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溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極およびそれを用いた電気化学測定装置

国内特許コード P150012146
整理番号 13926
掲載日 2015年7月8日
出願番号 特願2013-241972
公開番号 特開2015-102379
出願日 平成25年11月22日(2013.11.22)
公開日 平成27年6月4日(2015.6.4)
発明者
  • 永井 崇之
  • 西澤 代治
  • 大山 孝一
  • 狩野 茂
  • 佐藤 誠一
  • 猪瀬 毅彦
  • 関 克巳
  • 畠山 清司
出願人
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極およびそれを用いた電気化学測定装置
発明の概要 【課題】長時間安定した参照極電位が得られ、構造が簡単で、測定環境に適合した変更が可能なNiO/Ni参照極を提供する。
【解決手段】アルミナるつぼなどから構成された耐熱容器1には、高温状態の溶融ガラス2が収容保持されている。この溶融ガラス2中には、作用極3、対極4ならびにNiO/Ni参照極9の下部が浸漬されている。NiO/Ni参照極9は、高温導電性材料からなる片閉管5内に酸化ニッケル(NiO)を溶存または含有させたガラスで構成されている溶融状態の参照極ガラス6が所定量装荷されている。この参照極ガラス6中に、ニッケル(Ni)系金属極7を挿入した構成になっている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


例えば溶融ホウケイ酸ガラスなどの溶融ガラス中に溶存するイオンの化学状態や酸化還元挙動を電気化学的手法により分析および研究する場合、計測した作用極電位は参照極電位を基準とする。



従来の溶融ガラスの電気化学測定では、白金(Pt)の線または箔などをイットリア安定化ジルコニア(YSZ)製の片閉管の内面先端に接着し、この片閉管を溶融ガラス中に浸漬して、空気を掃気しながらYSZ/Pt接合部の指示電位を参照極電位として計測し、空気中の酸素分圧から酸素発生電位(標準電位)に換算している(従来技術1 非特許文献1参照)。



後述するようにこの従来技術1では、YSZ/Pt参照極の準備が容易でないという課題がある。そのため汎用的な手法として、溶融ガラス中に直接浸漬したPt線を参照極とみなし、測定対象の電気化学測定とは別に貴側へ電位を掃引して酸素発生電位を計測し、酸素発生電位(標準電位)に換算する手法がある(従来技術2 非特許文献2参照)。



また、特許文献1,2には、溶融ガラスを測定対象とする電気化学測定の参照極関連の技術として、酸素分圧を正確に測定しながら電気化学測定を遂行する装置が開示されている(従来技術3 特許文献1,2参照)。

産業上の利用分野


本発明は、溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル(NiO)/ニッケル(Ni)参照極に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
高温導電性材料からなる片閉管と、その片閉管内に装荷した酸化ニッケルを溶存または含有させた参照極ガラスと、その参照極ガラス内に一部浸漬したニッケル系金属極を備えたことを特徴とする溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極。

【請求項2】
請求項1に記載の溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極において、
前記ニッケル系金属極の前記参照極ガラスと接触する面が酸化ニッケルで覆われていることを特徴とする溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極。

【請求項3】
請求項1または2に記載の溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極において、
前記参照極ガラス中の酸化ニッケルの濃度が1mol%以上に規制されていることを特徴とする溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極。

【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極において、
前記参照極ガラスは、ガラス組成物に酸化ニッケルを添加して一度溶融した後に凝固させたガラス、またはガラス組成物に酸化ニッケルを粉砕混合したものであることを特徴とする溶融ガラスの電気化学測定に用いる酸化ニッケル/ニッケル参照極。

【請求項5】
耐熱容器と、前記耐熱容器内に収容された溶融ガラスと、作用極と、対極と、参照極と、電気化学計測器を備え、前記作用極と対極と参照極はその一部が前記溶融ガラスに浸漬されるとともに、前記作用極と対極と参照極は前記電気化学計測器に電気的に接続された電気化学測定装置において、
前記参照極は請求項1ないし4のいずれか1項に記載の酸化ニッケル/ニッケル参照極であることを特徴とする電気化学測定装置。

【請求項6】
請求項5に記載の電気化学測定装置において、
前記溶融ガラスと前記参照極ガラスの基本組成が同じであることを特徴とする電気化学測定装置。

【請求項7】
請求項5または6に記載の電気化学測定装置において、
前記電気化学測定装置は、前記溶融ガラス中に溶存するイオンの化学状態や酸化還元挙動を分析する電気化学測定装置であることを特徴とする電気化学測定装置。

【請求項8】
請求項5または6に記載の電気化学測定装置において、
前記電気化学測定装置は、前記溶融ガラス中に溶存するイオンを陰極の前記作用極へ析出回収する電気化学測定装置であることを特徴とする電気化学測定装置。

【請求項9】
請求項5または6に記載の電気化学測定装置において、
前記電気化学測定装置は、陽極である前記作用極に溶解対象物を取り付けて、前記溶融ガラス中へ溶解する電気化学測定装置であることを特徴とする電気化学測定装置。

【請求項10】
請求項5または6に記載の電気化学測定装置において、
前記電気化学測定装置は、前記溶融ガラス中における導電性材料の耐食性を評価する電気化学測定装置であることを特徴とする電気化学測定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013241972thum.jpg
出願権利状態 公開
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