JPS5852556A - イオン選択透過膜およびイオンセンサ− - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ■、　発明の背景 技術分野 この発明はイオン選択透過膜に係シ、特に、導電体表面
に直接的に被着された形態にあシ、５− イオンセンサー％　　ｐｆ（センサー等の用途に好適な
重合体膜からなるイオン選択透過膜に関する。

また、この発明はこのようなイオン選択透過膜を用いた
イオンセンサーに係り、特に、重合体膜を導電体表面に
直接被着したイオンセンサーであって溶液中のイオンａ
Ｉｆを電極電位オたは電流応答で測定するものにも関す
る。

先行技術および問題点 近時、導電体に膜を被覆して導電体に種々の機能を持た
せることがおこなわれるようになった。この膜が被覆さ
れた電極は一般に修飾電極と呼ばれ、触媒、トランスジ
ユーザー、センサーなどの用途に対する新しい機能性を
持つ電極として期待されている。その機能を発揮させる
ためには導電体表面に直接被着された電極被覆膜の電気
伝導性等の性質が考慮されなければならない。例えば、
イオンセンサー、ｐｆ（センサー等の電極類にあっては
検出すべきイオン種に対する選択透過性が要求される。

しかしながら、従来、このようなイオン選択透過性を持
ちしか６− も電極の被覆膜として用いて好適な膜材質としては適当
なものが見い出されていなかった。

従来、溶液中のイオン例えば水素イオンの濃度を測定す
る電極として水素電極やキンヒドロン電極が知られてい
るが、今日、適用範囲の広さ、精確さという点でガラス
電極が広く用いられるようになってきている。このガラ
ス電極によるｐＩ（測定の原理は一方を基準液とする水
素イオン濃度の異なる二つの溶液を薄いがラス膜で分離
し、このガラス膜の両側に生じた電位差を測定すること
からなる。

すなわち、ガラス電極では基準液室を設ける必要があり
、したがって微小化が困難である。

また、粘着性物質を含む溶液中ではがラス膜上に粘着性
物質が付着し、ｐＨの測定が困難であったり、電極電位
応答の再現性が悪くなったシする。また、ガラス電極の
ガラス膜の抵抗は１０〜１００鵬と大きく、ｐＨの測定
には普通の電位差計を単独で用いることができず、高入
力インピーダンスの増幅器が必要となる。

■、　発明の目的 したがって、この発明の目的は導電体表面に直接的に被
着することがで永、イオン選択透過性を持つ重合体膜か
らなるイオン選択透過膜を提供することにある。

壕だ、この発明の目的は溶液中のイオン濃度を測定する
イオンセンサーであって基準液室を設ける必要が々く、
微小化を計ることのできるイオンセンサーを提供するこ
とにある、。

この目的を達成するために、この発明では、従来のガラ
ス電極の考え方とは全く異なり、導電体表面を重合体で
化学修飾するという従来はとんどおこなわれていなかっ
た技術を利用している。この化学修飾の技術によって導
電体は溶存イオン種に対し選択的な透過性を持ち、また
表面の腐食や溶解が防止され、溶液中のイオン濃度に対
して電極電位または電流変化で応答するという全く新し
い機能を発揮する。この発明は重合体で化学修飾した導
電体の機能のうちイオン濃度に対する応答性を利用した
ものである。

すなわち、この発明は、窒素含有芳香族化合物およびヒ
ドロキシ芳香族化合物からなる群の中から選ばれた少々
くとも１種の有機芳香族化合物から誘導され、かつイオ
ンを選択的に透過する機能を有する重合体膜からなシ、
導電体表面に直接的に被着された形態にあるイオン選択
透過膜を提供するものである。

また、この発明のイオンセンサーは、導電体の表面に窒
素含有芳香族化合物およびヒドロキシ芳香族化合物から
なる群の中から選ばれた少なくとも１種の有機芳香族化
合物から誘導された重合体膜を直接的に被着してなるも
のである。

そして、この発明においては窒素含有芳香族化合物をア
ニリン、２−アミノベンゾ）　ＩＪフルオリド、２−ア
ミノピリジン、２，３−ジアミノビＩＪ　シン、　４．
４’−ノアミノジフェニルエーテル、４．４′−メチレ
ンシアニリン、チラミン、Ｎ−（ｏ−ヒドロキシペンシ
ル）アニリンおよびビロールの内の少なくとも１種に限
定する。

上記重合体膜は低インピーダンス化されてい９− る。オだ、この重合体膜は電解酸化によって導電体表面
上で重合された電解酸化重合膜であっても、あるいは予
め重合した重合体を溶媒に溶解し導電体表面に塗布乾燥
したものであってもよいが、性能の点で前者の方が好ま
しい。窒素含有芳香族化合物から誘導された重合体膜を
有するイオンセンサーｔｉ、ｐＨセンサーとして好適で
ある。

ヒドロキシ芳香族化合物は式 （ （ここで、Ａｒは芳香核、各Ｒは瞳換基、およびｔはＯ
な込しＡｒの有効原子価数）で示すことができる。その
具体例はフェノール、ジメチルフェノール、ヒドロキシ
ビリシン、０−およびｍ−ベンジルアルコール、ｏ−ｌ
ｍ−オｊヒｐ−ヒドロキシベンズアルデヒド、０−およ
びｍ−ヒドロキシアセトフェノン、ｏ−ｌｍ−およびｐ
−ヒドロキシゾロビオフェノン％Ｏ％ｎ−およびｐ−ベ
ンゾフェノール、０−ｌｍ−お１０− よびｐ−ヒドロキシベンゾフェノン％Ｏ％ｍ−およびｐ
−カルボキシフェノール、ジフェニルフェノール、２−
メチル−８−ヒドロキノリン、５−ヒドロキシ−１，４
−ナフトキノン、４−（ｐ−ヒドロキシフェニル）−２
−ブタノン、１，５−ジヒドロキシ−１，２，３，４−
テトラヒドロナフタレン、ビスフェノール入マタハこれ
らの混合物等である。

なお、この明細書で用いられている重合体という語は単
独重合体および相互重合体（例えば、共重合体、三元共
重合体等）の双方を含む。

■１発明の詳細な説明 以下、この発明を添付の図面に沿って詳しく説明する。

第１図に示すようにこの発明のイオンセンサーは任意形
状例えば棒状の導電体１１の周囲をポリオレフィンやテ
フロン等の絶縁体１３で被覆し、先端の露出表面に所定
の重合体膜１２を直接被着・固定してなるものである。

導電体１ノは導電性材料で構成され、白金等が好ましい
。

導電体１１の先端表面に直接被着されている重合体膜１
２は窒素含有芳香族化合物の重合体よりなる。このよう
な窒素含有芳香族化合物はアニリン、２−アミノペンゾ
トリフルオリド、２−アミノビリノン、２．３−ノアミ
ノビリノン、４．４′−ジアミノフェニルエーテル、４
．４’−メチレンノアニリン、チラミン、Ｎ−（０−ヒ
ドロキシペンノル）アニリンおよびビロールから選ばれ
る少なくとも１種である。あらかじめ重合して得た重合
体としてはポリ芳香族アミドおよびイミドがあり、例え
ば４．４′−ノアミノノフェニルエーテルヤ４．４’−
ノアミノジフェニルメタン誘導体のポリアミド・イミド
化合物、およびビス−シクロ−（２，２，２）−オクト
−７−エン−２，３，５，６−チトラカルｒｒｅン酸二
無水物を塩化チオニルと反応させて酸塩化物に転化し、
これを４．４′−ジアミノフェニルエーテルと反応させ
て得たポリアミド重合体（小林他、１化（１２’）１９
２９〜３２（１９８０）参照）等である。

あるいは、重合体膜１２はヒドロキシ芳香族化合物から
誘導されたものであってもよい。このようなヒドロキシ
芳香族化合物は例えば、一般式 ％式％（） （ここで、Ａｒは芳香核、各Ｒは置換基、およびｔＦｉ
ＯないしＡｒの有効原子価数）で示すことができる。芳
香核Ａｒは単環式（例えば、ベンゼン核、ピリジン核）
であっても、多核式（例えば、キノリン核、ナフトキノ
ン核、ビスフェノール核）であってもよい。置換基Ｒの
例を挙げると、アルキル基例えばメチル基、ノ・ロダン
化アルキル基、了り−ル基例えばフェニル基、アルキル
カルボニル基およびアリールカルボニル基ルボキシル基
、アルデヒド基、ヒドロキシル基等である。

このようなヒドロキシ芳香族化合物の具体例を挙げると
、フェノール、ジメチルフェノール１３− （例えば、２，６−および３，５−ツメチルフェノール
）、２−．３−および４−ヒドロキシピリジン、ｏ−お
ｊびｍ−ペンシルアルコール、ｏ−ｌｍ−およびｐ−ヒ
ドロキシベンズアルデヒド、ｏ−ｌｍ−およびｐ−ヒド
ロキシアセトフェノン、ｏ−ｌｍ−およびｐ−ヒドロキ
シアセトフェノン、ｏ−ｌｍ−およびｐ−ベンゾフェノ
ール、ｏ−、−ｍ−およびｐ−ヒドロキシベンゾフェノ
ン、ｏ−１ｍ〜およびｐ−カルはキシフェノール、ジフ
ェニルフェノール（例工ば、２．６−　ｂヨヒ３．ｓ−
ジフェニルフェノール）、２−メチル−８−ヒドロキノ
リン、５−ヒドロキシ−１，４−ナフトキノン、４−（
ｐ−ヒドロキシフェニル）−２−ブタノン、１．５−ジ
とドロキシ−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン
、ビスフェノールＡ等である。あらかじめ重合して得た
重合体としてはポリフェニレンオキシド、ポリフェニレ
ンオキシド誘導体、ポリジフェニルフェニレンオキシド
、ポリジメチルフェニレンオキシド、Ｉリカーがネート
等がある。

１４− 以上述べた窒素含有芳香族化合物またはヒドロキシ芳香
族化合物の重合体膜を導電体１１表面上に直接被着する
ためには、窒素含有芳香族化合物オたはヒドロキシ芳香
族化合物を電解酸化重合法によって導電体１１表面上で
重合させる方法、予め合成された重合体を溶媒に溶かし
、この溶液を浸漬・塗布および乾燥により導電体表面に
固定する方法、さらには重合体膜を化学的処理、物理的
処理もしくは照射処理によって導電体表面に直接固定す
る方法を採ることができる。

上記被着方法のうち最も好都合な方法は電解酸化重合法
による方法である。この電解酸化重合は適当な溶媒中で
窒素含有芳香族化合物またはヒドロキシ芳香族化合物を
電解酸化重合させ、動作電極としての所望導電体の表面
に重合体膜を被着するものである。例えば、２−アミノ
ペンゾトリフルオリドおよび４，４′−ジアミノジフェ
ニルメタンの電解酸化重合はｐＨ７のリン酸緩衝溶液中
で、アニリンの電解酸化重合はビリシンおよび過塩素酸
ナトリウムを含むアセトニトリル溶液中で、４．４’−
ソアミノジフェニルエーテルの電解酸化重合は過塩素酸
す）　ＩＪウムを含むアセトニトリル溶液捷たは水酸化
ナトリウムを含むメタノール溶液中で、また、ビロール
の電解酸化重合は支持電解質としてヘキサフルオロリン
酸テトラブチルアンモニウム（Ｂｕ４Ｎ（ＰＦ６）と略
す）を含むアセトニトリル溶液中でおこなう。ヒドロキ
シ芳香族化合物の電解酸化］ｊ合はアルカリ性のメタノ
ール等の溶媒中でおこなう。

電解酸化重合によって被着した重合体膜は被着安定性が
極めてよく、着た膜表面も滑らかである。

重合体膜の厚さに％に制限は々いが０．０１μないし１
μ程度が適当である。

■１発明の具体的作用 以上の構成の被覆電極の機能について以下詳しく説明す
る。

（１）　　イオンセンサーとしての応答第１図のイオン
センサーを用いて試料浴液のｐＨを測定するには、第２
図に示すように、槽２ノ中にｐＨを測定すべき試料溶液
２２を入れ、この溶液にこの発明のイオンセンサー２３
およヒ参照電極２４としての鋏−塩化銀電極、カロメル
電極等を浸漬する。そして参照電極２４に対するイオン
センサー２３の電位差（起電力）を電位差計２６で測定
する。このとき、試料溶液２２を攪拌機２５で攪拌する
とよい。そしてあらかじめ作製しておいた起電力とｐＨ
との相関図から試料溶液のｐＨを読み取る。なお、気体
を吹き込む場合、気体吹き込み管２７を用いる。

この発明のイオンセンサーによる起電力とｐＴ（との関
係は広範囲のｐＨ領域で５９　ｍＶ／ｐＨの勾配を持つ
直線関係を示し、式 （ここで、Ｅは起電力（ｍＶ）、ＥＩＧは一定電位（ｍ
Ｖ）、Ｒはがス定数、Ｔは絶対温度、Ｆはファラデ一定
数、〔ｒ〕は水素イオン濃度）で示されるネルンストの
式を満足する。ただし、試料溶液は１７− 開放系あるいはオた、気体吹き込み管２７から酸素を吹
き込んで酸素気流中で測定を行う。々お、水素ガス気流
中で起電力を測定したとき、その値は大きく負の電位値
に変化するが、やはシ水素イオンに対してネルンストの
式を満足する。

（２）イオン種の選択的膜透過と制卸 電極を直接被覆する前記重合体膜は、溶液中のイオン種
の膜透過に対して選択性を示す。その測定には、回転円
板電極を使用した、対流？ルタンメトリー法が有効であ
る。なぜ々ら、電極上へのイオン種の物質輸送量は円板
′Ｗ！Ｌ極の回転数によって制御できるので、被覆重合
体膜を持った電極と持た々い電極で回転数に対する？ル
タモグラムの限界電流値の依存性を調べると、各化学種
に対する膜透過能を評価できるからである。この挙動は
被覆重合体膜の種類および溶存イオン種によって異なる
が、一般に被覆重合体膜の厚さが厚い程、イオン種の透
過は妨げられ、また溶存イオン種の容積が大きいほど膜
透１８− 過は抑制される。

その他の機能性として、電極表面に直接被覆した重合体
膜により、電極表面の改質が可能であシ、電極触媒能の
向上や表面の腐食と溶解の防止などにも寄与できる可能
性を持つ。また被覆重合体膜は導電体表面へ適切な置換
基を導入するだめのアンカ〜と１〜での機能性を持つ３
．電極表面が有機物等で化合物化するための適切な置換
基を持た々い場合、捷ず電極表面をアルデヒド、アミン
等の置換基を持った重合体で被覆する。そして被覆重合
体膜をグラフト重合反応蝉の反応活性置換基として利用
し、目的とする化合物の固定基質として使用できるし、
被覆重合体膜の改質にも使用できる。ネ皮覆重合体ｌｌ
ばの置換基がビリシン等の配位子であれば、当該重合体
膜は配位結合能力を持ち、また置換基がスルホン酸や四
級化されたビリノン等のように荷電を持つ場合、当該重
合体膜は高分子電解質の性質を持ち、反対に荷電したイ
オン種の集積、固定の能力を持つ。よって、これらの重
合体験で直接被覆された電極は微量の溶存イオン種に対
して前濃縮の作用を持ち次に、電極で酸化ある因は還元
を行ない電流によって検知することができ、微量イオン
棟検出用電極と［７ての可能性を持っている。また、絶
縁体となっている被覆重合体膜に第３の化学れ■Ｉを挿
入することによって電導性膜に改良改質できる。さらに
また、電極電位を変えることによって膜中反応活性種の
酸化還元状態を変え、膜の色の変化、着色脱色が可能で
ある。

以下、この発明の実施例を示す。々お、全実施例中回転
白金円板電極については面積が４．４Ｘ１０　’７２の
ものを用いている。

実施例１ 導電体としての白金線の周囲をテフロンで絶縁し、露出
端面を電解前に次の方法で前処理した。まず、シリコン
カーバイト紙およびアルミナ粉末（０，３μｍ）で研磨
して平滑にし、希王水で洗滌した後蒸溜水で水洗いし０
．０５Ｍの酢酸溶液に浸す。次にこの電極を動作電極と
し、対極として白金網、基準電極として食塩飽和カロメ
ル電極を用いた通常の３電極式Ｈ型セルを使用して、電
極への印加電圧を一〇、６Ｖから＋１．ＯＶＯ間で約１
０回はど往復させ電極表面を活性化した後蒸溜水で洗浄
し、次にメタノールで洗浄し乾燥する。

重合体膜被覆電極の作成は、上述の前処理の済んだ動作
電極を上述と同様の電解セル中に浸漬し、白金の露出端
面への電解酸化重合反応を１０　ｍＭ　４．４’−ジア
ミノジフェニルエーテルおよび０．１Ｍ過塩素酸ナトリ
ウムを含むアセトニトリル溶媒（電解液）中でおこなっ
た。電解液は電解前にアルゴンがスで十分に脱酸素しｆ
ｔ：、ｏ　４゜４１−シアミノジフェニルエーテル単量
体の酸化反応が白金電極で生起していることを確認した
のち、印加電圧を＋１．２０がルト（対食塩飽和カロメ
ル電極）で静止させ、１０分間定電解し電極の露出端面
に酸化重合物を被覆させた。その後、電極表面を蒸溜水
で３回以上洗滌し所望の電解酸化重合体膜で被接された
電極を作製した。

２１− 第３図は電解酸化重合反応の開始を示すサイクリックボ
ルタモダラムであシ、第−走査酸化波（曲線ａ）と第二
走査波（曲線ｂ）とのピーク電流の違いは、電極表面で
の被接膜生成に起因するものである。曲線Ｃおよびｄは
第三および第四走査波である。なお、Ｌ１位走査速度は
７４　ｍＭ／秒であった。

作製した重合体膜被覆電極のｐｆ（センサーとしての作
用を調べた。ｐＨ測定用溶液として全リン酸濃度５０ｍ
Ｍを含む緩衝溶液を用い、水酸化ナトリウムおよび過塩
素酸で溶液のｐＨを２，００から１０．００の範囲に調
整した。この試料溶液に重合体膜被覆電極を浸し、食塩
飽和カロメル電極を基準電極として起電力を測定した。

この測定起電力と市販のガラス電極で測定したｐＨ値と
をプロットしたものを８１（４図に直線ａ（開放系）で
示す。この直線の勾配は２．０から１１．０のｐＨ領域
でほぼネルンスト式を満足する直線関係が得られ、その
勾配は５４　ｍＶ／ｐＨであった。この測定は試料溶液
を空気中に放置した開放系の状態−２２＝ で行ったものである。試料溶液に酸素ガス、アルゴンが
スを吹き込みながら測定すると、それぞれ第４図の直線
すおよび直９ｃで示す応答が得られ、直線の勾配は、各
々５４　ｍｖ／ｐＨと４６ｍＶ／ｐＨであった３、また
、水素ガス気流中では、起電力の値は２．０から９．　
ＯのｐＨ領域で大きく負の電位値に変化するが、５９　
ｍＶ／ｐＨのネルンストの関係式を満足した（直線ｄ）
３゜ このことから、この重合体膜被接電極は水素イオン濃度
測定に極めて優れた電極の特性を示す。平衡電極電位（
起電力）応答の精度と安定性は良く５〜１５分以内で電
位は一定値を示し、その後数時間経ても±２　ｍＶの範
囲で一定値を保持する。また、この電極をｐＨ＝７．０
のリン酸緩衝溶液に１週間浸漬したのち、水素イオンに
対する起電力応答を調べても、第４図の直線ｅで示した
様にネルンスト式を満足するので、その膜の耐久性は極
めて良い。また、試料溶液中にコバルト（ｆｆ）イオン
、ニッケル（Ｉｆ）イオン、鉄叩イオン、または亜鉛（
Ｕ）イオンを共存させた状態で同様の測定をおこなった
。平衡電位はこれらイオン種の影響を受けず、溶液中の
水素イオン濃度変化によってのみ変化した。フェリシア
ンイオンを含む溶液（ｐＨ＝４．０　）についての測定
結果を第５図に示す。なお、試料溶液中にカルシウム１
ｌｌ）のようなアルカリ土類金属イオンを共存させた場
合でも、平衡電位はそのイオンの影伽を受けなかった。

実施例２ アニリンの電％［化重合反応による白金電極表面への被
接重合体膜作製を、１０　ｎ１Ｍアニリン、２０　ｍＭ
ピリジンおよび０．１Ｍ過塩素酸ナトリウムを含有する
アセトニトリル溶媒中でおこなった。実施例１と同様の
方法、すなわち、電解酸化重合反応法により電極被覆重
合体膜を作製した。この重合体被覆電極のｐＨセンサー
としての応答を調べたとどろ、２．０から９．０までの
ｐＨ領域で５２　ｍＶ／ｐＨの勾配を持つ直線関係が得
られた。電極電位は５〜１０分で一定値を示し、その後
数時間±２　ｍＶの範囲で安定化した。この被覆膜の耐
久性は極めて良いが、試料溶液に遷移金属イオンを含ん
だ場合、平衡電位はこのイオン種の濃度の影響を受けた
。

実施例３ 白金電極表面における電解酸化重合をビロール１０　ｍ
Ｍおよび支持電解質Ｂｕ４Ｎ（ＰＦ６）　５０　ｍＭを
含むアセトニトリル溶液中でおこない、実施例１と同様
に重合体膜被覆電極を作製した。この場合のピロールの
電解酸化重合は印加電圧＋０．８？ルト（対飽和カロメ
ル電極）で１０分間定電位電解しておこなった。この電
極を水、メタノールの順で洗滌し、乾燥した。作製した
電極被覆重合体膜は紫色を呈する。この被覆電極のセン
サーとしての応答を調べたところ、２．０から９．０ま
でのｐＨ領域で４８　ｍＶ／ｐＨの勾配をもつ直線が得
られた。電極電位￥ｉ５〜３０分で一定値を示し、その
後数時間±２　ｍＶの範囲で安定した試料溶液に酸素、
アルゴンガスを吹込みながら測定したときは、各々５７
ｍＶ／ｐＨ（２，０＜ｐＨ＜１０　）、４８　ｍＶ／ｐ
Ｈ（２，０＜ｐＨ＜９．０　）が得られ、電位ば２０−
４０２５− 分間で一定値に達し、その後数時間±２　ｍＶの範囲で
安定した。次に、この電極を５日間リン酸緩衝液（ｐＨ
＝７．０　）に浸漬した後、水素イオン濃度を測定した
場合でも同様の結果が得られた。

この被覆重合体膜の耐久性は極めて良い。試料溶液に遷
移金属イオンを含んだ場合でも、平衡電位に対する影４
１１＋は少なかった。

実施例４ 白金電極表面への２−アミノピリノンの被覆重合体膜形
設を、１０ｍＭ２−アミノビリシンを含む５０　ｍＭリ
ン酸緩衝液（ｐＨ＝７．００　）中で実施例１と同様の
方法で電解酸化重合法によりおこなった。この重合体被
覆電極の平衡電位（起電力）とｐＨの間では直線関係が
満足され、２．０から１１．０までのｐＨ領域で４８　
ｍＶ／ｐＨを得た。ただし、測定は試料溶液を空気中に
放置した開放糸の状態で行った。試料溶液に酸素、アル
ゴンのがスを吹込みながら測定した時は各々４８　ｍ　
Ｖ／ｐ　Ｈ２Ｓ　９　ｍＶ／ｐＨ（ただし、それぞれ２
．００　＜　ｐｆ（＜１１．００　。

２．００＜ｐＨ＜１０．５のｐＨ範囲）であった。水素
がス２６一 吹込みの場合の起電力の値は著しく負の電位値を示すが
、５９　ｍＶ／ｐＨのネルンストの関係式を満足した。

平衡電位は５〜２０分以内で電位は一定値を示し、その
後数時間経ても±２　ｍＶの範囲で一定値を保持する。

また、この電極をｐＨ＝７．０のリン酸緩衝液に約１０
日間浸漬したのち、水素イオンに対する起電力応答を調
べた結果、同様のｐｔ（応答が得られ本発明の膜の耐久
性は極めて良い。

実施例５，６ ２．３−ゾアミノピリソンおよび２〜アミノベンゾ）　
ＩＪフルオリドを実施例１と同様の方法によ）、白金電
極表面上に酸化重合させ、各重合体膜被覆電極を作製し
た。そしてこれら被覆電極を用い、測定溶液の水素イオ
ン濃度、平衡電位応答性、気体吹込み（酸素、アルゴン
、水素等の各種ガス）の水素イオン濃度測定への影響を
検討し、次の表１に示す結果を得た。

表　　１ 実施例７ ビスシクロ（２，２，２）−オクト−７−ニンー２゜３
．５．６−チトラカル？ン酸二無水物を塩化ケオニルと
の反応で酸塩化物に変え、これに４．４′−ジアミノジ
フェニルエーテルを反応させて作ったポリアミド重合体
を０．０４重ｊｌＬ％の績度でジメチルスルホキシド（
ＤＭＳＯ）に溶解し、これに白金電極の先端部を浸漬し
、次に溶液から取υ出し室温中で数時間風乾して重合体
膜被覆電極を作製した。測定液中の平衡電位（起電力）
とｐＨの関係は直線関係を満足し、ｐＨ２，００から１
０．００の範囲で４６　ｍＶ／ｐＨを得た。酸素ガスを
吹込んだ場合、ｐＨ２，００から７．００の範囲で４６
　ｍＶ／ｐＨであるが、アルカリ側（７，ＯＯ＜ｐＨ＜
１　ｏ、ｏ　Ｏ）でｄ　約２５　ｍＶ／ｐＨであった。

アルゴンがスを吹込んだ場合、２．５＜ｐｉ（＜１０．
０の範囲で３２　ｍＶ／ｐＨであった。水素がス吹込み
の場合の起電力の値は著しく負の電位値を示すが、５７
　ｍＶ／ｐＨのネルンストの関係式をはぼ満足した（　
２．０＜ｐ　Ｈ＜；：９．０　）平衡電位ｉｊ：１０分
以内で一定値を示し、その後数時間経ても±２　ｍＶの
範囲で一定値を保持する。

また、この電極をｐＨ＝７．０のリン酸緩衝液Ｋ　−昼
夜浸漬したのち、水素イオン濃度に対する平衡電位変化
を調べた結果直線関係を満足し、３１　ｍＶ／ｐＨの勾
配を示し、上記した４６ｍＶ／ｐＨ２９− と比べ、勾配の値が変わり、被覆重合体膜の経時変化が
認められた。

試料溶液中に１　ｍＭの鉄ＧＩＮ）イオンを共存させた
時、平衡電位はこのイオン種の影響を受ける。

実施例８ この実施例では、電極上の被覆重合体膜が浴液中のイオ
ン種に対して適訳的膜透過の性質を持っていることを、
いくつかの酸化還元化学イψを用いて示す。そして膜が
溶存イオン種と電極表面との間の直接接触を防止する機
能を持つことを示す。測定法として、回転円板電極を使
用した対流？ルタンメトリー法を使用した。′まず、フ
ェノール誘導体の代表的化合物としてフェノールについ
て記述する。回転白金円板電極上にフェノールの電解酸
化重合膜を作成するための電解液は、メタノール溶媒で
１０ｍＭフェノールと３０　ｍＭの水酸化す）　ＩＪウ
ムを含み、電解前にアルゴンガスで十分に脱酸素した。

印加電圧を１．０Ｍシルト対飽和カロメル電極）で止め
、３分間定電解しｔ［表面に酸化重合生物（ポリス３０
− エニレンオキシド）を被覆させた。０．２　Ｍ　ＣＦｓ
ＣＯＯＮａを支持電解質として含むｐｒ＋−＝３．ｏｏ
の水溶液でこの被覆膜電極を使用して水素の還元波に対
する対流がルタモグラムを調べる（回転数４９１８ｒｐ
ｍ。

印加電圧走査速度５　ｍＶ／秒）と、水素イオンの還元
反応に対応する限界電流値（曲線ｂ）は被覆膜のない白
金電極で得られた限界電流値とくらべ著しく小さくなる
（第６図では十数％）。

このことから被覆膜が一定の水素イオンのみしか透過さ
せないことがわかる。

第７図は鉄（２）のエチレンシアミン四酢酸錯体（Ｆｌ
ｌ”　（ａｄｔａ）　）の還元反応（曲ｍｙ　ａとｄ）
および臭素イオン（Ｂｒ−）の酸化反応（曲線ａとｂ）
に対する？ルタモグラムであシ、各種イオンの限界電流
値から被覆膜はｌｉ’ｅ　　（ｅｄｔａ　）−を透過さ
せず、一方、一定量のＢｒ−を通過させることがわかる
。この場合、Ｆｅ”　（ｅｄｔａ　）−の還元反応測定
用溶液組成は２ｍＭＦｅ　（ｅｄｔａ　）”−＋０．２
　ＭＣＦｘＣＯＯＮａ（ｐｉ（＝＝　３．０　）であり
、臭素イオンの酸化反応測定用溶液組成は２．０ｍＭ　
Ｂｒ−＋０．２ＭＣＦ３ＣＯ０Ｎａ（ｐＴ（＝　３．０
　）であって、白金円板！極の回転数は９３２　ｒｐｍ
であった。なお、曲線ａおよびＣは被橢膜を形成してい
ない電極の場合を、そして曲線すおよびｄはフェノール
電解酸化重合膜を訟覆した電極の場合をそれぞれ示す。

実施例９，１０．１１ 以下の表２に示す実施例では、電極被讃重合体膜が溶液
中のイオン械に対して選択的膜透過の機能をもつことを
示す。

まず、白金円板電極表面をシリコンカーバイド紙および
アルミナ粉末（粒径０．３μｍ）で研磨し、洗浄後、酢
酸緩衝溶液中で電位定査して活性化した。この白金円板
電極を用いて、表２に示す各単量体を電解酸化重合させ
てそれぞれの重合体膜で直接被覆された白金円板電極を
得た。

すなわち、フェノールの電解酸化重合は実施例８と同様
（溶媒：メタノール）に、アニリンの電解酸化重合は実
施例２と同様（溶媒ニアセトニトリル）に、および４．
４′−ジアミノノフェニルエーテルの電解酸化重合は実
施例３と同様（溶媒ニアセトニトリル）におこなった。

対流？ルタンメトリー法によると、重合体膜で被覆され
ていない回転白金円板電極上での水素イオンの電解還元
反応は可逆的な１電子反応で進み、その限界拡散電流は
次のレビツチ式％式％： （ここで、ｎは反応に関与する電子数、Ｆはファラデ一
定数ＣＦ：］、Ａは電極の面積（Ｊ、１νは溶液の動粘
度係数〔ｉ／秒〕、Ｄは酸化体の拡散係数〔副２／秒〕
、ωは電極の回転数〔２２７７７秒〕、および罐＋は溶
液中の水素イオン濃度〔モψ３〕）を満足する。従って
、限界電流の逆数（１／ｌｔｉｍ）を回転数の平方根の
逆数（１／ｆ）に対してプロットすると、第８図の直線
ａで示されるように１原点を通る直線が得られ、その傾
きからＤ＝１．６ｘｌＯ−’（Ｊ／秒〕となる。

一方、重合体膜被覆白金円板電極を使用すると、水素イ
オン還元反応の対流ボルタモダラムから得られた限界電
流値について１／１ｔ１ｍ−１汐７３３− のプロットをおこなうと、第８図の直線ｂ　、　ｅ。

ｄで示されるように、切片を持つ直線が得られる。従っ
て、全電極反応過程に反応律速過程が含まれることがわ
かる。（なお、第８図の直線す、ｃ、ｄはいずれもフェ
ノールから＝ｍされたポリフェニレンオキシド膜で被株
された白金円板電極を用いたものであり、それぞれ溶液
のｐＨが２．７０．３．０４．３，３５である場合であ
る。

直線ａｉｆ：ｐＨが３．００の場合のものである）この
場合、コイテツキーーレビツチによれば、次の関係式 ％式％ （ここで、ｌ　　は限界電流値”　ｄｌｆは拡散律速ｉ
ｍ 限界電流値、および”／’に１ｎは反応律速過程電６１
ｅ値）が満足される。この直線の傾きから得られた拡散
係数はポリフェニレンオキシド膜被〜電極では１．８　
Ｘ　１０−４［燃し秒］、ポリアニリン膜被接電極では
１．ｌＸ１０　　Ｃｃｍ／秒〕であり、非被核電極の場
合とほぼ同じ値となる。このことｅ」、電極３４− が重合体膜で被覆されていても、一定量の水素イオンは
描該重合体験中を透過できることを示すものである。

第９図は反応律速限界電流の逆数（１／１ｋｉｎ）を水
素イオン濃度の逆数（１／［Ｈ＋〕）に対してプロット
したものである。第９図の線ａはポリフェニレンオキシ
ド膜被覆電極についてのもの、および線すはポリアニリ
ンについてのものである。ｐＨ＝約３で傾きの異なる直
線関係が得られた。同じ水素イオン濃度下で？リフエニ
レンオキシド→ポリアニリンの順で””ｋｉｎの値は小
さくなシ、この順序で水素イオンに対する膜透過性がよ
くなっていることがわかる。

次に、いくつかの溶存酸化還元化学種について、前記三
種の重合体膜被覆電極を使用して対流ポルタンメトリー
法によシその重合体膜のイオン透過性を検討した。既に
第７図で示したように、ポリフェニレンオキシド膜では
、水素イオンや臭素イオン等比較的小さなイオン種は膜
を一部透過できるが、Ｆａ”　（ｅｄｔａ）−の錯体の
場合、透過できないことがわかった。

同様のイオン透過性を示す対流ｚＪ？ルタモグラムがポ
リアニリン膜被ａ電極について得られた。

対流ポルタモグラムから得られた限界電流値（１７！４
ｍ）を回転数の平方根（Ｕ）に対してプロットしたグラ
フを第１０図に示す。第１０図において、線ａおよびｂ
　ｔｊ非被覆白金電極についてのもの、および線Ｃ％　
ｄ、ｅは被接白金電極についてのものである。また、試
料いずれも２５℃では０．２　Ｍ　ＣＦｓＣＯＯＮａを
支持電解として含み、がつアルゴンを吹き込んで脱気し
、線すとＣは２Ｈ＋２６−）Ｈ２の反応をｐｆ−Ｉ３．
０で測定したものを、線ａとｄは２Ｂｒ−→Ｂｒ２＋２
＊−の反応（ＮａＢｒ２　ｍＭ　）をｐＨ３，０で６川
定したものを、そしてＭｉｃｅ　　　　−はｐ’＠　　
−＋　Ｆｅ　＋ａ　　の反応（Ｆ　ｅＳ　Ｏ４２ｍＭ　
）をｐＨ３，０で測定したものを示す。ｐｒ＋の調整は
αρ刀Ｈを用いておこなった。第１１図かられかるよう
ニ、水素イオンや臭素イオンに比べて鉄アコーｒオンは
重合体膜を透過し離く、限界電流値もはるかに小さ込。

１　／　ｉ　ｔ　ｔ　ｍ　　１　／Ｖｔ−をプロットす
ると、鉄アコイオンについては切片も大きな値であ）、
一方、鉄アコイオンの電極表面への拡散は重合体膜中で
の拡散に律速されて直線の傾きは回転数に対して依存性
を示さない。

Ｒｕ　（ｅｄｔａ　）−”２、Ｆａ　（ａｄｔａ　）”
２Ｆｅ　（ＣＮ　）ＴＶ＋４等の比較的大き々金属イオ
ンはポリフェニレンオキシド膜およびポリアニリン膜を
透過できず、これらの酸化還元波は観測されなかった。

また部分的透過性のあるポリフェニレンオキシド膜およ
びポリアニリン膜とは異なル、ポリ（４，４’−ジアミ
ノフェニルエーテル）膜は鉄（Ｉｔ）アコイオンをも透
過させず、酸化波は観測されなかった。以上の結果を表
２にまとめて示す。

麿に記述したようにポリフェニレンオキシド膜およびポ
リアニリン膜で被覆された電極を用い九場合、溶液中に
遷移金属イオンを含ませると、水素イオンの平衡電位に
影響を与えた。これは上述したように、遷移金属イオン
はポリ７３７− エニレンオキシド膜およびポリアニリン膜を透過してし
まうからである。

なお、遷移金属イオンはポリ（４、４’−ジアミノフェ
ニルエーテル）膜を透過できな−ことがわかり、この膜
で被覆された電極を使用した場合、平衡電位に対する遷
移金属イオンの影響はみられず、溶液中の水素イオンの
みの平衡電位を観　　測することができた。

−３８〜 次に、試料溶液を水素気流下におき、水素ガス濃度を一
定に保ち々がら溶液中の水素イオン濃度を変えて重合体
膜被覆電極の起電力を測定した。平衡電位値はｐＨ値に
対し５９　ｍＶ／ｐＨの傾きを持つ直線関係を満足した
。一般ＶＣ１白金電極上では２　Ｈ＋＋　２　ｅ−ｄ　
Ｈ２の反応は可逆的に進行するため、平衡電位とｐＨと
の間にネルンストの式を満足する関係が成立したと考え
られる。従来、絶縁体と考えられていた電ｆＩＩｒ酸化
重合膜で被覆された電極が上記のような応答特性を示す
ということは、被覆重合体膜と溶液との間で水素イオン
に対する一定の分配平衡が成立していると考えれば理解
しやすい。この場合、平衡電位（Ｅ）は次の式 ％式％ （ここで、Ｋは溶液と被覆重合体膜との間で起こる水素
イオンの分配平衡定数　ｇｏは一定値、およびＣトは溶
液中の水素イオン濃度）で表わｔｊ＆、ｄＥ−［’！、
Ｌｏユ。えオ、イオ、よ、。１腎＝Ｋ（４＋となる。Ｉ
リフエニレンオキシド膜被覆通る直線関係が得られ、そ
の傾きからＫの値は０７５であった。

以上の結果よ９次のことが言える。被覆されていない白
金電極では、試料溶液の水素イオン濃度を変えたとき、
白金表面上での酸化被膜などの影響によって、得られる
平衡電位応答はネルンスト式を満足しない。更に溶液中
に遷移金属イオンや吸着化学種が存在したとき、平衡電
位応答は複雑になる。これに対し電解重合被覆膜白金電
極、特にポリ（４，４’−ノアミノジフェニルエーテル
）被覆膜電極では、被覆膜と溶液との間の水素イオンの
分配平衡を媒介として、平衡電位は溶液中の水素イオン
濃度に対してネルンストの関係式を満足する応答を示す
。その際、溶液中に遷移金属イオンを含んでも被覆膜は
これらのイオンと電極表面との直接接触を防ぎ、平衡電
位は金属イオンの影響を受けず、選択的４１− 署 ノ フ １ 件はｐＨ７の０．０５ＭＩＪン酸緩衝液溶液中で白金を
電極として用いた。

表　　３ 交流インピーダンス測定結果（周波数１　ｋＨｚ）け＝
崖Ｖ釡 実施例　　１′３ 作製した。この電極を用いて、ポリアクリル酸をベース
にした増貼剤であるＣａｒｈｏｐｏｌ　＃　Ｋ　４０　
（グツドリッチ社製）０１重量％を５重量％水酸化ナト
リウム溶液に溶解したケ゛ル中のゆ水素イオン濃度を測
定し、電極平衡電位（起電力）約１４０ｍＶ対飽和カロ
メル電極を得た。この値は、第４図の開放系の起電力と
ＰＨの関係から約ＰＨ＝ｉｏ、５に相当する。

′　ガラス電極を用いて同様の測定ψｅｋ　！云毒平衡
電位の応答は得られずＰＨの測定は出来なかった。

実施例　　１＋ 電解質をほとんど含んでいない溶液中でのＰＨ測測定行
った。

既知容量の雨水の試料溶液に白金電極を浸漬し、これを
電気分解用電極として使用し水の電気分解により試料溶
液の水素イオンの濃度を調整する。電気分解に使用した
電気量はクーロメータで読む。この時の試ネー］溶液の
全水素イオンは、試料溶液に既に含１れている分析過剰
水素イオン濃度、Ｑは電気分解に使用された電気量、Ｆ
はファラデ一定数、ＶＴは試料溶液の容積である。もし
起電力（Ｅ）測定において、ネルンストの式が成立すれ
ば２５℃で次式となる。

よって が成立する。フェノールの電解酸化重合により作製した
被覆電極を用いて平衡電位を測定した１７西＝ 結果、Ｑを変数として１０　　　　　をプロットすると
直線関係を満足した。その結果Ｅ。とＨ８の値を求める
ことができた。その求めた値から、ここで使用した雨水
の１）Ｈは５０であることがわかった。

実施例　−Ｉ左 白金糾すナゴ電極表面への４．４′−ジアミノジフェニ
ルエーテルの電解酸化重合反応を実施例１と異なった電
解条件すなわち、１０　ｍＭ　４．４’　−ジアミノジ
フェニルエーテｉ六声？ＯｍＭ　水酸化すであった。

Ｋ列挙する効果を奏する。

てなる導電体を溶液に浸漬し、その電極電位応微小化で
き、測定試料液が少量でよい。また、（２）重合体膜の
導電性は極めて良く、膜抵禄は非常に小さく、低インピ
ーダンス化されているので、測定に高入力インピーダン
スの増幅器・を必要としない。

（３）　　多種類のイオン種特に遷移金属イオンを含む
溶液中でも短時間にＰ］］を定量的に精度よく測定でき
る。また、懸濁液やスラリー状液のような不均一物質を
含む溶液系でもＰｉ−ｒ十ンサーとして作動する。

（４）　　試料液に酸素ガス、アルゴンガス、水素ガス
を吹込んだ場合にもネルンストの式を満足する直線関係
が成立し、該試料液のＰＨ測測定できる。

（５）被覆膜は水素イオンや臭素イオンを一部透過した
り、水素イオンのみを特異的に選択透過したり、捷た遷
移金属イオンおよびその錯体を透過しないという機能を
有するのでイオンお＜）−＋で、雨水のような電気伝導
性の低い溶液中でも１・１１センザーＪニジて作動する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のイオンセンサーの一部の拡大断面図
、第２図はこの発明のイオンセンサー−によるＰＩ′Ｉ
測定方法を示す概略図、第３図は４゜４７−ジアミツノ
フエニルエーテルの電極酸化反・°の起電力と１）トＩ
との関係を示すグラフ、第６図および第７図は対流＋Ｉ
ｒルクンメＩ・リ−によるパずルタモグラム−＝ｙｔ’
ｚ＋す主ｏ’＋　７．ユレン≠Ａシト・・咲」・友１ｔ
イセ１−一・・７Ｔ・Ｖ五ｔゾ、ｒぎ辷　−りせし魁之
の　肉代千Ｎ、３７′′ラン、　）１　「目（ば　警ん
イフ１　、ｔ　ｔｅ　狂１色イ枦−一・・１　・１乙λ
、イオー／　濡　へ　−久ｔこ゛イ↑ｒ１干υ−゛五　
懺ムク配イ、ｉ　　’ｇ、　　ｈ　　１爪、”ｐＫ、’
１１’７”）７　　、　　％　　Ｉ　Ｏ＋’；１１２止
。 −＋ｑ− ′）Ｔ＝・１ン咲ペヘ、゛電秘・・−・・７「へ奢　才
Ａ　”ｌ’が−　Ｃ・つ　ゆ六隻才・Ｃ０１世すイ、承
−（−５１，４？゛う７　。 １１・・・導、ｉ体、１２・・重合体膜、２３　看、Ｈ
センサー、２４・・参照粗側、２６　・電位差計。 第３図 ｔν加ｆ／Ｅ已（Ｅ）Ｖ（す↑麿乙和方°ロメ）し寛不
体）Ｕ″＋　　　　　　　　０　　　　　　　　Ｌｌ”
ｌ　　　　　　　　０（ｖｎ）ＩＬｌｌγ！ 手続補正書 ６砿５へ、１ｑ２６□８ 特許庁長官　　島　１）春　樹　　　殿１、事件の表示 特願昭５６−１５０８９５号 ２、発明の名称 イオン選択透過膜およびイオンセンサー３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 テルモ株式会社 ４、代理人 ６６　　補正の対象 委任状、明細書 ７、補正の内容 （１）　　委任状を別紙の通り補正する。 （２）明細書第４２頁〜４８頁の浄書（内容に変更なし
） に水素イオンを透過して安定な応答を示す。また、被覆
膜自体が強固に電極表面に被着して、白金表面化学種の
均一性に寄与すると考えられる０ 実施例１２ 重合体膜被接電極の膜抵抗は小さく低インピーダンス化
されていることをフェノールの電解酸化重合体膜につい
て表３に示す。測定条件はｐＨ７の０．０５ＭＩＪン酸
緩衝液溶液中で白金を電極として用いた。 表　　３ 交流インピーダンス測定結果（周波数１　ｋＨｚ）実施
例１３ グル状液中でのｐ■（測定の結果を記述する。 ４２− 実施例１と同様の方法で白金電極表面に４．４’−ジア
ミノジフェニルエーテルの電解酸化重合体を被着し重合
体膜被覆電極を作製した。この電極を用いて、ポリアク
リル酸をペースにしだ増粘剤であるＣａｒｂｏｐｏｌす
に４０（グツドリッチ社製）０．１重量％を５重量％水
酸化ナトリウム溶液に溶解したグル中の水素イオン濃度
を測定し電極平衡電位（起電力）約１４０ｍＶ対飽和カ
ロメル電極を得だ。この値は、第４図の開放系の起電力
ｐＨの関係から約１）Ｉ−Ｉ＝１０．５に相当する。 ガラス電極を用いて同様の測定をおこなったが、平衡電
位の応答は得られずｐＨの測定は出来なかった。 実施例１４ 電解質をほとんど含んでいない溶液中でのｐＨ測定を行
った。 既知容量の雨水の試料溶液に白金電極を浸漬し、これを
電気分解用電極として使用し水の電気分解により試料溶
液の水素イオンの濃度を調整する。電気分解に使用した
電気量はクーロメ４３− −タで読む。この時の試料溶液の全水素イオン濃度は ＣＨｏ　十”　）で表わされる。ここで１１０Ｆ　Ｖ’
ｒ は、試料溶液に既に含凍れている分析過剰水素イオン濃
度、Ｑは電気分解に使用された電気量、Ｆはファラデ一
定数、ＶＴは試料溶液の容積である。もし起電力（Ｅ）
測定において、ネルンストの式が成立すれば２５℃で次
式となる。 １ Ｂ＝Ｂｏ＋０．０５９　ｅｏｇ（Ｈｏ＋　　　　）ＶＴ よって が成立する。フェノールの電解酸化重合により作製した
被覆電極を用いて平衡電位を測定した」し ０５９ 結果、Ｑを変数として１０　　　をプロットすると直線
関係を満足した。その結果ＥＯとＨＯＯ値を求めること
ができた。その求めた値から、ここで使用した雨水のｐ
Ｈは５．０であることがわかった。 実施例１５ 白金電極表面への４．イージアミノジフェニルエーテル
の電解酸化重合反応を実施例１と異々つだ電解条件すな
わち、１０ｍＭ４．４−ジアミノジフェニルエーテルお
よび３　Ｑ　ｍＭ水酸化ナトリウムを含むメタノール溶
液中でおこなったこの場合、金色の安定な電極被覆重合
体膜が得られた。この重合体膜被覆電極のｐＨセンサー
としての応答は良好であった。 ■１発明の具体的効果 以上述べたこの発明のイオン選択透過膜およびイオンセ
ンサーは以下に列挙する効果を奏する０ （１）窒素含有芳香族化合物またはヒドロキシ芳香族化
合物から誘導された重合体膜を直接被着してなる導電体
を溶液に浸漬し、その電極電位応答でｐＨを測定できる
。したがって、基準液室を設ける必要がなく、導電体の
加工限界範囲まで微小化でき、測定試料液が少量でよい
。また、電位応答速度も早い。さらに、この発明のｐＨ
センサーは体内挿入可能なように作製することもできる
。 （２）重合体膜の導電性は極めて良く、膜抵抗は非常に
小さく、低インピーダンス化されているので、測定に高
入力インピーダンスの増幅器を必要としない。 （３）　　多種類のイオン釉特に遷移金属イオンを含む
溶液中でも短時間にｐＨを定量的に精度よく測定できる
。また、懸濁液やスラリー状液のような不均一物質を含
む溶液系でもｒｌＨセンブーとして作動する。 （４）試料液に酸素ガス、アルゴンガス、水素ガスを吹
込んだ場合にもネルンストの式を満足する直線関係が成
立し、該試料液のｐＨ測定ができる。 （５）被覆膜は水素イオンや臭素イオンを一部透過した
り、水素イオンのみを特異的に選択透過したり、まだ遷
移金属イオンおよびぞの錯体を透過しないという機能を
有するのでイオンお４６− よび分子の選択透過膜として利用できる。 （６）被覆重合体膜は低インピーダンス化されているの
で、雨水のような電気伝導性の低い溶液中でもｐＨセン
サーとして作動する。 ４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明のイオンセンサーの一部の拡大断面図
、第２図はこの発明のイオンセンサーによるｐＨ測定方
法を示す概略図、第３図は４゜４′−ジアミノジフェニ
ルエーテルの電極酸化反応時のサイクリックポルタモグ
ラム、第４図および第５図はこの発明のそれぞれ別のイ
オンセンサーの起電力とｐＨとの関係を示すグラフ、第
６図および第７図は対流がルタンメトリーによるボルタ
モダラム、第８図はポリフェニレンオキシド膜被〜電極
について限界電流値と回転数の関係を示すグラフ、第９
図は重合体膜被覆電極について水素イオン濃度と反応律
速限界電流値との関係を示すグラフ、第１０図はポリア
ニリン膜被覆電極について限界電流値と回転数との関係
を示すグラフ。 ４７− １１・・・導電体、１２・・・重合体膜、２３・・・ｐ
ＩＩセンサー、２４・・・参照電極、２６・・・電位差
計。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦４８− ３０１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１アニリン、２−アミノベンゾトリフルオリド、２
   −アミノピリジン、２，３−シアミノピリジン、４．４
   ’−シアミノジフェニルエーテル、４．４′−メチレン
   シアニリン、チラミン、Ｎ−（ｏ−ヒドロキシベンジル
   ）アニリンおよびビロールから選ばれる窒素含有芳香族
   化合物並びにヒドロキシ芳香族化合物よりなる群の中か
   ら選ばれた少なくとも１種の有機芳香族化合物から誘導
   され、かつイオンを選択的に透過する機能を有する重合
   体膜からなり、導電体表面に直接的に被着された形態に
   あるイオン選択透過膜。 （２）　　ヒドロキシ芳香族化合物が式（ （ことで、Ａｒは芳香核、各Ｒは置換基、およびｔ＃′
   ｉｏないしＡｒの有効原子価数）で示される特許請求の
   範囲第１項記載のイオン選択透過膜。 （３）　　ヒドロキシ芳香族化合物がフェノール、ジメ
   チルフェノール、ヒドロキシピリジン、ｏ　−オヨＵ　
   ｍ　−ヘンシルアルコール、０−ｌｍ−およびｐ−ヒド
   ロキシベンズアルデヒド、ｏ−オヨヒｍ−ヒドロキシア
   セトフェノン、ｏ−ｌｍ−およびｐ−ヒドロキシベンゾ
   フェノン、ｏ−ｌｍ−およびｐ−ベンゾフェノール、ｏ
   −ｌｍ−およびｐ−ヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ｌ
   ｍ−およびｐ−カルボキシフェノール、ノフェニルフェ
   ノール、２−メチノＩ／−８−ヒドロキノリン、５−ヒ
   ドロキシ−１，４−ナフトキノン、４−（ｐ−ヒドロキ
   シフェニル）−２−ブタノン、１．５−ジヒドロキシ−
   １，２，３，４−テトラヒドロナフタレン、並びにビス
   フェノールＡよシなる群の中から選ばれた少なくとも１
   種である特許請求の範囲第２項記載のイオン選択透過膜
   。 （４）重合体膜が電解酸化によって導電体表面上で重合
   された電解酸化重合膜である特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれかに記載のイオン選択透過膜。 （５）　　溶液中のイオン濃度を電極電位応答または電
   流応答で測定するイオンセンサーであって、アニリン、
   ２−アミノペンゾトリフルオリド、２−アミノピリジン
   、２，３〜ジアミノピリジン、４．４’−ジアミノジフ
   ェニルエーテル、４．４’−，７’チレンジアニリン、
   チラミン、Ｎ−（０−ヒドロキシベンジル）アニリン、
   およびビロールから選ばれる窒素含有芳香族化合物並び
   にヒドロキシ芳香族化合物よ多なる群の中から選ばれた
   少なくとも１種の有機芳香族化合物から誘導された重合
   体膜を導電体の表面に直接的に被着してなることを特徴
   とするイオンセンサー。 （６）重合体膜が低インピーダンス化されていることを
   特徴とする特許請求の範囲！５項記載のイオンセンサー
   。 （７）　　重合体膜が電解酸化罠よって導電体表面上で
   重合された電解酸化重合膜である特許請求の範囲第５項
   または第６項記載のイオンセンサー。 （８）重合体膜が予め重合された重合体を溶媒に溶解し
   、導電体表面に塗布乾燥したものである特許請求の範囲
   第５項捷たけ第６項記載のイオンセンサー。 （９）重合体膜が窒素含有芳香族化合物から誘導された
   ものである特許請求の範囲第５項々いし第８項のいずれ
   かに記載のイオンセンサー。 （１０１ｐＨセンサーである特許請求の範囲第９項記載
   のイオンセンサー、。 ０η　重合体膜がヒドロキシ芳香族化合物から誘導され
   たものである特許請求の範囲第５項ないし第８項のいず
   れかに記載のイオンセンサー。 ０号　ヒドロキシ芳香族化合物が式 （ （ここで、Ａｒは芳香核、各Ｒは置換基、およびｔけＯ
   ないしＡｒの有効原子価数）で示される特許請求の範囲
   第１１項記載のイオンセンサー。 ０１　　ヒドロキシ芳香族化合物がフェノール、ジメチ
   ルフェノール、ヒドロキシピリジン、Ｏ〜およ（１ｍ−
   ベンジルアルコール％ＯＳｍ−およびｐ−ヒドロキシベ
   ンズアルデヒド、０−およびｍ−ヒドロキシアセトフェ
   ノン、ｏ−ｌｍ−およびｐ−ヒドロキシゾロビオフェノ
   ン、ｏ−ｌｍ−およびｐ−ベンゾフェノール、ｏ　−、
   ｍ−オｊヒｐ−ヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ｌｍ−
   およびｐ−カルがキシフェノール、ジフェニルフェノー
   ル、２−メチル−８−ヒドロキノリン、５−ヒドロキシ
   −１，４−ナフトキノン、４−（ｐ−ヒドロキシフェニ
   ル）−２−ブタノン、１．５−ジヒドロキシ−１，２，
   ３，４−テトラヒドロナフタレン、並びにビスフェノー
   ルＡよシなる群の中から選ばれた少なくとも１種である
   特許請求の範囲第１２項記載のイオンセンサー。