JPS59182357A - Ion sensor - Google Patents

Ion sensor

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JPS59182357A
JPS59182357A JP58057515A JP5751583A JPS59182357A JP S59182357 A JPS59182357 A JP S59182357A JP 58057515 A JP58057515 A JP 58057515A JP 5751583 A JP5751583 A JP 5751583A JP S59182357 A JPS59182357 A JP S59182357A
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JP
Japan
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ion
membrane
ion sensor
electrode
sensitive
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Pending
Application number
JP58057515A
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Japanese (ja)
Inventor
Shotaro Oka
正太郎 岡
Osamu Tawara
修 田原
Takumi Maeda
拓巳 前田
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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Publication date
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Publication of JPS59182357A publication Critical patent/JPS59182357A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/333Ion-selective electrodes or membranes
    • G01N27/3335Ion-selective electrodes or membranes the membrane containing at least one organic component

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Abstract

PURPOSE:To obtain an ion sensor having excellent durability by constituting an ion sensitive membrane of a thin plasma polymerized high polymer film incorporated therein with an ion exchange group. CONSTITUTION:A silver electrode plate 14 is set in a vacuum vessel, and is subjected to glow discharge in a chloromethyl styrene atmosphere to form a thin plasma polymerized film of chloromethyl styrene in the central part on the one side of the electrode 14. Such electrode is immersed in a dehydrated triethyl amine to convert the chloromethyl group to a quaternary ammonium. The rear side and edge of the electrode are then masked with silicone rubber 15, so that the base surface of the silver and a liquid to be detected do not contact with each other in the stage of measurement. The ion sensitive membrane 6a constituted in such a way consists of the high polymer membrane having a high degree of crosslinking and high density and high adhesion to the base material of an ion sensor and therefore the membrane has high durability with less adsorptivity of protein, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、イオンセンサーに関する。[Detailed description of the invention] (b) Industrial application field The present invention relates to an ion sensor.

さらに詳しくは、簡便にかつ安定した品質で製造でき、
ことにコーチイツトワイヤー型のイオン選択性室rj(
以下、CW−工SK)や電界効果トランジスターを用い
たイオンセンサー(以下、工5−FET )などの小型
のイオンセンサーとして好適なイオンセンサーに関する
More specifically, it can be manufactured easily and with stable quality,
In particular, the ion-selective chamber rj of the coachite wire type (
The present invention relates to an ion sensor suitable as a small ion sensor such as a CW-SK) or an ion sensor using a field effect transistor (hereinafter referred to as a 5-FET).

(ロ)従来技術 従来から、一般試料や生体試料中の各種溶解成分の分析
に電気化学的な測定方法が行なわれており、各種イオン
に感応する種々のイオンセンサーが知られている。  
しかし、これらのイオンセンサーには種々の問題点があ
った。
(B) Prior Art Conventionally, electrochemical measurement methods have been used to analyze various dissolved components in general samples and biological samples, and various ion sensors sensitive to various ions are known.
However, these ion sensors had various problems.

すなわち、例えば塩素イオンセンサーについて述べれば
、従来の代表的な塩素イオンセンサーとしては、Ag/
AgO/ 系の固体電極やそのAg0A’をシリコンゴ
ム等のマトリックスと混合して膜電極とした固体電極を
用いた塩素イオン選択性電極があるが、これらは蛋白質
等の生体内有機物による汚染が大きいという欠点を持つ
。 また液体イオン交換体を用いた塩素イオン選択性電
極もあげられるがこれは液膜であるという点で非実用的
である。 これに対し、イオン感応物質としてイオン交
換膜を用いた塩素イオン選択性電極は上記電極のもつ欠
点は改善されておりすぐれた特性を有する。 しかし、
これらの膜はイオン交換樹脂から薄膜状に切り出し又は
成形して、内部極を有する第1図のごときイオン選択性
電極(図中、(1)はイオン交換膜、(2)は内部極、
(3)は内部液絡溶液、(4)は電極筒、(5)はリー
ド線をそれぞれ示す)のように装着して使用することは
できても金属電極に直接イオン感応膜を被覆形成したa
W−工SEのごときイオンセンサーに適用することは困
難であり、これ以外にイオンセンサーの基体の感応面と
してよく用いられるガラス等の固体表面に形成させるこ
とも困難であった。 すなわちイオン交換膜をかような
固体表面に形成させるためにはイオン交換樹脂を溶媒に
溶解して塗布するなどの操作が必要であるがこの場合充
分な密着性が得られず耐久性のあるイオン交換膜の形成
が困難であり、さらに膜厚の制御も困難で安定した特性
を有するイオンセンサーを得ることができなかった。
In other words, if we talk about chloride ion sensors, for example, Ag/
There are chlorine ion selective electrodes that use AgO/ system solid electrodes and solid electrodes made by mixing Ag0A' with a matrix such as silicone rubber and using them as membrane electrodes, but these are highly contaminated by organic matter in living organisms such as proteins. It has the disadvantage of Another example is a chloride ion selective electrode using a liquid ion exchanger, but this is impractical because it is a liquid membrane. On the other hand, a chloride ion selective electrode using an ion exchange membrane as an ion sensitive material has improved characteristics and has improved the drawbacks of the above electrodes. but,
These membranes are cut out or molded into thin films from ion exchange resin to form an ion-selective electrode as shown in Figure 1 having an internal electrode (in the figure, (1) is the ion exchange membrane, (2) is the internal electrode,
(3) shows the internal liquid junction solution, (4) shows the electrode tube, and (5) shows the lead wire), but the ion-sensitive membrane is directly coated on the metal electrode. a
It is difficult to apply it to an ion sensor such as W-SE, and it is also difficult to form it on a solid surface such as glass, which is often used as a sensitive surface of the substrate of an ion sensor. In other words, in order to form an ion exchange membrane on such a solid surface, operations such as dissolving the ion exchange resin in a solvent and applying it are necessary, but in this case, sufficient adhesion cannot be obtained and durable ion It was difficult to form an exchange membrane, and it was also difficult to control the membrane thickness, making it impossible to obtain an ion sensor with stable characteristics.

一方、最近、電界効果型トランジスターのゲート上に酸
化タンタル等セラミックスからなるpH感応膜を被覆形
成したpH工5−FITが用いられるようになっている
が、pH感応性以外のイオン感応性を与えるためには、
この感応面上又はFETのゲート上に所望のイオン感応
膜を形成させる必要があり、この際前記と同様な問題点
を有していた。
On the other hand, recently, pH-sensitive 5-FIT, in which a pH-sensitive film made of ceramics such as tantalum oxide is coated on the gate of a field-effect transistor, has been used, but it provides ion sensitivity other than pH sensitivity. In order to
It is necessary to form a desired ion-sensitive film on this sensitive surface or on the gate of the FET, which has the same problems as described above.

(ハ)発明の目的 この発明は、前記のごとき従来の問題点に鑑みなされた
もので、高分子膜をイオン感応膜として用いてなり、簡
便にかつ安定した品質で製造でき加えて実用上の優れた
耐久性を備えたイオンセンサーを提供することを一つの
目的とするものである。
(c) Purpose of the Invention This invention was developed in view of the above-mentioned conventional problems, and uses a polymer membrane as an ion-sensitive membrane. One of the objectives is to provide an ion sensor with excellent durability.

この発明の発明者らは、プラズマ重合により固体表面上
に高度に架橋した高密度の高分子膜を密着性良く形成し
うろことに着目し鋭意研究を行なった結果、このプラズ
マ重合高分子膜を金属電極、ガラス、セラミックス等の
イオンセンサー基材の感応面に形成させると共に該高分
子膜中にイオン交換基のごときイオン感応基を導入する
ことにより、意図するイオンに充分に応答しかつ耐久性
の優れたイオンセンサー、ことに塩素イオンセンサーが
得られる事実を見出し、この発明に到達した。
The inventors of this invention focused on the possibility of forming a highly cross-linked, high-density polymer film on a solid surface with good adhesion through plasma polymerization, and as a result of intensive research, they discovered that this plasma-polymerized polymer film could be formed using plasma polymerization. By forming it on the sensitive surface of an ion sensor substrate such as a metal electrode, glass, or ceramic, and introducing an ion-sensitive group such as an ion-exchange group into the polymer membrane, it can respond sufficiently to the intended ions and be durable. This invention was achieved by discovering the fact that an excellent ion sensor, especially a chloride ion sensor, can be obtained.

に)発明の構成 かくして、この発明によれば、金属電極、ガラス膜、セ
ラミックスなどの感応面を有するイオンセンサー基材の
感応面にイオン感応膜を形成してなるイオンセンサーで
あって、イオン感応膜が、イオン交換基を導入したプラ
ズマ重合高分子膜からなることを特徴とするイオンセン
サーが提供される。
B) Structure of the Invention Thus, according to the present invention, there is provided an ion sensor in which an ion-sensitive membrane is formed on the sensitive surface of an ion sensor substrate having a sensitive surface such as a metal electrode, a glass membrane, or a ceramic. An ion sensor is provided in which the membrane is made of a plasma polymerized polymer membrane into which ion exchange groups have been introduced.

上記、イオン交換基を導入したプラズマ重合高分子膜は
、プラズマ重合高分子膜をイオンセンサー基材の感応面
に形成させた後所望のイオン交換基を化学処理により導
入することにより形成させてもよく、所望のイオン交換
基を有するモノマーを直接プラズマ重合条件に付して形
成させてもよい。 ことに、塩素イオンセンサーの場合
、導入するイオン交換基としては第四級アンモニウム基
が適当であるが、これらは■プラズマ重合高分子膜を形
成させた後これをクロルメチル化し次いで第三級アミン
を接触処理することにより導入してもよく、■クロルメ
チル基を有するモノマーを用いてプラズマ重合高分子膜
を形成させた後第三級アミンを接触処理することにより
導入してもよく■第四級アンモニウム基を有するモノマ
ーを用いて直接プラズマ重合させることにより導入して
もよい。 カチオンセンサーの場合、導入するイオン交
換基としてはスルホネート基が挙けられるが、上記と同
様にプラズマ重合膜形成後に例えば硫酸や硫酸ガスを接
触処理させて導入するか又はスルホネート基を有するモ
ノマーを用いて直接導入することにより同様に作製可能
である。
The plasma-polymerized polymer membrane into which ion-exchange groups have been introduced can be formed by forming the plasma-polymerized polymer membrane on the sensitive surface of the ion sensor substrate and then introducing the desired ion-exchange groups through chemical treatment. Often, monomers with the desired ion exchange groups may be formed directly by subjecting them to plasma polymerization conditions. In particular, in the case of a chloride ion sensor, a quaternary ammonium group is suitable as the ion exchange group to be introduced. It may be introduced by contact treatment, or it may be introduced by contact treatment with tertiary amine after forming a plasma-polymerized polymer film using a monomer having a chloromethyl group.■Quaternary ammonium They may also be introduced by direct plasma polymerization using monomers having groups. In the case of a cation sensor, a sulfonate group can be mentioned as the ion exchange group to be introduced, but in the same way as above, it can be introduced by contact treatment with sulfuric acid or sulfuric acid gas after the formation of a plasma polymerized membrane, or by using a monomer having a sulfonate group. It can also be produced in the same way by directly introducing it.

イオン交換基をプラズマ重合膜形成後に導入する場合、
プラズマ重合用のモノマーとしては、重合性官能基を有
さない化合物を用いることも可能タカ、通常、スチレン
、メチルスチレン、ジビニルベンゼン等のビニル芳香族
系化合物、並びに所望のイオン交換基に変換容易な官鉗
基を有するこれらの誘導体(例えば前記クロルメチル化
物)を用いるのが適当である。 な卦イオン交換基を予
め有するモノマーとしては−1えば、長鎖アルキルアン
モニウム塩等が可能である。 またこれらのモノマーは
2種以上用いられてもよい。
When introducing ion exchange groups after forming a plasma polymerized film,
As monomers for plasma polymerization, it is possible to use compounds that do not have polymerizable functional groups, usually vinyl aromatic compounds such as styrene, methylstyrene, divinylbenzene, etc., as well as easily converted into desired ion exchange groups. It is appropriate to use derivatives of these having a functional group (for example, the above-mentioned chloromethylated product). As the monomer having an ion exchange group in advance, for example, a long-chain alkyl ammonium salt can be used. Moreover, two or more types of these monomers may be used.

一方、この発明のイオン交換基としては、所望のイオン
に感応しうる種々のイオン交換基が挙げられ、例えば塩
素イオンセンサーを意図する場合ニハ第四級アンモニウ
ム基ことに、低級アルキル買換アンモニウムクロライド
を、カチオンセンサーを意図する場合にはスルホネート
基を導入すればよく適宜選択すればよく、これらの処理
方法は一般のイオン交換膜作製に適用される通常の湿式
処理や乾式処理等の種々の方法を適用することができる
On the other hand, the ion exchange group of the present invention includes various ion exchange groups that can be sensitive to a desired ion. For example, when a chloride ion sensor is intended, a niquaternary ammonium group, lower alkyl substituted ammonium chloride, etc. If a cation sensor is intended, a sulfonate group may be introduced and selected appropriately, and these treatment methods include various methods such as normal wet treatment and dry treatment that are applied to the production of general ion exchange membranes. can be applied.

また、プラズマ重合を行なう方法としては種々の方法が
適用でき通常、高真空下のモノマー雰囲気中にイオンセ
ンサー基材を配置し、グロー放電を行なう所謂低温プラ
ズマ重合に付すのが適しており、ことに膜の均一性や密
着性の点で低固波(数K H4以下)の放電条件を適用
することが好ましい。 この際放電時間を適宜調整する
ことによυ高分子膜の厚みを高精度で制御することがで
き品質の安定したイオン感応膜を得ることができる。
Various methods can be used to perform plasma polymerization, and it is usually appropriate to place the ion sensor substrate in a monomer atmosphere under high vacuum and subject it to so-called low-temperature plasma polymerization using glow discharge. From the viewpoint of film uniformity and adhesion, it is preferable to apply discharge conditions of low solid wave (several KH4 or less). At this time, by appropriately adjusting the discharge time, the thickness of the υ polymer membrane can be controlled with high precision, and an ion-sensitive membrane of stable quality can be obtained.

なお、この発明の感応膜の厚みは例えば工S −FET
として用いる場合には約1000〜1500Xが好まし
く、イオン電極として用いる場合には約0.01〜1μ
mが好ましい。
Incidentally, the thickness of the sensitive film of the present invention is, for example, that of S-FET.
When used as an ion electrode, it is preferably about 1000 to 1500X, and when used as an ion electrode, it is about 0.01 to 1μ.
m is preferred.

イオンセンサー基材としては、金属、ガラス膜、セラミ
ックス等の固体表面をイオン感応面として備えた種々の
ものが挙げられる。 例えば、白金、銀等の金属電極を
イオンセンサー基材としこれにこの発明のプラズマ重合
高分子膜を被覆形成することにより第2図に示すごとき
CW−工EIEを得ることができ(図中、(7)は金属
電極、(6)は所望のイオン交換基を導入したプラズマ
重合高分子膜を示す)、また、FITを基材としそのゲ
ート面上に同様にしてプラズマ重合高分子膜を被覆形成
することにより第3図に示すごとき所望のイオンを測定
できるイオン選択性電界効果型トランジスタ(工5−F
B’I’)を得ることができる〔図中、(9)は510
2、Si3N4等のゲート、QOはドレイン部分、α℃
はソース部分、錦はシリコン基盤を示し1、(9)、Q
O,α9及び@で電界効果型トランジスタ(FIT)を
構成する。 なお、かような工5−FETの作製は例え
ば°’ J 、Appl、 phys、 、 49.5
8(1980)、松尾正之等°°に開示された公知の方
法に準じて行なえばよい。〕。 ただし場合によっては
酸化タンタル等のpH感応膜をすでに備えたpH工S 
−NETの感応面上にプラズマ重合高分子膜を形成して
構成してもよい。
Examples of the ion sensor substrate include various materials having a solid surface such as metal, glass membrane, ceramic, etc. as an ion-sensitive surface. For example, by using a metal electrode such as platinum or silver as an ion sensor base material and coating it with the plasma polymerized polymer membrane of the present invention, a CW-EIE as shown in FIG. 2 can be obtained (in the figure, (7) is a metal electrode, and (6) is a plasma-polymerized polymer membrane into which a desired ion exchange group has been introduced). By forming an ion-selective field effect transistor (Step 5-F), it is possible to measure desired ions as shown in FIG.
B'I') can be obtained [in the figure, (9) is 510
2. Gate of Si3N4 etc., QO is drain part, α℃
1, (9), Q indicate the source part and the brocade indicates the silicon base.
O, α9 and @ constitute a field effect transistor (FIT). The fabrication of such a 5-FET is described, for example, in °' J, Appl, phys, 49.5.
8 (1980) and Masayuki Matsuo et al. °°. ]. However, in some cases, pH-sensitive membranes such as tantalum oxide or other pH-sensitive membranes may be used.
- A plasma-polymerized polymer film may be formed on the sensitive surface of the NET.

さらに第4図に示すようにガラス膜αJを感応面に有し
内部極を備えたタイプのイオンセンサー基材を用いてイ
オン選択性電極としてもよく、その他種々のイオンセン
サー基材を適用することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 4, an ion sensor substrate having a glass membrane αJ on the sensitive surface and an internal electrode may be used as an ion-selective electrode, and various other ion sensor substrates may also be used. I can do it.

このようにして得られたこの発明のイオンセンサーはそ
のイオン感応膜が、架橋度の高く高密度でかつイオンセ
ンサー基材への密着性が優れた高分子膜から構成されて
いるため耐久性が優れたものであり、蛋白質等による汚
染もほとんど生じることはない。 さらにその応答性も
良好である。
The ion sensor of the present invention thus obtained has durability because its ion-sensitive membrane is composed of a polymer membrane with a high degree of crosslinking, high density, and excellent adhesion to the ion sensor substrate. It is an excellent product, and contamination with proteins and the like hardly occurs. Furthermore, its responsiveness is also good.

従って、塩素イオン等の種々のイオン測定用のセンサー
として有用であり、ことに製造が簡便でかつ品質の再現
性が優れているためOf−工SEやl5−FET等の小
型のセンサーとして有用である。
Therefore, it is useful as a sensor for measuring various ions such as chloride ions, and is especially useful as a small sensor such as Of-Engineering SE and 15-FET because it is easy to manufacture and has excellent quality reproducibility. be.

飴)実施例 実施例1゜ 放電極を有する真空容器中に銀電極板(5×1run 
)をセットし、約9.8 torrまで減圧し、次いで
真空容器に延設されているモノマー導入管よ、す、クロ
ルメチルスチレンを導入しモノマー蒸気1torrの雰
囲気下でグロー放電(I KH2,50mA。
candy) Examples Example 1゜A silver electrode plate (5 x 1 run) was placed in a vacuum container with a discharge electrode.
), the pressure was reduced to approximately 9.8 torr, and then chloromethylstyrene was introduced through the monomer inlet tube extending into the vacuum vessel, and a glow discharge (I KH2, 50mA) was generated in an atmosphere of 1 torr of monomer vapor. .

600V)を行ない、上記銀電極の片面の中央部にクロ
ルメチルスチレンのプラズマ重合高分子薄膜を形成した
。 この銀電極を取りはずし、脱水トリエチルアミン中
に室温下15時間浸漬することによりクロルメチル基を
第四級アンモニウム化した。 次いでこの電極の裏面及
びエツジをシリコンゴム(信越シリコンK]1C445
T)でマスキングして測定時に銀の地肌と被検液とが接
触しないように構成することによp、第5図のごとき、
小型の塩素イオンセンサーを得た。 なお、図中、C4
)は銀電極、19はシリコンゴム層3、(6a)は第4
級アンモニウム基が導入されたプラズマ重合ポリスチレ
ン薄膜を示す。
600 V) to form a plasma-polymerized polymer thin film of chloromethylstyrene at the center of one side of the silver electrode. The silver electrode was removed and immersed in dehydrated triethylamine for 15 hours at room temperature to convert the chloromethyl group into quaternary ammonium. Next, the back side and edges of this electrode were coated with silicone rubber (Shin-Etsu Silicon K) 1C445.
By masking with T) to prevent contact between the silver background and the test liquid during measurement, as shown in Figure 5,
A small chlorine ion sensor was obtained. In addition, in the figure, C4
) is the silver electrode, 19 is the silicone rubber layer 3, (6a) is the fourth
This figure shows a plasma-polymerized polystyrene thin film into which grade ammonium groups have been introduced.

このイオンセンサーを用い、塩化ナトリウム水溶液(#
度10°〜10′−5N120℃、Na(!Jは試薬特
級使用、水は脱イオン水を蒸留したものを用いた)を試
料として応答性を調べた結果を第6図に示す。 なお、
比較電極としては、内部極としてAg/Ag、C1、内
部液絡溶液として飽和塩化カリウム水溶液を用いる参照
電極を用いた。
Using this ion sensor, a sodium chloride aqueous solution (#
Figure 6 shows the results of investigating the responsiveness using Na as a sample (!J is a special grade reagent and water is distilled deionized water) at 120°C and 10° to 10'-5N. In addition,
As a comparison electrode, a reference electrode using Ag/Ag, C1 as an internal electrode and a saturated potassium chloride aqueous solution as an internal liquid junction solution was used.

このように塩素イオン濃度10’〜1O−1モルの節回
において良好な直線性が得られ、その傾きは52 mV
/decacLe (20℃、理論値58.1 mV/
aecacLe  )であツタ。
In this way, good linearity was obtained in the chlorine ion concentration range of 10' to 1O-1 mol, and the slope was 52 mV.
/decacLe (20℃, theoretical value 58.1 mV/
aecacLe) and ivy.

また上記塩素イオンセンサーによる各種妨害物質に対す
る選択係数(Kcj’−i値)を求めた結果を下表に示
す。 なお、妨害イオン濃度はlXl0”−”Nに固定
し、混合溶液法によって求めた。
Further, the results of determining the selection coefficients (Kcj'-i values) for various interfering substances by the chlorine ion sensor are shown in the table below. Note that the interfering ion concentration was fixed at 1X10''-''N and determined by the mixed solution method.

また、上記塩素イオンセンサーを2ケ月間水に浸漬して
おいたが、感応膜の剥離は見られず応答性も浸漬前と変
わらなかった。
Further, although the above chlorine ion sensor was immersed in water for two months, no peeling of the sensitive membrane was observed and the responsiveness was unchanged from before immersion.

実施例2゜ クロルメチルスチレンの代わりにスチレンを用いる以外
、実施例1と同様にして銀電極にプラズマ重合高分子薄
膜を形成させ、これを、クロルメチルエーテル、 At
(313及びテトラクロルエタンの混合液に浸漬してク
ロルメチル基を導入し、さらに脱水トリエチルアミン中
で前記と同様に処理することによって第四級アンモニウ
ム基が導入され、同様な塩素イオンセンサーが得られた
Example 2 A plasma-polymerized polymer thin film was formed on a silver electrode in the same manner as in Example 1 except that styrene was used instead of chloromethylstyrene.
(A chloromethyl group was introduced by immersion in a mixed solution of 313 and tetrachloroethane, and a quaternary ammonium group was introduced by further treatment in dehydrated triethylamine in the same manner as above, and a similar chloride ion sensor was obtained. .

(へ)発明の効果 以上の説明から理解されるように、この発明のイオンセ
ンサーは実用上の優れた耐久性を備えたものでありかつ
蛋白質等の吸着性も少なく、種々の用途に有用である。
(f) Effects of the Invention As can be understood from the above explanation, the ion sensor of the present invention has excellent practical durability and has low adsorption of proteins, etc., and is useful for a variety of applications. be.

 ことにそのイオン感応膜の形成に塗布処理を必要とせ
ず簡便にかつ品質の再現性良く行なえるため、CW−工
SEや工5−PET等の小型や超小型のイオンセンサー
ことに塩素イオンセンサーとして有用である。
In particular, the formation of the ion-sensitive membrane does not require coating treatment and can be easily performed with good quality reproducibility, so it is suitable for small and ultra-small ion sensors such as CW-SE and 5-PET, as well as chloride ion sensors. It is useful as

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

第1図は、イオン交換膜を用いた従来のイオン選択性電
極を例示する構成説明図、第2図〜第4図はそれぞれこ
の発明のイオンセンサーを例示する構成説明図、第5図
ピ)、(ロ)は、この発明の他のイオンセンサーを示す
もので、(イ)は平面図で(O)は縦断面区、第6図は
、第5図のイオンセンサーを用いたイオン応答性を示す
グラフである。 (1)・・・イオン交換膜、  (2)・・・内部極、
(3)・・・内部液絡溶液、  (4)・・・電極筒、
(5)・・・リード線、 (6)・・・プラズマ重合高
分子膜、(7)・・・金属電極、    (9)・・・
ゲート、αO・・・ドレイン部分、  0ト・・ソース
部分、0・・・シリコン基盤、  α3・・・ガラス膜
、α局・・・銀電極、(151・・・シリコンゴム層、
(6a)・・・プラズマ重合ポリスチレン薄膜。 第7図 第2図
Fig. 1 is a structural diagram illustrating a conventional ion-selective electrode using an ion exchange membrane, Figs. 2 to 4 are structural diagrams illustrating the ion sensor of the present invention, and Fig. 5 P). , (B) show another ion sensor of the present invention, (A) is a plan view, (O) is a longitudinal section, and FIG. 6 shows ion responsiveness using the ion sensor of FIG. This is a graph showing. (1)...Ion exchange membrane, (2)...Inner electrode,
(3)... Internal liquid junction solution, (4)... Electrode tube,
(5)... Lead wire, (6)... Plasma polymerized polymer membrane, (7)... Metal electrode, (9)...
Gate, αO...drain part, 0t...source part, 0...silicon base, α3...glass film, α station...silver electrode, (151...silicon rubber layer,
(6a)...Plasma polymerized polystyrene thin film. Figure 7 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、金属電極、ガラス膜、セラミックスなどの感応面を
有するイオンセンサー基材の感応面にイオン感応膜を形
成してなるイオンセンサーであって、イオン感応膜が、
イオン交換基を導入したプラズマ重合高分子膜からなる
ことを特徴とするイオンセンサー。 2、イオン感応膜が、イオンセンサー基材を、モノマー
雰囲気中でプラズマ重合に付して高分子膜を形成し次い
で該高分子膜に所望のイオン交換基を導入するか、又は
所望のイオン交換基を有するモノマーの雰囲気中でプラ
ズマ重合に付すことによシ形成されてなる特許請求の範
囲第1項記載のイオンセンサー。 3、イオン感応膜が、イオンセンサー基材を、モノマー
雰囲気中でプラズマ重合に付して高分子膜を形成し次い
で該高分子膜に所望のイオン交換基を導入することによ
り形成されてなる特許請求の範囲第1項記載のイオンセ
ンサー。 4、プラズマ重合が、数KH2以下の低周波の放電条件
下で行なわれる特許請求の範囲第2項又は第3項記載の
イオンセンサー。 5、モノマーが、スチレン、メチルスチレン、ジビニル
ベンゼン又はクロルメチルスチレンである特許請求の範
囲第2項又は第3項に記載のイオンセンサー。 6、 イオン交換基が、第四級アンモニウム基である塩
素イオン測定用の特許請求の範囲第1〜3項のいずれか
に記載のイオンセンサー。
[Claims] 1. An ion sensor formed by forming an ion-sensitive membrane on the sensitive surface of an ion sensor substrate having a sensitive surface such as a metal electrode, a glass membrane, or a ceramic, the ion-sensitive membrane comprising:
An ion sensor characterized by being made of a plasma-polymerized polymer membrane into which ion exchange groups have been introduced. 2. The ion-sensitive membrane is formed by subjecting the ion sensor substrate to plasma polymerization in a monomer atmosphere to form a polymer membrane, and then introducing a desired ion exchange group into the polymer membrane, or by introducing a desired ion exchange group into the polymer membrane. The ion sensor according to claim 1, which is formed by plasma polymerization in an atmosphere of a monomer having a group. 3. A patent in which the ion-sensitive membrane is formed by subjecting an ion sensor substrate to plasma polymerization in a monomer atmosphere to form a polymer membrane, and then introducing a desired ion exchange group into the polymer membrane. The ion sensor according to claim 1. 4. The ion sensor according to claim 2 or 3, wherein the plasma polymerization is performed under low frequency discharge conditions of several KH2 or less. 5. The ion sensor according to claim 2 or 3, wherein the monomer is styrene, methylstyrene, divinylbenzene, or chloromethylstyrene. 6. The ion sensor for measuring chloride ions, wherein the ion exchange group is a quaternary ammonium group.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61170645A (en) * 1985-01-24 1986-08-01 Agency Of Ind Science & Technol Ion selective electrode consisting of chemically modified glass film
JPS61226068A (en) * 1985-03-29 1986-10-07 株式会社ブリヂストン Elastic belt mount structure of play tool
JPH0726933B2 (en) * 1985-09-06 1995-03-29 イ−ストマン コダツク カンパニ− Ion-sensitive electrochemical sensor
US6015480A (en) * 1997-01-16 2000-01-18 Dade Behring Inc. Chloride ion selective membrane electrode having improved stability and selectivity
WO2001032303A1 (en) * 1999-11-02 2001-05-10 Advanced Sensor Technologies, Inc. Batch fabrication of electrodes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61170645A (en) * 1985-01-24 1986-08-01 Agency Of Ind Science & Technol Ion selective electrode consisting of chemically modified glass film
JPS61226068A (en) * 1985-03-29 1986-10-07 株式会社ブリヂストン Elastic belt mount structure of play tool
JPH0583268B2 (en) * 1985-03-29 1993-11-25 Bridgestone Corp
JPH0726933B2 (en) * 1985-09-06 1995-03-29 イ−ストマン コダツク カンパニ− Ion-sensitive electrochemical sensor
US6015480A (en) * 1997-01-16 2000-01-18 Dade Behring Inc. Chloride ion selective membrane electrode having improved stability and selectivity
WO2001032303A1 (en) * 1999-11-02 2001-05-10 Advanced Sensor Technologies, Inc. Batch fabrication of electrodes

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