CN113109326A - 醛测定装置、乙醛测定管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及醛测定装置、乙醛测定管。课题在于，对测定对象气体中的乙醛浓度和甲醛浓度进行测定。本发明是具有乙醛测定管和甲醛检测管的醛测定装置。前述乙醛测定管具有呈管状且测定对象气体在内部沿着一个方向流通的主管体。前述主管体设置有主窗部和主刻度。前述甲醛检测管具有副管体，前述副管体设置有副窗部和副刻度。

Description

醛测定装置、乙醛测定管

本申请以2020年1月9日申请的日本专利申请2020-002443号作为基础，基于该申请而享有优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及醛的分析技术。尤其涉及能够使用检测管对乙醛和甲醛这两者进行分析的技术。

背景技术

当今，在各国车辆的VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物)成为问题。车辆VOC品质很大程度取决于其所搭载的内饰构件的品质。因此，内饰构件的VOC品质管理备受重视。对于内饰构件的VOC品质管理而言，最重要的是进行内饰构件的原材料对策，但防止由生产工序中的环境造成的污染的对策也很重要。由生产工序中的环境造成的污染起因于例如大气所含的物质等。

为了对大气等所含的物质进行分析，以往使用成本高昂且分析需要一星期左右的时间的气相色谱质谱分析方法、高效液相色谱方法。为了对大气等日常性地进行分析、管理，寻求廉价且任何人均可实施的分析方法。

这种分析方法有使用了检测管的测定方法，但该测定方法所使用的市售制品以高浓度气体作为分析对象，灵敏度不足。

此外，如生产工序那样地存在各种挥发气体成分的环境中，无法分离气体而存在干扰，因此得不到具有可靠性的测定结果。可以说尚未有售高灵敏度的检测管是因为该影响大。

尤其是，对于含有甲醛和乙醛两者的测定对象气体而言，难以求出各自的浓度。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术的不良情况而做出的，本发明的课题以对测定对象气体中的乙醛浓度和甲醛浓度进行测定作为目的。

为了解决上述课题，第一发明是具有乙醛测定管和甲醛检测管的醛测定装置。

前述乙醛测定管具有呈管状且测定对象气体在内部沿着一个方向流通的主管体。

在前述主管体的内部，从前述测定对象气体的流通方向的上游侧起设置有：水保持部，其配置有含有水分的水分保持剂；甲醛去除部，其配置附着有氢氧化钾的主去除颗粒并去除甲醛；以及主检测部，其填充有主载体颗粒，所述主载体颗粒附着有与醛反应而生成酸的主反应剂和因pH变化而变色的主pH指示剂。

前述主管体设置有透明的主窗部和主刻度，所述透明的主窗部能够观察主变色边界，所述主变色边界是前述主检测部因前述测定对象气体的流通而变色从而形成的变色部与前述主检测部的边界，所述主刻度配置于前述主窗部、且使前述主变色边界的位置与乙醛浓度相对应。

前述甲醛检测管具有呈管状且前述测定对象气体在内部沿着一个方向流通的副管体。

在前述副管体的内部设置有填充有副载体颗粒的副检测部，所述副载体颗粒附着有与醛反应而生成酸的副反应剂和因pH变化而变色的副pH指示剂。

前述副管体设置有透明的副窗部和副刻度，所述透明的副窗部能够观察副变色边界，所述副变色边界是前述副检测部因前述测定对象气体的流通而变色从而形成的变色部与前述副检测部的边界，所述副刻度配置于前述副窗部、且使前述副变色边界的位置与甲醛浓度相对应。

前述主反应剂和前述副反应剂可以含有无机酸羟胺。

在前述甲醛去除部与前述主检测部之间的前述主管体的内部可以设置有主胺去除部和主二氧化氮去除部，所述主胺去除部配置有与胺反应的胺去除剂，所述主二氧化氮去除部配置有与二氧化氮反应的二氧化氮去除剂。

前述主去除颗粒可以使用硅砂。

前述主pH指示剂和前述副pH指示剂可以含有间甲酚紫。

前述主管体可以分别具有管状的第一分管、第二分管和主连接管，在前述第一分管的内部设置有前述水保持部和前述甲醛去除部，前述第一分管构成前处理管，在前述第二分管的内部设置有前述主检测部，前述第二分管构成乙醛检测管，前述前处理管与前述乙醛检测管通过前述主连接管而连接，在前述前处理管的内部流通的前述测定对象气体在通过前述主连接管后，在前述乙醛检测管的内部流通。

前述主管体可以使用一根玻璃管。

在前述甲醛检测管的内部，可以在比前述副检测部更上游侧设置有去除胺的副胺去除部。

醛测定装置分别具有管状的辅助管体和辅助连接管，通过前述辅助连接管而将前述副管体与前述辅助管体连接，使通过了前述辅助连接管的前述测定对象气体在前述副管体中流通，在前述辅助管体的内部可以设置有去除胺的辅助胺去除部。

第二发明是具有呈管状且测定对象气体在内部沿着一个方向流通的主管体的乙醛测定管。

在前述主管体的内部，从前述测定对象气体的流通方向的上游侧起设置有：水保持部，其配置有含有水分的水分保持剂；甲醛去除部，其配置有使氢氧化钾附着于主去除颗粒而得的去除剂；以及主检测部，其填充有主载体颗粒，所述主载体颗粒附着有与醛反应而生成酸的主反应剂和因pH变化而变色的主pH指示剂。

前述主管体设置有透明的主窗部和主刻度，所述透明的主窗部能够观察主变色边界，所述主变色边界是前述主检测部因前述测定对象气体的流通而变色从而形成的变色部与前述主检测部的边界，所述主刻度配置于前述主窗部、且使前述主变色边界的位置与乙醛浓度相对应。

前述主反应剂可以含有无机酸羟胺。

在前述甲醛去除部与前述主检测部之间的前述主管体的内部可以设置有主胺去除部和主二氧化氮去除部，所述主胺去除部配置有与胺反应的胺去除剂，所述主二氧化氮去除部配置有与二氧化氮反应的二氧化氮去除剂。

前述主去除颗粒可以使用硅砂。

前述主pH指示剂可以含有间甲酚紫。

前述主管体可以分别具有管状的第一分管、第二分管和主连接管，在前述第一分管的内部设置有前述水保持部和前述甲醛去除部，前述第一分管构成前处理管，在前述第二分管的内部设置有前述主检测部，前述第二分管构成乙醛检测管，前述前处理管与前述乙醛检测管通过前述主连接管而连接，在前述前处理管的内部流通的前述测定对象气体在通过前述主连接管后，在前述乙醛检测管的内部流通。

前述主管体可以使用一根玻璃管。

根据本发明的醛测定装置，能够简便地测定乙醛浓度和甲醛浓度。

根据本发明的乙醛测定管，能够不受甲醛影响而测定乙醛浓度。

此外，在前处理管与乙醛检测管得以分离的本发明的乙醛测定管中，由于乙醛检测管与前处理管相比寿命短，因此，通过仅将乙醛检测管更换成新品而能够延长乙醛测定管的寿命。

附图说明

图1的(a)：前处理管的外观图 图1的(b)：前处理管的截面图

图2的(a)：乙醛检测管的外观图 图2的(b)：乙醛检测管的截面图

图3的(a)：甲醛检测管的外观图 图3的(b)：甲醛检测管的截面图

图4的(a)：醛测定装置的一例的外观图 图4的(b)：醛测定装置的一例的截面图

图5的(a)：醛测定装置的其它例子的外观图 图5的(b)：醛测定装置的其它例子的截面图

图6的(a)：用于说明醛测定装置的一例的使用状态的外观图 图6的(b)：用于说明醛测定装置的一例的使用状态的截面图

图7的(a)：用于说明醛测定装置的其它例子的使用状态的外观图 图7的(b)：用于说明醛测定装置的其它例子的使用状态的截面图

图8的(a)：辅助管的一例的外观图 图8的(b)：辅助管的一例的截面图 图8的(c)：甲醛测定管。

具体实施方式

图4的(a)、(b)和图5的(a)、(b)分别表示本发明的醛测定装置2、3。醛测定装置2、3分别具有本发明的乙醛测定管5、6和甲醛检测管10。

乙醛测定管5、6分别具有细长且管状的主管体21、22。

<乙醛测定管的一例>

图4的(a)是本发明的一例的醛测定装置2的外观图，图4的(b)是其截面图。

图4的(a)、(b)的醛测定装置2的乙醛测定管5具有去除甲醛的细长的前处理管7、测定乙醛浓度的细长的乙醛检测管9、以及具有柔软性的材料成形为管状而得的主连接管11。

将前处理管7的外观示于图1的(a)，将其长度方向的截面图示于图1的(b)。此外，将乙醛检测管9的外观示于图2的(a)，将长度方向的截面图示于图2的(b)。针对甲醛检测管10如后所述。

前处理管7具有管形形状的第一分管13，乙醛检测管9具有管形形状的第二分管14。

在开始使用乙醛测定管5之前，第一分管13、第二分管14的两端被密封。

对于第一分管13、第二分管14，预先确定测定对象气体的流通方向，如图1的(a)、(b)和图2的(a)、(b)所示那样，具有成为测定对象气体向第一分管13、第二分管14的内部流入时的入口侧的密封部位A₁、A₂。此外，第一分管13、第二分管14具有成为在第一分管13、第二分管14的内部流通的测定对象气体向第一分管13、第二分管14的外部流出时的出口侧的密封部位B₁、B₂。测定对象气体的流通以入口侧作为上游侧，且以出口侧作为下游侧。

在第一分管13的表面和第二分管14的表面分别记载有箭头81、82。箭头81、82朝向从密封部位A₁、A₂朝着密封部位B₁、B₂的方向，表示测定对象气体的流通方向。

在用作乙醛测定管5时，第一分管13、第二分管14的两端被切开，形成入口侧的开口和出口侧的开口。

如图4的(a)、(b)所示那样，第一分管13具有入口侧的开口C₁和出口侧的开口D₁，第二分管14具有入口侧的开口C₂和出口侧的开口D₂。测定对象气体从入口侧的开口C₁、C₂流入第一分管13、第二分管14的内部。所流入的测定对象气体在第一分管13、第二分管14的内部流通，并从出口侧的开口D₁、D₂向第一分管13、第二分管14的外部流出。

第一分管13的出口侧的形成有开口D₁的部分插入至主连接管11的一端，第二分管14的入口侧的形成有开口C₂的部分插入至主连接管11的另一端。由此，第一分管13与第二分管14通过主连接管11而连接，由第一分管13、主连接管11和第二分管14构成一根主管体21。

开口C₁也是主管体21的入口侧的开口，开口D₂也是主管体21的出口侧的开口。从主管体21的入口侧的开口C₁流入的测定对象气体在主管体21的内部流通，并从主管体21的出口侧的开口D₂向主管体21的外部流出。

主管体21的内部如图4的(b)所示。在主管体21之中，在第一分管13的内部，从入口侧起依次配置有第一空气部31、第一上栓部32、第一填充部33、水保持部34、甲醛去除部35和第一下栓部37。在第二分管14的内部，从入口侧起依次配置有第二空气部41、第二上栓部42、主胺去除部43、主二氧化氮去除部44、主分离部45、主检测部46、主抗变色部47和第二下栓部48。

<乙醛测定管的其它例>

将乙醛测定管6的外观和长度方向的截面分别示于图5的(a)、(b)。图5的(a)的醛测定装置3所具有的乙醛测定管6具有一根细长的主管体22。

主管体22的两端在开始使用乙醛测定管6之前是密封的。

对于主管体22，确定测定对象气体的流通方向，具有成为向主管体22的内部流入的测定对象气体的入口侧的密封部位A₄、以及在测定对象气体在主管体22的内部流通并向主管体22的外部流出时成为出口侧的密封部位B₄。在主管体22的表面记载有朝向从密封部位A₄朝着密封部位B₄的方向的箭头84。箭头84表示测定对象气体的流通方向。

在使用乙醛测定管6时，主管体22的两端被切开，形成入口侧的开口和出口侧的开口。图7的(a)、(b)示出主管体22的入口侧的开口C₄和出口侧的开口D₄。

测定对象气体从入口侧的开口C₄向主管体22的内部流入时，测定对象气体在主管体22的内部(后述前处理区域63和检测区域64)流通，并从出口侧的开口D₄向主管体22的外部流出。

主管体22的内部示于图5的(b)的长度方向的截面图。主管体22的内部被分为入口侧的前处理区域63和出口侧的检测区域64这两部分。

主管体22的内部之中，前处理区域63从入口侧起依次配置有第一空气部31、第一上栓部32、第一填充部33、水保持部34和甲醛去除部35。检测区域64配置有主胺去除部43、主二氧化氮去除部44、主分离部45、主检测部46、主抗变色部47和第二下栓部48。

<使用了乙醛测定管的测定>

在图4的(a)、(b)所述的乙醛测定管5中，从前处理管7的入口侧的开口C₁流入的测定对象气体从乙醛检测管9的出口侧的开口D₂向乙醛测定管5的外部流出。将前处理管7的入口侧的开口C₁称为主管体21的吸入开口C₁，将乙醛检测管9的出口侧的开口D₂称为排出开口D₂。

此外，在图7的(a)、(b)所示的乙醛测定管6中，将主管体22的入口侧的开口C₄称为吸入开口C₄，将出口侧的开口D4称为排出开口D₄。

主管体21、22的吸入开口C₁、C₄配置在充满测定对象气体的气氛中，排出开口D₂、D₄连接于未图示的抽吸装置。若利用抽吸装置从排出开口D₂、D₄抽吸主管体21、22的内部气体，则测定对象气体从吸入开口C₁、C₄被抽吸至乙醛测定管5、6的内部。测定对象气体在乙醛测定管5、6的内部流通，并从排出开口D₂、D₄向抽吸装置移动。

第一上栓32、第二上栓部42是通过密实聚积的纤维经成形而构成的栓。第一上栓32、第二上栓部42填充于主管体21、22。例如，第一填充部33由填充至主管体21、22的硅砂构成。

从吸入开口C₁、C₄向主管体21、22的内部流入的测定对象气体通过第一上栓部32和第一填充部33而流入水保持部34。

水保持部34由含有水分的水保持剂构成，并填充于主管体21、22。此处，例如包含被粉碎的硅藻土的颗粒和水的水保持剂作为主管体21、22的材料而使用。

通过使第一填充部33位于第一上栓部32与水保持部34之间，从而不使第一上栓部32与水保持部34相接触。

需要说明的是，硅胶因吸附乙醛而无法用于第一填充部33。

测定对象气体在通过水保持部34时，自水保持部34被供给水分，以含有水分的状态流入至甲醛去除部35中。

甲醛去除部35由在主去除颗粒的表面附着有氢氧化钾的甲醛去除颗粒构成。通过向主管体21、22的内部填充甲醛去除颗粒而构成甲醛去除部35。作为主去除颗粒，可以使用例如硅砂，附着有氢氧化钾的主去除颗粒作为甲醛去除颗粒来使用。

含有水分的测定对象气体在通过甲醛去除部35时，测定对象气体所含的甲醛与氢氧化钾等碱如下式那样地发生反应。由此，甲醛变为甲醇和甲酸盐(甲酸钾等)而被吸附，甲醛从测定对象气体中被去除。

2HCHO+KOH→HCOOK+CH₃OH

另一方面，测定对象气体所含的乙醛不与碱反应。因此，乙醛在甲醛去除部35未被吸附，未从测定对象气体中去除。

使氢氧化钾附着于硅砂时，将40~60#的硅砂170g与使氢氧化钾30g溶解于水15mL而得的水溶液混合而生成混合物，将该混合物在空气中加热至250~300℃的温度而使其干燥，得到甲醛去除颗粒。

将混合物一边减压一边加热而使其干燥，也能够得到甲醛去除颗粒。然而，粉体形式的化学试剂的收率差，因此，期望的是，历经将混合物一边在空气中加热一边干燥的工序来生成甲醛去除颗粒。

测定对象气体在通过甲醛去除部35时，测定对象气体所含有的乙醛未被去除。

在具有第一分管13、主连接管11和第二分管14的主管体21中，通过了甲醛去除部35的测定对象气体会通过位于第一分管13的第一下栓部37和主连接管11。接着，测定对象气体流入至第二分管14中，并通过配置于第二分管14的第二空气部41和第二上栓部42而流入主胺去除部43。在第一空气部31、第二空气部41填充有空气。

另一方面，在一根主管体22的情况下，通过了甲醛去除部35的测定对象气体流入至主胺去除部43中。

胺(包含氨)和二氧化氮与乙醛、甲醛同样地是使配置于后述主检测部46的检测剂发生变色的化学物质。

在主胺去除部43、后述副胺去除部53和辅助胺去除部75中填充有将硅砂用于副去除颗粒，且副去除颗粒附着有磷酸的胺去除颗粒。

例如，将磷酸0.1mL用50mL的H₂O溶解并添加至40~60#的硅砂1000g中，从而制作胺去除颗粒。

向主胺去除部43流入的测定对象气体在通过主胺去除部43时，测定对象气体所含有的胺与磷酸反应而生成固体的盐，从而从测定对象气体中去除胺。利用副去除颗粒而去除的胺还包含氨。

通过了主胺去除部43的测定对象气体流入至主二氧化氮去除部44中。

在主二氧化氮去除部44中填充有通过对经粉碎而制成30~50#颗粒的硅藻土附着3,3’-二甲基联萘胺而生成的二氧化氮去除颗粒。去除胺后的测定对象气体在通过主二氧化氮去除部44时，测定对象气体所含有的二氧化氮与3,3’-二甲基联萘胺发生反应而形成固体的亚硝基化合物，从而从测定对象气体中去除二氧化氮。

若主二氧化氮去除部44与主检测部46接触，则配置于主检测部46的物质的pH值发生变化，存在发生变色的担心。因此，在主二氧化氮去除部44与主检测部46之间配置有主分离部45。需要说明的是，图7的标注符号40的部分是导入测定对象气体而发生了变色的后述主变色部。主分离部45由填充于主管体21、22的硅砂构成。

通过了主二氧化氮去除部44的测定对象气体向主分离部45流入，通过主分离部45而流入至主检测部46中。

主检测部46具有主检测剂，所述主检测剂是通过与醛反应的主反应剂即硫酸羟胺、因pH变化而变色的主pH指示剂即间甲酚紫、以及各自为pH调节剂的磷酸二氢钾和磷酸氢二钠附着于主载体颗粒而形成的。主检测剂通过填充于主管体21、22而构成主检测部46。主载体颗粒使用例如40~60#的硅胶颗粒。

主检测部46所位于的主管体21、22的部分设置有透明的主窗部24、25，以使得能够从乙醛测定管5、6的外部观察主检测部46。

含有乙醛气体和甲醛气体的测定对象气体在通过主检测部46时，硫酸羟胺与乙醛或甲醛通过下述反应式(1)、(2)的化学反应而产生硫酸和乙醛肟或甲醛肟。

2CH₃CHO+(NH₃OH)₂SO₄→H₂SO₄+2CH₃CH＝NOH+2H₂O……(1)

2HCHO+(NH₃OH)₂SO₄→H₂SO₄+2HCH＝NOH+2H₂O……(2)

也可以使用磷酸羟胺等无机酸羟胺来代替作为主检测剂的硫酸羟胺。

在测定对象气体在主检测部46中流通之前的状态下，主检测部46中的硫酸羟胺未发生反应。若利用抽吸装置使测定对象气体在主检测部46中流通，因反应式(1)或(2)中的任一反应或两种反应而产生硫酸，则主检测剂的pH向酸性侧移动。由此，指示剂变色，形成发生变色的变色部。间甲酚紫的变色范围(pH)为酸性侧(红色)1.2~2.8(黄色)、碱性侧(黄色)7.4~9.0(紫色)，从橙黄色变为粉色。

甲醛和胺以及二氧化氮被去除，含有乙醛的测定对象气体通过主检测部46时，因主反应剂的反应式(1)的化学反应而产生硫酸。并且，如图6的(a)、(b)和图7的(a)、(b)那样，从橙黄色变为粉色的主变色部40形成于主检测部46之中的吸入开口C₁、C₄侧的部分。

此时，未变色的余部成为剩余的主检测部46。主变色边界60是主检测部46与主变色部40的边界。可以隔着主窗部24、25来观察主变色部40、主变色边界60和主检测部46。

主窗部24、25设置有主刻度27、28。

若将形成主变色部40前的主检测部46的吸入开口C₁、C₄侧的端部作为原点，则主刻度27、28包括在自原点起的距离不同的位置分别设置的多个标记以及与标记对应而记载的数值。观察主变色边界60时，可以一同观察主变色边界60、以及主刻度27、28中的标记和数值。

在乙醛测定管5、6中，规定体积的测定对象气体在主管体21、22中流通而形成有主变色边界60时，如果主变色边界60与标记重合，则该重合的标记所对应的数值表示测定对象气体中含有的乙醛的浓度。

主变色边界60位于标记与标记之间时，可根据标记所对应的数值以及主变色边界60与标记之间的相对位置关系来算出乙醛浓度。

例如，主变色边界60位于两个标记的中央时，两个标记所对应的数值的平均值成为乙醛浓度。

通过了主检测部46的测定对象气体通过主抗变色部47和第二下栓部48，被抽吸装置抽吸。

<甲醛检测管的一例>

甲醛检测管10细长，将其外观和长度方向的截面分别示于图3的(a)、(b)。

甲醛检测管10具有细长且管形形状的副管体23。

副管体23的两端在开始使用甲醛检测管10之前被密封。对于副管体23，预先确定测定对象气体的流通方向。如图3的(a)、(b)所示那样，密封部位A₃是成为在测定对象气体向副管体23的内部流入时的入口侧的密封部位，密封部位B₃是成为在副管体23的内部流通的测定对象气体向副管体23的外部流出时的出口侧的密封部位。

在副管体23的表面记载有朝向从入口侧的密封部位A₃朝着出口侧的密封部位B₃的方向的箭头83。箭头83表示测定对象气体的流通方向。

副管体23的两端在使用甲醛检测管10时被切开而形成入口侧的开口和出口侧的开口。若测定对象气体从入口侧的开口流入副管体23的内部，且测定对象气体在副管体23的内部沿着箭头83流通，则测定对象气体从出口侧的开口向副管体23的外部流出。图4的(a)、(b)和图6的(a)、(b)示出副管体23的入口侧的开口C₃和出口侧的开口D₃。

副管体23的内部示于图4的(b)和图6的(b)，在副管体23的内部从入口侧依次配置有第三空气部51、第三上栓部52、副胺去除部53、副二氧化氮去除部54、副分离部55、副检测部56、副抗变色部57和第三下栓部58。

第三空气部51是向副管体23的内部填充的空气，第三上栓部52由密实聚积的纤维构成。第三上栓部52通过填充于副管体23而作为栓来发挥功能。

在图4的(a)、(b)和图6的(a)、(b)的甲醛检测管10中，将副管体23的入口侧的开口C₃称为吸入开口C₃，将出口侧的开口D₃称为排出开口D₃。吸入开口C₃配置于充满测定对象气体的气氛中，排出开口D₃连接于未图示的抽吸装置。若利用抽吸装置从排出开口D₃抽吸测定对象气体，则测定对象气体在甲醛测定管10的内部从吸入开口C₃朝向排出开口D₃流通。

甲醛检测管10的吸入开口C₃连接于与醛测定装置2、3的吸入开口C₁、C₄所插入的气氛相同的气氛。与流入至主管体21、22中的测定对象气体相同的测定对象气体向副管体23流入。

从吸入开口C₃流入至甲醛检测管10内部的测定对象气体通过第三空气部51和第三上栓部52而流入至副胺去除部53。

副胺去除部53填充有与乙醛测定管5、6的主胺去除部43相同的胺去除颗粒。

向副胺去除部53流入的测定对象气体在通过副胺去除部53时，测定对象气体所含有的胺与磷酸反应而生成固体的盐，胺被去除。通过了副胺去除部53的测定对象气体流入至副二氧化氮去除部54中。

在副二氧化氮去除部54中填充有通过对经粉碎而制成30~50#颗粒的硅藻土附着3,3’-二甲基联萘胺而生成的二氧化氮去除颗粒。副二氧化氮去除部54填充有与乙醛测定管5、6的主二氧化氮去除部44相同的化合物、即二氧化氮去除颗粒。

在测定对象气体通过副二氧化氮去除部54时，测定对象气体所含有的二氧化氮与3,3’-二甲基联萘胺反应而形成固体的亚硝基化合物，从而从测定对象气体中去除二氧化氮。

副分离部55位于副二氧化氮去除部54与副检测部56之间。通过了副二氧化氮去除部54的测定对象气体向副分离部55流入，并通过副分离部55而向副检测部56流入。副分离部55由填充于副管体23的硅砂构成。

副检测部56具有副检测剂，所述副检测剂是与醛反应的副反应剂即硫酸羟胺、因pH变化而变色的副pH指示剂即间甲酚紫、以及作为pH调节剂的磷酸二氢钾和磷酸氢二钠附着于副载体颗粒而形成的。副检测剂通过填充于副管体23而构成副检测部56。副载体颗粒使用例如40~60#的硅胶颗粒。副检测剂具有与主检测剂相同的成分。

副检测部56所位于的副管体23的部分设置有透明的副窗部26，以使得能够从副管体23的外部观察副检测部56。

在利用抽吸装置使测定对象气体在副检测部56中流通之前的状态下，副检测部56中的硫酸羟胺未发生反应。若测定对象气体在副检测部56中流通，因反应式(1)或(2)中的一者或两者而使副反应剂发生反应并产生硫酸，则副检测剂的pH向酸性侧移动。由此，指示剂变色，形成发生变色的变色部。间甲酚紫从橙黄色变为粉色。

此处，从测定对象气体中去除胺和二氧化氮，但甲醛未被去除。从吸入开口C₃向副管体23的内部流入的测定对象气体中含有乙醛和甲醛时，在副检测部56通过反应式(1)和反应式(2)而生成硫酸，生成副变色部50。

此时，未变色的余部成为副检测部56。副变色边界61是副检测部56与副变色部50的边界。隔着副窗部26来观察副变色边界。

副窗部26设置有副刻度29。

若将测定对象气体通过前的副检测部56的吸入开口C₃侧的端部作为原点，则副刻度29包括在自原点起的距离不同的位置分别设置的多个标记以及与标记对应记载的数值。观察副变色边界61时，可以一同观察副变色边界61、以及副刻度29中的标记和标记所对应的数值。

在甲醛检测管10中，规定体积的测定对象气体在副管体23中流通而形成副变色边界61时，如果副变色边界61与标记重合，则该重合的标记所对应的数值表示测定对象气体中含有的甲醛的浓度。

因此，在测定对象气体不含乙醛的情况下，可根据标记所对应的数值以及副变色边界61与标记的相对位置关系来算出甲醛浓度。

另一方面，在测定对象气体含有甲醛和乙醛的情况下，根据副刻度29所对应的数值以及副变色边界61与标记的相对位置关系算出的数值受到因乙醛的反应而产生的硫酸的影响，并不是直接表示甲醛浓度。

此处，将使仅含有乙醛的测定对象气体在甲醛检测管10中流通时算出的数值H与使其在乙醛测定管5、6中流通时算出的数值A的比值作为倍率G(G＝H/A)。此外，将使含有甲醛和乙醛的测定对象气体在乙醛测定管5、6中流通时算出的数值记作浓度a，将使相同的测定对象气体在甲醛检测管10中流通时算出的数值记作浓度s。此时，该测定对象气体的甲醛浓度h可以用下式(3)表示。

浓度h＝浓度s-浓度a×倍率G ……(3)

综上，通过利用醛测定装置2、3，借助乙醛测定管5、6和甲醛检测管10对相同的测定对象气体计算浓度，求出乙醛的浓度a和甲醛的浓度h。

<关于前处理管的湿度影响>

将环境大气中的醛类、酮类作为检测对象物质进行测定的方法中，已知如下方法：使含有检测对象物质的测定对象气体与2,4-二硝基苯肼(DNPH：2,4-Dinitrophenylhydrazine)接触，并利用高效液相色谱(以下简写为HPLC)对醛类、酮类与DNPH反应而生成的DNPH衍生物进行分析的方法 (光崎 纯、平野耕一郎、白砂裕一郎等：室内环境学会会志, 11(2), 125-134, 2008.)

将本发明的前处理管7的入口侧的开口C₁配置在测定对象气体中，将出口侧开口D₁连接于填充有涂布了DNPH的球状硅胶的DNPH滤筒，并安装于HPLC装置。

此外，将未设置水保持部的模拟前处理管的入口侧的开口配置在测定对象气体中，将出口侧开口连接于相同结构的DNPH滤筒，并安装于HPLC装置。

作为测定对象气体，制作含有0.65ppm甲醛的测定对象气体和含有0.60ppm乙醛的测定对象气体，分别进行抽吸，利用HPLC法对测定对象气体中的醛进行定量分析。

此外，将各测定对象气体直接导入至DNPH滤筒中，利用HPLC装置来测定醛的面积值，由测得的面积值算出去除率。将该去除率作为醛定量分析的基准，算出前处理管7和模拟前处理管的去除率。

将其结果记载于下述表1、2中。若将安装有前处理管7或模拟前处理管时的面积值与直接连结时的面积值之差记作面积差，则面积差相对于直接连结时的面积值的比值为去除率。

[表1]

[表2]

由表1可知：使用模拟前处理管时，在低湿度下存在甲醛去除率变低的倾向。

另一方面，使用本发明的前处理管7时，在低湿度~高湿度下，甲醛的去除率高。此外，由表2可知：也观察不到乙醛的大幅吸附。

接着，关于甲醛去除颗粒，准备如下的前处理管7：将40~60#的硅砂170g与使氢氧化钾30g溶解于水15mL而得的水溶液混合后，使其在空气中加热干燥，将由此得到的甲醛去除剂填充于第一分管13而制成甲醛去除部35的前处理管7；以及，将在减压氮气气氛中使其加热干燥时的甲醛去除剂填充于第一分管13而制成甲醛去除部35的前处理管7。并且，将各个前处理管7连接于DNPH滤筒，利用HPLC装置抽吸含有1ppm甲醛的测定对象气体和含有0.6ppm乙醛的测定对象气体，求出面积值。并且，根据将DNPH滤筒与HPLC装置直接连结时的面积值和面积差来算出去除率。

将测定结果示于下述表3。

[表3]

甲醛的去除率比具有水分保持剂的情况低，比没有水分保持剂的情况高(表1)，乙醛的去除率大(表2)。因此，在乙醛为低浓度的测定对象气体的测定中，在空气中使其加热干燥而得的去除剂更为适合。

然而，在评价从汽车座椅片材产生的气体中的醛浓度的情况下，需要考虑从座椅片材的原材料所使用的氨基甲酸酯等中除了产生甲醛、乙醛之外，还产生高浓度的胺(包含氨)。

若含有胺类(包含氨)的测定对象气体通过主检测部46、副检测部56，则检测管彻底变为黄色，无法获得醛发生反应时的粉色变色。

由于室内空气的胺含量小，因此，测定室内空气中的醛时，即使是少量的胺去除颗粒也能够去除胺。

甲醛检测管10对应于室内空气，副胺去除部53填充有与室内空气对应的量的胺去除颗粒。

因此，若将从汽车的座椅片材产生的气体作为测定对象气体，则无法完全去除胺，残留高浓度胺的测定对象气体会到达副检测部56。

因此，将在具有胺去除功能的辅助处理管中流通的测定对象气体导入至甲醛检测管10来去除胺。

图8的(a)~(c)所示的辅助处理管8具有细长管状的辅助管体74。

图8的(a)是辅助处理管8的外观图，图8的(b)是辅助处理管8的截面图，图8的(c)是甲醛测定管12的截面图。甲醛测定管12具有辅助处理管8、辅助连接管71和甲醛检测管10。

如图8的(a)、(b)所示那样，辅助管体74具有入口侧的密封部位A₅和出口侧的密封部位B₅。在辅助管体74的表面记载有朝向从入口侧的密封部位A₅朝着出口侧的密封部位B₅的方向的箭头85。

在辅助管体74的内部从上游侧起配置有辅助上栓部72、辅助填充部73、辅助胺去除部75和辅助下栓部78。在入口侧的密封部位A₅与辅助上栓部72之间设置有空洞76。

辅助上栓部72是纤维状的填充物，使用例如棉花。辅助下栓部78是包含球状的テフロン(注册商标)的栓。

辅助胺去除部75是附着有百里酚蓝的胺去除颗粒。附着有百里酚蓝的胺去除颗粒因pH而显色。附着有百里酚蓝的胺去除颗粒的制作步骤如下：例如，将使磷酸0.1mL溶解于H₂O 50mL而得到的溶液添加至40~60#的硅砂1000g中，从而制作胺去除颗粒。接着，向该胺去除颗粒中添加将作为pH指示剂的百里酚蓝0.1g溶解于乙醇15mL与H₂O 15mL的混合液而得的溶解液，在80℃进行减压干燥而干燥去除水分和乙醇成分。由此，制作附着有百里酚蓝的胺去除颗粒。

需要说明的是，辅助填充部73配置于辅助上栓部72与辅助胺去除部75之间是为了不使辅助胺去除部75所含有的磷酸接触辅助上栓部72。

接着，说明图8的(c)中示出的甲醛测定管12。

辅助处理管8的辅助管体74的入口侧的密封部位A₅和出口侧的密封部位B₅被切开，形成入口侧的吸入开口C₅和出口侧的排出开口D₅。甲醛检测管10的副管体23形成有吸入开口C₃和排出开口D₃。

辅助连接管71为管状形状且具有柔软性，辅助管体74的排出开口D₅通过辅助连接管71而连接于副管体23的吸入开口C₃。由此构成甲醛测定管12。

将该状态的辅助处理管8的吸入开口C₅配置在测定对象气体气氛中，将甲醛检测管10的排出开口D₃连接于抽吸装置。使抽吸装置工作而从排出开口D₃抽吸甲醛检测管10的内部的气体。由此，测定对象气体被辅助处理管8抽吸，并通过辅助处理管8的内部、辅助连接管71的内部和甲醛检测管10的内部，从排出开口D₃被排出，并被抽吸装置抽吸。

测定对象气体为由汽车的座椅片材产生的气体时，测定对象气体所包含的高浓度的胺因辅助胺去除部75而被去除或呈现低浓度，其通过辅助处理管8而被导入至甲醛检测管10内。

即使在所导入的测定对象气体残留胺的情况下，胺也会因副胺去除部53而被去除，胺被去除或浓度进一步降低的测定对象气体在副检测部56内流通。通过副检测部56发生变色而进行醛的测定。二氧化氮因副二氧化氮去除部54而从测定对象气体中被去除。

像这样，若将辅助处理管8连接于甲醛检测管10，则能够进行与室内空气相比更高浓度地含有胺的测定对象气体的测定。

另一方面，在具有前处理管7的醛测定装置2的情况下，在乙醛检测管9的内部设置有填充了将室内环境中的浓度的胺去除的量的胺去除颗粒的主胺去除部43，但前处理管7未配置胺去除颗粒。

此外，在包含一根乙醛测定管6的醛测定装置3的情况下，在一根主管体22的内部设置有填充了将室内环境中的浓度的胺去除的量的胺去除颗粒的主胺去除部43，但除了主管体22的内部的主胺去除部43之外的部位未配置胺去除颗粒。

像这样，在醛测定装置2、3中填充有仅将室内环境中的浓度的胺去除的量的胺去除颗粒，即便将从汽车的座椅片材产生的气体作为测定对象气体，也能够测定乙醛。

可认为其原因在于，在测定对象气体通过醛测定装置2、3的甲醛去除部35时，胺吸附至甲醛去除颗粒，从而被去除或呈现低浓度。

说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而列举的，并不是对发明的范围进行限定。这些新的实施方式可以在其它的各种形态中实施，可以在不超过发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形在包含于发明范围、主旨的同时，还包含于权利要求书中记载的发明及其均等范围内。

Claims (16)

1.醛测定装置，其是具有乙醛测定管和甲醛检测管的醛测定装置，

所述乙醛测定管具有呈管状且测定对象气体在内部沿着一个方向流通的主管体，

在所述主管体的内部，从所述测定对象气体的流通方向的上游侧起设置有：

水保持部，其配置有含有水分的水分保持剂；

甲醛去除部，其配置附着有氢氧化钾的主去除颗粒并去除甲醛；以及

主检测部，其填充有主载体颗粒，所述主载体颗粒附着有与醛反应而生成酸的主反应剂和因pH变化而变色的主pH指示剂，

所述主管体设置有透明的主窗部和主刻度，

所述透明的主窗部能够观察主变色边界，所述主变色边界是所述主检测部因所述测定对象气体的流通而变色从而形成的变色部与所述主检测部的边界，

所述主刻度配置于所述主窗部、且使所述主变色边界的位置与乙醛浓度相对应，

所述甲醛检测管具有呈管状且作为测定对象气体的所述测定对象气体在内部沿着一个方向流通的副管体，

在所述副管体的内部设置有填充有副载体颗粒的副检测部，所述副载体颗粒附着有与醛反应而生成酸的副反应剂和因pH变化而变色的副pH指示剂，

所述副管体设置有透明的副窗部和副刻度，

所述透明的副窗部能够观察副变色边界，所述副变色边界是所述副检测部因所述测定对象气体的流通而变色从而形成的变色部与所述副检测部的边界，

所述副刻度配置于所述副窗部、且使所述副变色边界的位置与甲醛浓度相对应。

2.根据权利要求1所述的醛测定装置，其中，所述主反应剂和所述副反应剂含有无机酸羟胺。

3.根据权利要求1或2所述的醛测定装置，其中，在所述甲醛去除部与所述主检测部之间的所述主管体的内部设置有主胺去除部和主二氧化氮去除部，所述主胺去除部配置有与胺反应的胺去除剂，所述主二氧化氮去除部配置有与二氧化氮反应的二氧化氮去除剂。

4.根据权利要求1或2所述的醛测定装置，其中，所述主去除颗粒使用硅砂。

5.根据权利要求1或2所述的醛测定装置，其中，所述主pH指示剂和所述副pH指示剂含有间甲酚紫。

6.根据权利要求1或2所述的醛测定装置，其中，所述主管体分别具有管状的第一分管、第二分管和主连接管，

在所述第一分管的内部设置有所述水保持部和所述甲醛去除部，所述第一分管构成前处理管，

在所述第二分管的内部设置有所述主检测部，所述第二分管构成乙醛检测管，

所述前处理管与所述乙醛检测管通过所述主连接管而连接，在所述前处理管的内部流通的所述测定对象气体在通过所述主连接管后，在所述乙醛检测管的内部流通。

7.根据权利要求1或2所述的醛测定装置，其中，所述主管体使用一根玻璃管。

8.根据权利要求1或2所述的醛测定装置，其中，在所述甲醛检测管的内部，在比所述副检测部更上游侧设置有去除胺的副胺去除部。

9.根据权利要求1或2所述的醛测定装置，其分别具有管状形状的辅助管体和辅助连接管，

通过所述辅助连接管而将所述副管体与所述辅助管体连接，使通过了所述辅助连接管的所述测定对象气体在所述副管体中流通，

在所述辅助管体的内部设置有去除胺的辅助胺去除部。

10.乙醛测定管，其具有呈管状且测定对象气体在内部沿着一个方向流通的主管体，

在所述主管体的内部，从所述测定对象气体的流通方向的上游侧起设置有：

水保持部，其配置有含有水分的水分保持剂；

甲醛去除部，其配置有使氢氧化钾附着于主去除颗粒而得的去除剂；以及

主检测部，其填充有主载体颗粒，所述主载体颗粒附着有与醛反应而生成酸的主反应剂和因pH变化而变色的主pH指示剂，

所述主管体设置有透明的主窗部和主刻度，

所述透明的主窗部能够观察主变色边界，所述主变色边界是所述主检测部因所述测定对象气体的流通而变色从而形成的变色部与所述主检测部的边界，

所述主刻度配置于所述主窗部、且使所述主变色边界的位置与乙醛浓度相对应。

11.根据权利要求10所述的乙醛测定管，其中，所述主反应剂含有无机酸羟胺。

12.根据权利要求10或11所述的乙醛测定管，其中，在所述甲醛去除部与所述主检测部之间的所述主管体的内部设置有主胺去除部和主二氧化氮去除部，所述主胺去除部配置有与胺反应的胺去除剂，所述主二氧化氮去除部配置有与二氧化氮反应的二氧化氮去除剂。

13.根据权利要求10或11所述的乙醛测定管，其中，所述主去除颗粒使用硅砂。

14.根据权利要求10或11所述的乙醛测定管，其中，所述主pH指示剂含有间甲酚紫。

15.根据权利要求10或11所述的乙醛测定管，其中，所述主管体分别具有管状的第一分管、第二分管和主连接管，

在所述第一分管的内部设置有所述水保持部和所述甲醛去除部，所述第一分管构成前处理管，

在所述第二分管的内部设置有所述主检测部，所述第二分管构成乙醛检测管，

所述前处理管与所述乙醛检测管通过所述主连接管而连接，在所述前处理管的内部流通的所述测定对象气体在通过所述主连接管后，在所述乙醛检测管的内部流通。

16.根据权利要求10或11所述的乙醛测定管，其中，所述主管体使用一根玻璃管。

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