JPS608741A - 隔膜型ガス電極 - Google Patents
隔膜型ガス電極Info
- Publication number
- JPS608741A JPS608741A JP58117897A JP11789783A JPS608741A JP S608741 A JPS608741 A JP S608741A JP 58117897 A JP58117897 A JP 58117897A JP 11789783 A JP11789783 A JP 11789783A JP S608741 A JPS608741 A JP S608741A
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- JP
- Japan
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- electrode
- membrane
- permeable membrane
- gas permeable
- gas
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/40—Semi-permeable membranes or partitions
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、試料溶液中に溶けたガスを透過膜に通過さ
せた後、電極に接触、反応させ、この時電極で発生する
電流または電圧によって、上記ガスの濃度をめるいわゆ
る隔膜型ガス電極に関するものである。
せた後、電極に接触、反応させ、この時電極で発生する
電流または電圧によって、上記ガスの濃度をめるいわゆ
る隔膜型ガス電極に関するものである。
試料溶液中に含まれる酸素や塩素、その他のガス濃度を
分析する場合に、これらのガスを透過する膜及びこれと
反応する電極を用いて電位差分析が行われる。第１図は
、この場合に使用される隔膜型ガス電極を示したもので
あって１、支持管１の中に電極棒２を設け、これに作用
電極３と基準電極４を取り付ける。この内、先端側に配
置した作用電極３の表面にガス透過膜５を密着させ、こ
れによって閉鎖された上記支持管１の中に内部液を充た
す。
分析する場合に、これらのガスを透過する膜及びこれと
反応する電極を用いて電位差分析が行われる。第１図は
、この場合に使用される隔膜型ガス電極を示したもので
あって１、支持管１の中に電極棒２を設け、これに作用
電極３と基準電極４を取り付ける。この内、先端側に配
置した作用電極３の表面にガス透過膜５を密着させ、こ
れによって閉鎖された上記支持管１の中に内部液を充た
す。
作用電極３は、分析しようとするガスによって科学的に
侵されないものが使用され、例えば酸素電極や塩素電極
の場合は、白金、金、銀等の貴金属の他、稀には炭素が
使用されることもある。また、アンモニア電極の場合は
、ＰＨ感応ガラス膜が使用される。一方基準電極４は、
上記作用電極３で発生する電流や電圧の相対値をめる基
準となるものであるから、電極電位が安定していて、再
現性の高いものが使用され、例えば、銀−塩化銀電極等
が使用される。また、ガス透過膜５は、試料溶液中に溶
けたガスを選択的に通過させるもので、目的のガスの種
類によってポリエチレン膜、ポリプロピレン膜、弗素樹
脂膜等が使用される。
侵されないものが使用され、例えば酸素電極や塩素電極
の場合は、白金、金、銀等の貴金属の他、稀には炭素が
使用されることもある。また、アンモニア電極の場合は
、ＰＨ感応ガラス膜が使用される。一方基準電極４は、
上記作用電極３で発生する電流や電圧の相対値をめる基
準となるものであるから、電極電位が安定していて、再
現性の高いものが使用され、例えば、銀−塩化銀電極等
が使用される。また、ガス透過膜５は、試料溶液中に溶
けたガスを選択的に通過させるもので、目的のガスの種
類によってポリエチレン膜、ポリプロピレン膜、弗素樹
脂膜等が使用される。
所要の電圧を加えた上記電極を試料溶液に浸すと、同溶
液中に熔けたガスがガス透過膜５を通過し、作用電極３
に接触する。このとき作用電極３の界面では、電荷の授
受を伴ういわゆる電極反応が起り、そのガス濃度に比例
した電流または電位を発生する。従って、上記電極反応
が平衡に達したところで、上記電流や電圧を測定するこ
とにより、試料溶液中のガス濃度をめることができる。
液中に熔けたガスがガス透過膜５を通過し、作用電極３
に接触する。このとき作用電極３の界面では、電荷の授
受を伴ういわゆる電極反応が起り、そのガス濃度に比例
した電流または電位を発生する。従って、上記電極反応
が平衡に達したところで、上記電流や電圧を測定するこ
とにより、試料溶液中のガス濃度をめることができる。
このような分析に際して上記ガス透過膜５は、微視的に
ごく薄い均一な内部液の層を介して作用電極３に密着し
ていることが必要とされている。ところがこれまでのガ
ス電極では、ガス透過膜５を作用電極３の表面に密着さ
せる場合に、殆ど間膜５の弾性のみに依存しているため
、必ずしも良好な密着状態が得られないという問題があ
る。主として上記のような素材が使用されるガス透過膜
５は、弾性限度が低いものが多く、テンションを与えて
も、成る特定の個所でこれが伸び等の変形として減殺さ
れてしまうことがら、上記弾性が有効に作用しない。そ
してこの変形は、上記テンションを取り去った後もその
まま残ることから、一度使用したガス透過膜５は、また
再び使用することが不可能となる。
ごく薄い均一な内部液の層を介して作用電極３に密着し
ていることが必要とされている。ところがこれまでのガ
ス電極では、ガス透過膜５を作用電極３の表面に密着さ
せる場合に、殆ど間膜５の弾性のみに依存しているため
、必ずしも良好な密着状態が得られないという問題があ
る。主として上記のような素材が使用されるガス透過膜
５は、弾性限度が低いものが多く、テンションを与えて
も、成る特定の個所でこれが伸び等の変形として減殺さ
れてしまうことがら、上記弾性が有効に作用しない。そ
してこの変形は、上記テンションを取り去った後もその
まま残ることから、一度使用したガス透過膜５は、また
再び使用することが不可能となる。
この点の問題を第１図及び第２図によりさらに具体的に
説明すると、一般にこの種の隔膜型ガス電極では、ガス
透過膜５の周囲がＯリング７やパツキン８等を介して締
具６と支持管１との間に固定され、この状態で作用電極
３の表面を間膜５に押しつけ、これによって密着させる
構造が採用されている。しかし、この場合に上記Ｏリン
グ７やパツキン８は、ガス透過膜５の周囲を支持管１と
締具６との間に挟んで固定するに際して、その圧力を緩
衝する機能を持つだけで、間膜５に与えられたテンショ
ンを吸収する機能を殆ど持たない。しかも支持管１と締
具６を締め付けた時だけガス透過膜５を固定し、分解し
た時は、間膜５が自由な状態に置かれることになること
から、間膜５に常に適度なテンションを与えておくこと
が不可能である。
説明すると、一般にこの種の隔膜型ガス電極では、ガス
透過膜５の周囲がＯリング７やパツキン８等を介して締
具６と支持管１との間に固定され、この状態で作用電極
３の表面を間膜５に押しつけ、これによって密着させる
構造が採用されている。しかし、この場合に上記Ｏリン
グ７やパツキン８は、ガス透過膜５の周囲を支持管１と
締具６との間に挟んで固定するに際して、その圧力を緩
衝する機能を持つだけで、間膜５に与えられたテンショ
ンを吸収する機能を殆ど持たない。しかも支持管１と締
具６を締め付けた時だけガス透過膜５を固定し、分解し
た時は、間膜５が自由な状態に置かれることになること
から、間膜５に常に適度なテンションを与えておくこと
が不可能である。
このため、作用電極３をガス透過膜５に押しつけること
によって間膜５に与えられるテンションは、その時の締
め具合に大きく左右され、常に一定の密着状態が得られ
ない。さらにガス透過膜５を作用電極３の表面に完全に
密着させようと、成る程度強く締め付けると、同電極３
の縁部においてテンションが集中的に作用することから
、そこでガス透過膜５の弾性限度を越える応力が発生し
、急激な伸びが生じる。この伸びは弾性限度を越える多
分に塑性的な変形であるから、間膜５が作用電極３表面
に密着するのに必要なテンションを減殺して、上記密着
状態を阻害する。さらに、取り外した後もそのまま残っ
て復元しないため、同じガス透過膜５を再び使用するこ
とが不可能となるのである。
によって間膜５に与えられるテンションは、その時の締
め具合に大きく左右され、常に一定の密着状態が得られ
ない。さらにガス透過膜５を作用電極３の表面に完全に
密着させようと、成る程度強く締め付けると、同電極３
の縁部においてテンションが集中的に作用することから
、そこでガス透過膜５の弾性限度を越える応力が発生し
、急激な伸びが生じる。この伸びは弾性限度を越える多
分に塑性的な変形であるから、間膜５が作用電極３表面
に密着するのに必要なテンションを減殺して、上記密着
状態を阻害する。さらに、取り外した後もそのまま残っ
て復元しないため、同じガス透過膜５を再び使用するこ
とが不可能となるのである。
ガス透過膜５が作用電極３の表面に均一に密着しない場
合は、ガス透過膜５と作用電極３表面との間が不均一で
あり、しかもその間に必要以上の溶液が存在することか
ら、上記電極反応が平衡に達するまで長い時間を必要と
する。ガスは、通常試料溶液の中において究めて不安定
な状態で溶けており、このため、時間の経過に伴って早
急に溶液から発散し、その濃度の変化となって現れる場
合が多い。従って、電極反応が平衡に達するまで長い時
間を必要とすることは、分析に長い時間必要とするとい
う時間的な問題だけでなく、これによって得られる分析
結果にも大きな影響を与えることになる。
合は、ガス透過膜５と作用電極３表面との間が不均一で
あり、しかもその間に必要以上の溶液が存在することか
ら、上記電極反応が平衡に達するまで長い時間を必要と
する。ガスは、通常試料溶液の中において究めて不安定
な状態で溶けており、このため、時間の経過に伴って早
急に溶液から発散し、その濃度の変化となって現れる場
合が多い。従って、電極反応が平衡に達するまで長い時
間を必要とすることは、分析に長い時間必要とするとい
う時間的な問題だけでなく、これによって得られる分析
結果にも大きな影響を与えることになる。
この発明は、隔膜型ガス電極における上記のような問題
点を解消すべくなされたものであって、特殊な電極構造
によってガス透過膜を電極表面の全面に亙って完全に密
着させ、これによってその間に溶液の均一な薄層を形成
させて、電極反応がより短時間に平衡に達するようにし
、もって分析時間の短縮とその測定精度の向上を図ると
共に、併せてガス透過膜の再利用を可能としたものであ
る。以下この発明の構成を第３図と第４図に示す一実施
例に基づき、詳細に説明する。
点を解消すべくなされたものであって、特殊な電極構造
によってガス透過膜を電極表面の全面に亙って完全に密
着させ、これによってその間に溶液の均一な薄層を形成
させて、電極反応がより短時間に平衡に達するようにし
、もって分析時間の短縮とその測定精度の向上を図ると
共に、併せてガス透過膜の再利用を可能としたものであ
る。以下この発明の構成を第３図と第４図に示す一実施
例に基づき、詳細に説明する。
図示の実施例における隔膜型ガス電極は、ガス透過膜１
５及びその保持部材を含んだ隔膜部２０と、電極１３．
１４及びその保持部材を含んだ電極部２１並びにこれら
両部材を連結する締具１６とからなっている。
５及びその保持部材を含んだ隔膜部２０と、電極１３．
１４及びその保持部材を含んだ電極部２１並びにこれら
両部材を連結する締具１６とからなっている。
隔膜部２０は、円筒形の膜受１８の一方の端面にガス透
過膜１５を張り、その周囲を同膜受１８とシール１７と
の間に挟んで固定したものであり、さらにシール１７の
外周にはシール枠２２が嵌め込まれている。膜受１８は
、プラスチック等、耐蝕性があり、ある程度変形しに（
い材料で作られており、その外周側には、全周に亙って
突条２３が周設されている。シール１７は、ゴム等、弾
性と水密性のある材料により、上記膜受１８の外周形状
に対応して作られたもので、同膜受１８の一方の端部側
から嵌め込むことによってその外周に被せる。シール枠
２２は、シール１７の形状に対応して作られたＬ字形の
もので、膜受１８と同様、プラスチック等の材料で作ら
れ、ガス透過膜１５を張った側の端部からシール１７の
外周に嵌め込まれる。
過膜１５を張り、その周囲を同膜受１８とシール１７と
の間に挟んで固定したものであり、さらにシール１７の
外周にはシール枠２２が嵌め込まれている。膜受１８は
、プラスチック等、耐蝕性があり、ある程度変形しに（
い材料で作られており、その外周側には、全周に亙って
突条２３が周設されている。シール１７は、ゴム等、弾
性と水密性のある材料により、上記膜受１８の外周形状
に対応して作られたもので、同膜受１８の一方の端部側
から嵌め込むことによってその外周に被せる。シール枠
２２は、シール１７の形状に対応して作られたＬ字形の
もので、膜受１８と同様、プラスチック等の材料で作ら
れ、ガス透過膜１５を張った側の端部からシール１７の
外周に嵌め込まれる。
上記シール１７と膜受１８に挟まれたガス透過膜１５は
、特にシール１７との摩擦抵抗によって固定される。こ
のため、予めガス透過膜１５に成る程度のテンションを
与えておくことにより、このテンションが、上記シール
１７によって弾性的に保持される。
、特にシール１７との摩擦抵抗によって固定される。こ
のため、予めガス透過膜１５に成る程度のテンションを
与えておくことにより、このテンションが、上記シール
１７によって弾性的に保持される。
電極部２１は、中空の支持管１１の中心に電極棒１２を
設け、この電極棒１２の先端側に作用電極１３を、これ
より基端側に基準電極１４をそれぞれ設けたものである
。支持管１１の先端外周面には、ねじ２５が切られ、こ
れが上記締具１６の内周側に切られたねじ２６と螺合で
きるようになっている。
設け、この電極棒１２の先端側に作用電極１３を、これ
より基端側に基準電極１４をそれぞれ設けたものである
。支持管１１の先端外周面には、ねじ２５が切られ、こ
れが上記締具１６の内周側に切られたねじ２６と螺合で
きるようになっている。
このような部材を組立ててガス電極として構成するには
、締具１６を使用し、これと電極部２１との間に隔膜部
２０を挟んで固定する。電極部２１の支持管１１先端と
、上記締具１６にはそれぞれ段部２６．２７が設けられ
ており、この間にシール枠２２を介して隔膜部２０のシ
ール１７を挟み、この状態で上記ねじ２５．２６を合わ
せて締め付ける。この時、支持管１１と一体的に固定さ
れている電極棒１２も隔膜部２０に対して相対的に押し
下げられるため、その先端に設けられた作用電極１３が
ガス透過膜１５に押しつけられ、その表面が間膜１５に
密着する。
、締具１６を使用し、これと電極部２１との間に隔膜部
２０を挟んで固定する。電極部２１の支持管１１先端と
、上記締具１６にはそれぞれ段部２６．２７が設けられ
ており、この間にシール枠２２を介して隔膜部２０のシ
ール１７を挟み、この状態で上記ねじ２５．２６を合わ
せて締め付ける。この時、支持管１１と一体的に固定さ
れている電極棒１２も隔膜部２０に対して相対的に押し
下げられるため、その先端に設けられた作用電極１３が
ガス透過膜１５に押しつけられ、その表面が間膜１５に
密着する。
この状態においては、支持管１１．膜受２２及び締具１
６の間にシール１７が介在され、これが締め付けられる
ことから、上記各部材の間が完全にシールされる。一方
この時、ガス透過ＩＩｉ！１５は、膜受２２とシール１
７との間にあってその周囲が固定されているものの、全
く自由度がない状態で固定されている訳ではなく、シー
ル１７によって弾性的に支持されている。このため、作
用電極１３を押しつけることによって、ガス透過膜１５
に加えられたテンションが上記シール１７の弾性によっ
て吸収される。
６の間にシール１７が介在され、これが締め付けられる
ことから、上記各部材の間が完全にシールされる。一方
この時、ガス透過ＩＩｉ！１５は、膜受２２とシール１
７との間にあってその周囲が固定されているものの、全
く自由度がない状態で固定されている訳ではなく、シー
ル１７によって弾性的に支持されている。このため、作
用電極１３を押しつけることによって、ガス透過膜１５
に加えられたテンションが上記シール１７の弾性によっ
て吸収される。
既に述べたように、ガス透過Ｈ＊１５は、多くの場合弾
性限度が低く、これを越える応力が発生すると急激に変
形し、これが間膜１５の持つテンションを減殺するため
、作用電極１３表面との密着状態が阻害される。しかし
、上記組立状態においては、ガス透過膜１５において不
足する弾性をシール１７が補って上記テンションを吸収
するので、過度の応力が発生せず、間膜１５は弾性限度
の範囲で変形する。このため、ガス透過膜１５は富に適
度なテンションを保持し、これによって作用電極１３の
表面に完全に密着する。
性限度が低く、これを越える応力が発生すると急激に変
形し、これが間膜１５の持つテンションを減殺するため
、作用電極１３表面との密着状態が阻害される。しかし
、上記組立状態においては、ガス透過膜１５において不
足する弾性をシール１７が補って上記テンションを吸収
するので、過度の応力が発生せず、間膜１５は弾性限度
の範囲で変形する。このため、ガス透過膜１５は富に適
度なテンションを保持し、これによって作用電極１３の
表面に完全に密着する。
また、このようにして発生した変形は、外力を取り去る
ことによって元の状態に復元するいわゆる弾性変形であ
るから、電極部２１．隔膜部２０及び締具１６を分解し
てガス透過膜からテンションを取り去ることによってま
た元の状態に復元する。特に、分解によって、シール１
７も復元することから、その弾性によって当初与えられ
たテンションがそのまま復元することになる。
ことによって元の状態に復元するいわゆる弾性変形であ
るから、電極部２１．隔膜部２０及び締具１６を分解し
てガス透過膜からテンションを取り去ることによってま
た元の状態に復元する。特に、分解によって、シール１
７も復元することから、その弾性によって当初与えられ
たテンションがそのまま復元することになる。
以上のようにしてこの発明によれば、作用電極１３に対
してガス透過膜１５が完全に密着されると共に、使用後
間膜１５をまた再び原状に復元させることができる。こ
のため、分析の能率とその精度の向上を図ることができ
ると共に、ガス透過膜１５の再度の利用が可能となる。
してガス透過膜１５が完全に密着されると共に、使用後
間膜１５をまた再び原状に復元させることができる。こ
のため、分析の能率とその精度の向上を図ることができ
ると共に、ガス透過膜１５の再度の利用が可能となる。
第１図及び第２図は、隔膜型ガス電極の従来例を示す要
部断面図、第３図は、この発明の一実施例を示す要部断
面図、第４図は、一部分解して示した半断面斜視図であ
る。 １３−作用電極 １５−ガス透過膜 １７−・・シール １８・−膜受 ２〇−隔膜部 ２１−電極部 ２３−突条 特許出願人 平沼産業株式会社 代理人 弁理士 北條和由 手続補正書 特許庁長官若杉和夫殿 １６ 事件の表示 昭和５８年特許願第１１７８９７号 ２、発明の名称 隔膜型ガス電極 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 茨城県水戸市元吉田町１７３９Ｍ氏名（名称）
平沼産業株式会社 代表価役平沼千春 ４、代理人 （１）明細書第９頁第９〜１０行目に「段部２６．２Ｔ
Ｊとあるのを、［段部２７．２８Ｊと補正致します。 （２）第３図に符合「２６」が２つある内、別添の図面
写に未配する通り一方を「２８」と補正致しまず。
部断面図、第３図は、この発明の一実施例を示す要部断
面図、第４図は、一部分解して示した半断面斜視図であ
る。 １３−作用電極 １５−ガス透過膜 １７−・・シール １８・−膜受 ２〇−隔膜部 ２１−電極部 ２３−突条 特許出願人 平沼産業株式会社 代理人 弁理士 北條和由 手続補正書 特許庁長官若杉和夫殿 １６ 事件の表示 昭和５８年特許願第１１７８９７号 ２、発明の名称 隔膜型ガス電極 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 茨城県水戸市元吉田町１７３９Ｍ氏名（名称）
平沼産業株式会社 代表価役平沼千春 ４、代理人 （１）明細書第９頁第９〜１０行目に「段部２６．２Ｔ
Ｊとあるのを、［段部２７．２８Ｊと補正致します。 （２）第３図に符合「２６」が２つある内、別添の図面
写に未配する通り一方を「２８」と補正致しまず。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、作用電極の表面にガス透過膜を密着させ、これを試
料溶液の中へ浸し、同溶液に溶けたガスを上記ガス透過
膜に浸透させて、これを上記電極に接触、反応せしめ、
この時電極に発生する電流または電圧によりその濃度を
めるようにした隔膜型ガス電極において、先端に作用電
極を設けた電極部と、ガス透過膜を張った隔膜部とを備
え、隔膜部において、管状の膜受の一方の端面にガス浸
透膜を張り、間膜の周囲を上記膜受とこの外周側に嵌め
込んだ弾性のある管状のシールとの間に挟んで固定し、
ねじ等の締結手段によってこの隔膜部を上記電極部に連
結すると共に、作用電極の表面を上記ガス透過膜に押し
つけて密着させたことを特徴とする隔膜型ガス電極。 ２、膜受の外周に突条を周設し、これに被せたシールを
電極部と締具の間に挟み込んで締め付けるようにした特
許請求の範囲第１項記載の隔膜型ガス電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117897A JPS608741A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 隔膜型ガス電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117897A JPS608741A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 隔膜型ガス電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608741A true JPS608741A (ja) | 1985-01-17 |
| JPH0334584B2 JPH0334584B2 (ja) | 1991-05-23 |
Family
ID=14722910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117897A Granted JPS608741A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 隔膜型ガス電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608741A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022091947A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 隔膜式センサ及びこれを用いた測定システム |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58117897A patent/JPS608741A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022091947A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 隔膜式センサ及びこれを用いた測定システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0334584B2 (ja) | 1991-05-23 |
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