JPS5829869B2 - Reference electrode for high temperature and high pressure aqueous solutions - Google Patents

Reference electrode for high temperature and high pressure aqueous solutions

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JPS5829869B2
JPS5829869B2 JP3882978A JP3882978A JPS5829869B2 JP S5829869 B2 JPS5829869 B2 JP S5829869B2 JP 3882978 A JP3882978 A JP 3882978A JP 3882978 A JP3882978 A JP 3882978A JP S5829869 B2 JPS5829869 B2 JP S5829869B2
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reference electrode
container
temperature
aqueous solution
pressure
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純一 高林
泰之 山科
雄二 中川
護 菱田
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、参照電極の全体を測定対象中に配置し、測定
対象と同温同圧下で使用する高温高圧水溶液用参照電極
に関し、特に液絡部以外では電解質水溶液の容器の内外
が連通せざる構造を有し、温度の昇降によって参照電極
の電位が温度に依存する一義的な値から逸脱することが
なく、かつ長期使用により反応電極部分が劣化した場合
には、参照電極を圧力容器の蓋に固定したままで、劣化
した反応電極部分を交換することができる高温高圧水溶
液用参照電極に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reference electrode for high-temperature, high-pressure aqueous solutions in which the entire reference electrode is disposed in a measurement object and is used at the same temperature and pressure as the measurement object. If the container has a structure in which there is no communication between the inside and outside of the container, the potential of the reference electrode does not deviate from the unique temperature-dependent value due to temperature rises, and the reaction electrode portion deteriorates due to long-term use, The present invention relates to a reference electrode for high-temperature, high-pressure aqueous solutions, in which a deteriorated reaction electrode part can be replaced while the reference electrode is fixed to the lid of a pressure vessel.

一般に、参照電極は、例えば、AglAgCIKC7水
溶液1液絡部や、HglHg01KOR水溶液1液絡部
等のように、金属およびその金属表面に形成された当該
金属の難溶性塩もしくは難溶性酸化物からなる反応電極
部分、前記難溶性塩に対しては共通陰イオンを含む電解
質もしくは前記難溶性酸化物に対しては易溶性水酸化物
である電解質の水溶液、この電解質水溶液を測定対象か
ら隔離する容器、および液絡部から構成されている。
In general, the reference electrode is a reaction consisting of a metal and a sparingly soluble salt or oxide of the metal formed on the metal surface, such as the AglAgCIKC7 aqueous solution 1 liquid junction or the HglHg01KOR aqueous solution 1 liquid junction. an electrode portion, an aqueous solution of an electrolyte containing a common anion for the sparingly soluble salt or an electrolyte that is a readily soluble hydroxide for the sparingly soluble oxide, a container for isolating the aqueous electrolyte solution from the measurement target; It consists of a liquid junction.

高温高圧水溶液用参照電極では、高温高圧という厳しい
使用環境により、構造上、測定上程々の制約を受ける。
Reference electrodes for high-temperature, high-pressure aqueous solutions are subject to moderate structural and measurement limitations due to the harsh operating environment of high temperature and high pressure.

この制約を避けるために、参照電極の本体を低温低圧ま
たは低温高圧という緩和な環境に配置し、液絡部のみを
高温高圧下にある測定対象と連通させて測定を行う方式
(以下「外部電極方式」という)の参照電極が知られて
いる。
In order to avoid this restriction, the main body of the reference electrode is placed in a mild environment of low temperature and low pressure or low temperature and high pressure, and only the liquid junction is communicated with the measurement target under high temperature and high pressure. Reference electrodes are known.

しかし、外部電極方式の参照電極による電圧の測定値に
は、参照電極の本体が置かれた環境と測定対象との温度
差、圧力差等に基づく他の電位差を誤差として含むため
、例えば温度変化や圧力変化による測定対象の電極電位
の相対的変化の測定等においては、使用範囲が大幅に制
限されるという難点がある。
However, the voltage measured by the reference electrode of the external electrode method includes errors due to other potential differences such as temperature and pressure differences between the environment where the reference electrode body is placed and the measurement target. In measurements of relative changes in the electrode potential of a measurement target due to pressure changes or pressure changes, there is a drawback that the range of use is significantly limited.

本発明の参照電極のように、暮照電極の全体を測定対象
中に配置して、測定対象と同温同圧下で使用する方式(
以下、「内部電極方式」という)の参照電極にはこのよ
うな欠点はない。
Like the reference electrode of the present invention, the entire illumination electrode is placed in the measurement object and used at the same temperature and pressure as the measurement object (
The reference electrode of the "internal electrode method" (hereinafter referred to as "internal electrode method") does not have such a drawback.

現在、内部電極方式、および外部電極方式の高温高圧水
溶液用参照電極は、それぞれ、目的に応じて使用されて
いる。
Currently, internal electrode type and external electrode type reference electrodes for high-temperature, high-pressure aqueous solutions are each used depending on the purpose.

内部電極方式の高温高圧水溶液用参照電極においては、
反応電極部分として、前述のAg l AgC7。
For reference electrodes for high-temperature, high-pressure aqueous solutions using internal electrodes,
As the reaction electrode part, the above-mentioned Ag l AgC7 is used.

Hg l HgO、の他、他えばAg lAgBr 、
Ag lAgI 。
In addition to Hg l HgO, others are Ag lAgBr,
AglAgI.

Ag l AgO= P t l P to 2 、I
r l I ro 2 、Rhl Rh2o3.Z
r 1Zr02.Ag lAg25o4.Hg lHg
2804. Pb l PbSO4゜I−(gIHg2
C12等があり、それぞれ適宜の電解質水溶液と組合せ
て参照電極を構成する。
Ag l AgO= P t l P to 2 , I
r l I ro 2 , Rhl Rh2o3. Z
r 1Zr02. Ag lAg25o4. Hg lHg
2804. Pb l PbSO4゜I-(gIHg2
There are C12 and the like, each of which constitutes a reference electrode in combination with an appropriate electrolyte aqueous solution.

また液絡部としては塩橋または多孔質の焼結体等、例え
ば、ジルコニア焼結プラグ、アスベストより糸、多孔質
合成樹脂、ろ紙圧綿成形物等が使用される。
As the liquid junction, a salt bridge or a porous sintered body, such as a zirconia sintered plug, an asbestos twine, a porous synthetic resin, a filter paper press molded product, etc., are used.

容器内は、液絡部を介して外部の測定対象溶液と連通し
ており、完全な密閉状態ではない。
The inside of the container communicates with the external solution to be measured via a liquid junction, and is not completely sealed.

従って、測定時には、液絡部内に電解質水溶液と、測定
対象溶液との界面または拡散層が形成される。
Therefore, during measurement, an interface or a diffusion layer between the aqueous electrolyte solution and the solution to be measured is formed within the liquid junction.

従来の内部電極方式の高温高圧水溶液用参照電極の寿命
は短く、その原因として第一に、容器内の電解質水溶液
の流出、または外部の測定対象水溶液の流入による電解
質水溶液の濃度変化に起因する参照電極の電位の変動が
あげられる。
Conventional internal electrode type reference electrodes for high-temperature, high-pressure aqueous solutions have a short lifespan, and the first reason for this is the reference electrode caused by changes in the concentration of the electrolyte aqueous solution due to the outflow of the electrolyte aqueous solution in the container or the inflow of the external aqueous solution to be measured. An example of this is fluctuations in the potential of the electrodes.

すなわち、液絡部以外では容器内外が連通せざる構造の
参照電極では容器を構成する材料と、内部の電解質水溶
液の熱膨張係数の差により、温度の昇降に伴って、液絡
部または熱膨張係数の差により生じた容器の破損部分を
介して液体の出入が起る。
In other words, in a reference electrode that has a structure in which there is no communication between the inside and outside of the container except at the liquid junction, due to the difference in thermal expansion coefficient between the material making up the container and the electrolyte aqueous solution inside, thermal expansion at the liquid junction or Liquid enters and exits through the damaged portion of the container caused by the difference in coefficients.

通常、電解質水溶液の熱膨張係数は、容器の構成材料の
それよりも大きいので、昇温時には電解質水溶液の流出
が起り、降温時には測定対象である外部溶液の流入が起
ることになる。
Usually, the coefficient of thermal expansion of the electrolyte aqueous solution is larger than that of the constituent material of the container, so when the temperature rises, the electrolyte aqueous solution flows out, and when the temperature falls, the external solution to be measured occurs.

このため、従来においては、測定対象である外部溶液が
気相と共存する場合にかぎり、容器内にも気相を設け、
容器内外の気相を連通させる構造の参照電極が用いられ
た。
For this reason, in the past, a gas phase was provided inside the container only when the external solution to be measured coexisted with the gas phase.
A reference electrode was used that had a structure that communicated the gas phase inside and outside the container.

しかし、この構造の参照電極は、外部溶液が気相と共存
しない場合にはもちろん使用できない。
However, a reference electrode of this construction cannot of course be used if the external solution does not coexist with the gas phase.

従来の参、熱電極の寿命が短い第二の原因として、反応
電極部分の難溶性金属塩または難溶性金属酸化物の変質
または脱離による劣化があげられる。
A second reason for the short life of conventional thermal electrodes is deterioration due to alteration or detachment of poorly soluble metal salts or oxides of the reaction electrode.

しかし、従来の内部電極方式の参照電極は一体化された
構造のために、劣化部分を交換するごとができず、参照
電極全体を廃棄するほかはなかった。
However, because of the integrated structure of conventional internal electrode type reference electrodes, it was not possible to replace deteriorated parts, and the only option was to discard the entire reference electrode.

本発明の目的はこのような従来の内部電極方式の参照電
極の欠点を解消し、容器構成材料と内部電解質水溶液の
熱膨張係数の差のために生ずる温度の昇降時の水溶液の
流出・流入がなく、参照電極の電位が温度に依存した一
義的な値を呈する高温高圧水溶液用参照電極を提供する
ことにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the conventional internal electrode type reference electrode, and to eliminate the outflow and inflow of the aqueous solution when the temperature rises and falls due to the difference in thermal expansion coefficient between the container constituent material and the internal electrolyte aqueous solution. Instead, it is an object of the present invention to provide a reference electrode for a high-temperature, high-pressure aqueous solution in which the potential of the reference electrode exhibits a unique value dependent on temperature.

さらに本発明の別の目的は、反応電極部分の難溶性金属
塩または難溶性金属酸化物が劣化した場合、反応電極部
分の交換ができるように参照電極を構成することにより
、さらに継続して使用をすることができる高温高圧水溶
液用参照電極を提供することにある。
Another object of the present invention is to configure the reference electrode in such a way that the reaction electrode can be replaced when the poorly soluble metal salt or poorly soluble metal oxide in the reaction electrode deteriorates, so that it can be used continuously. The object of the present invention is to provide a reference electrode for high-temperature, high-pressure aqueous solutions that can perform

本発明の内容をさらに詳しく説明すると、本発明の参照
電極は、液絡部以外の個所では、容器内外が連通せざる
構造を有し、熱膨張係数が小さくかつ電極構成材料に対
して化学的に不活性な物質例えばジルコニア粉末、高純
度α−アルミナ等が、スペーサーとして容器内に電解質
水溶液とともに有り、同時に圧力調整器が容器の一部に
設けられていることを特徴とするものである。
To explain the content of the present invention in more detail, the reference electrode of the present invention has a structure in which there is no communication between the inside and outside of the container at locations other than the liquid junction, has a small coefficient of thermal expansion, and has a chemical resistance to the electrode constituent materials. It is characterized in that an inert substance such as zirconia powder, high-purity α-alumina, etc. is present as a spacer together with the aqueous electrolyte solution in the container, and at the same time, a pressure regulator is provided in a part of the container.

本発明における圧力調整器としては、変形自在な隔膜を
有するもの、例えばダイヤフラム型、ベロー型等の圧力
調整器が適する。
As the pressure regulator in the present invention, one having a deformable diaphragm, for example, a diaphragm type pressure regulator, a bellows type pressure regulator, etc. is suitable.

容器内に入れるスペーサー物質の適切な量は、次のよう
にして定められる。
The appropriate amount of spacer material to be placed in the container is determined as follows.

電解質水溶液、容器内にある反応電極部分の金属、反応
電解部分の難溶性金属塩または難溶性金属酸化物、容器
の構成材料、およびスペーサーとして使用する物質の体
膨張係数を、それぞれαsob 、αm、αS。
The body expansion coefficients of the electrolyte aqueous solution, the metal of the reaction electrode part in the container, the poorly soluble metal salt or hardly soluble metal oxide of the reaction electrolyte part, the constituent material of the container, and the substance used as a spacer are αsob, αm, αS.

αcon 、αspとし、参照電極作成時の温度T1に
おける体積ないしは容積を、それぞれVso6゜Vm
、 V s 、 Vcon (容器の容積)、V s
pとする。
Let αcon and αsp be the volume or volume at temperature T1 when creating the reference electrode, respectively, Vso6°Vm
, V s , Vcon (volume of container), V s
Let it be p.

また、参照電極を使用する温度をT2とする。いま、
Vcon 、 Vm + Vs 、 T1を決まった値
とし、T2を変数とすると、温度T2において、圧力調
整器をふくらますべく、容器からはみ出る容器内の液体
・スペーサーの混合物の量を、(Vとすると、次の式(
1)が成り立つ。
Further, the temperature at which the reference electrode is used is assumed to be T2. now,
If Vcon, Vm + Vs, and T1 are fixed values, and T2 is a variable, then at temperature T2, the amount of the liquid/spacer mixture in the container that protrudes from the container in order to inflate the pressure regulator is expressed as (V): The following formula (
1) holds true.

電極を使いたい温度範囲がT1≦T≦T2maxmax (T2 は、参照電極を使用する温度の上限)であ
れば、T2−T1−JTmaxとすると、JTはO≦J
T≦J Tmaxなる範囲をとり得る。
If the temperature range in which you want to use the electrode is T1≦T≦T2maxmax (T2 is the upper limit of the temperature in which the reference electrode is used), then if T2-T1-JTmax, then JT is O≦J
It can take the range T≦J Tmax.

圧力調整器が、やぶれ、いたみ等の損傷を起さないAV
の最大許容量をlψmaX、最小許容量を[株]従って
、 3A Vomin (負の値となる場合を含む)とする
とき、0≦、(T≦J TmaxなるJTにおいて、A
Vの最大値11 Vmaxおよび最小値JVminが、
前記のA Vomax 、 J Vominについて1
、j V max≦A■0maxA■0m1n≦JVm
inであれば、圧力調整器は損傷しない。
AV where the pressure regulator does not cause damage such as cracking or damage.
When the maximum allowable amount is lψmaX and the minimum allowable amount is [stock], 3A Vomin (including the case where it becomes a negative value), then in JT where 0≦, (T≦J Tmax, A
Maximum value of V 11 Vmax and minimum value JVmin are
Regarding the above A Vomax, J Vomin 1
,j V max≦A■0maxA■0m1n≦JVm
If it is in, the pressure regulator will not be damaged.

式(5)および(6)が成立つVspならばO≦JT≦
、d T maxにおいて、 JV0min≦JVmin≦JV≦JVmax≦JV0
maxとなって圧力調整器は損傷しない。
If Vsp holds formulas (5) and (6), then O≦JT≦
, d T max, JV0min≦JVmin≦JV≦JVmax≦JV0
max and the pressure regulator will not be damaged.

また、式(2)から、V con −Vm−V s −
V sp= V sob > 0ゆえ■con−■m−
■s〉Vsp・・・(7)結局、(5) 、 (6)
、 (7)よりO≦、(T≦、j T maxにおいて
はV s pを次式(8)の範囲で選ぶ必要がある。
Also, from equation (2), V con −Vm−V s −
V sp= V sob > 0 therefore ■con−■m−
■s〉Vsp...(7) After all, (5), (6)
, (7), when O≦, (T≦, j T max, V sp must be selected within the range of the following equation (8).

なお、スペーサーとして使用する物質、容器構成材料等
の種類によって温度は異なるが、一定の温度以下で参照
電極を使用する場合には、圧力調整器を設けなくても、
スペーサーのみで液体の流出・流入を防止することがで
きるが、当該温度を超える高温で使用する場合には、ス
ペ一サーのみでこれを防止することは、一般に困難であ
る。
Although the temperature varies depending on the substance used as a spacer and the type of container construction material, if the reference electrode is used below a certain temperature, it can be used without a pressure regulator.
Although it is possible to prevent the outflow and inflow of liquid with only a spacer, it is generally difficult to prevent this with only a spacer when used at a high temperature exceeding the above temperature.

例えば、後述の実施例に係る銀−塩化銀参照電極の場合
には、約200℃以下の温度では、ジルコニア粉末のス
ペーサーのみで、液体の流出・流入を防止することがで
きたが、約200℃を超える温度では、スペーサーのみ
でこれを防止することは■秒できなかった。
For example, in the case of the silver-silver chloride reference electrode according to the example described below, it was possible to prevent liquid outflow and inflow only with the zirconia powder spacer at temperatures below about 200°C; At temperatures exceeding ℃, it was not possible to prevent this by using a spacer alone.

すなわち、このような高温で使用する場合には、温度が
昇降する範囲が大きいため、容器の構成材料やスペーサ
ーとして使用する物質の熱膨張係数の温度依存性が無視
できなくなり、昇温、降温のア 全過程を通じて液体の
流出・流入を防止することは困難になるからと考えられ
る。
In other words, when used at such high temperatures, the range in which the temperature rises and falls is large, so the temperature dependence of the coefficient of thermal expansion of the material used to construct the container and the material used as the spacer cannot be ignored. A. This is thought to be because it would be difficult to prevent liquid from flowing out or flowing in throughout the entire process.

次に示すのは、圧力調整器を設けない場合について検討
したものである。
The following is a study on the case where no pressure regulator is provided.

(a) 熱膨張係数αの温度依存性を無視できるとき
(a) When the temperature dependence of the thermal expansion coefficient α can be ignored.

1 0≦JT≦lTmaxにおいて(4)の右辺−〇に
なるVspを選ぶ必要がある。
1 It is necessary to select a Vsp that satisfies -0 on the right side of (4) when 0≦JT≦lTmax.

その値は、である。Its value is.

しかし、αの温度依存性を無視できる比較的狭い温度範
囲においてしか使用できない。
However, it can only be used in a relatively narrow temperature range where the temperature dependence of α can be ignored.

(b) 熱膨張係数αの温度依存性を無視できないと
き。
(b) When the temperature dependence of the coefficient of thermal expansion α cannot be ignored.

容器内の液体の濃度が変化しないとみなせる☆☆ AVの許容値をA V maxとする。It can be assumed that the concentration of the liquid in the container does not change☆☆ Let the allowable value of AV be A V max.

αを、ATについてテーラ−展開すると、α(JT)=
、Σαi 、(T i +=0 であるが、 いまα(JT)=− α。
When α is Taylor expanded with respect to AT, α(JT)=
, Σαi, (T i +=0, but now α(JT)=−α.

+α、JTとすると、特定のVspの値に対し式■を、
(Tについて解いたときJTA≦JT≦JTBとすると
、J T > A T BなるJTではスペーサーのみ
では制御できず、圧力調整器を必要とする。
+α, JT, the formula ■ for a specific Vsp value is
(When solving for T, if JTA≦JT≦JTB, then JT > AT B cannot be controlled with just a spacer and requires a pressure regulator.

(a) 、 (b)いずれの場合においても、参照電極
を使用するについて、条件の制約が大きく、使用温度範
囲がかなり制限される。
In both cases (a) and (b), the conditions for using a reference electrode are severely restricted, and the operating temperature range is considerably limited.

しかし、本発明の参照電極は、容器の一部に圧力調整器
を備えると同時に、上述の式(8)で示される適当量の
スペーサー物質を容器内に有することにより、参照電極
を高温で使用し、広範囲の温度の昇降があっても、液体
の流出・流入が起らない。
However, the reference electrode of the present invention has a pressure regulator in a part of the container and at the same time has an appropriate amount of spacer material represented by the above formula (8) in the container, so that the reference electrode can be used at high temperatures. However, even if the temperature rises and falls over a wide range, no outflow or inflow of liquid occurs.

しかして、スペーサー又は圧力調整器のいずれか一方の
みを備える参照電極に比較して、広い温度範囲にわたっ
て、安定して使用することができる。
Therefore, compared to a reference electrode that includes only either a spacer or a pressure regulator, it can be stably used over a wide temperature range.

また、本発明の参照電極は、液絡部以外の所では容器内
外が連通せざる構造を有するために、測定対象の外部溶
液が気相と共存する場合でも、共存しない場合でも使用
することができる。
Furthermore, since the reference electrode of the present invention has a structure in which the inside and outside of the container are not communicated except at the liquid junction, it can be used whether or not the external solution to be measured coexists with the gas phase. can.

さらに本発明に係る参照電極は、反応電極部分が劣化し
た場合に、交換できるように構成されている。
Further, the reference electrode according to the present invention is configured so that it can be replaced when the reaction electrode portion deteriorates.

この点を、第1図に示す本発明の一実施例である銀およ
び塩化銀を反応電極部分とする銀塩化銀参照電極の断面
図に従って説明する。
This point will be explained with reference to FIG. 1, which is a cross-sectional view of a silver-silver chloride reference electrode in which silver and silver chloride are used as reaction electrode parts, which is an embodiment of the present invention.

容器は、容器本体1に上部蓋2、および下部蓋3を螺合
、嵌合等の方法で着脱自在に接合されて成り、容器内に
は電解質水溶液(0,01NK(1水溶液)4が入って
いる。
The container consists of a container body 1, an upper lid 2, and a lower lid 3 which are removably joined by screwing, fitting, etc., and an electrolyte aqueous solution (0.01 NK (1 aqueous solution) 4 is contained in the container). ing.

容器を構成するこれらの部品1,2.3は、例えば酸化
ジルコニウムをフィラーとして充填したポリテトラフル
オロエチレン(以下、PTFEという)樹脂等の機械的
強度、電気絶縁性にすぐれ、化学的に不活性な材料から
なる。
These parts 1, 2.3 constituting the container are made of polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) resin filled with zirconium oxide as a filler, which has excellent mechanical strength and electrical insulation, and is chemically inert. Made of materials.

それらの接合部はPTFE製の薄膜でシールする。The joints are sealed with a thin film made of PTFE.

銀製枠5は、PTFEチューブ等によって被覆されてお
り、上部蓋2を貫通して容器内部へ挿入され、ナツト6
により固定されている。
The silver frame 5 is covered with a PTFE tube or the like, is inserted into the container through the upper lid 2, and is fitted with a nut 6.
Fixed by

銀製枠5の先端に、電解または溶融などの方法により、
金属銀の表面に塩化銀を付着せしめた反応電極部分であ
る銀−塩化銀電極7が螺合、嵌合等の着脱自在な方法で
結合されている。
At the tip of the silver frame 5, by a method such as electrolysis or melting,
A silver-silver chloride electrode 7, which is a reaction electrode portion in which silver chloride is adhered to the surface of metallic silver, is connected by a detachable method such as screwing or fitting.

従って、この銀−塩化銀電極γが劣化しても容器を解体
して、劣化した銀−塩化銀電極7を交換することができ
る。
Therefore, even if this silver-silver chloride electrode γ deteriorates, the container can be dismantled and the deteriorated silver-silver chloride electrode 7 can be replaced.

また、かかる構成により、異常な温度上昇や大電流の通
過などにより、たとえ電解質水溶液の濃度が変動したり
、外部から溶液が流入して電解質水溶液が汚染されても
、電解質水溶液の交換も可能である。
In addition, with this configuration, even if the concentration of the electrolyte aqueous solution fluctuates due to an abnormal temperature rise or the passage of a large current, or the electrolyte aqueous solution is contaminated by an inflow of solution from the outside, the electrolyte aqueous solution can be replaced. be.

かくして、使用に際しての温度の昇降によっても参照電
極の電位が温度に依存した一義的な値から逸脱せず、反
応電極本体が劣化しても交換が可能であるため、本発明
の参照電極の寿命は半永久的であると言える。
In this way, the potential of the reference electrode does not deviate from the unique temperature-dependent value even when the temperature rises and falls during use, and even if the reaction electrode body deteriorates, it can be replaced, so the life of the reference electrode of the present invention is extended. can be said to be semi-permanent.

実施例 1 本発明に係る高温高圧水溶液用参照電極として、第1図
に示すものを作成した。
Example 1 A reference electrode for high-temperature, high-pressure aqueous solutions according to the present invention as shown in FIG. 1 was prepared.

酸化ジルコニウムをフィラーとして充填したPTFE樹
脂製の容器本体1、上部蓋2および下部蓋3を、それら
の接合部にPTFE製薄膜テープを巻きつけた上で螺合
し、容器を形成した。
A container body 1, an upper lid 2, and a lower lid 3 made of PTFE resin filled with zirconium oxide as a filler were screwed together after wrapping a PTFE thin film tape around their joints to form a container.

容器内には熱収縮性PTFE製管で被覆した銀製枠5を
上部蓋2を貫通して挿入し、ナツト6で上部蓋2に固定
した。
A silver frame 5 covered with a heat-shrinkable PTFE tube was inserted into the container through the upper lid 2 and fixed to the upper lid 2 with nuts 6.

銀製枠5の先端に、金属銀の表面に塩化銀を溶融して付
着せしめた銀−塩化銀電極7を螺合した。
A silver-silver chloride electrode 7, in which silver chloride was melted and adhered to the surface of metallic silver, was screwed onto the tip of the silver frame 5.

下部蓋3には、ジルコニア焼結プラグを熱収縮性PTF
E製管で被覆してなる液絡部8をナツト9で固定した。
The lower lid 3 is made of heat-shrinkable PTF with a zirconia sintered plug.
A liquid junction 8 covered with an E-made tube was fixed with a nut 9.

容器本体1の一部に、ダイヤフラム式圧力調節器10を
PTFE製薄膜シールを介して接合した。
A diaphragm pressure regulator 10 was joined to a part of the container body 1 via a PTFE thin film seal.

このとき容器容量は4.3mlであった。容器内にはス
ペーサーとしてジルコニア粉末119.89と、0.0
IN塩化カリウム水溶液41.6rnlを封入した。
At this time, the container capacity was 4.3 ml. Inside the container are 119.89 zirconia powder and 0.0 zirconia powder as spacers.
41.6 rnl of IN potassium chloride aqueous solution was sealed.

試験例 1 実施例1で製造した本発明の参照電極と、スペーサーお
よび圧力調整器を設けない点を除いて実施例1と同じ構
成の従来型の銀−塩化銀型の参照電極(比較例1)を純
水に浸漬して、昇温、降温を繰り返した。
Test Example 1 The reference electrode of the present invention manufactured in Example 1 and the conventional silver-silver chloride type reference electrode (Comparative Example 1) having the same configuration as Example 1 except that no spacer and pressure regulator were provided. ) was immersed in pure water and the temperature was raised and lowered repeatedly.

かかる処理を施す前後の室温における参照電極の電位を
、飽和甘木電極と照合して測定した。
The potential of the reference electrode at room temperature before and after such treatment was measured in comparison with a saturated Amagi electrode.

本発明の電極は、温度の昇降に対し、容器内部の電解質
水溶液の濃度変化が生じがたく、安定した電位を有する
ことがわかる。
It can be seen that the electrode of the present invention does not easily change the concentration of the electrolyte aqueous solution inside the container as the temperature rises and falls, and has a stable potential.

試験例 2 スペーサーとしてジルコニア粉末を、容器内に有する点
で本発明の参照電極と同じであるが、圧力調整器を具備
しない参照電極(比較例2)と、実施例1に係る本発明
の参照電極について、試験例1と同様の処理を施し、試
験を行った。
Test Example 2 A reference electrode of the present invention that is the same as the reference electrode of the present invention in that it has zirconia powder as a spacer in the container, but does not have a pressure regulator (Comparative Example 2), and a reference electrode of the present invention according to Example 1 The electrodes were subjected to the same treatment as in Test Example 1 and tested.

比較例2の構成、仕様は、圧力調整器を設けない点を除
き、実施例1の参照電極と同じである。
The configuration and specifications of Comparative Example 2 are the same as the reference electrode of Example 1, except that a pressure regulator is not provided.

本発明に係る高温高圧水溶液用参照電極は、容器内にス
ペーサーを有するが圧力調整器を具備しない参照電極よ
りも、温度昇降によって容器内部の電解質水溶液の濃度
変化が生じがたく、安定した電位を有することがわかる
The reference electrode for high-temperature, high-pressure aqueous solutions according to the present invention is less likely to change the concentration of the electrolyte aqueous solution inside the container due to temperature rise and fall than a reference electrode that has a spacer inside the container but does not have a pressure regulator, and can maintain a stable potential. It turns out that it has.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の実施例に係る高温高圧水溶液用参照
電極の断面図である。 1・・・・・・容器本体、2・・・・・・上部蓋、3・
・・・・・下部蓋、4・・・・・・0.0IN塩化カリ
ウム水溶液、5・・・・・・銀製枠、6・・・・・・ナ
ツト、7・・・・・・銀−塩化銀電極部分、8・・・・
・・ジルコニア焼結プラグ、9・・・・・・ナツト、1
0・・・・・・ダイヤフラム式圧力調整器、11・・・
・・・ジルコニア粉末、12・・・・・・コナツクス・
タイプ・シール、13・・・・・・高温高圧の測定対象
溶液の格納容器の蓋。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a reference electrode for high-temperature, high-pressure aqueous solution according to an embodiment of the present invention. 1...Container body, 2...Top lid, 3.
... lower lid, 4 ... 0.0 IN potassium chloride aqueous solution, 5 ... silver frame, 6 ... nut, 7 ... silver - Silver chloride electrode part, 8...
... Zirconia sintered plug, 9 ... Nut, 1
0...Diaphragm pressure regulator, 11...
...zirconia powder, 12...conutx...
Type seal, 13... Lid of the container containing the solution to be measured at high temperature and high pressure.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 金属製棒と、その金属製棒の先端に有って金属およ
びその金属表面に形成された当該金属の難溶性塩もしく
は難溶性酸化物からなる反応電極部分と、前記難溶性塩
と共通陰イオンを含む電解質もしくは易溶性水酸化物の
電解質水溶液と、前記電解質水溶液を測定対象溶液から
隔離する容器と、溶結部からなる高温高圧水溶液用参照
電極において、−スペーサー物質が前記電解質水溶液中
に分散されて容器内に存し、かつ圧力調整器が容器の一
部に設けられていることを特徴とする高温高圧水溶液用
参照電極。 2 反応電極部分が、金属製棒の先端に着脱自在に接合
されており、かつ容器が容器本体に上部蓋および下部蓋
を着脱自在に接合してなる特許請求の範囲第1項記載の
高温高圧水溶液用参照電極。 3 スペーサー物質がジルコニア粉末であり、かつ圧力
調整器が変形自在な隔膜よりなる圧力調整器である特許
請求の範囲第1項記載の高温高圧水溶液用参照電極。
[Scope of Claims] 1. A metal rod, a reaction electrode portion located at the tip of the metal rod and made of a metal and a sparingly soluble salt or oxide of the metal formed on the metal surface; A reference electrode for a high-temperature, high-pressure aqueous solution consisting of an electrolyte or easily soluble hydroxide aqueous solution containing a poorly soluble salt and a common anion, a container for isolating the electrolyte aqueous solution from a solution to be measured, and a welded part, in which a spacer substance is used. A reference electrode for a high-temperature, high-pressure aqueous solution, characterized in that it is dispersed in the electrolyte aqueous solution and exists in a container, and a pressure regulator is provided in a part of the container. 2. A high-temperature, high-pressure device according to claim 1, wherein the reaction electrode portion is removably joined to the tip of a metal rod, and the container has an upper lid and a lower lid removably joined to the container body. Reference electrode for aqueous solutions. 3. The reference electrode for a high-temperature, high-pressure aqueous solution according to claim 1, wherein the spacer material is zirconia powder and the pressure regulator is a pressure regulator consisting of a deformable diaphragm.
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