両電極感応部１１、３１上面に跨
がり状に酸素透過性膜５を張り合わせる。かくして、銀
・白金一体型のプレーナ型酸素電極を得る。
【００１３】実施例では、図１及び図２に示すように、
この銀・白金一体型のプレーナ型酸素電極（電極本体）
を、樹脂ホルダ７に装着している。
この銀・白金一体型のプレーナ型酸素電極（電極本体）
を、樹脂ホルダ７に装着している。
【００１４】図１２は、実施例プレーナ型酸素電極の検
量栓を示す説明図である。つまり、実施例プレーナ型ア
ンペロメトリック電極を、酸素電極としての評価を実行
した結果説明図である。実験は、０．１Ｍリン酸緩衝液
（ｐＨ７．０）を用い、温度２５℃、印加電圧０．６Ｖ
の下でバッチ方式により実行した。空気飽和溶液に、プ
レーナ型酸素電極（実施例アンペロメトリック電極）を
浸し、出力が安定したところでハイドロサルファイトナ
トリウムを添加する。プラトーに達するまでの時間は、
約６０秒、９０％応答時間は約１５秒であった。また、
無酸素状態での残余電流は約５％であった。そして、溶
存酸素に対する直線性を見たところ、飽和から２０％ま
で直線性が得られた。以上の結果から、実施例プレーナ
型オシロメトリック電極は、酸素電極としての特性を充
足しているとの評価が得られた。
量栓を示す説明図である。つまり、実施例プレーナ型ア
ンペロメトリック電極を、酸素電極としての評価を実行
した結果説明図である。実験は、０．１Ｍリン酸緩衝液
（ｐＨ７．０）を用い、温度２５℃、印加電圧０．６Ｖ
の下でバッチ方式により実行した。空気飽和溶液に、プ
レーナ型酸素電極（実施例アンペロメトリック電極）を
浸し、出力が安定したところでハイドロサルファイトナ
トリウムを添加する。プラトーに達するまでの時間は、
約６０秒、９０％応答時間は約１５秒であった。また、
無酸素状態での残余電流は約５％であった。そして、溶
存酸素に対する直線性を見たところ、飽和から２０％ま
で直線性が得られた。以上の結果から、実施例プレーナ
型オシロメトリック電極は、酸素電極としての特性を充
足しているとの評価が得られた。
【００１５】
【発明の効果】この発明では、以上のように、銀箔上に
銀電極接続部と銀電極感応部とを露出させる窓孔を開口
したた絶縁膜を設け、この絶縁膜上に銀電極感応部に平
行する白金膜を形成すると共に、この白金膜上に白金電
極接続部と白金電極感応部とを露出させる窓孔を開口し
た絶縁膜を設け、上記銀電極感応部及び白金電極感応部
上に酸素透過性膜を貼着し、この酸素透過性膜と両電極
感応部との間に内部液を充填配備することとしたから、
白金／銀一体型のプレーナ型電極本体が製作できる。従
って、電極の広い有効面積と小型化が実現できる許かり
でなく、高価な貴金属の使用量が少なくなる。また、封
入などの工程を省略できると共に、組み立て工程が簡略
化でき、安価で高感度な酸素電極を提供し得る等、発明
目的を達成した優れた効果を有する。
銀電極接続部と銀電極感応部とを露出させる窓孔を開口
したた絶縁膜を設け、この絶縁膜上に銀電極感応部に平
行する白金膜を形成すると共に、この白金膜上に白金電
極接続部と白金電極感応部とを露出させる窓孔を開口し
た絶縁膜を設け、上記銀電極感応部及び白金電極感応部
上に酸素透過性膜を貼着し、この酸素透過性膜と両電極
感応部との間に内部液を充填配備することとしたから、
白金／銀一体型のプレーナ型電極本体が製作できる。従
って、電極の広い有効面積と小型化が実現できる許かり
でなく、高価な貴金属の使用量が少なくなる。また、封
入などの工程を省略できると共に、組み立て工程が簡略
化でき、安価で高感度な酸素電極を提供し得る等、発明
目的を達成した優れた効果を有する。
【図１】実施例溶存酸素測定用のアンペロメトリック電
極を示す断面図である。
極を示す断面図である。
【図２】実施例溶存酸素測定用のアンペロメトリック電
極を示す平面図である。
極を示す平面図である。
【図３】銀箔上に絶縁膜を塗布した状態を示す製造工程
の説明図である。
の説明図である。
【図４】絶縁膜上に白金膜を形成した状態を示す製造工
程の説明図である。
程の説明図である。
【図５】白金膜上に絶縁膜を形成した状態を示す製造工
程の説明図である。
程の説明図である。
【図６】銀／白金一体型プレーナ電極を示す説明図であ
る。
る。
【図７】図６のａ−ａ線断面図である。
【図８】図６のｂ−ｂ線断面図である。
【図９】図６のｃ−ｃ線断面図である。
【図１０】図６のｄ−ｄ線断面図である。
【図１１】図６のｅ−ｅ線断面図である。
【図１２】プレーナ型酸素電極の検量線を示す説明図で
ある。
ある。
【図１３】従来のクラーク型酸素電極を示す要部断面図
である。
である。
１ 銀箔 ２ 絶縁膜 ３ 白金膜 ４ 絶縁膜 ５ 酸素透過性膜 ６ 内部液 １１ 銀電極感応部 ３１ 白金電極感応部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 英樹 京都市下京区中堂寺南町17番地 サイエン スセンタービル 株式会社オムロンライフ サイエンス研究所内 (72)発明者 滝沢 耕一 京都市下京区中堂寺南町17番地 サイエン スセンタービル 株式会社オムロンライフ サイエンス研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】銀箔と、この銀箔上に設けられ銀電極接続
部と銀電極感応部とを露出させる窓孔を設けた絶縁膜
と、この絶縁膜上に形成され上記銀電極感応部に平行す
る白金膜と、この白金膜上に設けられ白金電極接続部と
白金電極感応部とを露出させる窓孔を設けた絶縁膜と、
上記銀電極感応部及び白金電極感応部上に貼着された酸
素透過性膜と、この酸素透過性膜と両電極感応部との間
に充填配備された内部液とから成るアンペロメトリック
電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260260A JPH0599886A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | アンペロメトリツク電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3260260A JPH0599886A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | アンペロメトリツク電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599886A true JPH0599886A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17345581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3260260A Pending JPH0599886A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | アンペロメトリツク電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599886A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9784708B2 (en) | 2010-11-24 | 2017-10-10 | Spec Sensors, Llc | Printed gas sensor |
| US10241073B2 (en) | 2015-05-26 | 2019-03-26 | Spec Sensors Llc | Wireless near-field gas sensor system and methods of manufacturing the same |
| US10966631B2 (en) | 2014-09-12 | 2021-04-06 | Sensirion Ag | Breath sampling devices and methods of breath sampling using sensors |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP3260260A patent/JPH0599886A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9784708B2 (en) | 2010-11-24 | 2017-10-10 | Spec Sensors, Llc | Printed gas sensor |
| US10966631B2 (en) | 2014-09-12 | 2021-04-06 | Sensirion Ag | Breath sampling devices and methods of breath sampling using sensors |
| US10241073B2 (en) | 2015-05-26 | 2019-03-26 | Spec Sensors Llc | Wireless near-field gas sensor system and methods of manufacturing the same |
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