参比电极制造技术

本发明专利技术提供一种参比电极，无需使用具有制造上困难的规定以上的硬度或粘度、且厚度等大的凝胶化的疏水性离子液体，就能提高产品寿命。参比电极（100）包括内部电极（1）和收容电连接所述内部电极（1）和试样液体（4）的填充材料（2）的收容体（3），在所述内部电极（1）与用于使所述试样液体（4）和所述填充材料（2）接触且设于所述收容体（3）的开口部（31）之间，填充材料（2）形成为层状结构，所述填充材料（2）由下述三个层构成：第一层（21），由水溶性电解质溶液构成，形成为与所述内部电极（1）接触；第二层（22），由疏水性离子液体构成，形成为与所述第一层接触；第三层（23），由凝胶化的疏水性离子液体构成，与所述第二层（22）接触，并且形成于所述开口部（21）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成为计算电极电位的基准及电化学测定的基准的参比电极。
技术介绍
在pH测定等中用于表示一定的基准电位的内部电极存在下述结构的电极例如把由银/氯化银等构成的内部电极浸在由高浓度的KCl溶液构成的内部液体中，该内部液体通过由陶瓷或玻璃等多孔性质的材料部件构成的液接部与试样液体接触。可是，如果作为参比电极的内部液体使用高浓度的KCl溶液，则因K+和Cl 一通常会通过液接部流出到试样液体一侧，即，KCl通过液接部流出到试样液体中，会导致内部液 体的KCl浓度降低。为了防止因KCl浓度降低而造成基准电位变化，必须要频繁地补充、更换内部液体。此外，考虑到作为液体的内部液体的挥发性，还存在需要增大容纳内部液体的支持管内的容积等设计上的限制。例如，为了防止液间电位差的变化、液接部堵塞、或KCl溶液因流入试样液体而导致的减少，本申请人申请了下述的参比电极把KCl溶液作为内部液体使用，并且通过凝胶化的疏水性离子液体构成液接部来作为盐桥(参照专利文献1、2)。可是，在所述的参比电极中，虽然量很少，但是构成离子液体的离子会从与试样液体接触的凝胶化的疏水性离子液体流向试样液体。因此，凝胶中的离子液体有时会变成规定量以下，存在难以使产品寿命变长的可能性。针对所述的问题，可以考虑增大疏水性离子液体的凝胶的厚度，使其含有大量的离子液体，但是例如单独用疏水性离子液体的凝胶来保持可持续保持形状程度的硬度，同时增大凝胶的厚度和大小，在制造技术上非常困难，并且需要很高的成本。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利公开公报特开2007 - 64971号专利文献2 PCT 公报 TO2008/032790 号
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题鉴于所述的问题，本专利技术的目的是提供一种参比电极，无需使用具有制造上困难的规定以上的硬度或粘度、且厚度等大的凝胶化的疏水性离子液体，就可以提高产品寿命。解决技术问题的技术方案即，本专利技术提供一种参比电极，其包括内部电极和收容体,所述收容体收容填充材料，该填充材料电连接所述内部电极和试样液体，在所述内部电极和开口部之间，所述填充材料形成为层状结构，所述开口部设于所述收容体，并且所述开口部用于使所述试样液体与所述填充材料接触，所述填充材料由下述三个层构成第一层，由水溶性电解质溶液构成，形成为与所述内部电极接触；第二层，由疏水性离子液体构成，形成为与所述第一层接触；第三层，由凝胶化的疏水性离子液体构成，与所述第二层接触，并且形成于所述开口部。此外，所谓“疏水性离子液体”主要是指疏水性的盐，该疏水性的盐由有机或无机阳离子和有机或无机阴离子的组合构成，融点在100°c以下，在水中的溶解度在数mM (mmol/dm3)左右以下，关于疏水性离子液体将在后面详细叙述。其中，离子液体也被称为离子性液体或常溶解盐等。此外，所谓“参比电极”，与参照电极、对照电极、基准电极、比较电极的意思相同。此外，在本说明书中，“溶液”和“液体”没有特别限定，“溶液”和“液体”的概念不仅指通常的液体，也包括凝胶化后流动的状态和能保持形状的状态。按照所述的参比的电极，即使构成疏水性离子液体的离子从与试样液体接触的第三层流出到试样液体，也可以从构成第二层的疏水性离子液体向第三层补充离子，第二层起到缓冲液的作用，所以可以防止构成第三层的疏水性离子液体的凝胶萎缩。因此，无需把构成第三层的疏水性离子液体的凝胶加厚，就可以使构成第三层的疏水性离子液体的凝胶保持规定的硬度，并且可以形成为容易制造的程度的厚度。此外，由于第三层形成于收容体的开口部，所以凝胶化后的疏水性离子液体只要使用可以堵住开口部并可以保持密封功能所需要的最小限度的量就可以，无须增大厚度。 此外，由于构成第二层的疏水性离子液体处于在收容体中被第三层盖住的状态，所以无须由第二层单独且可靠地保持形状，可以使用液体或硬度小的凝胶状的疏水性离子液体。S卩，可以采用制造容易的液体或硬度小的凝胶状的疏水性离子液体构成第二层，从而可以容易填充向第三层补充离子所需要的足够的量的疏水性离子液体。此外，由于第一层由水溶性电解质溶液构成，第二层由疏水性离子液体构成，所以第一层和第二层不会互溶，即使例如混在了一起，也可以自然分离。例如，在把参比电极放倒了的情况等时，为了防止构成第一层的水溶性电解质溶液和构成第二层的疏水性离子液体混到一起，只要把构成所述第一层的水溶性电解质溶液凝胶化就可以。作为用于不使所述第一层和所述第二层混到一起，使参比电极总是保持在可以立刻使用的状态的具体的实施方式，只要使构成所述第一层的水溶性电解质溶液的粘度在不会变成乳液的IOOmPa s以上就可以。为了尽可能减少参比电极使用的硬凝胶化的疏水性离子液体的量，使制造变得容易，只要使构成所述第二层的疏水性离子液体是未凝胶化的液体就可以。为了能更容易地防止第一层和第二层混到一起，只要使构成所述第二层的疏水性离子液体凝胶化就可以。此外，在考虑了制造上的容易性的情况下，只要使第二层的疏水性离子液体的硬度或粘度小于第三层的疏水性离子液体的硬度或粘度就可以。作为可以很好地防止第一层和第二层的混合的具体方式，只要使构成所述第二层的疏水性离子液体的粘度为IOOmPa s以上IOOOmPa s以下就可以。为了即使第一层和第二层混到一起，也可以自然地按顺序使第一层和第二层分离，只要构成所述第一层的水溶性电解质溶液的比重小于构成所述第二层的疏水性离子液体的比重就可以。为了尽可能减少构成第三层的凝胶化的疏水性离子液体的量，使第三层容易固定于开口部，只要使所述开口部的所述收容体的外部一侧的部分小于所述收容体的内部一侧的部分就可以。为了防止因第一层和第二层的重量等造成第三层从开口部脱离，只要构成所述第三层的疏水性离子液体的粘度为IOOOmPa · s以上就可以。此外，本专利技术提供的其他方式的参比电极，其包括内部电极和收容体，所述收容体收容填充材料，该填充材料电连接所述内部电极和试样液体，在所述内部电极和开口部之间，所述填充材料形成为层状结构，所述开口部设于所述收容体，并且所述开口部用于使所述试样液体与所述填充材料接触，所述填充材料由下述三个层构成第一层，由水溶性电解质溶液构成，形成为与内部电极接触；第二层，由疏水性离子液体构成，形成为与所述第一层接触；第三层，由多孔质材料构成，与所述第二层接触，并且形成于所述开口部。此外，所谓“疏水性离子液体”主要是指疏水性的盐，该疏水性的盐由有机或无机阳离子和有机或无机阴离子的组合构成，融点在100°c以下，在水中的溶解度在数mM (mmol/dm3)左右以下，关于疏水性离子液体将在后面详细叙述。其中，离子液体也被称为离子性液体或常溶解盐等。此外，所谓“参比电极”与参照电极、对照电极、基准电极、比较电极的意思相同。此外，在本 说明书中，“溶液”和“液体”没有特别限定，“溶液”和“液体”的概念不仅指通常的液体，也包括凝胶化后流动的状态、和能保持形状的状态。按照所述的参比电极，由于构成第三层的多孔质材料与试样液体接触，第二层的疏水性离子液体不直接与试样液体接触，所以可以抑制构成疏水性离子液体的离子流出到试样液体中。此外，由于是第二层处于被第三层盖住的状态，所以无需为了保持形状而使第二层的疏水性离子液体凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.27 JP 2010-191535;2010.08.27 JP 2010-191531.一种参比电极，其特征在于，所述参比电极包括内部电极和收容体，所述收容体收容填充材料，该填充材料电连接所述内部电极和试样液体， 在所述内部电极和开口部之间，所述填充材料形成为层状结构，所述开口部设于所述收容体，并且所述开口部用于使所述试样液体与所述填充材料接触， 所述填充材料由下述三个层构成第一层，由水溶性电解质溶液构成，形成为与所述内部电极接触；第二层，由疏水性离子液体构成，形成为与所述第一层接触；第三层，由凝胶化的疏水性离子液体构成，与所述第二层接触，并且形成于所述开口部。2.根据权利要求I所述的参比电极，其特征在于，构成所述第一层的水溶性电解质溶液是凝胶化的水溶性电解质溶液。3.根据权利要求I所述的参比电极，其特征在于，构成所述第二层的疏水性离子液体是未凝胶化的液体。4.根据权利要求I所述的参比电极，其特征在于，构成所述第一层的水溶性电解质溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：芝田学，岩本惠和，
申请(专利权)人：株式会社堀场制作所，
类型：
国别省市：