JPH09292359A - カラム型フロー電解セル - Google Patents
カラム型フロー電解セルInfo
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- JPH09292359A JPH09292359A JP8108982A JP10898296A JPH09292359A JP H09292359 A JPH09292359 A JP H09292359A JP 8108982 A JP8108982 A JP 8108982A JP 10898296 A JP10898296 A JP 10898296A JP H09292359 A JPH09292359 A JP H09292359A
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- Japan
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- electrode
- liquid
- electrode material
- electrolysis cell
- hole
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フロー式電解分析装置等に用いる電解セルか
らの電極の取出しを容易にするとともに絶縁管の直径を
小さくしても電極棒と絶縁管の配置関係をスムーズとし
たカラム型フロー電解セルを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管9を隔膜とし、この絶縁管9内に糸状に形成されたカ
ーボン繊維8を長さ方向に密に充填して該カーボン繊維
8に外部から電極端子を接続するカラム型フロー電解セ
ルにおいて、上記絶縁管9の長手方向の略中央部に、外
部から液流路に達する貫通孔21を形成して、この貫通
孔21内に電極材料としてのカーボン電極22を嵌合固
定し、この電極材料に導線23の一端部を接続するとと
もに該電極材料の内側面とカーボン繊維8とを電気的に
接続したカラム型フロー電解セルの構成にしてある。前
記電極材料の内側で液流路に面した表面部には円弧状部
22aを形成する。
らの電極の取出しを容易にするとともに絶縁管の直径を
小さくしても電極棒と絶縁管の配置関係をスムーズとし
たカラム型フロー電解セルを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管9を隔膜とし、この絶縁管9内に糸状に形成されたカ
ーボン繊維8を長さ方向に密に充填して該カーボン繊維
8に外部から電極端子を接続するカラム型フロー電解セ
ルにおいて、上記絶縁管9の長手方向の略中央部に、外
部から液流路に達する貫通孔21を形成して、この貫通
孔21内に電極材料としてのカーボン電極22を嵌合固
定し、この電極材料に導線23の一端部を接続するとと
もに該電極材料の内側面とカーボン繊維8とを電気的に
接続したカラム型フロー電解セルの構成にしてある。前
記電極材料の内側で液流路に面した表面部には円弧状部
22aを形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフロー式電解分析装
置に用いる電解セルの構造に関し、特に注入された薬液
の流れを乱すことがなく、分解能を高めたカラム型フロ
ー電解セルに関するものである。
置に用いる電解セルの構造に関し、特に注入された薬液
の流れを乱すことがなく、分解能を高めたカラム型フロ
ー電解セルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に流液中の物質の分析は、プロセス
制御、クロマトグラフの検出、臨床検査等多くの分野で
の重要性が増大している。この中でも流液中の試薬の全
てを電解して、その電解電流を測定することによって薬
物の分析を行うフロークーロメトリー法は、分析操作が
迅速に行えるとともに薬物の絶対定量が可能であるた
め、各種の分析機器に応用されている。
制御、クロマトグラフの検出、臨床検査等多くの分野で
の重要性が増大している。この中でも流液中の試薬の全
てを電解して、その電解電流を測定することによって薬
物の分析を行うフロークーロメトリー法は、分析操作が
迅速に行えるとともに薬物の絶対定量が可能であるた
め、各種の分析機器に応用されている。
【0003】図7によりフロー電解セルを使用した測定
系の基本的システムを説明する。支持電解液1が図外の
液溜から液送ポンプ2により電解セル3へ一定速度で送
液されており、この送液の中途で注入器4により一定量
の被検液5が注入され、この被検液5は支持電解液1と
ともに電解セル3に流入して酸化又は還元される。この
時の電解電流は電解用電源6から供給され、この電流を
測定することによって電解反応とか被検液5の濃度が計
測される。
系の基本的システムを説明する。支持電解液1が図外の
液溜から液送ポンプ2により電解セル3へ一定速度で送
液されており、この送液の中途で注入器4により一定量
の被検液5が注入され、この被検液5は支持電解液1と
ともに電解セル3に流入して酸化又は還元される。この
時の電解電流は電解用電源6から供給され、この電流を
測定することによって電解反応とか被検液5の濃度が計
測される。
【0004】更に電解セル3に接続された分析器7、例
えば化学発光分析装置等の光分析機器によって被検液5
の成分分析が行われる。測定及び分析精度を高めるため
に、電解セル3中を被検液5が通過する際の前記酸化及
び還元反応は100%行われることが望ましく、この目
的を達成するための電解セル3として通常カーボン繊維
を内部に充填して電解面積を最大限に大きくしたカラム
型電解セルが一般に採用されている。
えば化学発光分析装置等の光分析機器によって被検液5
の成分分析が行われる。測定及び分析精度を高めるため
に、電解セル3中を被検液5が通過する際の前記酸化及
び還元反応は100%行われることが望ましく、この目
的を達成するための電解セル3として通常カーボン繊維
を内部に充填して電解面積を最大限に大きくしたカラム
型電解セルが一般に採用されている。
【0005】図8,図9により上記電解セル3を用いた
分析機器の構成を説明すると、8は糸状に形成された直
径10μm程度のカーボン繊維であり、このカーボン繊
維8の束がバイコールガラス管9内に密に充填されてい
る。このバイコールガラス管9は液の隔膜として用いら
れており、表面に直径0.1μm程度の微細な孔が無数
に貫通しているガラス管で構成され、該バイコールガラ
ス管9の周囲には対極として白金線10が必要回数だけ
巻着されている。11は内部に液溜12が形成された絶
縁性の容器であり、この液溜12内に前記バイコールガ
ラス管9が浸漬した状態に配置されている。
分析機器の構成を説明すると、8は糸状に形成された直
径10μm程度のカーボン繊維であり、このカーボン繊
維8の束がバイコールガラス管9内に密に充填されてい
る。このバイコールガラス管9は液の隔膜として用いら
れており、表面に直径0.1μm程度の微細な孔が無数
に貫通しているガラス管で構成され、該バイコールガラ
ス管9の周囲には対極として白金線10が必要回数だけ
巻着されている。11は内部に液溜12が形成された絶
縁性の容器であり、この液溜12内に前記バイコールガ
ラス管9が浸漬した状態に配置されている。
【0006】14は容器11の液流通方向に配置された
一対の保持板であり、この保持板14の液流通方向両端
末部には一対の圧接板15,15が配置されている。
又、上記カーボン繊維8への電気的接続をとるためにグ
ラファイト棒16が一方の保持板14を介してカーボン
繊維8内に挿入接続され、このグラファイト棒16から
外部電極16aが保持板14内を貫通して上方に導出さ
れている。上記バイコールガラス管9と保持板14の接
続部には、液洩れを防ぐためのOリング19が挿入され
ている。
一対の保持板であり、この保持板14の液流通方向両端
末部には一対の圧接板15,15が配置されている。
又、上記カーボン繊維8への電気的接続をとるためにグ
ラファイト棒16が一方の保持板14を介してカーボン
繊維8内に挿入接続され、このグラファイト棒16から
外部電極16aが保持板14内を貫通して上方に導出さ
れている。上記バイコールガラス管9と保持板14の接
続部には、液洩れを防ぐためのOリング19が挿入され
ている。
【0007】上記保持板14を容器11に圧接すること
によってグラファイト棒16がカーボン繊維8内に挿入
接続される。この圧接動作は両側に配置された圧接板1
5,15の両側から図 のaに示すボルトを保持板14
に設けた螺子穴25,25に挿通して、保持板14を容
器11の側面に締付固定することにより行われる。
によってグラファイト棒16がカーボン繊維8内に挿入
接続される。この圧接動作は両側に配置された圧接板1
5,15の両側から図 のaに示すボルトを保持板14
に設けた螺子穴25,25に挿通して、保持板14を容
器11の側面に締付固定することにより行われる。
【0008】17は圧接板15と保持板14に貫通形成
された液体の流入口、18は同流出口であり、液体は流
入口17から電解セル3を構成するバイコールガラス管
9内に流れ、所定の電解電流の供給によって酸化又は還
元されてから流出口18を通して流出する。
された液体の流入口、18は同流出口であり、液体は流
入口17から電解セル3を構成するバイコールガラス管
9内に流れ、所定の電解電流の供給によって酸化又は還
元されてから流出口18を通して流出する。
【0009】前記液溜12の中には支持電解液1と同じ
液体が予め貯留されており、且つカーボン繊維8と支持
電解液1間に印加する電圧を決めるための参照電極20
が液溜12から容器11の上方に導出されている。
液体が予め貯留されており、且つカーボン繊維8と支持
電解液1間に印加する電圧を決めるための参照電極20
が液溜12から容器11の上方に導出されている。
【0010】このような電解セル3の特徴は、カーボン
繊維8と支持電解液1との接触する表面積が非常に大き
く、従ってカーボン繊維8の内部を流れる支持電解液1
は、条件によってはほぼ100%電解することが可能で
あり、電解合成に適したセル構成となっている。
繊維8と支持電解液1との接触する表面積が非常に大き
く、従ってカーボン繊維8の内部を流れる支持電解液1
は、条件によってはほぼ100%電解することが可能で
あり、電解合成に適したセル構成となっている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の電解セルを用いた分析機器の場合、カーボン繊
維からの電極棒の取り出しが容易ではない上、該電極棒
とバイコールガラス管との配置関係が難しくなり、且つ
バイコールガラス管の直径を小さくすることが困難であ
るという課題がある。
な従来の電解セルを用いた分析機器の場合、カーボン繊
維からの電極棒の取り出しが容易ではない上、該電極棒
とバイコールガラス管との配置関係が難しくなり、且つ
バイコールガラス管の直径を小さくすることが困難であ
るという課題がある。
【0012】即ち、前記電解セル3を分析用セルとして
使用する場合には、被検液5の量を少なくするためにバ
イコールガラス管9の直径を小さくして内部容積を小さ
くする必要がある。具体的にはバイコールガラス管9の
内径を2mm以下にする必要がある。しかしこの場合に
は電極としてのグラファイト棒16をバイコールガラス
管9内に充填されたカーボン繊維8内に挿入するのが困
難であり、場合によってはグラファイト棒16を折損し
てしまう惧れがある。
使用する場合には、被検液5の量を少なくするためにバ
イコールガラス管9の直径を小さくして内部容積を小さ
くする必要がある。具体的にはバイコールガラス管9の
内径を2mm以下にする必要がある。しかしこの場合に
は電極としてのグラファイト棒16をバイコールガラス
管9内に充填されたカーボン繊維8内に挿入するのが困
難であり、場合によってはグラファイト棒16を折損し
てしまう惧れがある。
【0013】又、グラファイト棒16を容易に挿入する
ためにカーボン繊維8の本数を少なくすることが要求さ
れるが、この場合には電解液表面積が充分大きくとれな
いという問題点が生じる。
ためにカーボン繊維8の本数を少なくすることが要求さ
れるが、この場合には電解液表面積が充分大きくとれな
いという問題点が生じる。
【0014】更に液流入口17と電極としてのグラファ
イト棒16の両方をバイコールガラス管9の内側に入れ
るための配置関係が難しくなり、必要とするバイコール
ガラス管9の直径を小さくすることができないのみなら
ず、液が流入口17からカーボン繊維8内に流入する際
に流れが乱されて層流が大きくずれてしまい、それに伴
って流入口17の部分で乱流が生じてしまうという問題
点が生じる。
イト棒16の両方をバイコールガラス管9の内側に入れ
るための配置関係が難しくなり、必要とするバイコール
ガラス管9の直径を小さくすることができないのみなら
ず、液が流入口17からカーボン繊維8内に流入する際
に流れが乱されて層流が大きくずれてしまい、それに伴
って流入口17の部分で乱流が生じてしまうという問題
点が生じる。
【0015】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、カーボン繊維からの電極の取出しが容易であるとと
もに該電極棒と隔膜として用いる絶縁管との配置関係を
スムーズとし、該絶縁管の直径を小さくすることを可能
としたカラム型フロー電解セルを提供することを目的と
するものである。
り、カーボン繊維からの電極の取出しが容易であるとと
もに該電極棒と隔膜として用いる絶縁管との配置関係を
スムーズとし、該絶縁管の直径を小さくすることを可能
としたカラム型フロー電解セルを提供することを目的と
するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管を隔膜として、この絶縁管内に糸状に形成されたカー
ボン繊維を長さ方向に密に充填し、該カーボン繊維に外
部から電極端子を接続するとともに絶縁管の周囲に対極
としての金属線を巻着して構成したカラム型フロー電解
セルにおいて、上記絶縁管の長手方向の略中央部に、外
部から液流路に達する貫通孔を形成して、この貫通孔内
に電極材料を嵌合固定し、この電極材料に導線の一端部
を接続するとともに該電極材料の内側面とカーボン繊維
とを電気的に接続したカラム型フロー電解セルの構成を
提供する。
成するために、表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管を隔膜として、この絶縁管内に糸状に形成されたカー
ボン繊維を長さ方向に密に充填し、該カーボン繊維に外
部から電極端子を接続するとともに絶縁管の周囲に対極
としての金属線を巻着して構成したカラム型フロー電解
セルにおいて、上記絶縁管の長手方向の略中央部に、外
部から液流路に達する貫通孔を形成して、この貫通孔内
に電極材料を嵌合固定し、この電極材料に導線の一端部
を接続するとともに該電極材料の内側面とカーボン繊維
とを電気的に接続したカラム型フロー電解セルの構成を
提供する。
【0017】上記電極材料の内側で液流路に面した表面
部には、液の流れを阻害しないように絶縁管の形状に合
わせて円弧状部を形成してある。又、請求項3により、
上記絶縁管に液流路をカバーするような大きな孔部を形
成して、この孔部内に液流路に充填されたカーボン繊維
の周辺部全面と接触する電極材料を嵌合固定した電解セ
ルの構成を提供する。前記絶縁管としてバイコールガラ
ス管を用いており、電極材料としてカーボン電極を用い
る。
部には、液の流れを阻害しないように絶縁管の形状に合
わせて円弧状部を形成してある。又、請求項3により、
上記絶縁管に液流路をカバーするような大きな孔部を形
成して、この孔部内に液流路に充填されたカーボン繊維
の周辺部全面と接触する電極材料を嵌合固定した電解セ
ルの構成を提供する。前記絶縁管としてバイコールガラ
ス管を用いており、電極材料としてカーボン電極を用い
る。
【0018】かかるカラム型フロー電解セルによれば、
被検液が注入された支持電解液が送液されて流入口から
電解セル内に送り込まれ、絶縁管内の長さ方向に密に充
填されたカーボン繊維内を通過する際に、電解用電源か
ら導線及び電極材料を介して供給される所定の電解電流
によって酸化又は還元されてから流出口を通して流出す
る。カーボン繊維内での電位分布は均等であって電解効
率は向上する。この時の電流を測定することによって電
解反応とか被検液の濃度が計測される。
被検液が注入された支持電解液が送液されて流入口から
電解セル内に送り込まれ、絶縁管内の長さ方向に密に充
填されたカーボン繊維内を通過する際に、電解用電源か
ら導線及び電極材料を介して供給される所定の電解電流
によって酸化又は還元されてから流出口を通して流出す
る。カーボン繊維内での電位分布は均等であって電解効
率は向上する。この時の電流を測定することによって電
解反応とか被検液の濃度が計測される。
【0019】上記の動作時に液が流入口からカーボン繊
維内に流入する際の流れはスムーズであり、支持電解液
の層流がずれることがない上、流入口の部分で乱流が生
じないので、カーボン繊維中へ液の流れがほとんど乱さ
れることがないという作用が得られる。
維内に流入する際の流れはスムーズであり、支持電解液
の層流がずれることがない上、流入口の部分で乱流が生
じないので、カーボン繊維中へ液の流れがほとんど乱さ
れることがないという作用が得られる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明にかか
るカラム型フロー電解セルの具体的な一実施例を、前記
従来の構成部分と同一の構成部分に同一の符号を付して
詳述する。先ず図2により電解セル3の構成を説明する
と、8は糸状に形成された直径10μm程度のカーボン
繊維、9は隔膜として用いられる絶縁管としてのバイコ
ールガラス管であり、このバイコールガラス管9の表面
には直径0.1μm程度の微細な孔が無数に貫通して形
成されている。上記カーボン繊維8の束がバイコールガ
ラス管9内に密に充填されている。本実施例では上記カ
ーボン繊維8が内径2mm程度のバイコールガラス管9
内に150本程度密に挿入されている。
るカラム型フロー電解セルの具体的な一実施例を、前記
従来の構成部分と同一の構成部分に同一の符号を付して
詳述する。先ず図2により電解セル3の構成を説明する
と、8は糸状に形成された直径10μm程度のカーボン
繊維、9は隔膜として用いられる絶縁管としてのバイコ
ールガラス管であり、このバイコールガラス管9の表面
には直径0.1μm程度の微細な孔が無数に貫通して形
成されている。上記カーボン繊維8の束がバイコールガ
ラス管9内に密に充填されている。本実施例では上記カ
ーボン繊維8が内径2mm程度のバイコールガラス管9
内に150本程度密に挿入されている。
【0021】上記バイコールガラス管9の長手方向,即
ち液の流通方向の略中央部には、外部から液流路に達す
る貫通孔21が形成されていて、この貫通孔21内に電
極材料としてのカーボン電極22が嵌合固定されてい
る。このカーボン電極22のバイコールガラス管の外側
に出ている部分には導線23が例えば銀ペーストのよう
な接着剤30を用いて電気的に接続されている。この導
線23の表面は絶縁剤24で被覆してあり、カーボン電
極22の露出部もエポキシ等の被覆材26でカバーされ
ている。この被覆材26はカーボン電極22とバイコー
ルガラス管9に形成した貫通孔21との間を接着する機
能を兼ねている。
ち液の流通方向の略中央部には、外部から液流路に達す
る貫通孔21が形成されていて、この貫通孔21内に電
極材料としてのカーボン電極22が嵌合固定されてい
る。このカーボン電極22のバイコールガラス管の外側
に出ている部分には導線23が例えば銀ペーストのよう
な接着剤30を用いて電気的に接続されている。この導
線23の表面は絶縁剤24で被覆してあり、カーボン電
極22の露出部もエポキシ等の被覆材26でカバーされ
ている。この被覆材26はカーボン電極22とバイコー
ルガラス管9に形成した貫通孔21との間を接着する機
能を兼ねている。
【0022】図2のA−A線に沿う断面図である図3に
示したように、カーボン電極22の内側で液流路に面し
た表面には、バイコールガラス管9の形状に合わせて円
弧状部22aが形成されている。これによってカーボン
電極22の内側面とカーボン繊維8との電気的接続を確
実に取ることが可能となる。この円弧状部22aは液の
流れを乱さない範囲でバイコールガラス管9の内部に僅
かに突出させてもよい。
示したように、カーボン電極22の内側で液流路に面し
た表面には、バイコールガラス管9の形状に合わせて円
弧状部22aが形成されている。これによってカーボン
電極22の内側面とカーボン繊維8との電気的接続を確
実に取ることが可能となる。この円弧状部22aは液の
流れを乱さない範囲でバイコールガラス管9の内部に僅
かに突出させてもよい。
【0023】図1は上記電解セル3を用いた測定系の要
部断面図であり、電解セル3はテフロン等の耐薬品性の
材質を用いた加圧板27,28と電解液29を入れるた
めの液溜12を有する保持具31によって圧接固定され
ている。17は加圧板27側に開口された液流入口、1
8は加圧板28側に開口された液流出口であり、液流入
口17側の加圧板27にはバイコールガラス管9の内径
よりも僅かに小さい径長を持つ環状の突出部27aが液
流入口17から流路内に延長して形成されていて、その
突出部27aの外側周辺部でバイコールガラス管5の一
端面が当接する部位にOリング用の溝34が円形状に掘
削されており、この溝34内にOリング35が挿入され
ている。
部断面図であり、電解セル3はテフロン等の耐薬品性の
材質を用いた加圧板27,28と電解液29を入れるた
めの液溜12を有する保持具31によって圧接固定され
ている。17は加圧板27側に開口された液流入口、1
8は加圧板28側に開口された液流出口であり、液流入
口17側の加圧板27にはバイコールガラス管9の内径
よりも僅かに小さい径長を持つ環状の突出部27aが液
流入口17から流路内に延長して形成されていて、その
突出部27aの外側周辺部でバイコールガラス管5の一
端面が当接する部位にOリング用の溝34が円形状に掘
削されており、この溝34内にOリング35が挿入され
ている。
【0024】液流出口18側の加圧板28にもバイコー
ルガラス管9の内径よりも僅かに小さい径長を持つ環状
の突出部28aが流路内に延長して形成されていて、そ
の突出部28aの外側周辺部でバイコールガラス管5の
他端面が当接する部位にOリング用の溝34aが円形状
に掘削されており、この溝34a内にOリング35aが
挿入されている。この電解セル3には、予め白金線10
がバイコールガラス管9の外側に数ターン巻装されてお
り、液溜12内にバイコールガラス管9が浸漬した状態
に配置されている。予め液溜12内には支持電解液と同
じ液体が貯留されている。
ルガラス管9の内径よりも僅かに小さい径長を持つ環状
の突出部28aが流路内に延長して形成されていて、そ
の突出部28aの外側周辺部でバイコールガラス管5の
他端面が当接する部位にOリング用の溝34aが円形状
に掘削されており、この溝34a内にOリング35aが
挿入されている。この電解セル3には、予め白金線10
がバイコールガラス管9の外側に数ターン巻装されてお
り、液溜12内にバイコールガラス管9が浸漬した状態
に配置されている。予め液溜12内には支持電解液と同
じ液体が貯留されている。
【0025】更に加圧板27と保持具31との接触部か
らの液漏れを防ぐために、加圧板27内側面と加圧板2
8の内側面にOリング用の溝36,38が掘削されてい
て、この溝36,38内にOリング37が挿入されてい
る。上記の溝36,38は図1のB−B線に沿う断面図
である図4に点線で示したように、液溜12の少なくと
も下方と側方部分を包囲するように上部が開いたU字形
として形成されている。図4に示す40,40は加圧板
27,28及び保持具31とを各Oリングを挟んで締付
けるための孔部であり、この孔部40,40に図外のボ
ルトを螺合して加圧板27,28と保持具31の組付が
行われる。
らの液漏れを防ぐために、加圧板27内側面と加圧板2
8の内側面にOリング用の溝36,38が掘削されてい
て、この溝36,38内にOリング37が挿入されてい
る。上記の溝36,38は図1のB−B線に沿う断面図
である図4に点線で示したように、液溜12の少なくと
も下方と側方部分を包囲するように上部が開いたU字形
として形成されている。図4に示す40,40は加圧板
27,28及び保持具31とを各Oリングを挟んで締付
けるための孔部であり、この孔部40,40に図外のボ
ルトを螺合して加圧板27,28と保持具31の組付が
行われる。
【0026】更に図1に示したように液流出口18側の
加圧板28には、カーボン繊維8と支持電解液間に印加
する電圧を決めるための参照電極20が上方に導出され
ている。即ち、加圧板28には参照電極20を接続する
ための孔部41が上部から液流出口18に向けて掘削さ
れていて、この孔部41の先端部は小孔41aで液流出
口18内の液部に接触している。42は孔部41内の液
漏れを防止するために加圧板28と参照電極20間に挿
入されたOリングであり、このOリング42により参照
電極20が孔部41内に固定されている。
加圧板28には、カーボン繊維8と支持電解液間に印加
する電圧を決めるための参照電極20が上方に導出され
ている。即ち、加圧板28には参照電極20を接続する
ための孔部41が上部から液流出口18に向けて掘削さ
れていて、この孔部41の先端部は小孔41aで液流出
口18内の液部に接触している。42は孔部41内の液
漏れを防止するために加圧板28と参照電極20間に挿
入されたOリングであり、このOリング42により参照
電極20が孔部41内に固定されている。
【0027】図1に示したように、本実施例におけるフ
ロー電解セル3は、バイコールガラス管9の表面から内
部に向けて形成した貫通孔21内にカーボン電極22を
嵌合固定してその一端を液通路に露出させ、この露出部
に液の流れを阻害しないようなバイコールガラス管9の
形状に合わせた円弧状部22aを加工形成するととも
に、カーボン繊維の反対面には電解用電源に接続するた
めの導線23を固定して、この導線23をカーボン電極
22を介して液通路に充填したカーボン繊維8に電気的
に接続し、このカーボン電極22を含めた表面を電気的
に絶縁して構成したことが特徴となっている。
ロー電解セル3は、バイコールガラス管9の表面から内
部に向けて形成した貫通孔21内にカーボン電極22を
嵌合固定してその一端を液通路に露出させ、この露出部
に液の流れを阻害しないようなバイコールガラス管9の
形状に合わせた円弧状部22aを加工形成するととも
に、カーボン繊維の反対面には電解用電源に接続するた
めの導線23を固定して、この導線23をカーボン電極
22を介して液通路に充填したカーボン繊維8に電気的
に接続し、このカーボン電極22を含めた表面を電気的
に絶縁して構成したことが特徴となっている。
【0028】特に本実施例における導線23のカーボン
繊維8への電気的接続は、貫通孔21内に嵌合固定され
たカーボン電極22を介して行われているため、従来例
のような単なるグラファイト棒の挿入に比べて確実な電
気的接続がとれるという特徴がある。
繊維8への電気的接続は、貫通孔21内に嵌合固定され
たカーボン電極22を介して行われているため、従来例
のような単なるグラファイト棒の挿入に比べて確実な電
気的接続がとれるという特徴がある。
【0029】図5はバイコールガラス管9に挿入するカ
ーボン電極22の別の作成方法を示しており、この例で
はバイコールガラス管9に液流路をカバーするような大
きな孔部44を形成して、この孔部44内に液流路に充
填されたカーボン繊維8の周辺部全面と接触するように
カーボン電極22を嵌合固定してある。
ーボン電極22の別の作成方法を示しており、この例で
はバイコールガラス管9に液流路をカバーするような大
きな孔部44を形成して、この孔部44内に液流路に充
填されたカーボン繊維8の周辺部全面と接触するように
カーボン電極22を嵌合固定してある。
【0030】上記図2と図5に示したバイコールガラス
管9とカーボン電極22との嵌合固定方法を説明する
と、超音波加工法を用いて棒状のバイコールガラス管9
に貫通孔22及び孔部44を必要な形状と深さを設定し
たに開けた後、この貫通孔22もしくは孔部44にカー
ボン電極22を差し込み、断面中央部に液を流すための
円形孔を同様な超音波加工法によって貫通することによ
って作成することができる。又、別に加工したカーボン
電極22を貫通孔22もしくは孔部44に挿入固定する
方法を用いてもよい。
管9とカーボン電極22との嵌合固定方法を説明する
と、超音波加工法を用いて棒状のバイコールガラス管9
に貫通孔22及び孔部44を必要な形状と深さを設定し
たに開けた後、この貫通孔22もしくは孔部44にカー
ボン電極22を差し込み、断面中央部に液を流すための
円形孔を同様な超音波加工法によって貫通することによ
って作成することができる。又、別に加工したカーボン
電極22を貫通孔22もしくは孔部44に挿入固定する
方法を用いてもよい。
【0031】かかる本実施例の電解セル3と、この電解
セル3を用いた測定系の作用を以下に説明する。先ず一
定量の被検液が注入された支持電解液が図外の液送ポン
プにより一定速度で送液されて、図1の矢印Cに示した
ように液流入口17から電解セル3内に送り込まれ、バ
イコールガラス管9内の長さ方向に密に充填されたカー
ボン繊維8内を通過する。この時に図外の電解用電源か
ら導線23及びカーボン電極22を介して供給される所
定の電解電流によって酸化又は還元された後、矢印Dに
示したように液流出口18を通して流出する。この時の
電流を測定することによって電解反応とか被検液の濃度
が計測される。この電解セル3に化学発光分析装置等の
光分析機器を接続することによって被検液の成分分析を
行うことができる。
セル3を用いた測定系の作用を以下に説明する。先ず一
定量の被検液が注入された支持電解液が図外の液送ポン
プにより一定速度で送液されて、図1の矢印Cに示した
ように液流入口17から電解セル3内に送り込まれ、バ
イコールガラス管9内の長さ方向に密に充填されたカー
ボン繊維8内を通過する。この時に図外の電解用電源か
ら導線23及びカーボン電極22を介して供給される所
定の電解電流によって酸化又は還元された後、矢印Dに
示したように液流出口18を通して流出する。この時の
電流を測定することによって電解反応とか被検液の濃度
が計測される。この電解セル3に化学発光分析装置等の
光分析機器を接続することによって被検液の成分分析を
行うことができる。
【0032】上記の動作時に、液が流入口17からカー
ボン繊維8内に流入する際の流れはスムーズであり、支
持電解液の層流がずれたり液流入口17の部分で乱流が
生じる惧れはない。従ってカーボン繊維8の中へ液の流
れをほとんど乱すことなく流入させることができる。
ボン繊維8内に流入する際の流れはスムーズであり、支
持電解液の層流がずれたり液流入口17の部分で乱流が
生じる惧れはない。従ってカーボン繊維8の中へ液の流
れをほとんど乱すことなく流入させることができる。
【0033】図6(イ)は従来構造の電解セル(図8,
図9に示したもの)の電解電流の波形を示し、図6
(ロ)は本実施例の電解セルについての電解電流の波形
を比較して示している。本実施例によれば、電流波形の
立ち上がり及び幅が従来例に比較して大幅に改良されて
いることが分かる。
図9に示したもの)の電解電流の波形を示し、図6
(ロ)は本実施例の電解セルについての電解電流の波形
を比較して示している。本実施例によれば、電流波形の
立ち上がり及び幅が従来例に比較して大幅に改良されて
いることが分かる。
【0034】尚、本実施例の説明では電解セル3を被検
液の分析用として説明したが、合成用にも採用すること
ができる。更に液の隔膜として用いる絶縁管としてのバ
イコールガラス管9はこれに限定されるものではなく、
微細な貫通孔を有するホーロー等の絶縁材に代替しても
よい。
液の分析用として説明したが、合成用にも採用すること
ができる。更に液の隔膜として用いる絶縁管としてのバ
イコールガラス管9はこれに限定されるものではなく、
微細な貫通孔を有するホーロー等の絶縁材に代替しても
よい。
【0035】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば電解セルを用いた測定系において、カーボン繊維か
らの電極の取り出しが容易であり、特に電極棒と絶縁管
としてのバイコールガラス管との配置関係での難点が解
消されて、バイコールガラス管の直径を2mm以下に小
さくすることが可能となり、それに伴って被検液の量を
少なくして測定精度を高めることができる。又、絶縁管
内に充填されたカーボン繊維の本数に限定条件は付され
ないため、電解液表面積は充分大きく取ることができ
る。
れば電解セルを用いた測定系において、カーボン繊維か
らの電極の取り出しが容易であり、特に電極棒と絶縁管
としてのバイコールガラス管との配置関係での難点が解
消されて、バイコールガラス管の直径を2mm以下に小
さくすることが可能となり、それに伴って被検液の量を
少なくして測定精度を高めることができる。又、絶縁管
内に充填されたカーボン繊維の本数に限定条件は付され
ないため、電解液表面積は充分大きく取ることができ
る。
【0036】本発明ではカーボン繊維への電気的接続が
絶縁管の略中央部から取られているので、カーボン繊維
内での電位分布は均等であり、電解効率が向上するとい
う効果が得られる。更に液が流入口からカーボン繊維内
に流入する際の流れは乱されることがなくなり、層流の
ずれ等によって液流入口の部分で乱流が生じる惧れはな
い。
絶縁管の略中央部から取られているので、カーボン繊維
内での電位分布は均等であり、電解効率が向上するとい
う効果が得られる。更に液が流入口からカーボン繊維内
に流入する際の流れは乱されることがなくなり、層流の
ずれ等によって液流入口の部分で乱流が生じる惧れはな
い。
【0037】従って本発明によれば、カーボン繊維から
の電極の取り出しを容易とし、電極棒とバイコールガラ
ス管との配置関係がスムーズにするとともに電解効率を
高め、且つバイコールガラス管の直径を小さくして分析
用にも使用可能として汎用性を高めたカラム型フロー電
解セルを提供することができる。
の電極の取り出しを容易とし、電極棒とバイコールガラ
ス管との配置関係がスムーズにするとともに電解効率を
高め、且つバイコールガラス管の直径を小さくして分析
用にも使用可能として汎用性を高めたカラム型フロー電
解セルを提供することができる。
【図1】本実施例にかかる電解セルを用いた測定系の要
部断面図。
部断面図。
【図2】本実施例にかかる電解セルの構成を示す要部断
面図。
面図。
【図3】図2のA−A線に沿う断面図。
【図4】図1のB−B線に沿う断面図。
【図5】本実施例り別の作成例を説明する要部断面図。
【図6】従来の電解セルと本実施例にかかる電解セルの
電解電流の波形を比較して示すグラフ。
電解電流の波形を比較して示すグラフ。
【図7】フロー電解セルを使用した測定系の基本的シス
テムを説明する概念図。
テムを説明する概念図。
【図8】電解セルを用いた分析機器の要部を透視して示
す斜視図。
す斜視図。
【図9】図5の要部断面図。
3…電解セル 8…カーボン繊維 9…バイコールガラス管 12…液溜 17…液流入口 18…液流出口 20…参照電極 21…貫通孔 22…カーボン電極 22a…円弧状部 23…導線 24…絶縁剤 26…被覆材 27,28…加圧板 27a,28a…突出部 29…電解液 30…接着剤 31…保持具 35,35a,37,42…Oリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末岡 徹郎 東京都目黒区碑文谷4丁目22番13号 北斗 電工株式会社内 (72)発明者 高村 喜代子 東京都八王子市堀之内1432−1 東京薬科 大学内 (72)発明者 楠 文代 東京都八王子市堀之内1432−1 東京薬科 大学内
Claims (4)
- 【請求項1】 表面に微細な孔が無数に貫通された絶縁
管を隔膜として、この絶縁管内に糸状に形成されたカー
ボン繊維を長さ方向に密に充填し、該カーボン繊維に外
部から電極端子を接続するとともに絶縁管の周囲に対極
としての金属線を巻着して構成したカラム型フロー電解
セルにおいて、 上記絶縁管の長手方向の略中央部に、外部から液流路に
達する貫通孔を形成して、この貫通孔内に電極材料を嵌
合固定し、この電極材料に導線の一端部を接続するとと
もに該電極材料の内側面とカーボン繊維とを電気的に接
続したことを特徴とするカラム型フロー電解セル。 - 【請求項2】 前記電極材料の内側で液流路に面した表
面部に、液の流れを阻害しないように絶縁管の形状に合
わせて円弧状部を形成した請求項1記載のカラム型フロ
ー電解セル。 - 【請求項3】 上記絶縁管に液流路をカバーするような
大きな孔部を形成して、この孔部内に液流路に充填され
たカーボン繊維の周辺部全面と接触する電極材料を嵌合
固定した請求項1記載のカラム型フロー電解セル。 - 【請求項4】 前記絶縁管としてバイコールガラス管を
用いるとともに、電極材料としてカーボン電極を用いた
請求項1,2,3記載のカラム型フロー電解セル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8108982A JPH09292359A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | カラム型フロー電解セル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8108982A JPH09292359A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | カラム型フロー電解セル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09292359A true JPH09292359A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14498591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8108982A Pending JPH09292359A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | カラム型フロー電解セル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09292359A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011038977A (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化還元物質の分離分析方法及び分離分析装置 |
JP2011102644A (ja) * | 2011-01-06 | 2011-05-26 | Waters Technologies Corp | 管継手および管を結合する方法 |
CN102364739A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-02-29 | 上海裕豪机电有限公司 | 平板配置型氧化还原液流电池 |
US8951374B2 (en) | 2003-07-15 | 2015-02-10 | Waters Technologies Corporation | Tube joint and a method of bonding tubes |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP8108982A patent/JPH09292359A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8951374B2 (en) | 2003-07-15 | 2015-02-10 | Waters Technologies Corporation | Tube joint and a method of bonding tubes |
JP2011038977A (ja) * | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化還元物質の分離分析方法及び分離分析装置 |
JP2011102644A (ja) * | 2011-01-06 | 2011-05-26 | Waters Technologies Corp | 管継手および管を結合する方法 |
CN102364739A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-02-29 | 上海裕豪机电有限公司 | 平板配置型氧化还原液流电池 |
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