测定盐类浓度的电极制造技术

测定盐类在溶剂中浓度的电极具有一个衬底，在衬底上的带接地电极的导线图形．以及至少两个离子感应膜片，其中一个膜片对盐的阳离子产生感应，另一个膜片对盐的阴离子产生感应，膜片相互隔开置于衬底，并与导线图形电连接．导线图形具有输出终端，用于提供来自接地电极和膜片的电动势．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用以测定水溶性盐类(如氯化钠、氯化钾、氯化钙)在溶剂中的浓度的经过改进的电极。迄今为止，这些盐类在溶剂中的浓度(例如食物中的氯化钠含量)一直是通过结合使用钠离子电极(或氯离子电极)和带液体接合点和内部溶液的参考电极而测定的。但是，如果使用了参考电极，在上述测定中可能会出现下列问题(1)由于内部液体电位的变化而造成误差;(2)由于液体接合点内的堵塞而产生噪音;(3)由于内部溶液的渗漏而出现指示误差;(4)可能需要补充内部溶液;以及其他类似的问题也可能发生。为了解决上述问题，本申请人在已公开的748/1983号日本专利申请中推荐了一种不使用参考电极，而利用钠离子电极与氯离子电极的输出之差来测定盐类在溶剂中的浓度的方法;与常规的方法相比，这种方法的灵敏度大大提高了。本专利技术涉及这样一种电极，它适用于上述新推荐的测定盐类在溶剂中的浓度的方法。本专利技术的目的之一就是要提供一种体积小、便于大批量生产和便于使用的测定盐类在溶剂中的浓度的电极。为了达到上述目的，根据本专利技术的测定盐类浓度的电极，在一个带有导线图形的衬底上配置有离子感应膜片;离子感应膜片对构成盐的阳离子和阴离子产生感应。根据本专利技术，可以采用大批量生产半导体集成电路的技术，如网板印刷或照相蚀刻法，来形成导线图形，从而可以大批生产体积小、质量高的测定盐类在溶剂中浓度的电极。本专利技术的电极不带参考电极，而是采用离子感应膜片，因此，不需要任何液体，从而可以形成固态的电极。于是，诸如内部溶液干燥。内部溶液渗漏，以及液体接合点堵塞等麻烦问题均可完全避免。此外，由于本电极如前所述旣是固态的，而且体积又小，因此，易于操纵，并能用来测定很小的样品。附图显示了本专利技术的一个最佳实施方案，其中图1为根据本专利技术的电极的平面图;图2(a)和图2(b)为截面图，显示了离子感应膜片同导线图形的导体之联结处的构造;图3为沿图1中Ⅲ-Ⅲ线所得的图1的截面图;图4为本专利技术的电极和根据该电极的输出测定浓度的装置的电路图。下面将参照图1至图4，对本专利技术的测定氯化钠(NaCl)在溶剂中的浓度的电极之一个具体实施方案予以描述。参看图1，电极包括一个用环氧树脂这样的防水绝缘材料制成的平板状衬底1。在所述衬底1上，利用网板印刷法、化学加工法、金属箔粘接法或其他类似的方法，用(例如)铜制成了导线图形2。对构成部分盐的阳离子产生感应的离子感应膜片3和对构成另一部分盐的阴离子产生感应的离子感应膜片4相互分开地置于电极之上。在本最佳实施方案中，所述的离子感应膜片3和离子感应膜片4都是用聚氯乙烯(PVC)或硅橡胶制成的异相膜片。所述的离子感应膜片3为Na+感应膜片，具有作为离子感应物质的(例如)双12-冠(醚)-4化合物，该类化合物公开在《分析化学》(ANALYTICAL CBEMISTRY)第54卷、1982年6月第7期、1224-1227页上，它们对钠离子(Na+)产生感应。所述的离子感应膜片4为Cl感应膜片，具有作为离子感应物质的(例如)氯化三辛基。甲基胺(trioctylmethylammonium chloride)，它对氯离子(Cl-)产生感应。另外，也可以用钠玻璃感应膜片作为所述的离子感应膜片3;用含有AgCl粉末和Ag粉末的硬化混合物作为所述的离子感应膜片4。图2(a)和图2(b)显示的是上述Na+感应膜片3、Cl-感应膜片4和导线图形2的一个导体之间联结处的构造的实施方案。例如，所述Na+感应膜片3的联结处可按下述方式构成用涂银膏、电镀、汽化涂敷或其他类似的方法，将银(Ag)5涂在部分所述导线图形2上，然后，将所述Na+感应膜片的组分和银粉或银化合物的混合物涂在或印刷在所述银层5上，以形成导电层6。之后，将所述Na+感应膜片3涂在或印刷在所述导电层6上，或者将感应膜片的一端粘接在所述导电层6上。另一方面，所述Cl-感应膜片4的联结处是这样构成的将银粉和环氧树脂的混合物涂在所述导线图形2上，以形成导电层7，之后，将Cl-感应膜片4涂或印刷在所述导电层7上，或者将感应膜片的一端粘接在所述导电层7上。再看图1，在所述衬底上置有用不锈钢这样的抗腐蚀金属制成的接地电极8，热控管或二极管这样的热敏元件9，对来自所述Na+感应膜片3和Cl-感应膜片4的信号进行阻抗转换的前置放大器10，以及接头11。通过所述导线图形2，所述前置放大器10分别与所述Na+感应膜片3、Cl-感应膜片4、接地电极8、以及热敏元件9相连。通过导线图形2，所述前置放大器10还与接头11相连。从图3可以最清楚地看到，绝缘层12遮住了除了Na+感应膜片3、Cl-感应膜片4和接地电极8以外的衬底1的整个表面。绝缘层12是用绝缘树脂涂层而形成的。图4显示了测定NaCl在溶剂中的浓度所用的电极的电路图，该电极具有上述结构，并且被连接在测定浓度的装置上。参看图4，放大器10A和10B构成前置放大器10，并且通过接头11与测定浓度的装置20相连。该装置由具有3个放大器20A、20B和20C的差动放大器所构成;分别来自接地电极8和本专利技术电极的膜片3和4的输出，通过接头11中的终端装置(没有示出)而被施加在该装置上。装置20具有一个输出终端30。当将具有上述结构的测定NaCl在溶剂中溶度的电极浸泡在样品液体中时，所述Na+感应膜片3和Cl-感应膜片4分别产生出与Na+和Cl-的浓度相应的电动势E1和E2，它们分别作为信号E1和E2，通过所述前置放大器10的放大器10A和10B而被送至所述装置20的放大器20A和20B。与此同时，来自所述接地电极8的信号E。被加到放大器20A和20B。E1-E。从所述放大器20A中输出，并作为一个输入信号被送至放大器20C，而E2-E。则从放大器20B中输出，并作为另一个输入信号被送至放大器20C。在所述放大器20C中，得到了输入E1-E。与输入E2-E。之差，并且信号E1-E2从所述输出终端30输出。信号E1-E2与Na+和Cl-的浓度，即NaCl的浓度相对应，这样，便可以测定出NaCl在样品液体中的浓度。而且，所述Na+感应膜片3和Cl-感应膜片4的电阻较大，以便由前置放大器10将电阻减小。因此，便简化了接头11的防护及绝缘。另外，当所述Na+感应膜片3和Cl-感应膜片4为塑料感应膜片时，同常规的玻璃感应膜片相比，可以减少PH值的影响，从而对多数样品液体来说。不需要进行PH值的调整。此外，所述衬底1不一定非是平板状的，然而，当它是平板状时，只需将其按压在凝胶表面或固体表面上便可以测定出盐类的浓度。除了上述优点之外，还有这样一个优点，即可以从滴在衬底上的一滴液体中进行测定。所述的衬底1可以不是上述环氧树脂衬底，而是硅衬底或者蓝宝石硅片(SOS)衬底。所述的导线图形2和前置放大器10可以用生产半导体集成电路的已知方法在这些衬底上形成。在这种情况下，可以测定低浓度的盐类。尽管上述最佳实施方案是用于测定NaCl的浓度的，但是，显然本专利技术也可以用于测定氯化钾(KCl)、氯化钙(CaCl)等其他水溶性盐类的浓度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据构成盐的阳离子和阴离子的电动势之差测定盐类浓度的电极，其特征在于具有导线图形的衬底上配有一个对所述阳离子产生感应的离子感应膜片以及一个对所述阴离子产生感应的离子感应膜片。

【技术特征摘要】
1.一种根据构成盐的阳离子和阴离子的电动势之差测定盐类浓度的电极，其特征在于具有导线图形的衬底上配有一个对所述阳离子产生感应的离子感应膜片以及一个对所述阴离子产生感应的离子感应膜片。2.如权利要求1所述的电极，其中，所述离子感应膜片为含有离子感应材料的塑料膜片。3.如权利要求2所述的电极，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂东政市，宫崎毅，富田胜彦，
申请(专利权)人：株式会社堀场制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]