JPS6052760A - 電位差測定用の温度非依存性単棒状測定電池 - Google Patents

電位差測定用の温度非依存性単棒状測定電池

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JPS6052760A
JPS6052760A JP59126577A JP12657784A JPS6052760A JP S6052760 A JPS6052760 A JP S6052760A JP 59126577 A JP59126577 A JP 59126577A JP 12657784 A JP12657784 A JP 12657784A JP S6052760 A JPS6052760 A JP S6052760A
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JP
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derivation
measuring
casing
electrode
tubular
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JP59126577A
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ハンス・ヴエー・ビユーラー
ヘルムート・ガルスター
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PUROTON AG
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PUROTON AG
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    • 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
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/4035Combination of a single ion-sensing electrode and a single reference electrode

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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電位差測定用の温度非依存性単棒状測定電年俸
関する。
従来技術 測定電極及び参照電極を集成した、特にpH測定に使用
することのできる電位差測定用の年俸状測定電池はすで
に公知である。この種の年俸状測定電池を変化する温度
にさらす場合、一般に長時間、例えば約20分間、測定
電池のすべての部分が変化した温度に修正され、かつ参
照電極及び参照電解質からなる参照システムが導出電極
及び内部緩衝液からなる、本来測定電極を形成する導出
システムと同じ温度を示すまで待たなければならない。
両方のシステムが異なる温度を示す間は、その温度差が
誤差のある測定に導ひくので、使用可能な測定結果は得
られない。
このような誤差のある測定を回避するために、無視する
ことができる程度に小さい温度係数を有する導出システ
ム及び参照システムを使用することをこころみた。例え
ばその温度係数を無視することができるように調節した
レドックスシステムの混合物を内部緩衝液として、及び
参照電解質として使用することをこころみた。
この際、強い反応性により多数のし1ツクス/ステム、
例えば三沃化物/沃化物は複雑な構成に制限されるとい
うことが欠点である。更に、この種のし1ツクスジステ
ムにおいては参照電解質を簡単に追加することは不可能
であシ、従って、これらは追加可能な液絡を介してのみ
測定溶液と結合させることができるという欠点をも有す
る。しかしながら、参照電解質と液絡との混合をできる
だけ押さえるために、参照電解質と液絡間の内部隔膜は
比較的高い電気抵抗を示さなければならず(R>5にΩ
)、このことはp、H−メーターに適用される規格と合
わないのである。
発明が解決しようとする問題点 従って、大きな温度差の作用によっても測定の正確さは
影響を受けず、かつ温度変化におけるその応答時間が無
視可能である程度に小さい年俸状測定電池を作ることが
本発明の目的である。
問題点を解決するための手段 この目的は本発明により、特許請求の範囲第1項の特徴
部に記載された年俸状測定電池にょシ解決する。
作 用 この単棒状測定電池においては前記欠点を有するしPツ
クスジステムめ使用を回避することができ、かつこの電
池が簡単な構成を示すという利点を有する。導出システ
ム及び参照システムのこの対称な構成及び/又は配置は
簡単な方法で達せられ、個々の一定の電極材料及び/又
は電解質組成に限定されるものではない。測定溶液及び
電極間の大きな温度差においても十分な正確さで実質的
に遅滞のない測定結果が得られる。
冒頭に記載した単棒状測定電池の有利な実施態様は特許
請求の範囲第2項から第11項までに記載されている。
特許請求の範囲第2項による実施態様に相応する導出シ
ステム及び参照システムの熱的対称構成は例えば特許請
求の範囲第3項に従って導出システム及び参照システム
が同じ塩素イオン活性を有している場合に達せられる。
この対称構成は、例えばAg/A9cll電極及び内部
緩衝液として緩衝した3モルKCl溶液から構成されて
いる導出システム、及び同様にAy7*&ql電極及び
参照電解質として3モルKCl溶液から構成されている
参照システムを使用し、かつ導出電極及び参照電極は同
じ幾可学的寸法を有することによシ達せられる。同様に
A97AgCl電極及び内部緩衝液として部分的に有機
の、緩衝したKC1溶液から構成されている導出システ
ムも好適であ゛る。この有機溶剤は水と混和性でなけれ
ばならない。KCl濃度はこの導出システムの電圧の温
度係数が参照システムの電圧の温度係数に相当するよう
に選択する。特に良好な結果は例4に記載した発明の実
施態様で得られ、ここでは少なくとも1種の多価アルコ
ールを含有する部分的に水性の内部緩衝液が使用されて
いる。このだめの好適な多価アルコールはグリセリン、
プロピレンクリコール及ヒ特ニエチレンクリコールであ
る。多価アルコール含量はICI〜95係の範囲であっ
てよく、エチレングリコールの場合は約8096が有利
である。老化の際にも等熱接点の変化が生じないので、
多価アルコールの添加は正しい温度補正を得ることを可
能とする。
これらの実施態様により達せられる測定の正確さは、特
許請求の範囲第5項による実施態様に相応して導出シス
テム及び参照システムを対称に配置する場合に更に改良
することができる。この対称な配置は有利に特許請求の
範囲第6項による実施態様によシ達せられる。
特許請求の範囲第7項及び第8項に相応する実施態様は
、一方では導出システム中の、他方では参照システム中
の温度分配及び熱導出が実質的に同一な条件で行なわれ
るので、両方のシステムは同じに迅速に加熱又は冷却し
、従って常に同温である。
所定の断熱ジャケットがケーシングに対して外から作用
する温度変化に対して内部に存在するシステムの十分な
遮蔽に作用するので、温度変化に対する非鋭敏性は特許
請求の範囲第9項によシ更に改良される。特に良好な遮
蔽は特許請求の範囲第1O項による実施態様によシ達せ
られる。このようにして、十分に正確な優れた測定結果
が得られる。導出システム及び参照システムの構成及び
/又は配置の対称性は完全でなくても、同様に優れた測
定結果が得られる。
特許請求の範囲第11項による実施態様は、単棒状測定
電池のケーシング上に外から作用する温度変化は非常に
ゆっくりと導出システム及び参照システムに伝えられる
が、導出システム及び参照システムが入っている、断熱
ジャケットにより被覆された内部室の内部では迅速な温
度均等化が可能であるという利点を有する。この際、断
熱ジャケットの厚さが犬であればある程、外からの熱は
ゆっくりと導入される。断熱ジャケットの厚さが大きけ
れば大きい程、内部室の直径が小さくなり、従って内部
室の容量は小さくなる。内部室の容量が減少するととも
に、その熱容量も減少する、すなわち内部室の容量が小
さくなるにつれ、これは迅速に加熱される。断熱ジャケ
ットの厚さと、内部室の直径の最適な値は計算によシ調
べることができる。特に良好な結果はケーシング直径対
内部室の直径が10二6である場合に得られる。
更に、特許請求の範囲第12項による実施態様に相応し
て、断熱ジャケットが導出/ステム及び参照システムの
作用部分を完全に被覆するような長さにするのが有利で
ある。この際断熱ジャケットは上方及び下方にそれぞれ
少なくとも5 mm突き出しているべきであシ、かつ下
方には参照電解質と測定溶液間のイオン交換のための、
ケーシング中に存在する隔膜だけが浸漬する際に測定溶
液中で開放されている程度まで下方にのびているべきで
ある。
実 施 例 次に添付図面につき本発明の詳細な説明する。
第1図は電気絶縁材料、例えばガラス又はプラスチック
、例えばエポキシドから管状に構成されたケーシング4
を有する年俸状測定電池2を示す。ケーシング4中には
ケーシング牛の縦軸に対称に導出システム6及び参照シ
ステム8が配置されている。この導出電極10及び内部
緩衝液12からなる導出システム6はガラスからなる゛
第1の管状被覆14によシ被覆されている。参照電極1
6及び参照電解質18からなる参照システム8は少なく
とも部分的に、例えばガラスからなる第2の管状被覆2
0によシ被覆されている。被覆14及び20は外被覆2
1、例えば縮んだチューブにより幾可的に固定される。
管状被覆14及び20は有利に同様に構成されており、
同じ直径を示し、この際直径は最高で3mM!である。
第1の管状被覆14及び第2の管状被覆20は導出シス
テム6及び参照システム8に対して同じ情況が得られる
ように使用される。
導出電極10は第1の絶縁された導線22を介して測定
電池の頭部26の接点素子24と結合している。この参
照電極16は第2の絶縁導線28を介して同様に測定電
池の頭部26中に配置された接点素子30と結合してい
る。導線22及び28は有利に白金線又は絶縁銀線から
なる。測定電池の下部には、例えばイオン感性ガラスか
らなるイオン感性の薄膜32、が存在する。更に、隔膜
34、例えば多孔性セラミックロンドがあシ、これを介
して参照型jIIIF質18は測定溶液と、測定溶液中
に浸漬する際に電解的に接触する。
第2図はケーシング牛の内部壁に隣接し、かつ導出シス
テム6を被覆する第1の管状被覆14及び参照システム
8を被覆する第2の管状被覆2oを取シ囲む断熱ジャケ
ット36を内部に配置する年俸状測定電池を示す。断熱
ジャケット36はガラス又は電解質中の熱伝導性にくら
べてその熱伝導性が小さい材料からなっているのが有利
である。好適な材料は例えばその孔が空気で満たされて
いる多孔性プラスチックである。
第3図中に示した横断面図からは、測定電池の有効な部
分を内部に据え付ける内部室38を断熱ジャケット36
が取シ囲んでいることが明らかになる。断熱ジャケット
3Gの好適な厚さ、及び内部室38の容量とケーシング
4の容量との比は計算又は実験により調べることができ
る。特に有利であるのはケーシング4の直径対内部室3
8の直径の比が10=6を示す。このようにして一方で
は外側から内部室38への熱流入は断熱ジャケット36
の厚さ及び材料特性によシ強く妨害され、かつ一方、内
部室38の内部においては、内部室38の容量が小さい
事、内部緩衝液12及び参照電解質18が断熱ジャケッ
ト36の材料にくらべてより良好な熱伝導性を有してい
るということにより、管状被覆14により被覆された導
出システム6及び管状被覆20によシ被覆された参照シ
ステム8の間で迅速な温度均等化が達せられる。このよ
うにして、ケーシング4に対して外側から作用した温度
変化は非常にゆつくシと内部室38中に入シ込み、そこ
で行なわれる迅速な温度均等化にヨシ導出システム6及
び参照システム8に同様に影響を与える。
第4図は2種の年俸状測定電池をpH4で室温(25°
C)のサンプル溶液から温度80℃の同じサンプル溶液
に移した際に得られる電位/時間曲線を示す。この曲線
は温度変化後40分間の間に得られた電位(mV)を示
し、実線は本発明による年俸状測定電池で得られた電位
を示し、点線は従来技術の測定電池で得られた電位であ
る。本発明による年俸状測定電池を用い−C80℃のサ
ンプル溶液中に浸漬した後、この電位は急に上昇し、最
終的な不変値が非常に迅速に得られる(約1分間以内)
、一方従来公知の測定電池を用いると、電位ははじめに
最終的な不変値をこえたレベルに上昇し、約40分の時
間の後にこの不変値にさがる。
第5図は第4図と同じ条件下ではあるが逆の方向での温
度変化により得られた電位/時間曲線を示している。こ
の場合には、本発明による測定電池の電位は室温のサン
プル溶液に浸漬した時点で最終的な不変値に下がり、一
方従来技術の測定電池は先ず最終的な不変値よシかなり
低く下がシ、約12分間の後にこの値に上昇する。
前記の電極、参照電解質及び内部緩衝液の材料のかわり
に、電位差測定用測定電池に常用の他の材料、例えば他
の組成のカロメル電極、タリウム−アマルガム/塩化タ
リウム電極、参照電解質及び/又は内部緩衝液並びに断
熱ジャケットのための他の材料を使用することもできる
。更に、液体電解質溶液のかわりにゲル化した電解質を
使用することもできる。この選択はそのつどの使用範囲
及びこれと関連した条件により決まシ、詳細に関しては
使用者が問題なく選択できる。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明による装置の実施例を示す略図並びに
この装置及び従来技術による装置を用いてそれぞれ測定
した電位/時間曲線の図であり、第1図は年俸状測定電
池の縦断面図を表わし、第2図は断熱、ジャケットを有
する年俸状測定電池の縦断面図である。第3図は第2図
のn−nでの横断面図であシ、拡大した尺度で記載しで
ある。第4図は2種の年俸状測定電池をpH4で室温(
25°C)のサンプル溶液から温度80℃の同じサンプ
ル溶液に移した際に得られる電位/時間曲線を示す図で
あり、第5図は第4図と同じ条件下ではあるが逆の方向
での温度変化により得られた電位/時間曲線を示す図で
ある。 2・・・年俸状測定電池、4・・・ケーシング、6・・
・導出/ステム、8・・・参照システム、10・・・導
出電極、12・・・内部緩衝液、14.20・・・管状
被覆、16・・・参照電極、18・・・参照電解質、2
1・・・外被覆、22.28・・・導線、24.30・
・・接点素子、26・・・頭部、32・・・薄膜、34
・・・隔膜、36・・断熱ジャケット、38・・・内部
室図面の浄苧バ内容に変更なし) Fig、I Fig、 2 194 あゞ Fig、5 手続補正書(方式) 昭和59年10月り日 特許庁長官殿 1・ 事件の表示 昭和59年特許願第126577号
2、発明の名称 電位差測定用の温度非依存性単棒状測定電年俸、補正針
する者 、事件との関係 特許出願人 名 称 プロトン・アクチェンゲゼルシャフト4、代理
人 6・補正の対象 図面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、絶縁性材料からなる管状に構成されたケーシング、
    及びこのケーシングの内部に配置された、導出電極及び
    イオンに敏感な薄膜を介して測定溶液と接触するととの
    可能な緩衝液からなる導出システム、及びこのケーシン
    グの内部に配置された、参照電極及び測定溶液と直接又
    は液絡を介して接触させることのできる参照電解質から
    なる参照システムを有し、かつ導出システム及び参照シ
    ステムが電気化学的に対称に構成されている電位差測定
    用の温度非依存性単棒状測定電池において、導出システ
    ム(6)及び参照システム(8)が熱的に対称に構成さ
    れておシ、かつ/又は熱的に対称に配置されていること
    を特徴とする電位差測定用の温度非依存性単棒状測定電
    池。 2、導出システム(6)及び参照システム(8)は同一
    の温度係数及び/又は同一の熱伝導性及び/又は同一の
    熱容量を示す特許請求の範囲第1項記載の単棒状測定電
    池。 3、 導出システム(6)及び参照システム(8)が同
    じ塩素イオン活性を有する特許請求の範囲第1項又は第
    2項記載の単棒状測定電池。 4、導出システム(6)が少なくとも1種の多価アルコ
    ール、有利にグリセリン、プロピレングリコール又はエ
    チレングリコールを含有する部分的に水性の内部緩衝溶
    液を包含する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の単
    棒状測定電池。 6、 導出システム(6)及び参照システム(8)がケ
    ーシング(4)の縦軸に対称に配置されている特許請求
    の範囲第1項又は第2項記載の単棒状測定電池。 6、導出電極(l○)及び内部緩衝液(12)からなる
    導出システム(6)は第1の管状被覆(14)により少
    なくとも部分的に被覆されておシ、参照電極(16)及
    び参照電解質(18)からなる参照システム(8)は第
    2の管状被覆(20)によシ少なくとも部分的に被覆さ
    れている特許請求の範囲第1項から第5項までのいずれ
    か1項に記載の年俸状測定電池。 7、第1の管状被覆(14)及び第2の管状被覆(20
    )は同様に構成されており、同じ直径を有する特許請求
    の範囲第6項記載の年俸状測定電池。 8 導出電極(10)は第1のワイヤ状の、有利に絶縁
    された導線(22)を介して、かつ参照電極(16)は
    第2のワイヤー状、有利に絶縁された導線(28)を介
    して接点素子(24,30)と測定電池の頭部(26)
    中で又はケーシング(4)の外側で結合する特許請求の
    範囲第1項記載の年俸状測定電池。 9 ケーシング(4)の内部にその内壁に隣接して断熱
    ジャケラ)(36,)を備える特許請求の範囲第1項記
    載の年俸状測定電池。 10、この断熱ジャケラ)(36)id内部室(38)
    を被覆し、その直径かつ少なくとも第1の管状被覆(1
    4)及び第2の管状被覆(20)の直径の合計に相当す
    る特許請求の範囲第9項記載の年俸状測定電池。 11、断熱ジャケット(36)が多孔性プラスチックか
    らなシ、この孔は空気で満たされている特許請求の範囲
    第9項又は第10項記載の年俸状測定電池。 12、断!ジャケット(36)の縦の長さは、これが導
    出システム(6)及び参照システム(8)を完全に被覆
    するような長さである特許請求の範囲第9項、第10項
    又は第11項記載の年俸状測定電池。
JP59126577A 1983-06-21 1984-06-21 電位差測定用の温度非依存性単棒状測定電池 Pending JPS6052760A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH337683A CH661799A5 (de) 1983-06-21 1983-06-21 Temperaturunabhaengige einstabmesskette fuer potentiometrische messungen.
CH3376/83-9 1983-06-21

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10151867A1 (de) * 2001-10-24 2003-05-08 Conducta Endress & Hauser Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des pH-Wertes eines Mediums
DE10156227C1 (de) * 2001-11-15 2003-05-28 Schott Glas pH-Einstabmeßkette mit einem Diaphragma-Verschluß
DE10243930A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-25 Conducta Endress & Hauser Vorrichtung zur Messung und Regelung des pH-Wertes eines Mediums

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5029186B1 (ja) * 1971-05-10 1975-09-20
JPS5834354A (ja) * 1981-08-25 1983-02-28 Chuo Seisakusho:Kk 排水処理用測定器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1498911B2 (de) * 1964-10-29 1971-06-03 Gebr Moller, Glasbläserei, Zurich (Schweiz) Glaselektroden messkette insbesondere zur ph messung
CA1127714A (en) * 1978-03-06 1982-07-13 Eugene L. Szonntagh Method of making and structure for a solid state ion responsive and reference electrodes
DE3146066A1 (de) * 1980-11-28 1982-06-09 Orion Research Puerto Rico, Inc., 00924 Rio Piedras, P.R. Potentiometrische elektrode

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5029186B1 (ja) * 1971-05-10 1975-09-20
JPS5834354A (ja) * 1981-08-25 1983-02-28 Chuo Seisakusho:Kk 排水処理用測定器

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Publication number Publication date
DE3405401A1 (de) 1985-01-03
CH661799A5 (de) 1987-08-14
DE3405401C2 (ja) 1988-06-01
GB8415626D0 (en) 1984-07-25
GB2144552A (en) 1985-03-06
GB2144552B (en) 1987-06-24

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