| 研究概要 |
つぎに示す(【I】)〜(【IV】)のセルを構成し平衡起電力を測定した。
(α+β)-【Al_2】【O_3】in air/【Na^+】-β-【Al_2】【O_3】/【Na_2】【SO_4】/【SO_2】+【SO_3】+air………(【I】)
Ag/【Ag^+】-β-【Al_2】【O_3】/【Ag_2】【SO_4】/【SO_2】+【SO_3】+air………(【II】)
Na/【Na^+】-【β^(11)】-【Al_2】【O_3】/【Na_2】S+Ag+【Ag_2】S……………(【III】)
Pb/【Pb^(++)】-【β^(11)】-【Al_2】【O_3】/Pbs+【Ag_2】S+Ag……………(【IV】)
(【I】)(【II】)の起電力値からair中の【SO_2】が定量できることを確認した。また【Na_2】【SO_4】,【Ag_2】【SO_4】はβ-【Al_2】【O_3】表面に【SO_2】ガスとの反応により生成するもので補助電極として予め装入する必要はないことを明らかにした。
(【III】),(【IV】)の起電力値から右側の試料極中の硫黄分圧が決定されるS,【Ag_2】S,Pbsの標準生成自由エネルギー値から熱力学的に計算される値ともよく一致することを確認した。
またβ-【Al_2】【O_3】の安定性と他の金属とのイオン交換性について検討するため、まず(β+【β^(11)】)(α+β)-【Al_2】【O_3】中の【Na_2】Oの活量を測定し、つぎに(【V】)(【VI】)なるセルを構成し、その平衡起電力値の時間変化ならびに左右極間に通電することにより右側の試料極中に【Na^+】を導入させる電量滴定法を適用した後の平衡起電力の測定実験を行った。
Na/【β^(11)】-【Al_2】【O_3】/Ag+AgI+(【β^(11)】-【Al_2】【O_3】)……(【V】)
Na/【β^(11)】-【Al_2】【O_3】/Ag+【Ag_2】S+(【β^(11)】-【Al_2】【O_3】)……(【VI】)
これらの実験より固体のAgI,【Ag_2】Sと【β^(11)】-【Al_2】【O_3】中の【Na^+】とが交換反応をおこすことが確認された。しかし乍ら反応速度が遅いので沃素あるいは硫黄センサーとして利用する場合は予め補助電極物質としてNaIあるいは【Na_2】Sの装入が必要であるという結論になった。β-【Al_2】【O_3】を酸素分圧測定,液体金属中の硫黄の定量に使用することの可能性についても検討したが、これらについてはさらに研究しなければ明るい可能性は認められない。
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