JPS5916829Y2 - ｐＨ等測定用電極装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はｐＨ等測定用電極装置の改良に関し、特にイオ
ン濃度が極めて低い溶液のｐＨ等を測定する場合に有効
な電極装置に関する。

従来、ボイラー水等のイオン濃度が極めて低く、普通純
水と称せられる領域の低イオン濃度溶液のｐＨを測定す
る場合、第１図に示すように、セルａ内に被検液流入口
す側より流出口Ｃ側に向けて順次ガラス電極ｄ、比較電
極ｅ、温度補償電極ｆを挿入、配設した装置を用い、前
記流入口すより流入した被検液ｇのｐＨを測定すること
が行なわれている（なお、第１図においてｈは比較電極
ｅの液絡部、ｉはセルａ内に設けた液絡部挿入溝、ｊは
ドレン管、ｋはロートである）。

しかるに、第１図に示すようなｐＨ測定電極装置は、単
能形の３本の電極ｄ、ｅ、ｆを並列配置するので設置ス
ペースを取る等の問題があり、このため設置スペースを
取らず、取扱いの簡単なガラス電極・比較電極・温度補
償電極を一体化した複合電極の使用が望まれている。

しかしながら従来、この種の複合電極を高イオン濃度溶
液のｐＨ測定に用いた例はあるが、低イオン濃度溶液の
ｐＨ測定用電極として使用することは行なわれていない
。

それは、複合電極では一般に比較電極の液絡部がガラス
電極膜に近接しているため、液絡部から流出する塩化カ
リウム液等の内部液がガラス電極膜面に直接触れ、この
ために低導電率の被検液のｐＨを測定する場合、その測
定用値に不安定な指示を与えるからである（塩化カリウ
ムは中性塩であるため、その溶液のｐＨ値は７付近であ
ると誤解されているが、実際には、塩化カリウム溶液の
ｐＨ指示値は塩化カリウム濃度によって多少の変動はあ
るが５．９前後であり、このため液絡部から流出した塩
化カリウムがガラス電極膜面に触れるとｐＨ指示に不安
定さを与えるものである）。

この場合、複合電極としてガラス電極膜面と比較電極の
液絡部とを所定距離引き離し、ガラス電極膜面に対する
流出塩化カリウム液の影響をなくすようにしたものを用
いることも考えられるが、純水もしくはこれに近い低導
電率の被検液のｐＨを測定する場合には、液絡部とガラ
ス電極膜面の電気的導通が極端に低下するため、同様に
ｐＨ指示不安定の原因となる。

本考案は上記事情を改善するためになされたもので、そ
の目的とするところは、ガラス電極と比較電極が一体化
されてなる複合電極を用いて被検液のｐＨ等を測定する
場合、非常に安定した指示を与え、高イオン濃度溶液に
ついては勿論、特に低イオン濃度溶液のｐＨ等を連続的
に測定する場合に有効であると共に、構造が簡単で取扱
いが容易であり、かつ安価に製作できる電極装置を提供
するものである。

以下、本考案の一実施例につき第２図乃至第５図を参照
して説明する。

図中１は合成樹脂もしくは金属により形成された流通形
のセルで、下端面が閉塞された円筒状に形成されている
。

このセル１の下端壁２はぼ中央部は開口され、その外側
開口周縁に流量調節弁３を介して被検液流入管４を接続
した管状の入口部５が一体に突設されていると共に、上
記セル１の上側部所定個所が開口され、その開口部に管
状の出口部６が一体に突設されている。

なお、セル１の内径は比較的大きく形成され、このセル
１内に流入する被検液の流れの速度が小さくなるように
なっている。

７は被検液分配体で、短軸円柱状の頭体８の下端面はぼ
中央部に管体９を一体に突設してなり、この管体９を上
記セル１の入口部５内にその内部側から嵌挿し、頭体８
の下端面を本体１の下端壁２内面に当接することにより
セル１に固定しである。

上記分配体７には、上記管体９の下端面から頭体８の軸
方向はぼ中間部まで連続する被検液流路１０が軸方向に
沿って形成されていると共に、頭体８内にこの流路１０
と連通して所定数の水平流路１１が径方向に沿って互に
ほぼ等間隔ずつ離間し、放射状となって形成されており
、上記流路１０に流入してくる被検液が次いで水平流路
１１を流れ、セル１内に径方向に沿って導入されるよう
になっており、これによって流入する被検液が後述する
複合電極１２のガラス電極膜部１３に直線的に流れて当
ることが防止されている。

上記セル１には、その上端開口部を閉塞して蓋状体１４
が取り付けられており、この蓋状体１４の土壁はぼ中央
部に形成された複合電極挿入孔（図示せず）に上記複合
電極１２がそのほぼ下半分をセル１内に突出させた状態
において液密に嵌挿、固定されている。

この複合電極１２はガラス電極、比較電極、温度補償電
極が一体化されているもので、第３図に示すようにその
内部にガラス電極室１５と比較電極室１６とが互に隔絶
して設けられ、かつ比較電極室１６内に温度補償素子１
７が挿入された公知構成のものであり、上記セル１内に
突出する複合電極１２の下端にガラス電極膜部１３が露
呈していると共に、その上方所定個所に比較電極の液絡
部１８が形成され、被検液の流動方向に対して上流側に
ガラス電極膜部１３、下流側に液絡部１８が位置してい
る。

上記複合電極１２のガラス電極膜部１３と液絡部１８と
の間には、はぼ中央部に嵌挿用孔１９が穿設されかつＯ
リング２０がこの孔１９の内周壁に周方向に沿って形成
された溝２１内に嵌合されてなる円形状の遮断板２２が
上記孔１９に複合電極１２を液密に嵌挿することにより
取り付けられており、この遮断板２２によってガラス電
極膜部１３と液絡部１８との間の直接の被検液の流通が
遮断されている。

また、上記ガラス電極膜部１３の下方（上流側）には、
上記遮断板２２と所定間隔を置いて円形状の上流側仕切
板２３が配設されており、ガラス電極膜部１３がこれら
画板２２．２３間のほぼ中央部に位置している。

この仕切板２３は上記遮断板２２の外周縁側に上下に突
出して取付けられた支持柱２４．２４の下端に固定され
ており、またこの仕切板２３のほは沖央部に流通孔２５
が穿設されて、被検液が上記画板２２．２３間に形成さ
れたガラス電極膜部保護室２６内にその開放された側方
から流入すると共に上記流通孔２５からも流入するよう
になつでいる。

更に、上記複合電極１２には上記液絡部１８の上方位置
に遮断板２２と所定の間隔をおいてこの遮断板２２とほ
ぼ同形状で上記支持柱２４．２４の上端に固定された下
流側円形仕切板２７が取り付けられており、これら画板
２２．２７間に側方が開放された液絡部保護室２８が形
成されている。

上記のように構成されたｐＨ測定用電極装置は、被検液
の所定の流路にこの被検液が流入管４を通ってセル１内
に流入し、次いで流出部６より外部に流出するように取
り付けて使用するものであり、これによりセル１内を流
れる被検液のｐＨが測定されるものである。

この場合、被検液は流入管４より流路１０を流れた後、
水平流路１１を通って径方向（下から上へと流れる被検
液の流動方向に対して直角方向）にほぼ均等に分配され
てセル１内の下端に導入されるので、セル１内での被検
液の対流が軽減されると共に、各板２２，２３．２７の
配設により、被検液はこれら板２２，２３．２７外周面
とセル１内壁との間の隙間２９（室２６．２８の側方）
をゆるやかに層流的に流れる。

特に、上記実施例においてはセル１の内径が比較的大き
く形成されて被検液の流れの速度が小さくなるようにな
っているため、流量調節弁３を適当に調節することによ
り、乱流条件の起こり得ない低流速が容易に実現され、
被検液の流れを容易にセル１内周壁に沿うゆるやかな層
流とすることができる。

かつ、複合電極１２のガラス電極膜部１３と液絡部１８
との間に遮断板２２が取を付けられていると共に、ガラ
ス電極膜部１３の下方に上流側仕切板２３、液絡部１８
の上方に下流側仕切板２７がそれぞれ配設され、上記遮
断板２２と側仕切板２３．２７との間に形成された保護
室２６及び２８に対し、被検液がそれぞれその側方から
流入、流出するため、これら室２６．２８内に液の乱れ
が生じ難い。

また、ガラス電極膜保護室２６内には上流側仕切板２３
の流通孔２５からも被検液が流入してくるが、被検液は
水平流路１１より横方向にほぼ均等に分配され、低速と
なって流入してくるので、これによっても液も乱れは生
じ難いものである。

このため、ガラス電極膜部１３及び液絡部１８はそれぞ
れ液の乱れのない上記保護室２６及び２８内にあって保
護される。

またこの場合、ガラス電極膜部保護室２６内には、上述
したようにガラス電極膜部１３の直下に形成された流通
孔２５より被検液が流入してくるので、ガラス電極膜部
１３の膜面に常に新しい被検液が接触する。

更に、ガラス電極膜部１３と液絡部１８との間に遮断板
２２が配設されて、これらの間の直接的な被検液の相互
流通が遮断されていると共に、液絡部１８はガラス電極
膜部１３の上方に形成され、下から上に流れる被検液の
流動方向に対して下流側に位置しているので、液絡部１
８から流出する塩化カリウム溶液等の内部液が上記ガラ
ス電極膜保護室２６内に流入し、ガラス電極膜１３に接
触することがない。

かつ、遮断板２２と複合電極１２との間にはＯリング２
０が介装されているので、塩化カリウム溶液等が複合電
極１２の外壁面を伝ってガラス電極膜保護室２６内に落
下、流入する如き不都合も生じない。

また更に、液絡部１８はその上下に遮断板２２、仕切板
２７が配設され、被検液の直接的な流れにさらされるこ
とがなく、液の乱れのない保護室２８に保護されるので
、液絡部１８から流出する塩化カリウム溶液等の内部液
は流れの乱れによる影響を受けず、室２８の中心部から
側方に向うに従って漸次その濃度が低くなり、室２８の
側方を流れる被検液と滑らかにかつ静かに接流し、従っ
て、被検液と共に直ちに逸散することがなく、液絡部１
８付近は常に電導度の高い塩化カリウム溶液等で覆われ
る。

このため、イオン濃度の小さい溶液のｐＨを測定する場
合においても、液絡部１８付近がイオン濃度の小さい溶
液で覆われて流動電位を発生することがない。

従って、このようにガラス電極膜部１３及び液絡部１８
付近における被検液の流れに乱れが生じ難く、ガラス電
極膜部１３に新しい液が良好に接触すると共に、ガラス
電極膜部１３に液絡部１８からの塩化カリウム溶液等の
内部液が流れてくることが確実に防止され、かつ液絡部
１８付近は常に電導度の高い塩化カリウム溶液等で覆わ
れるので、ボイラー水等の非常に低イオン濃度溶液のｐ
Ｈを連続的に測定する場合においても、非常に指示が安
定し、正確かつ安定な測定値を与える。

例えば、第４図は上述した実施例に係る電極装置を用い
て導電率約０．４μσ／ｃｍのイオン交換水のｐＨを連
続的に測定した場合のグラフであり、第５図は従来の複
合電極をそのままセル１内に配設して同様にｐＨ測定を
行った場合のグラフである（図中Ａ、Ａ’は導電率指示
、Ｂ、Ｂ’はｐＨ指示を示す）が、これらの結果より本
考案による電極装置が非常に安定した導電率指示、ｐＨ
指示を与えることが知見される。

なお、上記実施例において、上流側仕切板２３の流通孔
２５を複数個設けることもでき、場合により流通孔２５
の形成を省略することもできる。

また、分配体７も上記実施例に限定されず、同等の構成
のものに置き換えることができると共に、被検液のセル
１内への流れの位置により適宜その構成を変更もしくは
省略可能である。

更に、遮断板２２と複合電極１２との間にＯリング２０
を介装したが、これに限られることはない。

なおまた複合電極として温度補償素子を挿入しないもの
も使用できる。

その他の構成についても本考案の要旨を逸脱しない範囲
で種々変更して差支えない。

以上説明したように、本考案は複合電極にそのガラス電
極膜部と液絡部との間に存してこれらガラス電極膜部と
液絡部との間の液の直接的な流通を遮断する遮断板を設
けると共に、上記液絡部より被検液の流れに対し下流側
に存して下流側仕切板を設け、上記遮断板と仕切板との
間に液の流れの乱れが生じ難い液絡部保護室を形成した
ので、液絡部からの塩化カリウム溶液等の内部液がガラ
ス電極膜部に接触することがなく、がつ液絡部付近は確
実に電導度の高い塩化カリウム溶液等で覆われ、従って
例えば、ｌμσ／ｃｍ以下特に１μσ／ｃｍ以下という
非常に導電率の低い低イオン濃度溶液のｐＨ等の測定を
行なう場合でも安定した指示を与える。

また、遮断板、仕切板を複合電極に取り付けたことによ
り、電極が保護され、破損等が防止されると共に、本考
案は構造が簡単で取扱いが容易であり、かつ安価に製作
できる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電極装置を示す一部を断面とした側面図
、第２図は本考案の一実施例を示す一部を断面とした側
面図、第３図は本考案に用いる複合電極の一例を示す概
略拡大断面図、第４図は同側に係る電極装置を用いてｐ
Ｈ測定を行った場合の結果を示すグラフ、第５図は従来
の複合電極をそのまま用いてｐＨ測定を行った場合の結
果を示すグラフである。 １・・・・・・セル、４・・・・・・被検液流入管、７
・・・・・・被検液分配体、１２・・・・・・複合電極
、１３・・・・・・ガラス電極膜部、１８・・・・・・
液絡部、２２・・・・・・遮断板、２３・・・・・・上
流側仕切板、２６・・・・・・ガラス電極膜部保護室、
２７・・・・・・下流側仕切板、２８・・・・・・液絡
部保護室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １．ガラス電極と比較電極とが一体化されかつガラス電
   極のガラス電極膜部１３の上方に比較電極の液絡部１８
   が形成された複合電極１２を被検液が下部側から流入し
   てその内部を上昇した後上部側から流出するようにした
   流通形セル１に挿入してなるｐＨ等測定用電極装置にお
   いて、上記カ゛゛ラス電極膜部１３と液絡部１８との間
   にこれらの間の被検液の直接的な流通を遮断する遮断板
   ２２を設けると共に、上記液絡部１８より被検液の流れ
   に対し下流側に存して下流側仕切板２７を設け、上記遮
   断板２２と仕切板２７との間に側方が開口された液絡部
   保護室２８を形成したことを特徴とするｐＨ等測定用電
   極装置。 ２、ガラス電極膜部１３より被検液の流れに対し上流側
   に存して上流側仕切板２３を設け、遮断板とこの仕切板
   ２３との間に側方が開口されたガラス電極膜部保護室２
   ６を形成した実用新案登録請求の範囲第１項記載の電極
   装置。 ３、上流側仕切板２３に被検液流通孔２５を穿設した実
   用新案登録請求の範囲第２項記載の電極装置。 ４、セル１内に被検液を上流側仕切板２３の径方向に沿
   って分配流入させる被検液分配体７を配設した実用新案
   登録請求の範囲第２項又は第３項記載の電極装置。