JPS5855750A - 複合電極 - Google Patents
複合電極Info
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- JPS5855750A JPS5855750A JP56154152A JP15415281A JPS5855750A JP S5855750 A JPS5855750 A JP S5855750A JP 56154152 A JP56154152 A JP 56154152A JP 15415281 A JP15415281 A JP 15415281A JP S5855750 A JPS5855750 A JP S5855750A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- oxygen
- covering
- electrolyte
- partial pressure
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
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- Pathology (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポーラログラフイの原理に基づき生体の酸素
分圧変化を連続的に測定するための複合電極の改良に関
するものである。
分圧変化を連続的に測定するための複合電極の改良に関
するものである。
従来、溶液中の酸素ガス濃度の変化を測定する方法とし
てボーラログラフイの原理を応用した測定方法が広く用
いられてきた。即ち、金。
てボーラログラフイの原理を応用した測定方法が広く用
いられてきた。即ち、金。
白金、銀等の貴金属製電極と銀−塩化銀等による不関電
極を用い１両電極間に微小電圧を印加し、関電極（陰極
）表面で酸素の還元を行ないこの除虫じる還元電流を測
定することにより溶液中の酸素ガス濃度を測定するもの
である。
極を用い１両電極間に微小電圧を印加し、関電極（陰極
）表面で酸素の還元を行ないこの除虫じる還元電流を測
定することにより溶液中の酸素ガス濃度を測定するもの
である。
一方、生体中の酸素ガス濃度（酸素分圧）が生体に及ぼ
す影響は重大であり、特に新生児。
す影響は重大であり、特に新生児。
麻酔科、心臓外科、脳外科、消化器外科等において、酸
素分圧の推移を正確に連続してとらえることの重要性が
認識されるに伴い、生体組織あるいは血管中の測定した
い部位に上記電極（関電極）を直接挿入し、酸素分圧変
化を測定することの要望が強くなっている。
素分圧の推移を正確に連続してとらえることの重要性が
認識されるに伴い、生体組織あるいは血管中の測定した
い部位に上記電極（関電極）を直接挿入し、酸素分圧変
化を測定することの要望が強くなっている。
ボーラログラフイの原理による酸素分圧測定に利用され
る酸素電極は関電極である陰極、不関電極である陽極と
を血管、生体組織等の測定部に別々に挿入する分離電極
型と陰陽電極と電極用電解液が一本のプラスチックチュ
ーブに封入され、還元測定される酸素ガスが、該プラス
チックチューブの膜壁を拡散通過して電極表面に到達す
る複合電極型があり、夫々に長所、短所を有するが、特
に後者は平担な限界電流斌が得易い、！！４全４余が小
さい、さらに電解電流は膜壁を通過する酸素分子の数に
比例する為、電極間で再現性の良いデータが得られる等
の利点から患者看視の為の血管用及びその改良型である
紅皮電極が保育器中の新生児看視用として盛ん′に用い
られるようになってきた。しかるに複合型電極は反応系
が閉鎖型であり、かつ反応は一方向に進む為、使用に伴
う電解液の経時変化があること、関電極が常時電解液忙
さらされていること等から連続測定に伴う較正値の変化
があり、さらに電極の寿命は短かいものであった。
る酸素電極は関電極である陰極、不関電極である陽極と
を血管、生体組織等の測定部に別々に挿入する分離電極
型と陰陽電極と電極用電解液が一本のプラスチックチュ
ーブに封入され、還元測定される酸素ガスが、該プラス
チックチューブの膜壁を拡散通過して電極表面に到達す
る複合電極型があり、夫々に長所、短所を有するが、特
に後者は平担な限界電流斌が得易い、！！４全４余が小
さい、さらに電解電流は膜壁を通過する酸素分子の数に
比例する為、電極間で再現性の良いデータが得られる等
の利点から患者看視の為の血管用及びその改良型である
紅皮電極が保育器中の新生児看視用として盛ん′に用い
られるようになってきた。しかるに複合型電極は反応系
が閉鎖型であり、かつ反応は一方向に進む為、使用に伴
う電解液の経時変化があること、関電極が常時電解液忙
さらされていること等から連続測定に伴う較正値の変化
があり、さらに電極の寿命は短かいものであった。
これらの欠点を回避するには関電極の直径を細（シ、還
元反応を少な（すること、プラスチックチューブの径又
は長さを太き（して、電解液の保有量を大にする等の方
策が考えられるが。
元反応を少な（すること、プラスチックチューブの径又
は長さを太き（して、電解液の保有量を大にする等の方
策が考えられるが。
金、白金等貴金属で構成された関電極を細くすることは
工作上複合電極形成の工程上限界がある。又生体への直
接挿入を考えると、［極全体の大きさ、Ｉ￥ｆにその太
さは、むしろ細くすることが費求されている。
工作上複合電極形成の工程上限界がある。又生体への直
接挿入を考えると、［極全体の大きさ、Ｉ￥ｆにその太
さは、むしろ細くすることが費求されている。
本発明者らは、これらの現状に鑑み、複合型電極の較正
値の安定性及び耐久性の向上について検討した結果、関
電極の電極面を高分子膜で複合することＫより、安定し
た測定が長期にわたって継続できることを見出し１本発
明に到達した。
値の安定性及び耐久性の向上について検討した結果、関
電極の電極面を高分子膜で複合することＫより、安定し
た測定が長期にわたって継続できることを見出し１本発
明に到達した。
即ち本発明は酸素透過性を有するプラスチックチューブ
内に、陰陽両極及び電解液を封入してなる酸素還元電極
法による酸素ガス測定用複合電極に於て、該陰極感応部
を高分子膜で被覆した複合電極である。
内に、陰陽両極及び電解液を封入してなる酸素還元電極
法による酸素ガス測定用複合電極に於て、該陰極感応部
を高分子膜で被覆した複合電極である。
本発明は複合電極の関電極（陰極）面を高分子膜で被い
、酸素の還元反応を減少せしめることにより、該複合電
極中に含まれる電解質の消費は極端に、＠減し２反応系
の均一性が保たれる結果、安定した測定が長期にわたっ
て継続させられる地間電極面が膜によって被覆されてい
る為、その保存中に於ける変化が少ないこと、貴金属電
極線側面を被覆しているシース材と貴金属との間の剥離
とその間への電解液の浸透による電極面積の増大等の欠
点も同時に解決し、より測定を安定化せしめたものであ
る。
、酸素の還元反応を減少せしめることにより、該複合電
極中に含まれる電解質の消費は極端に、＠減し２反応系
の均一性が保たれる結果、安定した測定が長期にわたっ
て継続させられる地間電極面が膜によって被覆されてい
る為、その保存中に於ける変化が少ないこと、貴金属電
極線側面を被覆しているシース材と貴金属との間の剥離
とその間への電解液の浸透による電極面積の増大等の欠
点も同時に解決し、より測定を安定化せしめたものであ
る。
次に図面により、複合電極の構成を説明する。
図面は本発明複合電極の断面図であり２図中１に示す酸
素透過性のプラスチックチューブ内に陰極５及び陽極３
と電解液２を入れ、陰陽両極の電圧印加端子部をチュー
ブの外に出して耐水性シール８でチューブの両端を封じ
る。
素透過性のプラスチックチューブ内に陰極５及び陽極３
と電解液２を入れ、陰陽両極の電圧印加端子部をチュー
ブの外に出して耐水性シール８でチューブの両端を封じ
る。
図中４，６は陰陽両極のシースであり２両端子部は電圧
印加部及び電解電流極出部へ接続している。かくして形
成される複合電極では被検液中の酸素ガスがプラスチッ
クチューブ１を壁を通して電解液２に溶は込みその感応
部を膜７で被覆された陰極面で電気分解されて、系内に
電解電流を生ずる。
印加部及び電解電流極出部へ接続している。かくして形
成される複合電極では被検液中の酸素ガスがプラスチッ
クチューブ１を壁を通して電解液２に溶は込みその感応
部を膜７で被覆された陰極面で電気分解されて、系内に
電解電流を生ずる。
本発明に云う陰極表面を被覆する高分子膜は水膨潤膜あ
るいは多孔質膜が好ましく、これらを形成する素材とし
てはセルロース、コロジオン、ポリヒドロキシエチルメ
タアクリレート。
るいは多孔質膜が好ましく、これらを形成する素材とし
てはセルロース、コロジオン、ポリヒドロキシエチルメ
タアクリレート。
セルロースアセテート等の親水性素材あるいはポリエチ
レン、ポリプロビレ／、ポリスチレン。
レン、ポリプロビレ／、ポリスチレン。
ポリニスデル、ナイロン、シリコン等の疎水性素材であ
り、溶媒、膨潤剤などによる溶解膨潤が容易で、湿式又
は乾式法により膜あるいは多孔質膜が形成しうるもので
あればよいが、特に多孔質膜としてはセルロースアセテ
ートを素材とするものか、多孔質膜の構造コントロール
が容易で好ましい。膜の構造は酸素が選択的に透過する
ものであればいかなるものであってもよいが、膜厚は５
００μ以下好ましくは２００μ以下である。
り、溶媒、膨潤剤などによる溶解膨潤が容易で、湿式又
は乾式法により膜あるいは多孔質膜が形成しうるもので
あればよいが、特に多孔質膜としてはセルロースアセテ
ートを素材とするものか、多孔質膜の構造コントロール
が容易で好ましい。膜の構造は酸素が選択的に透過する
ものであればいかなるものであってもよいが、膜厚は５
００μ以下好ましくは２００μ以下である。
次に本発明に使用するプラスチックチューブは、水や電
解質を通さず酸素透過性を有するものであれば何であっ
てもよく、テフロン、ポリエチレン、ポリフロピレン、
ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン等が使用できる。該
チ）−ブの膜壁の厚さは、酸素透過性を勘案して決定す
るが通常１０−１００μであり、外径はできろかぎり細
い方が望ましい。又内径は隘陽両惨の太さを基準に決め
られる。
解質を通さず酸素透過性を有するものであれば何であっ
てもよく、テフロン、ポリエチレン、ポリフロピレン、
ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン等が使用できる。該
チ）−ブの膜壁の厚さは、酸素透過性を勘案して決定す
るが通常１０−１００μであり、外径はできろかぎり細
い方が望ましい。又内径は隘陽両惨の太さを基準に決め
られる。
陰極は、金、白金、イリジウム等の貴金属。
陽極は、銀／塩化銀電極、 ＨＰ／Ｈ□ω、ｉｔ極あ
るいは銀等が通常５０〜２００μ程度の細線として用い
られる。これらの電極の被覆材は、７″フロン、ウレタ
ン、エポキシ、ポリエステル、ポリエチレン等いかなる
ものでもよいが、金属との接着を考慮するとエポキシ樹
脂が好ましい。
るいは銀等が通常５０〜２００μ程度の細線として用い
られる。これらの電極の被覆材は、７″フロン、ウレタ
ン、エポキシ、ポリエステル、ポリエチレン等いかなる
ものでもよいが、金属との接着を考慮するとエポキシ樹
脂が好ましい。
電解液は、１モルのＫＣｅ、０．１５〜１モルのＮａｃ
ｅ等さらにこれと緩衝液、粘剤と組合せ便用する。プラ
スチックチューブの先端あるいはその他の開口部分は最
終的にシールされるが。
ｅ等さらにこれと緩衝液、粘剤と組合せ便用する。プラ
スチックチューブの先端あるいはその他の開口部分は最
終的にシールされるが。
中に電解液水溶液が入っていることを考慮してシリコン
樹脂、エポキシ樹脂等が使用される。
樹脂、エポキシ樹脂等が使用される。
特にアセトキシ基を含んだポリシロキサ／ゴムは、耐水
性、耐久性の面で優れている。
性、耐久性の面で優れている。
次に実施例により本発明複合電極の効果を説明する。
実施例
内径４００μ、肉厚１００μ、外径６００μ。
長さ２００ｍのポリエチレンからなるチュー７゜に長さ
３５０ｍ、直径１００μで先端から７０断端面を電極感
応面とする陰極を入れ、これにＩＭ−ＫＣｌ とトリ
ス−緩衝液でＰＨ９に調整し少量のグリセリンで粘性を
持たせた電解液を入れ、チューブ先端部を一液シリコン
シーリング剤で閉じた。次いでチューブ先端から２００
ｍｍの他端を上記シリコンシーリング剤で閉じろと同
時に両電極を夫々固定して複合電極Ａを形成した。
３５０ｍ、直径１００μで先端から７０断端面を電極感
応面とする陰極を入れ、これにＩＭ−ＫＣｌ とトリ
ス−緩衝液でＰＨ９に調整し少量のグリセリンで粘性を
持たせた電解液を入れ、チューブ先端部を一液シリコン
シーリング剤で閉じた。次いでチューブ先端から２００
ｍｍの他端を上記シリコンシーリング剤で閉じろと同
時に両電極を夫々固定して複合電極Ａを形成した。
アセチル含量４２％以上のセルロースアセテートを９８
％ギ酸に固形分濃度５％になるように溶解し均一溶液と
し、常温で３０日間熟成した。これを上記のエポキシ変
性ウレタンで被覆した直径８０μの白金線の断端面感応
部に付着させた後、速かに５０℃のイオン交換水中に浸
漬、脱溶媒して多孔質腰を形成させた。この操作を３回
繰り返した後、室温で乾燥し、１８０℃の熱風乾燥器で
約２分間処理した。その結果白金線先端に厚さ２５μの
膜が形成された。この膜付白金線を陰極として、上記と
同様にして複合電極Ｂを形成した。さらに市販の複合型
電極（陰極面１００μφｘ５ｉｎ）Ｃを対照として表に
於て０．増加Ｔ、。とは電極を被検液に浸漬したとき、
電解電流が増加して飽和し安定電解電流値を示すが、こ
の電流値の９０％に１で達するに要する時間であり、又
０２減少Ｔ、。とは酸素分圧の低い生食水中へ電極を浸
漬した時。
％ギ酸に固形分濃度５％になるように溶解し均一溶液と
し、常温で３０日間熟成した。これを上記のエポキシ変
性ウレタンで被覆した直径８０μの白金線の断端面感応
部に付着させた後、速かに５０℃のイオン交換水中に浸
漬、脱溶媒して多孔質腰を形成させた。この操作を３回
繰り返した後、室温で乾燥し、１８０℃の熱風乾燥器で
約２分間処理した。その結果白金線先端に厚さ２５μの
膜が形成された。この膜付白金線を陰極として、上記と
同様にして複合電極Ｂを形成した。さらに市販の複合型
電極（陰極面１００μφｘ５ｉｎ）Ｃを対照として表に
於て０．増加Ｔ、。とは電極を被検液に浸漬したとき、
電解電流が増加して飽和し安定電解電流値を示すが、こ
の電流値の９０％に１で達するに要する時間であり、又
０２減少Ｔ、。とは酸素分圧の低い生食水中へ電極を浸
漬した時。
電解電流が減少し、ある値で一定値を示すが。
その一定値の９０チにまで達する時間を示す。
表から明らかなように２本発明の電極Ｂは他の電極に比
べ電解電流値は低いが、安定測定時間が長く顕著な耐久
性を示すものであることがわかる。
べ電解電流値は低いが、安定測定時間が長く顕著な耐久
性を示すものであることがわかる。
表
図は本発明の複合電極の一具体例の断面図である。
ｌ・・・・・プラスチックチューブ
２・・・・・電解液
３・・・・・陽極（不関電極）
４・・・・・陰極の被覆
５・・・・・陰極（関電極）
６・・・・・陽極の被覆
７・・・・・陰極感応部被覆膜
８・・・・・シーリング材
手続補正書
昭和３７年３月７２日
特許庁長官 島田巻縮 殿
１、事件の表示
昭和３６年特許願第１３１１１！コ号
２、＠明の名称
細分電極
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
東京都中央区京橋二丁目３番１９号
（６０３）ミ菱レイヨシ株式会社
東京都中央区京橋二丁目３番１９号
（自発補正？
（１）第ｊｊｊ第１Ｊ行目
「電解寛流極出部」とあるを「寛解電流検出部」と訂正
しまＴｏ （２） 第６頁第９付目 「とするものか」とあるを「とするものが」と訂正しま
す。 （３）第９頁第１Ｉ行目〜第１コ行巨 「０．増加Ｔ、。とは電極を被検液に浸漬したとき」と
あるを「０．増加Ｔ−とけ、ある酸素濃度の被検液から
その酸素濃度より高い酸素濃度の被検液に切り替えたと
き」と訂正しますＯ （ダ） 第９ｆｌ第１１Ｉ行目〜第７Ｓ行目「０．減少
Ｔ９とは１酸素分圧の低い生食水中へ１１１ＩｉＩを浸
漬した時」とあるを「０．減少Ｔ。 とは１ある酸素濃度の被検液からその識素讃度よう低い
暖素濃度の被検液に切ひ替えたとき」と訂正します。
しまＴｏ （２） 第６頁第９付目 「とするものか」とあるを「とするものが」と訂正しま
す。 （３）第９頁第１Ｉ行目〜第１コ行巨 「０．増加Ｔ、。とは電極を被検液に浸漬したとき」と
あるを「０．増加Ｔ−とけ、ある酸素濃度の被検液から
その酸素濃度より高い酸素濃度の被検液に切り替えたと
き」と訂正しますＯ （ダ） 第９ｆｌ第１１Ｉ行目〜第７Ｓ行目「０．減少
Ｔ９とは１酸素分圧の低い生食水中へ１１１ＩｉＩを浸
漬した時」とあるを「０．減少Ｔ。 とは１ある酸素濃度の被検液からその識素讃度よう低い
暖素濃度の被検液に切ひ替えたとき」と訂正します。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）酸素透過性を有するプラスチックチューブ内に陰陽
両極及び電解液を封入してなる酸素還元電極法による酸
素ガス測定用複合電極に於て陰極感応部を高分子膜で被
覆したことを特徴とする複合電極。 ２）高分子膜がセルロースアセテートからなる多孔質膜
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複
合電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56154152A JPS5855750A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 複合電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56154152A JPS5855750A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 複合電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855750A true JPS5855750A (ja) | 1983-04-02 |
Family
ID=15577990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56154152A Pending JPS5855750A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 複合電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855750A (ja) |
-
1981
- 1981-09-29 JP JP56154152A patent/JPS5855750A/ja active Pending
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