JPH10325821A - 電気化学測定装置 - Google Patents
電気化学測定装置Info
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- JPH10325821A JPH10325821A JP9135345A JP13534597A JPH10325821A JP H10325821 A JPH10325821 A JP H10325821A JP 9135345 A JP9135345 A JP 9135345A JP 13534597 A JP13534597 A JP 13534597A JP H10325821 A JPH10325821 A JP H10325821A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数試料の電気化学測定を迅速に行うための
電気化学測定装置を提供する。 【解決手段】 基板１１上に複数の穴１２を有し、その
各穴１２の内面に作用電極１３および対極１４を有する
ことを特徴とする。
電気化学測定装置を提供する。 【解決手段】 基板１１上に複数の穴１２を有し、その
各穴１２の内面に作用電極１３および対極１４を有する
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気化学測定装置に
関し、特に多数試料の同時計測装置に関するものであ
る。
関し、特に多数試料の同時計測装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気化学測定装置について、１９
８４年、電気化学測定法を参照して以下に説明する。電
気化学測定装置の第１の装置は１液系測定装置である。
図７に示すように、作用電極１１、対極１４、参照電極
２１の３種類の電極を１つの溶液中に挿入して計測す
る。作用電極１１は目的とする電気化学反応を観察する
ための電極であり、白金、金、カーボン、水銀等がよく
電極材料として用いられる。パラジウム、オスミウム、
イリジウムなどの貴金属やニッケル、鉄、鉛、亜鉛、銅
等も作用電極１１として働く。更に、ガラス板上に酸化
インジウムや酸化スズを蒸着した透明電極、あるいはシ
リコン、硫化カドミウム、酸化チタン等の半導体も作用
電極１１として利用される。対極１４は、作用電極１１
上での電子授受反応を円滑に進行させるための逆反応を
行う電極であり、白金やカーボンが一般的に用いられ
る。作用電極１１、対極１４は円柱、板、線、ホイル、
円板等、形状や大きさは様々である。参照電極２１は作
用電極１１に設定する電位の基準を提供し、水素電極、
飽和甘汞電極、銀・塩化銀電極がしばしば用いられる。
参照電極電位に対して作用電極１１に電位を印加し、電
流−電位曲線等の電気化学測定を行う。
８４年、電気化学測定法を参照して以下に説明する。電
気化学測定装置の第１の装置は１液系測定装置である。
図７に示すように、作用電極１１、対極１４、参照電極
２１の３種類の電極を１つの溶液中に挿入して計測す
る。作用電極１１は目的とする電気化学反応を観察する
ための電極であり、白金、金、カーボン、水銀等がよく
電極材料として用いられる。パラジウム、オスミウム、
イリジウムなどの貴金属やニッケル、鉄、鉛、亜鉛、銅
等も作用電極１１として働く。更に、ガラス板上に酸化
インジウムや酸化スズを蒸着した透明電極、あるいはシ
リコン、硫化カドミウム、酸化チタン等の半導体も作用
電極１１として利用される。対極１４は、作用電極１１
上での電子授受反応を円滑に進行させるための逆反応を
行う電極であり、白金やカーボンが一般的に用いられ
る。作用電極１１、対極１４は円柱、板、線、ホイル、
円板等、形状や大きさは様々である。参照電極２１は作
用電極１１に設定する電位の基準を提供し、水素電極、
飽和甘汞電極、銀・塩化銀電極がしばしば用いられる。
参照電極電位に対して作用電極１１に電位を印加し、電
流−電位曲線等の電気化学測定を行う。
【０００３】電気化学測定装置の第２の装置は２液系測
定装置である。図８に示すように、作用電極１１、参照
電極２１と対極１４との間が、イオン交換膜やガラスフ
ィルター等の隔膜８１で隔離されている。作用電極１
１、対極１４上での電気化学反応生成物の混在を防止す
るのに有効な装置である。
定装置である。図８に示すように、作用電極１１、参照
電極２１と対極１４との間が、イオン交換膜やガラスフ
ィルター等の隔膜８１で隔離されている。作用電極１
１、対極１４上での電気化学反応生成物の混在を防止す
るのに有効な装置である。
【０００４】電気化学測定装置の第３の装置はポーラロ
グラフである。図９に示すように、滴下水銀電極９１を
作用電極として用いる。水銀を滴下しながら電気掃引を
行うため、常に清浄な電極表面が供給される。更に水銀
は大きな水素過電圧を有しているため、他の金属電極で
は還元しにくい化学物質の電気化学還元特性を得ること
ができる。ポーラログラフは微量金属分析や電極還元反
応機構の解析等に有力な測定装置である。
グラフである。図９に示すように、滴下水銀電極９１を
作用電極として用いる。水銀を滴下しながら電気掃引を
行うため、常に清浄な電極表面が供給される。更に水銀
は大きな水素過電圧を有しているため、他の金属電極で
は還元しにくい化学物質の電気化学還元特性を得ること
ができる。ポーラログラフは微量金属分析や電極還元反
応機構の解析等に有力な測定装置である。
【０００５】電気化学測定装置の第４の装置は回転ディ
スク電極測定装置である。図１０に示すように、作用電
極として白金、金、カーボン等の回転ディスク電極１０
１を用いる。ディスク電極１０１を偏心のないように溶
液中で回転すると、ディスク電極１０１表面上に層流状
態の溶液流が生じる。ディスク電極１０１の回転数によ
って電極表面への対流による物質輸送を制御することが
できる。回転ディスク電極１０１を用いて電流−電位曲
線を測定することによって、電極反応電子数や化学物質
の拡散係数など電気化学反応機構の厳密な解析が可能で
ある。
スク電極測定装置である。図１０に示すように、作用電
極として白金、金、カーボン等の回転ディスク電極１０
１を用いる。ディスク電極１０１を偏心のないように溶
液中で回転すると、ディスク電極１０１表面上に層流状
態の溶液流が生じる。ディスク電極１０１の回転数によ
って電極表面への対流による物質輸送を制御することが
できる。回転ディスク電極１０１を用いて電流−電位曲
線を測定することによって、電極反応電子数や化学物質
の拡散係数など電気化学反応機構の厳密な解析が可能で
ある。
【０００６】電気化学測定装置の第５の装置は半導体電
極測定装置である。図１１に示すように、作用電極とし
てシリコン、ガリウムヒ素、インジウムリン、ガリウム
リン、硫化カドミウム、酸化チタン、酸化亜鉛、シリコ
ンカーバイト等の半導体電極１１１を用いる。電解溶液
中で半導体電極１１１表面に照射窓１１２より光照射し
ながら電圧を印加すると、光電流が得られる。半導体電
極測定装置は光エネルギーを電気化学エネルギーへと変
換する。
極測定装置である。図１１に示すように、作用電極とし
てシリコン、ガリウムヒ素、インジウムリン、ガリウム
リン、硫化カドミウム、酸化チタン、酸化亜鉛、シリコ
ンカーバイト等の半導体電極１１１を用いる。電解溶液
中で半導体電極１１１表面に照射窓１１２より光照射し
ながら電圧を印加すると、光電流が得られる。半導体電
極測定装置は光エネルギーを電気化学エネルギーへと変
換する。
【０００７】また特開平３−２６２９５４には、固体高
分子電解物質から成る基盤に複数の被検知ガス電極を配
設し、被検知ガスマニホールド内をガスが曲折して流れ
るようにした、ガス検知の信頼性の高い電気化学素子が
開示されている。
分子電解物質から成る基盤に複数の被検知ガス電極を配
設し、被検知ガスマニホールド内をガスが曲折して流れ
るようにした、ガス検知の信頼性の高い電気化学素子が
開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気化学測定装
置では、複数試料を計測するためには複数の電気化学測
定装置を用意して同時測定するか、１つの電気化学測定
装置によって試料を交換して多数回測定を繰り返さなけ
ればならない。複数の電気化学測定装置には費用、場所
が、多数回測定には時間が必要になるという問題点があ
る。
置では、複数試料を計測するためには複数の電気化学測
定装置を用意して同時測定するか、１つの電気化学測定
装置によって試料を交換して多数回測定を繰り返さなけ
ればならない。複数の電気化学測定装置には費用、場所
が、多数回測定には時間が必要になるという問題点があ
る。
【０００９】本発明は、上記問題点を解決し、複数試料
の電気化学測定を迅速に行うための装置を提供すること
を目的とする。
の電気化学測定を迅速に行うための装置を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的は以下の手段
によって達成される。
によって達成される。
【００１１】すなわち、本発明は、基盤上に複数の穴を
有し、その各穴の内面に作用電極および対極を有するこ
とを特徴とする電気化学測定装置を提案するものであ
り、前記作用電極、対極以外の基板表面に絶縁膜を有す
ること、前記作用電極および対極が線状電極であり、前
記基板が透明基板であること、前記作用電極および対極
が透明電極であり、前記基板が透明基板であること、前
記作用電極が半導体電極であることを含む。
有し、その各穴の内面に作用電極および対極を有するこ
とを特徴とする電気化学測定装置を提案するものであ
り、前記作用電極、対極以外の基板表面に絶縁膜を有す
ること、前記作用電極および対極が線状電極であり、前
記基板が透明基板であること、前記作用電極および対極
が透明電極であり、前記基板が透明基板であること、前
記作用電極が半導体電極であることを含む。
【００１２】また本発明は基板上に複数の穴を有し、そ
の各穴の内面に作用電極、対極および参照電極を有する
ことを特徴とする電気化学測定装置を提案するものであ
り、前記作用電極、対極、参照電極以外の基板表面に絶
縁膜を有すること、前記作用電極、対極および参照電極
が線状電極であり、前記基板が透明基板であること、前
記作用電極、対極が透明電極であり、前記参照電極が線
状電極であり、前記基板が透明基板であること、前記作
用電極が半導体電極であることを含む。
の各穴の内面に作用電極、対極および参照電極を有する
ことを特徴とする電気化学測定装置を提案するものであ
り、前記作用電極、対極、参照電極以外の基板表面に絶
縁膜を有すること、前記作用電極、対極および参照電極
が線状電極であり、前記基板が透明基板であること、前
記作用電極、対極が透明電極であり、前記参照電極が線
状電極であり、前記基板が透明基板であること、前記作
用電極が半導体電極であることを含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１４】図１は本発明による電気化学測定装置の平
面図である。
面図である。
【００１５】基板１１表面上に複数の穴１２が設けら
れ、各々の穴１２内面に作用電極１３と対極１４が形成
されている。個々の穴１２内へ測定溶液を注入し、作用
電極１３と対極１４によって、複数試料の電気化学計測
を同時に行う。
れ、各々の穴１２内面に作用電極１３と対極１４が形成
されている。個々の穴１２内へ測定溶液を注入し、作用
電極１３と対極１４によって、複数試料の電気化学計測
を同時に行う。
【００１６】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。 ［第１の実施例］図１を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第１の実施例について説明する。
する。 ［第１の実施例］図１を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第１の実施例について説明する。
【００１７】基板１１表面上には８つの半球状の穴１２
が形成されている。各々の穴１２は、その内面に金、白
金、カーボン等の円形作用電極１３と帯状対極１４を有
している。８つの作用電極１３と対極１４からのリード
線は一箇所に集められている。８つの穴１２内へ測定溶
液を導入し、８つの作用電極１３と対極１４を使って、
８つの試料の電気化学測定を同時に行うことができる。 ［第２の実施例］図２を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第２の実施例について説明する。
が形成されている。各々の穴１２は、その内面に金、白
金、カーボン等の円形作用電極１３と帯状対極１４を有
している。８つの作用電極１３と対極１４からのリード
線は一箇所に集められている。８つの穴１２内へ測定溶
液を導入し、８つの作用電極１３と対極１４を使って、
８つの試料の電気化学測定を同時に行うことができる。 ［第２の実施例］図２を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第２の実施例について説明する。
【００１８】第１の実施例と同様に、基板１１表面上に
は８つの半球状の穴１２が形成されている。各々の穴１
２は、その内面に金、白金、カーボン等の帯状作用電極
１３、対極１４と銀・塩化銀の円形参照電極２１を有し
ている。８つの作用電極１３、対極１４、参照電極２１
からのリード線は一箇所に集められている。８つの穴１
２内へ測定溶液を導入し、８つの作用電極１３、対極１
４、参照電極２１を使って、８つの試料の電気化学測定
を同時に行うことができる。更に、参照電極２１を有し
ているため、作用電極１３および対極１４表面上の電気
化学反応を個別に解析することができる。 ［第３の実施例］図３を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第３の実施例について説明する。
は８つの半球状の穴１２が形成されている。各々の穴１
２は、その内面に金、白金、カーボン等の帯状作用電極
１３、対極１４と銀・塩化銀の円形参照電極２１を有し
ている。８つの作用電極１３、対極１４、参照電極２１
からのリード線は一箇所に集められている。８つの穴１
２内へ測定溶液を導入し、８つの作用電極１３、対極１
４、参照電極２１を使って、８つの試料の電気化学測定
を同時に行うことができる。更に、参照電極２１を有し
ているため、作用電極１３および対極１４表面上の電気
化学反応を個別に解析することができる。 ［第３の実施例］図３を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第３の実施例について説明する。
【００１９】第２の実施例と同様に、基板１１表面上に
は８つの半球状の穴１２が形成されている。各々の穴１
２は、その内面に金、白金、カーボン等の帯状作用電極
１３、対極１４と銀・塩化銀の円形参照電極２１を有し
ている。更に、作用電極１３、対極１４、参照電極２１
以外の基板表面には窒化シリコンや酸化タンタル等の絶
縁膜３１が形成されている。この絶縁膜３１によって作
用電極１３、対極１４、参照電極２１の電極面積が規定
され、より厳密な電気化学測定を行うことができる。 ［第４の実施例］図４を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第４の実施例について説明する。
は８つの半球状の穴１２が形成されている。各々の穴１
２は、その内面に金、白金、カーボン等の帯状作用電極
１３、対極１４と銀・塩化銀の円形参照電極２１を有し
ている。更に、作用電極１３、対極１４、参照電極２１
以外の基板表面には窒化シリコンや酸化タンタル等の絶
縁膜３１が形成されている。この絶縁膜３１によって作
用電極１３、対極１４、参照電極２１の電極面積が規定
され、より厳密な電気化学測定を行うことができる。 ［第４の実施例］図４を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第４の実施例について説明する。
【００２０】基板１１としてプラスチック、ガラス、石
英等の透明基板を用いる。基板１１表面上には８つの半
球状の穴１２が形成されている。各々の穴１２は、その
内面に金、白金、カーボン等の線状作用電極１３、対極
１４と銀・塩化銀の線状参照電極２１を有している。８
つの作用電極１３、対極１４、参照電極２１からのリー
ド線は一箇所に集められている。８つの穴１２内へ測定
溶液を導入し、８つの作用電極１３、対極１４、参照電
極２１を使って、８つの試料の電気化学測定を同時に行
うことができる。更に透明基板と線状電極を用いている
ため、穴１２内へ光を導入することにより、溶液の電気
化学測定を行いながら分光計測も同時に行うことができ
る。 ［第５の実施例］図５を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第５の実施例について説明する。
英等の透明基板を用いる。基板１１表面上には８つの半
球状の穴１２が形成されている。各々の穴１２は、その
内面に金、白金、カーボン等の線状作用電極１３、対極
１４と銀・塩化銀の線状参照電極２１を有している。８
つの作用電極１３、対極１４、参照電極２１からのリー
ド線は一箇所に集められている。８つの穴１２内へ測定
溶液を導入し、８つの作用電極１３、対極１４、参照電
極２１を使って、８つの試料の電気化学測定を同時に行
うことができる。更に透明基板と線状電極を用いている
ため、穴１２内へ光を導入することにより、溶液の電気
化学測定を行いながら分光計測も同時に行うことができ
る。 ［第５の実施例］図５を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第５の実施例について説明する。
【００２１】第４の実施例と同様に、基板１１としてプ
ラスチック、ガラス、石英等の透明基板を用いる。基板
１１表面上には８つの半球状の穴１２が形成されてい
る。各々の穴１２は、その内面に酸化インジウムや酸化
スズ等の透明、帯状作用電極１３、対極１４と銀・塩化
銀の線状参照電極２１を有している。第４の実施例と同
じく、透明基板、透明電極、線状電極を用いているた
め、穴１２内に光を導入することにより、溶液の電気化
学測定を行いながら分光計測も同時に行うことができ
る。 ［第６の実施例］図６を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第６の実施例について説明する。
ラスチック、ガラス、石英等の透明基板を用いる。基板
１１表面上には８つの半球状の穴１２が形成されてい
る。各々の穴１２は、その内面に酸化インジウムや酸化
スズ等の透明、帯状作用電極１３、対極１４と銀・塩化
銀の線状参照電極２１を有している。第４の実施例と同
じく、透明基板、透明電極、線状電極を用いているた
め、穴１２内に光を導入することにより、溶液の電気化
学測定を行いながら分光計測も同時に行うことができ
る。 ［第６の実施例］図６を参照して、本発明の電気化学測
定装置の第６の実施例について説明する。
【００２２】第１の実施例と同様に、基板１１表面上に
は８つの半球状の穴１２が形成されている。各々の穴１
２は、その内面にシリコン、硫化カドミウム、酸化チタ
ン等の半導体、帯状作用電極１３、金、白金、カーボン
等の帯状電極１４と銀・塩化銀の円形参照電極２１を有
している。８つの穴１２内へ測定溶液を導入し、光を照
射することによって、８つの作用電極１３、対極１４、
参照電極２１を使って、８つの試料の光電気化学測定を
同時に行うことができる。
は８つの半球状の穴１２が形成されている。各々の穴１
２は、その内面にシリコン、硫化カドミウム、酸化チタ
ン等の半導体、帯状作用電極１３、金、白金、カーボン
等の帯状電極１４と銀・塩化銀の円形参照電極２１を有
している。８つの穴１２内へ測定溶液を導入し、光を照
射することによって、８つの作用電極１３、対極１４、
参照電極２１を使って、８つの試料の光電気化学測定を
同時に行うことができる。
【００２３】以上、第１〜第６の実施例に示したよう
に、基板１１表面上に複数の穴１２を形成し、穴１２内
面に作用電極１３、対極１４あるいは参照電極２１を作
製する。各々の穴１２内へ測定溶液を導入することによ
って、複数試料の電気化学測定を迅速に行うことができ
る。
に、基板１１表面上に複数の穴１２を形成し、穴１２内
面に作用電極１３、対極１４あるいは参照電極２１を作
製する。各々の穴１２内へ測定溶液を導入することによ
って、複数試料の電気化学測定を迅速に行うことができ
る。
【００２４】基板１１、作用電極１３、対極１４、参照
電極２１、絶縁膜３１の材料に制限はない。また、穴１
２、作用電極１３、対極１４、参照電極２１の数や形状
にも決まりはない。
電極２１、絶縁膜３１の材料に制限はない。また、穴１
２、作用電極１３、対極１４、参照電極２１の数や形状
にも決まりはない。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による電気
化学測定装置は、基板上に複数の穴を有し、その各穴内
面に作用電極、対極あるいは作用電極、対極および参照
電極具備している。従って、本発明によれば、複数の測
定溶液を複数の穴内へ注入し、複数の電極によって、複
数試料の迅速な電気化学測定が可能になる。
化学測定装置は、基板上に複数の穴を有し、その各穴内
面に作用電極、対極あるいは作用電極、対極および参照
電極具備している。従って、本発明によれば、複数の測
定溶液を複数の穴内へ注入し、複数の電極によって、複
数試料の迅速な電気化学測定が可能になる。
【００２６】さらに、透明基板を使い、作用電極および
対極として線状電極あるいは透明電極を用いれば、複数
試料の迅速な電気化学測定と分光計測を同時に行うこと
ができる。また、作用電極として半導体電極を用いれ
ば、複数試料の迅速な光電気化学測定を行うことができ
る。
対極として線状電極あるいは透明電極を用いれば、複数
試料の迅速な電気化学測定と分光計測を同時に行うこと
ができる。また、作用電極として半導体電極を用いれ
ば、複数試料の迅速な光電気化学測定を行うことができ
る。
【図１】本発明による電気化学測定装置の第１の実施例
の平面図である。
の平面図である。
【図２】本発明による電気化学測定装置の第２の実施例
の平面図である。
の平面図である。
【図３】本発明による電気化学測定装置の第３の実施例
の平面図である。
の平面図である。
【図４】本発明による電気化学測定装置の第４の実施例
の平面図である。
の平面図である。
【図５】本発明による電気化学測定装置の第５の実施例
の平面図である。
の平面図である。
【図６】本発明による電気化学測定装置の第６の実施例
の平面図である。
の平面図である。
【図７】従来の電気化学測定装置、第１の装置を説明す
るための模式構成図である。
るための模式構成図である。
【図８】従来の電気化学測定装置、第２の装置を説明す
るための模式構成図である。
るための模式構成図である。
【図９】従来の電気化学測定装置、第３の装置を説明す
るための模式構成図である。
るための模式構成図である。
【図１０】従来の電気化学測定装置、第４の装置を説明
するための模式構成図である。
するための模式構成図である。
【図１１】従来の電気化学測定装置、第５の装置を説明
するための模式構成図である。
するための模式構成図である。
１１ 基板 １２ 穴 １３ 作用電極 １４ 対極 ２１ 参照電極 ３１ 絶縁膜 ８１ 隔膜 ９１ 滴下水銀電極 １０１ 回転ディスク電極 １１１ 半導体電極 １１２ 照射窓
Claims (10)
- 【請求項１】 基板上に複数の穴を有し、その各穴の内
面に作用電極および対極を有することを特徴とする電気
化学測定装置。 - 【請求項２】 前記作用電極、対極以外の基板表面に絶
縁膜を有する請求項１に記載の電気化学測定装置。 - 【請求項３】 前記作用電極および対極が線状電極であ
り、前記基板が透明基板である請求項１に記載の電気化
学測定装置。 - 【請求項４】 前記作用電極および対極が透明電極であ
り、前記基板が透明基板である請求項１に記載の電気化
学測定装置。 - 【請求項５】 前記作用電極が半導体電極である請求項
１に記載の電気化学測定装置。 - 【請求項６】 基板上に複数の穴を有し、その各穴の内
面に作用電極、対極および参照電極を有することを特徴
とする電気化学測定装置。 - 【請求項７】 前記作用電極、対極、参照電極以外の基
板表面に絶縁膜を有する請求項６に記載の電気化学測定
装置。 - 【請求項８】 前記作用電極、対極および参照電極が線
状電極であり、前記基板が透明基板である請求項６に記
載の電気化学測定装置。 - 【請求項９】 前記作用電極、対極が透明電極であり、
前記参照電極が線状電極であり、前記基板が透明基板で
ある請求項６に記載の電気化学測定装置。 - 【請求項１０】 前記作用電極が半導体電極である請求
項６に記載の電気化学測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9135345A JPH10325821A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 電気化学測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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