JPH0943191A - 塩素イオンセンサ - Google Patents
塩素イオンセンサInfo
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- JPH0943191A JPH0943191A JP7199414A JP19941495A JPH0943191A JP H0943191 A JPH0943191 A JP H0943191A JP 7199414 A JP7199414 A JP 7199414A JP 19941495 A JP19941495 A JP 19941495A JP H0943191 A JPH0943191 A JP H0943191A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】高分子物質を支持膜とし、有機水銀化合物を塩
素イオン感応物質とする塩素イオン感応膜と、上記感応
膜を設けた内部溶液収容容器とこの容器内に配置された
内部電極を備えた塩素イオンセンサにおいて、上記塩素
イオン感応物質が、化学式１で表されることを特徴とす
る塩素イオンセンサ。 【化１】 【効果】イオンセンサとしての特性である選択性が向上
するため、高い信頼性が得られる効果がある。
素イオン感応物質とする塩素イオン感応膜と、上記感応
膜を設けた内部溶液収容容器とこの容器内に配置された
内部電極を備えた塩素イオンセンサにおいて、上記塩素
イオン感応物質が、化学式１で表されることを特徴とす
る塩素イオンセンサ。 【化１】 【効果】イオンセンサとしての特性である選択性が向上
するため、高い信頼性が得られる効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体液中のイオン分析
に使用する上で好適なイオンセンサに関するものであ
る。さらに詳しくは本発明は、塩素イオンをポテンショ
メトリックに測定する分析に使用するに適したイオンセ
ンサに関するものである。
に使用する上で好適なイオンセンサに関するものであ
る。さらに詳しくは本発明は、塩素イオンをポテンショ
メトリックに測定する分析に使用するに適したイオンセ
ンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】イオンセンサは溶液中の特定のイオン濃
度を選択的に定量できるという特徴があり、特定イオン
の濃度モニタ，水質分析などの広い分野において使用さ
れてきた。特に、医療分野では血液中や尿などの生体液
に含まれるイオン、例えば塩素イオン，カリウムイオン
などの定量に応用されている。これは、生体液中の特定
のイオン濃度が生体の代謝反応と密接な関係にあること
に基づいており、それらのイオン濃度を測定することに
より、高血圧症状，腎疾患，神経障害などの種々の診断
を行うことができる。
度を選択的に定量できるという特徴があり、特定イオン
の濃度モニタ，水質分析などの広い分野において使用さ
れてきた。特に、医療分野では血液中や尿などの生体液
に含まれるイオン、例えば塩素イオン，カリウムイオン
などの定量に応用されている。これは、生体液中の特定
のイオン濃度が生体の代謝反応と密接な関係にあること
に基づいており、それらのイオン濃度を測定することに
より、高血圧症状，腎疾患，神経障害などの種々の診断
を行うことができる。
【０００３】イオンセンサが対象とするイオンの活量ａ
とイオンセンサが示す電位Ｅとの間には、数１のような
活量の対数と電位の変化とが比例する関係が成立し、電
位の測定値から目的とするイオンの活量が簡単に計算で
きる。
とイオンセンサが示す電位Ｅとの間には、数１のような
活量の対数と電位の変化とが比例する関係が成立し、電
位の測定値から目的とするイオンの活量が簡単に計算で
きる。
【０００４】
【数１】Ｅ＝Ｅ＋２.３０３（ＲＴ／ＺＦ）logａ 数１においてＲは気体定数、Ｔは絶対温度、Ｚはイオン
価、Ｆはファラデー定数、Ｅは系の標準電極電位であ
る。
価、Ｆはファラデー定数、Ｅは系の標準電極電位であ
る。
【０００５】このようにイオンセンサを用いれば、電位
を測定するだけで広い濃度範囲でのイオンの定量が可能
となる。
を測定するだけで広い濃度範囲でのイオンの定量が可能
となる。
【０００６】一般に、内部溶液を含むイオンセンサで
は、図１に示すように、センサ本体１に内部溶液２が満
たされ、この内部溶液２に銀／塩化銀の内部電極３が浸
され、センサ本体１の中央には生体液の流路に沿ってイ
オン感応膜４が固定されている。
は、図１に示すように、センサ本体１に内部溶液２が満
たされ、この内部溶液２に銀／塩化銀の内部電極３が浸
され、センサ本体１の中央には生体液の流路に沿ってイ
オン感応膜４が固定されている。
【０００７】イオン感応膜中の塩素イオン選択性リガン
ドには、従来から、第４級アンモニウム塩が用いられて
おり、選択性の向上を目的として様々な研究がなされて
いる（例えばミクロキミカ アクタ（Mikrochimica Act
a)［Wien］1984 III, 1−16)。なかでもテトラオクタデ
シルアンモニウム塩を用いたセンサは選択性が優れてい
る(特開平1−23151号）。第４級アンモニウム塩以外に
もこれまで多くの研究がなされてきたが、有機水銀を用
いる高選択性リガンドが開発された（例えばアナリティ
カ キミカ アクタ(Anallytica Chimica Acta), 271(1
993) 135−141)。
ドには、従来から、第４級アンモニウム塩が用いられて
おり、選択性の向上を目的として様々な研究がなされて
いる（例えばミクロキミカ アクタ（Mikrochimica Act
a)［Wien］1984 III, 1−16)。なかでもテトラオクタデ
シルアンモニウム塩を用いたセンサは選択性が優れてい
る(特開平1−23151号）。第４級アンモニウム塩以外に
もこれまで多くの研究がなされてきたが、有機水銀を用
いる高選択性リガンドが開発された（例えばアナリティ
カ キミカ アクタ(Anallytica Chimica Acta), 271(1
993) 135−141)。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般に、塩素イオンセ
ンサは、有機物バインダ，可塑剤，添加剤及びリガンド
から構成される。特開平64−23151 号に記載されている
ように、リガンドとしてテトラ型の第４級アンモニウム
塩を用いると、窒素原子の周囲にかさ高いアルキル基が
４個存在するため、かさ高い陰イオンによる攻撃を受け
にくいと考えられる。従って、この第４級アンモニウム
塩をリガンドとする塩素イオン選択性電極は親水性の炭
酸水素イオン、及び親油性の過塩素酸イオン等に対する
選択性は高い。しかし、生体液中の塩素イオン分析に使
用する場合、対炭酸水素イオン選択性が必ずしも十分で
はない(クリニカル ケミストリ(Clin. Chem.), 39, 36
4(1993))。また、上記の有機水銀を用いるリガンド(Ana
lytica Chimica Acta,271 (1993) 135-141）は、第４級
アンモニウム塩に比べて対炭酸水素イオン等の対親水性
イオン選択性が優れているが、臭素イオン等に対する選
択性は低い。
ンサは、有機物バインダ，可塑剤，添加剤及びリガンド
から構成される。特開平64−23151 号に記載されている
ように、リガンドとしてテトラ型の第４級アンモニウム
塩を用いると、窒素原子の周囲にかさ高いアルキル基が
４個存在するため、かさ高い陰イオンによる攻撃を受け
にくいと考えられる。従って、この第４級アンモニウム
塩をリガンドとする塩素イオン選択性電極は親水性の炭
酸水素イオン、及び親油性の過塩素酸イオン等に対する
選択性は高い。しかし、生体液中の塩素イオン分析に使
用する場合、対炭酸水素イオン選択性が必ずしも十分で
はない(クリニカル ケミストリ(Clin. Chem.), 39, 36
4(1993))。また、上記の有機水銀を用いるリガンド(Ana
lytica Chimica Acta,271 (1993) 135-141）は、第４級
アンモニウム塩に比べて対炭酸水素イオン等の対親水性
イオン選択性が優れているが、臭素イオン等に対する選
択性は低い。
【０００９】本発明の目的は、実用的に使用する上で高
選択性のイオンセンサを提供することにある。
選択性のイオンセンサを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】高分子物質を支持膜と
し、有機水銀化合物を塩素イオン感応物質とする塩素イ
オン感応膜と、上記感応膜を設けた内部溶液収容容器と
この容器内に配置された内部電極を備えた塩素イオンセ
ンサにおいて、上記塩素イオン感応物質が、化学式１で
表されることを特徴とする塩素イオンセンサにより達成
される。
し、有機水銀化合物を塩素イオン感応物質とする塩素イ
オン感応膜と、上記感応膜を設けた内部溶液収容容器と
この容器内に配置された内部電極を備えた塩素イオンセ
ンサにおいて、上記塩素イオン感応物質が、化学式１で
表されることを特徴とする塩素イオンセンサにより達成
される。
【００１１】
【化２】
【００１２】また、上記目的は、高分子物質，可塑剤，
添加剤及び塩素イオンリガンドに有機水銀化合物を用い
る塩素イオン感応膜において、塩素イオンリガンドの親
油性を増加させ、可塑剤にオルトニトロフェニルアルキ
ルエーテルを導入することにより達成される。
添加剤及び塩素イオンリガンドに有機水銀化合物を用い
る塩素イオン感応膜において、塩素イオンリガンドの親
油性を増加させ、可塑剤にオルトニトロフェニルアルキ
ルエーテルを導入することにより達成される。
【００１３】
【作用】前記Analytica Chemica Acta, 271 (1993)135
−141で用いられている有機水銀化合物は炭素数８のア
ルキルエーテルを導入した有機水銀化合物を用いてお
り、対臭素イオン選択性が必ずしも十分ではない。本発
明では、塩素イオンリガンドとして炭素数１６のアルキ
ルエーテルを導入した有機水銀化合物を用いる。このア
ルキルエーテルは分子サイズが大きいため、塩素イオン
より親油性である対臭素イオン等の選択性が向上する。
また、可塑剤にオルトニトロフェニルアルキルエーテル
を用いることで親油性の増したリガンドに対する溶解性
を向上させることができる。よって、本発明の塩素イオ
ンセンサは、血液，尿等の生体液中に存在する臭素イオ
ンをはじめとする種々の妨害イオンに対して塩素イオン
の応答性が高いため、これを塩素イオンセンサのイオン
感応膜として使用することにより、血液，尿等の生体液
中に存在する塩素イオンの定量を極めて正確に行うこと
が可能であり、その工業的価値は大きい。
−141で用いられている有機水銀化合物は炭素数８のア
ルキルエーテルを導入した有機水銀化合物を用いてお
り、対臭素イオン選択性が必ずしも十分ではない。本発
明では、塩素イオンリガンドとして炭素数１６のアルキ
ルエーテルを導入した有機水銀化合物を用いる。このア
ルキルエーテルは分子サイズが大きいため、塩素イオン
より親油性である対臭素イオン等の選択性が向上する。
また、可塑剤にオルトニトロフェニルアルキルエーテル
を用いることで親油性の増したリガンドに対する溶解性
を向上させることができる。よって、本発明の塩素イオ
ンセンサは、血液，尿等の生体液中に存在する臭素イオ
ンをはじめとする種々の妨害イオンに対して塩素イオン
の応答性が高いため、これを塩素イオンセンサのイオン
感応膜として使用することにより、血液，尿等の生体液
中に存在する塩素イオンの定量を極めて正確に行うこと
が可能であり、その工業的価値は大きい。
【００１４】
【実施例】イオン感応膜は、特定のイオンを選択するこ
とができる。つまり、測定対象外のイオンを含む物質か
ら、特定のイオンのみを選択的に透過、またはそれに感
応することができる。また、イオン感応膜は、試料溶液
が水性液体であるので水不溶性でなければならないが、
水不溶性であれば親水性，疎水性を問わない。
とができる。つまり、測定対象外のイオンを含む物質か
ら、特定のイオンのみを選択的に透過、またはそれに感
応することができる。また、イオン感応膜は、試料溶液
が水性液体であるので水不溶性でなければならないが、
水不溶性であれば親水性，疎水性を問わない。
【００１５】イオン感応膜は、従来公知の方法により設
けることができる。例えばリガンド，可塑剤，添加剤及
び有機物バインダを溶媒に溶解させたものを基板の上に
塗布，乾燥させる。イオンキャリア濃度は、一般に０.
０５〜１０ｇ／ｍ2、イオン感応膜の厚さは１０〜５０
０μｍが好ましい。
けることができる。例えばリガンド，可塑剤，添加剤及
び有機物バインダを溶媒に溶解させたものを基板の上に
塗布，乾燥させる。イオンキャリア濃度は、一般に０.
０５〜１０ｇ／ｍ2、イオン感応膜の厚さは１０〜５０
０μｍが好ましい。
【００１６】イオン感応膜に使用する有機物バインダに
は、イオンが十分な透過性をもってイオノフォア及びイ
オノフォア溶媒と共に横切ることができる薄膜を形成で
きる天然または合成の重合体を用いることができる。詳
細には、ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリア
クリロニトリル，ポリウレタン，ポリ塩化ビニル／ポリ
酢酸ビニルコポリマ，ポリ塩化ビニル／ポリ塩化ビニリ
デンコポリマ，ポリ酢酸ビニル，シリコンエラストマ，
ポリビニルアルコール、セルロースエステル，ポリカー
ボネイト等である。
は、イオンが十分な透過性をもってイオノフォア及びイ
オノフォア溶媒と共に横切ることができる薄膜を形成で
きる天然または合成の重合体を用いることができる。詳
細には、ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリア
クリロニトリル，ポリウレタン，ポリ塩化ビニル／ポリ
酢酸ビニルコポリマ，ポリ塩化ビニル／ポリ塩化ビニリ
デンコポリマ，ポリ酢酸ビニル，シリコンエラストマ，
ポリビニルアルコール、セルロースエステル，ポリカー
ボネイト等である。
【００１７】イオン感応膜に使用するイオンキャリア
は、目的とする特定のアニオンに配位することができる
物質である。この場合には、イオン交換により生じる測
定溶液中のイオン活量変化に起因する電位差を測定する
ことになる。イオン交換物質の例としては、有機水銀を
用いるリガンドを挙げることが出来る。
は、目的とする特定のアニオンに配位することができる
物質である。この場合には、イオン交換により生じる測
定溶液中のイオン活量変化に起因する電位差を測定する
ことになる。イオン交換物質の例としては、有機水銀を
用いるリガンドを挙げることが出来る。
【００１８】可塑剤は十分に不水溶性，非揮発性である
ことが望ましく、フタレート，セバケート，芳香族又は
脂肪族のエーテル及びアジペート等が挙げられる。可塑
剤の例として、３−メトキシフェニルエーテル，４−メ
トキシフェニルエーテル，ジメチルフタレート，ジブチ
ルフタレート，ジドデシルフタレート，ジオクチルフェ
ニルホスフェート，ビス（２−エチルヘキシル）フタレ
ート，オクチルジフェニルホスフェート，ジオクチルア
ジペート，ジブチルセバケートを挙げることが出来る。
また、他の多数の有用な溶媒も公知である。特に、有用
な可塑剤はオルトニトロフェニルオクチルエーテル，オ
ルトニトロフェニルドデシルエーテル，オルトニトロフ
ェニルセチルエーテルである。
ことが望ましく、フタレート，セバケート，芳香族又は
脂肪族のエーテル及びアジペート等が挙げられる。可塑
剤の例として、３−メトキシフェニルエーテル，４−メ
トキシフェニルエーテル，ジメチルフタレート，ジブチ
ルフタレート，ジドデシルフタレート，ジオクチルフェ
ニルホスフェート，ビス（２−エチルヘキシル）フタレ
ート，オクチルジフェニルホスフェート，ジオクチルア
ジペート，ジブチルセバケートを挙げることが出来る。
また、他の多数の有用な溶媒も公知である。特に、有用
な可塑剤はオルトニトロフェニルオクチルエーテル，オ
ルトニトロフェニルドデシルエーテル，オルトニトロフ
ェニルセチルエーテルである。
【００１９】添加剤は第４級アンモニウム塩を用いる。
有用な添加剤の例として、メチルトリドデシルアンモニ
ウム塩，ジメチルジオクタデシルアンモニウム塩，メチ
ルトリオクタデシルアンモニウム塩，メチルトリセチル
アンモニウム塩を挙げることが出来る。
有用な添加剤の例として、メチルトリドデシルアンモニ
ウム塩，ジメチルジオクタデシルアンモニウム塩，メチ
ルトリオクタデシルアンモニウム塩，メチルトリセチル
アンモニウム塩を挙げることが出来る。
【００２０】一般に内部固体電極は、金属をその金属の
不溶性塩と接触させる構造を有する。例えば、Ａｇ／Ａ
ｇＸ（Ｘはハロゲン）で表すことができ、銀の層をワイ
ヤ又はプレートとしてハロゲン塩の水溶液中に浸漬する
ことにより調製できる。
不溶性塩と接触させる構造を有する。例えば、Ａｇ／Ａ
ｇＸ（Ｘはハロゲン）で表すことができ、銀の層をワイ
ヤ又はプレートとしてハロゲン塩の水溶液中に浸漬する
ことにより調製できる。
【００２１】金属塩層が厚すぎると中間層とのイオン平
衡達成に時間を要する。このため、金属／金属塩におけ
る金属層と金属塩層の厚さを５００μｍ以下、金属塩層
の厚みを金属層の１０〜５０％とするのが好ましい。ま
た金属塩層は、金属層上を完全に被覆する必要はなく、
金属層の５０％以下とすることが好ましい。金属層はワ
イヤ，プレート以外に、絶縁性フィルム等の上に金属を
真空蒸着した薄膜であってもよい。絶縁性フィルムとし
てはセルロースアセテート，ポリエチレンテレフタレー
ト，ポリカーボネイト，ポリスチレン等を挙げることが
できる。
衡達成に時間を要する。このため、金属／金属塩におけ
る金属層と金属塩層の厚さを５００μｍ以下、金属塩層
の厚みを金属層の１０〜５０％とするのが好ましい。ま
た金属塩層は、金属層上を完全に被覆する必要はなく、
金属層の５０％以下とすることが好ましい。金属層はワ
イヤ，プレート以外に、絶縁性フィルム等の上に金属を
真空蒸着した薄膜であってもよい。絶縁性フィルムとし
てはセルロースアセテート，ポリエチレンテレフタレー
ト，ポリカーボネイト，ポリスチレン等を挙げることが
できる。
【００２２】〈実施例１〉図１に、本発明による塩素イ
オンセンサの第一の実施例を示す。円筒状のポリ塩化ビ
ニル製センサ本体１の端部にイオン感応膜４を接着し、
センサ本体には内部溶液２を満たしてある。銀／ハロゲ
ン化銀からなる内部固体電極３を内部溶液中に浸し、こ
の内部電極３の金属部分に信号取り出し用のリード線５
の一端を接続し、他端を外部測定回路に接続した。
オンセンサの第一の実施例を示す。円筒状のポリ塩化ビ
ニル製センサ本体１の端部にイオン感応膜４を接着し、
センサ本体には内部溶液２を満たしてある。銀／ハロゲ
ン化銀からなる内部固体電極３を内部溶液中に浸し、こ
の内部電極３の金属部分に信号取り出し用のリード線５
の一端を接続し、他端を外部測定回路に接続した。
【００２３】〈実施例２〉図２，図３に、本発明による
塩素イオンセンサの第二の実施例を示す。図２は、本実
施例のフローセル型塩素イオンセンサの斜視図である。
直方体状のポリ塩化ビニル製センサ本体６の一対の面に
直径１mmの貫通孔７を形成し、試料液の流路とする。ま
た、本センサを複数個重ねて使用する場合、センサの接
合用に円柱状の凸部８を貫通孔が形成された面の一方に
設けた。凸部８の上面には液洩れ防止用のＯリング９を
設置した。
塩素イオンセンサの第二の実施例を示す。図２は、本実
施例のフローセル型塩素イオンセンサの斜視図である。
直方体状のポリ塩化ビニル製センサ本体６の一対の面に
直径１mmの貫通孔７を形成し、試料液の流路とする。ま
た、本センサを複数個重ねて使用する場合、センサの接
合用に円柱状の凸部８を貫通孔が形成された面の一方に
設けた。凸部８の上面には液洩れ防止用のＯリング９を
設置した。
【００２４】図３は、図２のａ−ａ′線で切った断面図
である。センサ本体６の内部の一部に空洞１０が設けら
れている。空洞１０の一方向に湾曲した内曲面１１は流
路７と交わっており、流路の側面に楕円形の小孔１２が
形成されている。この小孔１２を塞ぐように、曲面１１
に沿ってイオン感応膜４が流路側に凸になるように形成
されている。イオン感応膜の流路の反対側の空洞１０に
は内部溶液を満たしてある。銀／ハロゲン化銀からなる
内部固体電極３を内部溶液中に浸し、この内部電極３の
金属部分に信号取り出し用のリード線５の一端を接続
し、他端を外部測定回路（図示略）に接続した。また、
本センサを複数個重ねて使用する場合、センサの接合用
に円柱状の凸部８に合うような凹部１３を設けた。
である。センサ本体６の内部の一部に空洞１０が設けら
れている。空洞１０の一方向に湾曲した内曲面１１は流
路７と交わっており、流路の側面に楕円形の小孔１２が
形成されている。この小孔１２を塞ぐように、曲面１１
に沿ってイオン感応膜４が流路側に凸になるように形成
されている。イオン感応膜の流路の反対側の空洞１０に
は内部溶液を満たしてある。銀／ハロゲン化銀からなる
内部固体電極３を内部溶液中に浸し、この内部電極３の
金属部分に信号取り出し用のリード線５の一端を接続
し、他端を外部測定回路（図示略）に接続した。また、
本センサを複数個重ねて使用する場合、センサの接合用
に円柱状の凸部８に合うような凹部１３を設けた。
【００２５】この構造では、試料液を順次流路に導入す
ることにより、連続的にイオン濃度を測定できる。
ることにより、連続的にイオン濃度を測定できる。
【００２６】〈実施例３〉図４に、本発明による塩素イ
オンセンサの第三の実施例を示す。本実施例では、シリ
コン基板１４にソース１５及びドレイン１６を設け、シ
リコン基板表面を二酸化シリコン１７と窒化シリコン１
８の絶縁膜で被覆した電界効果トランジスタにおいて、
ソース１５とドレイン１６の間の窒化シリコン表面にゲ
ート電極かつイオン感応膜における電位検出電極として
銀／ハロゲン化銀からなる内部固体電極３を形成した。
この内部電極３上にイオン感応膜４を積層した。本実施
例では塩素イオンセンサを半導体技術を用いて製作でき
るので、センサの小型化，集積化が可能であり、また大
量生産に適しているため安価なセンサを提供できる。
オンセンサの第三の実施例を示す。本実施例では、シリ
コン基板１４にソース１５及びドレイン１６を設け、シ
リコン基板表面を二酸化シリコン１７と窒化シリコン１
８の絶縁膜で被覆した電界効果トランジスタにおいて、
ソース１５とドレイン１６の間の窒化シリコン表面にゲ
ート電極かつイオン感応膜における電位検出電極として
銀／ハロゲン化銀からなる内部固体電極３を形成した。
この内部電極３上にイオン感応膜４を積層した。本実施
例では塩素イオンセンサを半導体技術を用いて製作でき
るので、センサの小型化，集積化が可能であり、また大
量生産に適しているため安価なセンサを提供できる。
【００２７】〈実施例４〉図５に、本発明による塩素イ
オンセンサの他の実施例を示す。円筒状のポリ塩化ビニ
ル製センサ本体１の端部にイオン感応膜４を接着、その
上に高分子中間層１９を積層し、さらに銀／ハロゲン化
銀からなる内部固体電極３を接着した。この内部電極３
の金属部分に信号取り出し用のリード線５の一端を接続
し、他端を外部測定回路（図示略）に接続した。
オンセンサの他の実施例を示す。円筒状のポリ塩化ビニ
ル製センサ本体１の端部にイオン感応膜４を接着、その
上に高分子中間層１９を積層し、さらに銀／ハロゲン化
銀からなる内部固体電極３を接着した。この内部電極３
の金属部分に信号取り出し用のリード線５の一端を接続
し、他端を外部測定回路（図示略）に接続した。
【００２８】〈実施例５〉実施例１において作製した塩
素イオンセンサを、Ａｇ／ＡｇＣｌの外部参照電極と飽
和ＫＣｌの塩橋を用いて接続し、外部参照電極とセンサ
間の電位差測定を行った。従来例の塩素イオン感応物質
を化学式２に示す。評価項目は電極感度，対臭素イオン
選択性，対重炭酸イオン選択性である。従来例及び本発
明における塩素イオン感応膜組成を表１に示す。また、
評価結果を表２に示す。なお、本発明の塩素イオンセン
サの電位差測定を行う電池全体は次のとおり表せる。
素イオンセンサを、Ａｇ／ＡｇＣｌの外部参照電極と飽
和ＫＣｌの塩橋を用いて接続し、外部参照電極とセンサ
間の電位差測定を行った。従来例の塩素イオン感応物質
を化学式２に示す。評価項目は電極感度，対臭素イオン
選択性，対重炭酸イオン選択性である。従来例及び本発
明における塩素イオン感応膜組成を表１に示す。また、
評価結果を表２に示す。なお、本発明の塩素イオンセン
サの電位差測定を行う電池全体は次のとおり表せる。
【００２９】Ａｇ／ＡｇＣｌ／飽和ＫＣｌ／測定液／塩
素イオン感応膜／内部電解液／ＡｇＣｌ／Ａｇ
素イオン感応膜／内部電解液／ＡｇＣｌ／Ａｇ
【００３０】
【化３】
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】表２からわかるように、アルキルエーテル
の炭素鎖を１２から１６へ伸ばすことで、対臭素イオン
選択性が、従来の塩素イオンセンサと比較して向上し
た。
の炭素鎖を１２から１６へ伸ばすことで、対臭素イオン
選択性が、従来の塩素イオンセンサと比較して向上し
た。
【００３４】〈実施例６〉実施例１において作製した塩
素イオンセンサを、Ａｇ／ＡｇＣｌの外部参照電極と飽
和ＫＣｌの塩橋を用いて接続し、外部参照電極とセンサ
間の電位差測定を行った。評価項目は電極感度，対臭素
イオン選択性，対重炭酸イオン選択性である。従来例及
び本発明における塩素イオン感応膜組成を表３に示す。
また、評価結果を表４に示す。
素イオンセンサを、Ａｇ／ＡｇＣｌの外部参照電極と飽
和ＫＣｌの塩橋を用いて接続し、外部参照電極とセンサ
間の電位差測定を行った。評価項目は電極感度，対臭素
イオン選択性，対重炭酸イオン選択性である。従来例及
び本発明における塩素イオン感応膜組成を表３に示す。
また、評価結果を表４に示す。
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】表４からわかるように、アルキルエーテル
の炭素鎖を１２から１６へ伸ばし、さらに可塑剤として
ＮＰＯＥ及びＮＰＤＥを用いることで、対臭素イオン選
択性及び対重炭酸イオン選択性が、従来の塩素イオンセ
ンサと比較して向上した。
の炭素鎖を１２から１６へ伸ばし、さらに可塑剤として
ＮＰＯＥ及びＮＰＤＥを用いることで、対臭素イオン選
択性及び対重炭酸イオン選択性が、従来の塩素イオンセ
ンサと比較して向上した。
【００３８】〈実施例７〉塩素イオン感応膜を２０℃及
び３０℃で製膜した。実施例１において作製した塩素イ
オンセンサを、Ａｇ／ＡｇＣｌの外部参照電極と飽和Ｋ
Ｃｌの塩橋を用いて接続し、外部参照電極とセンサ間の
電位差測定を行った。評価項目は電極感度である。塩素
イオン感応膜組成は実施例６と同一である。評価結果を
表５に示す。
び３０℃で製膜した。実施例１において作製した塩素イ
オンセンサを、Ａｇ／ＡｇＣｌの外部参照電極と飽和Ｋ
Ｃｌの塩橋を用いて接続し、外部参照電極とセンサ間の
電位差測定を行った。評価項目は電極感度である。塩素
イオン感応膜組成は実施例６と同一である。評価結果を
表５に示す。
【００３９】
【表５】
【００４０】表５からわかるように、２０℃で製膜した
センサに比べて３０℃で製膜したセンサは電極感度が高
かった。
センサに比べて３０℃で製膜したセンサは電極感度が高
かった。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、イオンセンサとしての
特性である選択性が向上するため、高い信頼性が得られ
る効果がある。
特性である選択性が向上するため、高い信頼性が得られ
る効果がある。
【図１】本発明による実施例１の塩素イオンセンサの構
成断面図。
成断面図。
【図２】本発明による実施例２の塩素イオンセンサの斜
視図。
視図。
【図３】本発明による実施例２の塩素イオンセンサの断
面図。
面図。
【図４】本発明による実施例３の塩素イオンセンサの構
成断面図。
成断面図。
【図５】本発明による実施例４の塩素イオンセンサの構
成断面図。
成断面図。
１…センサ本体、２…内部溶液、３…内部電極、４…イ
オン感応膜、５…リード線、６…フローセル型センサ本
体、７…貫通孔、８…凸部、９…Ｏリング、１０…空
洞、１１…内曲面、１２…小孔、１３…凹部、１４…シ
リコン基板、１５…ソース、１６…ドレイン、１７…酸
化シリコン、１８…窒化シリコン、１９…高分子中間
層。
オン感応膜、５…リード線、６…フローセル型センサ本
体、７…貫通孔、８…凸部、９…Ｏリング、１０…空
洞、１１…内曲面、１２…小孔、１３…凹部、１４…シ
リコン基板、１５…ソース、１６…ドレイン、１７…酸
化シリコン、１８…窒化シリコン、１９…高分子中間
層。
Claims (9)
- 【請求項１】高分子物質を支持膜とし、有機水銀化合物
を塩素イオン感応物質とする塩素イオン感応膜と、上記
感応膜を設けた内部溶液収容容器とこの容器内に配置さ
れた内部電極を備えた塩素イオンセンサにおいて、上記
塩素イオン感応物質が、化学式１で表されることを特徴
とする塩素イオンセンサ。 【化１】 - 【請求項２】高分子物質を支持膜とし、有機水銀化合物
を塩素イオン感応物質とする塩素イオン感応膜と、上記
感応膜を設けた内部溶液収容容器とこの容器内に配置さ
れた内部電極を備えた塩素イオンセンサにおいて、上記
塩素イオン感応物質が、前記化学式１で表され、可塑剤
にオルトニトロフェニルオクチルエーテル(ＮＰＯＥ)，
オルトニトロフェニルドデシルエーテル（ＮＰＤＥ），
オルトニトロフェニルヘキサデシルエーテル（ＮＰＨ
Ｅ），オルトニトロフェニルエイコサニルエーテル（Ｎ
ＰＥＥ）を用いることを特徴とする塩素イオンセンサ。 - 【請求項３】高分子物質を支持膜とし、有機水銀化合物
を塩素イオン感応物質とする塩素イオン感応膜と、上記
感応膜を設けた内部溶液収容容器とこの容器内に配置さ
れた内部電極を備えた塩素イオンセンサにおいて、上記
塩素イオン感応物質が、前記化学式１で表され、可塑剤
にオルトニトロフェニルアルキルエーテルを用いること
を特徴とする塩素イオンセンサ。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれか記載の塩素イオン
センサにおいて、その感応膜中に上記イオン感応物質を
２〜３重量％，可塑剤を６４〜６６重量％，添加剤を0.
02〜０.０４重量％ ，高分子物質を３１〜３４重量％含
有することを特徴とする塩素イオンセンサ。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載の塩素イオン
感応膜が存在することを特徴とする電界効果型トランジ
スタ。 - 【請求項６】請求項１〜４のいずれか記載の塩素イオン
感応膜を、試料流路の壁面に設けられた小孔に前記流路
の内面に向かって凸になるように一方向に湾曲した曲率
をつけて、少なくとも一部を露出させて配置したことを
特徴とする塩素イオンセンサ。 - 【請求項７】高分子物質を支持膜とし、有機水銀化合物
を塩素イオン感応物質とする塩素イオン感応膜と、少な
くとも１種類の金属から成る導電性層をその金属の不溶
性塩の層と接触させた金属／金属塩である内部固体電極
とからなる固体イオンセンサにおいて、上記感応膜が、
請求項１〜４のいずれか記載の塩素イオン感応膜から構
成されることを特徴とする塩素イオンセンサ。 - 【請求項８】高分子物質を支持膜とし、有機水銀化合物
を塩素イオン感応物質とする塩素イオン感応膜と、少な
くとも１種類の金属から成る導電性層をその金属の不溶
性塩の層と接触させた金属／金属塩である内部固体電極
と、イオン感応膜と内部固体電極の間に設けた高分子中
間層とからなる固体イオンセンサにおいて、上記感応膜
が、請求項１〜４のいずれか記載の塩素イオン感応膜か
ら構成されることを特徴とする塩素イオンセンサ。 - 【請求項９】請求項１〜４のいずれか記載の塩素イオン
感応膜を２５〜４０℃の温度下で製膜することを特徴と
する塩素イオン感応膜の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7199414A JPH0943191A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 塩素イオンセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7199414A JPH0943191A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 塩素イオンセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943191A true JPH0943191A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16407415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7199414A Pending JPH0943191A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 塩素イオンセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0943191A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3023776A1 (en) * | 2013-07-19 | 2016-05-25 | Hitachi High-Technologies Corporation | Anion sensor |
| WO2021100988A1 (ko) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 한국재료연구원 | 전해질, 이를 포함하는 부식 센서 및 염화 이온 측정센서 및 이의 제작 방법 |
| CN114894873A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-12 | 华南理工大学 | 一种氯离子传感电极及其制备方法和应用 |
-
1995
- 1995-08-04 JP JP7199414A patent/JPH0943191A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3023776A1 (en) * | 2013-07-19 | 2016-05-25 | Hitachi High-Technologies Corporation | Anion sensor |
| EP3023776A4 (en) * | 2013-07-19 | 2017-03-29 | Hitachi High-Technologies Corporation | Anion sensor |
| US10234416B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-03-19 | Hitachi High-Technologies Corporation | Anion sensor |
| WO2021100988A1 (ko) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 한국재료연구원 | 전해질, 이를 포함하는 부식 센서 및 염화 이온 측정센서 및 이의 제작 방법 |
| CN114894873A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-12 | 华南理工大学 | 一种氯离子传感电极及其制备方法和应用 |
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