JPS6236554A - 電気化学式酸性ガス検出装置 - Google Patents
電気化学式酸性ガス検出装置Info
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- JPS6236554A JPS6236554A JP60177198A JP17719885A JPS6236554A JP S6236554 A JPS6236554 A JP S6236554A JP 60177198 A JP60177198 A JP 60177198A JP 17719885 A JP17719885 A JP 17719885A JP S6236554 A JPS6236554 A JP S6236554A
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- working electrode
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は、弗化水素ガス等の酸性ガスを電気化学的に測
定する検出装置に関する。
定する検出装置に関する。
(従来技術)
塩化水素や硫化水素等の酸性ガスの検出は、ガス透過膜
により封止した容器内に作用極と対極を配設して電解液
である希硫酸を収容してなる電気化学式ガス検出器を用
い、ガス透過膜から電解液中に溶解する被検ガスの酸化
、還元電流を測定することにより行なわれている。
により封止した容器内に作用極と対極を配設して電解液
である希硫酸を収容してなる電気化学式ガス検出器を用
い、ガス透過膜から電解液中に溶解する被検ガスの酸化
、還元電流を測定することにより行なわれている。
ところで、この電気化学式検出器により酸性ガスの一種
である弗化水素ガスを検出しようとすると1作用極にお
いて弗化水素ガスの酸化、つまり2HF4F2−″ +
2H十 +2e なる反応を起こさせる関係上1作用極に3.06ボルト
(対水素基準電極電位)以上の電極電位を必要とする(
第5図)。
である弗化水素ガスを検出しようとすると1作用極にお
いて弗化水素ガスの酸化、つまり2HF4F2−″ +
2H十 +2e なる反応を起こさせる関係上1作用極に3.06ボルト
(対水素基準電極電位)以上の電極電位を必要とする(
第5図)。
しかしながら、この3.06Vという電極電位は、他方
において電解液を構成している水を電気分解させる電極
電位1.23ボルト(対水素基準電極電位)を大きく上
回るため、水の電解電流が弗化水素ガスの酸化電流に上
乗せされ、検出対象となる弗化水素ガスの酸化電流の測
定が不可能になるという問題がある。
において電解液を構成している水を電気分解させる電極
電位1.23ボルト(対水素基準電極電位)を大きく上
回るため、水の電解電流が弗化水素ガスの酸化電流に上
乗せされ、検出対象となる弗化水素ガスの酸化電流の測
定が不可能になるという問題がある。
(目的)
本発明はこのような問題に鑑み、電解液に電気分解を生
起させることなく弗化水素ガスを始めとする多種類の酸
性ガスを検出することができる電気化学式酸性ガス検出
器を提供することを目的とする。
起させることなく弗化水素ガスを始めとする多種類の酸
性ガスを検出することができる電気化学式酸性ガス検出
器を提供することを目的とする。
(構成)
そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。
て説明する。
第1図は1本発明の一実施例を示すものであって、図中
符号1は、両端に開口を穿設して酸性ガス透過膜2及び
酸素透過膜3を設けて後述する電解液7を収容する容器
で、酸性ガス透過膜2側に作用極4を、また酸素透過膜
3側に白金ブラック等を配設して酸素基準電極5からな
る第3電極を、さらに作用極4と酸素基準電極5との間
に対極6を配設してセルに構成されている。7は、前述
の電解液で、ヨウ素酸カリウムKIO,とヨウ化カリウ
ムKlを蒸留水に溶解し、ヨウ素酸イオンIO,−から
なるハロゲン酸イオンとヨウ素イオンニーからなるハロ
ゲンイオンを生じるように調製されている。このように
形成したセルの作用極4と酸素基準電極5間には、作用
極4側を正極にして−0,73ボルト程度の直流電圧電
源8を接続するとともに、作用極4と対極6が負荷抵抗
9により接続されている。なお、図中符号10は、作用
極4と酸素基準電極5を分離する増幅器を、また11は
負荷抵抗9を流れる還元電流を増幅する前置増幅器を示
す。
符号1は、両端に開口を穿設して酸性ガス透過膜2及び
酸素透過膜3を設けて後述する電解液7を収容する容器
で、酸性ガス透過膜2側に作用極4を、また酸素透過膜
3側に白金ブラック等を配設して酸素基準電極5からな
る第3電極を、さらに作用極4と酸素基準電極5との間
に対極6を配設してセルに構成されている。7は、前述
の電解液で、ヨウ素酸カリウムKIO,とヨウ化カリウ
ムKlを蒸留水に溶解し、ヨウ素酸イオンIO,−から
なるハロゲン酸イオンとヨウ素イオンニーからなるハロ
ゲンイオンを生じるように調製されている。このように
形成したセルの作用極4と酸素基準電極5間には、作用
極4側を正極にして−0,73ボルト程度の直流電圧電
源8を接続するとともに、作用極4と対極6が負荷抵抗
9により接続されている。なお、図中符号10は、作用
極4と酸素基準電極5を分離する増幅器を、また11は
負荷抵抗9を流れる還元電流を増幅する前置増幅器を示
す。
この実施例において、酸性ガス透過膜2を通過した弗化
水素ガスは、電解液7に解は込んで弗素イオンF−と水
素イオンH+に遊離し、水素イオンH十が電解液7中の
ヨウ素酸イオンIO3″″及びヨウ素イオンI−に作用
して 6H” +IO3−+5I−→3I2+3H20なる反
応により3分子のヨウ素I2を生成させる。他方、作用
極4は、酸素基準電極5及び直流電圧電源8から0.5
ボルト程度(対水素基準電極電位)の電位を受け、水に
電気分解を引き起させることなく酸性ガスにより遊離し
たヨウ素工2を、 I2+2e −→ 21− なる反応によりヨウ素イオンを2ニー生起させ、電解液
7中に溶解した弗化水素ガスに比例して発生したヨウ素
工2をヨウ素イオンに還元する。言うまでもなく、遊離
ヨウ素工2をイオンに還元する際に作用極4と対極6の
間、つまり負荷抵抗9に流れる還元電流は、酸性ガス透
過膜2を通過した弗化水素ガスの濃度に比例するから、
負荷抵抗9の端子電圧を測定することにより弗化水素ガ
スの濃度を求めることができる。
水素ガスは、電解液7に解は込んで弗素イオンF−と水
素イオンH+に遊離し、水素イオンH十が電解液7中の
ヨウ素酸イオンIO3″″及びヨウ素イオンI−に作用
して 6H” +IO3−+5I−→3I2+3H20なる反
応により3分子のヨウ素I2を生成させる。他方、作用
極4は、酸素基準電極5及び直流電圧電源8から0.5
ボルト程度(対水素基準電極電位)の電位を受け、水に
電気分解を引き起させることなく酸性ガスにより遊離し
たヨウ素工2を、 I2+2e −→ 21− なる反応によりヨウ素イオンを2ニー生起させ、電解液
7中に溶解した弗化水素ガスに比例して発生したヨウ素
工2をヨウ素イオンに還元する。言うまでもなく、遊離
ヨウ素工2をイオンに還元する際に作用極4と対極6の
間、つまり負荷抵抗9に流れる還元電流は、酸性ガス透
過膜2を通過した弗化水素ガスの濃度に比例するから、
負荷抵抗9の端子電圧を測定することにより弗化水素ガ
スの濃度を求めることができる。
第2図は本発明の第2の実施例を示すもので、一端に開
口を穿設して酸性ガス透過膜2を設けて前述の電解液7
を収容した容器12の酸性ガス透過膜2側に作用極4を
を配設するとともに、これに対向させて基準電極を兼ね
る白金からなる対極13を配設し、作用極4側を負極に
して0.3ボルト程度(対水素基準電極電位)の直流電
圧電源14を接続するとともに、作用極4と対極13を
負荷抵抗15により接続されている。
口を穿設して酸性ガス透過膜2を設けて前述の電解液7
を収容した容器12の酸性ガス透過膜2側に作用極4を
を配設するとともに、これに対向させて基準電極を兼ね
る白金からなる対極13を配設し、作用極4側を負極に
して0.3ボルト程度(対水素基準電極電位)の直流電
圧電源14を接続するとともに、作用極4と対極13を
負荷抵抗15により接続されている。
この実施例によれば、作用極4は、電解液7中に溶存し
ている大気飽和酸素濃度により定まる一定の電位0.8
ボルト(対水素基準電極電位)を直流電圧電源14によ
り0.5ボルト程度の電位に低下させた一定の電位を受
け、電解液7の電気分解を引起すことなく、 I2+2e −→ 2I− なる反応により、電解液7中に溶解した弗化水素ガスに
比例して遊離したヨウ素工2をヨウ素イオンに還元する
。
ている大気飽和酸素濃度により定まる一定の電位0.8
ボルト(対水素基準電極電位)を直流電圧電源14によ
り0.5ボルト程度の電位に低下させた一定の電位を受
け、電解液7の電気分解を引起すことなく、 I2+2e −→ 2I− なる反応により、電解液7中に溶解した弗化水素ガスに
比例して遊離したヨウ素工2をヨウ素イオンに還元する
。
第3図は、本発明の第3の実施例を示すものであって、
一端に開口を穿設して酩性ガス透過膜2により封止して
前述の電解液7を収容するとともに酸性ガス透過膜2側
に作用極4を配設してなるした容器12内に、銀/ヨウ
化銀により形成した対極16を配設したものである。
一端に開口を穿設して酩性ガス透過膜2により封止して
前述の電解液7を収容するとともに酸性ガス透過膜2側
に作用極4を配設してなるした容器12内に、銀/ヨウ
化銀により形成した対極16を配設したものである。
この実施例によれば1作用極4は、銀/ヨウ化銀により
形成されている対極16と電解液7とにより発生したマ
イナス0,15ポルト程度(対水素基準電極電位)の電
位を受けて水の電気分解を引き起こさすことなく、 I2+2e −→ 2I− なる反応により、電解液7中に溶解した弗化水素ガスに
比例して遊離したヨウ素工2をヨウ素イオン2ニーに還
元して、外部直流電圧電源を必要とすることなく、酸性
ガスを正確に検出することができる。
形成されている対極16と電解液7とにより発生したマ
イナス0,15ポルト程度(対水素基準電極電位)の電
位を受けて水の電気分解を引き起こさすことなく、 I2+2e −→ 2I− なる反応により、電解液7中に溶解した弗化水素ガスに
比例して遊離したヨウ素工2をヨウ素イオン2ニーに還
元して、外部直流電圧電源を必要とすることなく、酸性
ガスを正確に検出することができる。
第4図は本発明の第4の実施例を示すものであって、一
端に穿設した開口を酸性ガス透過膜2により封止して前
述の電解液7を収容した容器12の酸性ガス透過膜2側
に作用極4を配設するとともに、銀/ヨウ化銀からなる
対極16を配設して構成したセルに、作用極4の電位を
遊離ハロゲンの還元が可能で、かつ酸素を還元させない
電位、つまり、遊離ハロゲンの酸化電位以下で、かつ酸
素の還元電位以上の電極電位、例えば0.3乃至0.5
ボルトに保持できる程度の電位を与える直流電圧電源1
7を接続したものである。
端に穿設した開口を酸性ガス透過膜2により封止して前
述の電解液7を収容した容器12の酸性ガス透過膜2側
に作用極4を配設するとともに、銀/ヨウ化銀からなる
対極16を配設して構成したセルに、作用極4の電位を
遊離ハロゲンの還元が可能で、かつ酸素を還元させない
電位、つまり、遊離ハロゲンの酸化電位以下で、かつ酸
素の還元電位以上の電極電位、例えば0.3乃至0.5
ボルトに保持できる程度の電位を与える直流電圧電源1
7を接続したものである。
この実施例によれば、ガス透過膜4を通過した弗化水素
ガスは、電解液5に溶は込んで弗素イオンF−と水素イ
オンH+に遊離し、水素イオンH+が電解液5中のヨウ
素酸イオンIO3−及びヨウ素イオンI−に作用して 6H” +IO,−+5I−→3I2+3H20なる反
応を起して3分子のヨウ素I2を生成させる。他方、作
用極4は、両電極間に接続されている直流電圧電源17
により遊離ハロゲンの酸化電位以下で、かつ酸素の還元
電位以上の電極電位に保持されるため、電解液5に溶存
している酸素を還元することなく、 I2+2e −→ 2I− なる反応だけを選択的に起してヨウ素分子I2をヨウ素
イオン2ニーに還元する。これにより。
ガスは、電解液5に溶は込んで弗素イオンF−と水素イ
オンH+に遊離し、水素イオンH+が電解液5中のヨウ
素酸イオンIO3−及びヨウ素イオンI−に作用して 6H” +IO,−+5I−→3I2+3H20なる反
応を起して3分子のヨウ素I2を生成させる。他方、作
用極4は、両電極間に接続されている直流電圧電源17
により遊離ハロゲンの酸化電位以下で、かつ酸素の還元
電位以上の電極電位に保持されるため、電解液5に溶存
している酸素を還元することなく、 I2+2e −→ 2I− なる反応だけを選択的に起してヨウ素分子I2をヨウ素
イオン2ニーに還元する。これにより。
電解液7中の溶存醜素量の如何に拘りなく酸性ガス濃度
を正確に検出することができる。
を正確に検出することができる。
なお、上述の実施例では、従来においては検出不可能な
弗化水素ガスを例に採って説明したが、水に溶は込んだ
場合に遊離して水素イオンを生じる他の酸性ガス、例え
ば塩化水素ガス、塩素ガス、炭酸ガス等の検出に適用で
きることは明らかである。
弗化水素ガスを例に採って説明したが、水に溶は込んだ
場合に遊離して水素イオンを生じる他の酸性ガス、例え
ば塩化水素ガス、塩素ガス、炭酸ガス等の検出に適用で
きることは明らかである。
また、上述の実施例においては、ヨウ素酸カリウムとヨ
ウ化カリウムの水溶液を電解液に使用しているが、還元
電圧が水の電気分解電圧より小さくなる電極電位により
還元を受ける、 6H” +ClO3−+5C見−−一 30文2+3H20 6H” +B r03− +5B r−−→3Br”
+3H,0 等のハロゲン酸イオン及びハロゲンイオンと水素イオン
の反応を利用することができる0、云うまでもなくこの
場合には、第3図、及び第4図に示した実施例における
作用極16は、それぞれ銀/塩化銀や銀/臭化銀により
形成されることは明らかである。 さらに、上述の実施
例においては1作用極4と対極6.16を負荷抵抗9に
より接続しているが、還元電流を増幅する増幅器11の
入力インピーダンスPを利用することにより電極間を接
続するための負荷抵抗を省略することができる。
ウ化カリウムの水溶液を電解液に使用しているが、還元
電圧が水の電気分解電圧より小さくなる電極電位により
還元を受ける、 6H” +ClO3−+5C見−−一 30文2+3H20 6H” +B r03− +5B r−−→3Br”
+3H,0 等のハロゲン酸イオン及びハロゲンイオンと水素イオン
の反応を利用することができる0、云うまでもなくこの
場合には、第3図、及び第4図に示した実施例における
作用極16は、それぞれ銀/塩化銀や銀/臭化銀により
形成されることは明らかである。 さらに、上述の実施
例においては1作用極4と対極6.16を負荷抵抗9に
より接続しているが、還元電流を増幅する増幅器11の
入力インピーダンスPを利用することにより電極間を接
続するための負荷抵抗を省略することができる。
なお、この実施例においては、従来、検出不可能な弗化
水素ガスを例に採って説明したが、水に溶は込んだ場合
に遊離して水素イオンを生じる酸性ガス、例えば塩化水
素ガス、塩素ガス、炭酸ガス等の検出に適用できること
は明らかである。
水素ガスを例に採って説明したが、水に溶は込んだ場合
に遊離して水素イオンを生じる酸性ガス、例えば塩化水
素ガス、塩素ガス、炭酸ガス等の検出に適用できること
は明らかである。
(効果)
以上、説明したように本発明によれば、ノ\ロゲン酸イ
オンとハロゲンイオンを溶解した水溶液を電解液として
使用したので、ハロゲン分子の低い還元電圧を利用する
ことができ、水の電気分解を引き起こすことなく高い精
度で酸性ガスを電気化学的に測定することができる。
オンとハロゲンイオンを溶解した水溶液を電解液として
使用したので、ハロゲン分子の低い還元電圧を利用する
ことができ、水の電気分解を引き起こすことなく高い精
度で酸性ガスを電気化学的に測定することができる。
また、ハロゲン酸イオンとハロゲンイオンを溶解した水
溶液を電解液として使用しするとともに、対極を銀とハ
ロゲン化銀により形成したので、外部直流電圧電源を不
要として、ハロゲン分子を還元させる程度の電位を作用
極に与えて水の電気分解を引き起こすことなく高い精度
で酸性ガスを電気化学的に測定することができる。
溶液を電解液として使用しするとともに、対極を銀とハ
ロゲン化銀により形成したので、外部直流電圧電源を不
要として、ハロゲン分子を還元させる程度の電位を作用
極に与えて水の電気分解を引き起こすことなく高い精度
で酸性ガスを電気化学的に測定することができる。
さらに、ハロゲン酸イオンとハロゲンイオンを溶解した
水溶液を電解液として使用するとともに、対極を銀とハ
ロゲン化銀により形成してこれの電位を0.3乃至0.
5ボルトに維持したので、ハロゲン分子の低い還元電圧
を利用して水の電気分解や電解液に溶は込んで来る空気
中の酸素の還元を阻止して測定精度の向りを図ることが
できるばかりでなく、酸素の溶は込みによるハロゲンイ
オンの無用な消費を防IEして銀/ヨウ化銀により形成
されている対極の寿命を延長することができる。
水溶液を電解液として使用するとともに、対極を銀とハ
ロゲン化銀により形成してこれの電位を0.3乃至0.
5ボルトに維持したので、ハロゲン分子の低い還元電圧
を利用して水の電気分解や電解液に溶は込んで来る空気
中の酸素の還元を阻止して測定精度の向りを図ることが
できるばかりでなく、酸素の溶は込みによるハロゲンイ
オンの無用な消費を防IEして銀/ヨウ化銀により形成
されている対極の寿命を延長することができる。
第1図乃至第4図は、それぞれ本発明の実施例を示す装
置の構成図、第5図は融化−還元状態を示す説明図であ
る。 2・・・・酸性ガス透過膜 4・・・・作用極 5・・・・酸素基準電
極6.13・・・・対極 7・・・・電解液8
.14・・・・直流電圧電源 16・・・・対極17・
・・・直流電圧電源
置の構成図、第5図は融化−還元状態を示す説明図であ
る。 2・・・・酸性ガス透過膜 4・・・・作用極 5・・・・酸素基準電
極6.13・・・・対極 7・・・・電解液8
.14・・・・直流電圧電源 16・・・・対極17・
・・・直流電圧電源
Claims (3)
- (1)一端が酸性ガス透過膜により封止して内部に作用
極と対極を配設した容器に、ハロゲン酸イオンとハロゲ
ンイオンを含む水溶液を収容してセルを形成するととも
に、前記作用極を遊離ハロゲンの還元が可能な電位に保
持してなる電気化学式酸性ガス検出装置。 - (2)一端が酸性ガス透過膜により封止されて、内部に
作用極と対極を配設した容器に、ハロゲン酸イオンとハ
ロゲンイオンを含む水溶液を収容するとともに、前記対
極を銀/ハロゲン化銀により形成してなる電気化学式酸
性ガス検出装置。 - (3)一端が酸性ガス透過膜により封止されて、内部に
作用極及び銀/ハロゲン化銀により対極を配設した容器
に、ハロゲン酸イオンとハロゲンイオンを含む水溶液を
収容するとともに、作用極に遊離ハロゲンの酸化電位以
下で、かつ酸素の還元電位以上の電極電位を与える直流
電源を前記対極と作用極の間に接続してなる電気化学式
酸性ガス検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60177198A JPH0625746B2 (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | 電気化学式酸性ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60177198A JPH0625746B2 (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | 電気化学式酸性ガス検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6236554A true JPS6236554A (ja) | 1987-02-17 |
JPH0625746B2 JPH0625746B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=16026892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60177198A Expired - Fee Related JPH0625746B2 (ja) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | 電気化学式酸性ガス検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0625746B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06229980A (ja) * | 1993-02-04 | 1994-08-19 | Gastec:Kk | 定電位電解式ガスセンサ |
JP2002310974A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Hirotaka Komiya | 酸性気体の検出器 |
JP2004271234A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Riken Keiki Co Ltd | 定電位電解式酸性ガス検出器 |
JP2012002707A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Riken Keiki Co Ltd | 定電位電解式酸性ガス検出器 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57190263A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-22 | Osaka Soda Co Ltd | Detecting method for hydrogen chloride gas |
-
1985
- 1985-08-12 JP JP60177198A patent/JPH0625746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57190263A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-22 | Osaka Soda Co Ltd | Detecting method for hydrogen chloride gas |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06229980A (ja) * | 1993-02-04 | 1994-08-19 | Gastec:Kk | 定電位電解式ガスセンサ |
JP2002310974A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Hirotaka Komiya | 酸性気体の検出器 |
JP2004271234A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Riken Keiki Co Ltd | 定電位電解式酸性ガス検出器 |
JP2012002707A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Riken Keiki Co Ltd | 定電位電解式酸性ガス検出器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0625746B2 (ja) | 1994-04-06 |
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