JP2000035385A - Gas sampling apparatus and gas analyzer and gas analyzing method using the same - Google Patents

Gas sampling apparatus and gas analyzer and gas analyzing method using the same

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JP2000035385A
JP2000035385A JP10203591A JP20359198A JP2000035385A JP 2000035385 A JP2000035385 A JP 2000035385A JP 10203591 A JP10203591 A JP 10203591A JP 20359198 A JP20359198 A JP 20359198A JP 2000035385 A JP2000035385 A JP 2000035385A
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JP
Japan
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gas
main body
analyte
liquid
component
Prior art date
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JP10203591A
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Ushio Hase
潮 長谷
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas sampling apparatus capable of collecting acidic gas and basic gas components low in water solubility in high collection efficiency and not lowering the collection efficiency of an analytical component even if used over a long period of time. SOLUTION: A gas sampling apparatus 2 is constituted so that an absorbing soln. is stored in a sampling container body 21 and a sample atmosphere is supplied from a sample atmosphere supply pipe 26 by sucking the body 21 from a sample atmosphere discharge pipe 27 by a suction pump (not shown in a drawing) and the atmosphere sample is blown in the absorbing soln. to absorb a component to be analyzed in the atmosphere sample by the absorbing soln. A photocatalyst membrane layer containing a photocatalyst optically excited upon the reception of light (e.g.; ultraviolet rays) having a specific wavelength to show strong oxidizing power is formed on the inner wall of the container body 21 and a mechanism ejecting the absorbing soln. to the inner wall of the container body 21 when the absorbing soln. is supplied to the container body 21, that is, a nozzle 24a is provided to the tip of an absorbing soln. supply pipe 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大気中の微量ガス
成分あるいは微量揮発性成分を連続モニタリングするた
めに前記微量ガス成分等を効率よく採取する気体採取装
置、該気体採取装置を用いた気体分析装置及び気体分析
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas sampling device for efficiently sampling a trace gas component or the like in order to continuously monitor a trace gas component or a trace volatile component in the atmosphere, and a gas using the gas sampling device. The present invention relates to an analyzer and a gas analysis method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、大気中のガス成分の分析には、現
場で試料を採取し分析室に持ち帰り各種分析方法により
分析を行うか、あるいは、特定の成分については現場に
センサと記録装置からなる分析装置を設置しモニタする
という方法が取られてきた。現場での試料採取は、多く
の場合、吸収液や吸収剤に被分析成分を吸収させること
により行い、その成分の分析には、吸収液の場合には吸
収液そのものを、吸収剤の場合には吸収剤に抽出液を加
えて成分の抽出を行った抽出液を用いていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, for analysis of gas components in the atmosphere, a sample is taken on site and brought back to an analysis room for analysis by various analysis methods, or a specific component is sent to a site from a sensor and a recording device. A method of installing and monitoring an analyzer has been adopted. In most cases, on-site sampling is performed by absorbing the component to be analyzed with an absorbing solution or absorbent, and the analysis of the component is performed using the absorbing solution itself in the case of the absorbing solution and the absorbing solution itself in the case of the absorbing agent. Used an extract obtained by adding an extract to an absorbent to extract components.

【0003】高速液体クロマトグラフやイオンクロマト
グラフなどの液体クロマトグラフは、1回の試料注入で
液体中の多成分を高感度で分析できるという特徴を持っ
ている。特に無機成分の分析を目的としたイオンクロマ
トグラフは、他の分析方法では分析操作が煩雑な陰イオ
ン成分を容易に分析できるために広く利用されるように
なり、大気中の酸性ガス成分の分析においても、上記の
ように試料採取を行った後に吸収液や抽出液をイオンク
ロマトグラフで分析する方法が用いられている。
[0003] Liquid chromatographs such as high-performance liquid chromatographs and ion chromatographs have the characteristic that multiple components in a liquid can be analyzed with high sensitivity by a single sample injection. In particular, ion chromatographs for the analysis of inorganic components have become widely used because other analysis methods can easily analyze anion components that require complicated analysis operations. In the method described above, a method of analyzing the absorption solution or the extract by ion chromatography after the sampling is performed as described above is also used.

【0004】吸収液により気体を採取する分析方法で
は、バブラーやインピンジャと呼ばれる気体採取装置
に、超純水や100ppm程度のH22を含む超純水を
吸収液として入れ、測定対象とする大気をポンプで所定
量吸引してバブリングすることで分析目的の成分を吸収
液に溶解させる方法が広く用いられている。例えば、特
開平9−257777号公報に開示されているように、
この方法を利用した自動モニタも開発されており、現場
でのモニタが可能になっている。
[0004] In an analysis method for collecting gas by using an absorbing solution, ultrapure water or ultrapure water containing about 100 ppm of H 2 O 2 is put into a gas collecting device called a bubbler or an impinger as an absorbing solution, and is measured. A method of dissolving a component to be analyzed in an absorbing solution by suctioning a predetermined amount of air with a pump and bubbling the air is widely used. For example, as disclosed in JP-A-9-257777,
Automatic monitoring using this method has also been developed, and monitoring on site has become possible.

【0005】特開平9−257777号公報の分析装置
及び分析方法では、気体採取に図10に示すインピンジ
ャ(吸収装置)を使用している。図10において、イン
ピンジャ104は外筒部140と内筒部145とが着脱
自在に組み合わされた構造であり、外筒部140と内筒
部145のそれぞれの上下端は開放されている。外筒部
140の下端141はバルブ153に接続されて開閉自
在にされており、一方の上端開口部142は内筒部14
5に設けられた蓋体部146により気密を保って閉塞さ
れている。内筒部145の下端の開口部147は外筒部
140内に貯留された吸収液としての純水160中に没
入され、上端は試料大気をインピンジャ104内に導入
する導入口148となっている。また蓋体146には不
図示の排気装置に接続される排気口149が、外筒部1
40内に貯留された純水160の液面よりも上側に位置
するように設けられている。該インピンジャ104の側
方には、純水160の液面を検知するため、発光素子1
80と受光素子181とからなるレベルセンサ108が
設けられており、インピンジャ104内部に貯留された
純水160の量が分析時に一定になる様制御されてい
る。インピンジャ104には、電磁式の三方バルブ15
3、154、155が直列に接続され、バルブ154,
153を経由して、インピンジャ104の外筒部140
の下端の開口部141から供給し当該インピンジャ10
4の内部に貯留した純水160に、排気口149に接続
された不図示の排気装置で吸引することにより導入口1
48から導入した試料大気を吹き込み、試料大気中の被
分析成分を純水160に吸収させ、しかる後、当該純水
160を分析装置本体(不図示)に送液し、当該分析装
置本体により分析する。
[0005] In the analysis apparatus and analysis method of Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-257777, an impinger (absorber) shown in FIG. 10 is used for gas sampling. In FIG. 10, the impinger 104 has a structure in which an outer cylinder 140 and an inner cylinder 145 are detachably combined, and upper and lower ends of the outer cylinder 140 and the inner cylinder 145 are open. The lower end 141 of the outer cylinder 140 is connected to a valve 153 so as to be openable and closable.
5 is closed while maintaining airtightness by a lid 146 provided in the same. An opening 147 at the lower end of the inner cylinder 145 is immersed in pure water 160 as an absorbing solution stored in the outer cylinder 140, and the upper end is an inlet 148 for introducing the sample atmosphere into the impinger 104. . The lid 146 has an exhaust port 149 connected to an exhaust device (not shown).
It is provided so as to be located above the liquid level of pure water 160 stored in 40. On the side of the impinger 104, the light emitting element 1
A level sensor 108 including a light receiving element 80 and a light receiving element 181 is provided, and is controlled so that the amount of pure water 160 stored inside the impinger 104 becomes constant during analysis. The impinger 104 includes an electromagnetic three-way valve 15.
3, 154 and 155 are connected in series,
153, the outer cylindrical portion 140 of the impinger 104
Supplied from the opening 141 at the lower end of the impinger 10.
The suction port 1 is sucked into the pure water 160 stored inside the suction port 4 by an exhaust device (not shown) connected to the exhaust port 149.
The sample air introduced from 48 is blown into the sample air, and the analyte in the sample air is absorbed by pure water 160. Thereafter, the pure water 160 is sent to an analyzer main body (not shown) and analyzed by the analyzer main body. I do.

【0006】しかしながら、特開平9−257777号
公報の従来技術は、当該公報に実施例として記載されて
いるNH3の分析では捕集率が高く(NH3のように水に
対する溶解度の大きなガス成分もまた同様)、良好な測
定結果が得られるが、NOxのような水に対する溶解度
の小さなガス成分の捕集率は低かった。低い捕集率で採
取し測定することは分析値の信頼性を低下させる。捕集
率を上げるために、アルカリ等を添加すると、保持時間
の短い成分の分析が困難となり、成分毎に溶離液を換え
ることが必要であった。当該気体採取装置を自動化する
場合には、成分毎に溶離液を換えることは装置を複雑に
する上、保守管理上も望ましくない。
However, the prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-257777 has a high trapping rate in the analysis of NH 3 described as an example in the publication (gas components having a large solubility in water such as NH 3 ). versa), but good measurement results are obtained, the collection rate of the small gas component solubility in water, such as of the NO x were low. Collecting and measuring at a low collection rate reduces the reliability of the analytical values. If an alkali or the like is added to increase the collection rate, it becomes difficult to analyze components having a short retention time, and it is necessary to change the eluent for each component. In the case of automating the gas sampling device, changing the eluent for each component complicates the device and is not desirable in terms of maintenance.

【0007】また、従来の気体採取装置では気体採取を
繰り返し行っている内に、採取容器内壁表面に大気中の
有機物成分が吸着し、単に純水ですすぐだけでは気体採
取装置内部の洗浄が不十分となる。洗浄が不十分な状態
で気体採取を行うと、測定値の精度、正確さが低下す
る。当該気体採取装置を手分析で使用する場合には適当
な洗浄液で洗浄することで汚染成分の洗浄が可能である
が、当該気体採取装置を自動化する場合には、純水を通
水するだけで汚染成分が除去できることは保守管理上望
ましい。
[0007] Further, in the conventional gas sampling apparatus, while the gas sampling is repeatedly performed, organic substances in the atmosphere are adsorbed on the inner wall surface of the sampling vessel, and the inside of the gas sampling apparatus cannot be cleaned simply by rinsing with pure water. Will be enough. If the gas is collected with insufficient cleaning, the precision and accuracy of the measured values will decrease. When the gas sampling device is used for manual analysis, it is possible to clean contaminated components by washing with an appropriate cleaning solution.However, when automating the gas sampling device, it is only necessary to pass pure water. The ability to remove contaminants is desirable for maintenance.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ここで、試料大気中の
NOxのような水に対する溶解度の小さなガス成分を高
い捕集率で捕集するために参考となる従来技術と、試料
大気中の有機物成分等が付着することを防止するために
参考となる従来技術を以下に示す。
BRIEF Problems to be Solved] The prior art and that can be used as a guide for collecting a high collection rate of small gas component solubility in water, such as of the NO x in the sample air, the sample in air The following prior art is referred to for preventing the attachment of organic components and the like.

【0009】試料大気中のNOxを捕集する技術とし
て、特開平8−94502号公報等には、酸化チタン等
の光触媒の作用によりNOやNO2を水に可溶な化学形
態に変化させる方法が開示されている。特開平8−94
502号公報記載の気体中の窒素酸化物測定方法につい
て図11を用いて説明する。
[0009] The method as a technique for collecting NOx sample in air, in Japanese Laid-8-94502 Patent Publication, the NO and NO 2 is changed to soluble chemical form in water by the action of the photocatalyst such as titanium oxide Is disclosed. JP-A-8-94
The method for measuring nitrogen oxides in gas described in Japanese Patent Publication No. 502 will be described with reference to FIG.

【0010】当該従来技術では、酸化チタン微粒子とハ
イドロキシアパタイトがブレンドされ、バインダーで内
壁面に成膜固定されたガラス管212内に、当該成膜面
214に紫外線を照射する手段としての紫外線ランプ2
16を備えた吸着管210を用いて、前記ガス流路中に
吸引された気体中の窒素酸化物を当該成膜面に吸着捕集
し、次いで、当該成膜面を一定量の抽出水で洗浄し、前
記吸着管の壁面に捕集された窒素酸化物を、当該抽出水
中に溶出した亜硝酸イオンNO2 -及び硝酸イオンNO3 -
として回収し、当該抽出水中の亜硝酸及び硝酸イオンを
定量することにより、気体中の窒素酸化物濃度を求める
ようにしたものである。また前記吸着管210の成膜面
に紫外線を照射したときの前記抽出水中のイオン定量値
と、当該成膜面に光が当たらないようにしたときの前記
抽出水中のイオン定量値の差に基づいて、気体中の一酸
化窒素濃度を求めるようにしたものである。
In the prior art, an ultraviolet lamp 2 is used as a means for irradiating ultraviolet rays to the film formation surface 214 in a glass tube 212 in which titanium oxide fine particles and hydroxyapatite are blended and fixed on the inner wall surface with a binder.
The nitrogen oxides in the gas sucked into the gas flow path are adsorbed and collected on the film formation surface by using the adsorption tube 210 provided with the gas channel 16, and then the film formation surface is washed with a certain amount of extracted water. The nitrogen oxides washed and collected on the wall surface of the adsorption tube are converted into nitrite ion NO 2 and nitrate ion NO 3 eluted in the extraction water.
And the nitric acid and nitrate ions in the extraction water are quantified to determine the concentration of nitrogen oxides in the gas. Further, based on the difference between the quantitative value of ions in the extraction water when the film forming surface of the adsorption tube 210 is irradiated with ultraviolet rays and the quantitative value of ions in the extraction water when light is not irradiated on the film forming surface. Thus, the concentration of nitric oxide in the gas is determined.

【0011】しかしながら、特開平8−94502号公
報記載の測定方法では、再度測定を行うには、測定終了
後、エタノール処理を施したり、乾燥ガスをパージガス
として導入したり、加熱することにより前記吸着管の成
膜面を乾燥し、再生することが必要である。また吸着管
210に吸着されない成分あるいは吸着管で吸着される
と紫外線の照射の有無に関わらず反応し化学形態が変化
するものを分析するには別の気体採取装置で採取し測定
することが必要である。
However, in the measuring method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-94502, in order to perform the measurement again, after the measurement is completed, an ethanol treatment, a dry gas is introduced as a purge gas, or heating is performed. It is necessary to dry and regenerate the deposition surface of the tube. In order to analyze components that are not adsorbed on the adsorption tube 210 or that change their chemical form regardless of irradiation with ultraviolet rays when they are adsorbed by the adsorption tube, it is necessary to collect and measure with another gas sampling device. It is.

【0012】そこで本発明は、被分析成分毎に吸収液を
切り換えることなくNOxのような水に対する溶解度の
小さな酸性ガス及び塩基性ガス成分を高い捕集率で捕集
でき、かつ気体採取装置の採取容器内壁表面への大気中
の有機物成分の吸着を防止する機能を持つ気体採取装
置、該気体採取装置を用いた気体分析装置及び気体分析
方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention is capable of collecting an acidic gas and a basic gas component having low solubility in water such as NOx at a high collection rate without switching an absorbing solution for each component to be analyzed. It is an object of the present invention to provide a gas sampling device having a function of preventing adsorption of organic components in the atmosphere to the inner wall surface of a sampling container, a gas analyzer using the gas sampling device, and a gas analysis method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
光触媒が有する特性を応用してなされたものである。
The present invention has been made by applying the above-mentioned properties of the photocatalyst.

【0014】上記目的を達成するため、本発明の気体採
取装置は、気体採取容器本体、測定対象である試料大気
を該気体採取容器本体内に供給する試料大気供給管、及
び排気管を備えた気体採取装置であって、該採取容器本
体内に所定量の吸収液が保持され、試料大気供給管の容
器内端部が前記吸収液中に開口しており、前記試料大気
中に含まれる被分析成分を前記吸収液に吸収させる気体
採取装置において、前記採取容器本体は特定波長の光を
透過する材質で形成されており、少なくとも前記採取容
器内壁及び採取容器内配管の一部の表面に特定波長の光
により光励起される光触媒を含む光触媒薄膜層が形成さ
れ、前記光触媒を光励起させる特定波長の光を含む光を
連続的あるいは間欠的に発する励起光源、及び吸収液を
前記容器内壁及び容器内配管の一部の表面に設けられた
光触媒薄膜層に供給可能に配置された吸収液供給管とを
有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a gas sampling apparatus according to the present invention includes a gas sampling container main body, a sample atmosphere supply pipe for supplying a sample atmosphere to be measured into the gas sampling container main body, and an exhaust pipe. A gas sampling apparatus, wherein a predetermined amount of an absorbing solution is held in the sampling container main body, and an inner end of a sample atmosphere supply pipe is opened in the absorbing solution, and a sample contained in the sample atmosphere is contained. In the gas sampling device for absorbing an analysis component into the absorbing liquid, the sampling container main body is formed of a material that transmits light of a specific wavelength, and is specified at least on a surface of the sampling container inner wall and a part of a pipe in the sampling container. A photocatalyst thin film layer containing a photocatalyst that is photoexcited by light of a wavelength is formed, and an excitation light source that emits light containing a specific wavelength of light that excites the photocatalyst continuously or intermittently, and an absorbing liquid containing the vessel inner wall and And having a vessel the pipe absorbing liquid supply pipe which is suppliable disposed photocatalytic film layer provided on a part of the surface of the.

【0015】また、本発明の気体分析装置は、前記気体
採取装置と、前記採取容器本体内において前記吸収液に
吸収された被分析成分を捕捉して濃縮する捕捉濃縮手
段、当該気体採取装置から前記捕捉濃縮手段に吸収液を
送液する手段、前記捕捉濃縮手段に捕捉された被分析成
分を前記捕捉濃縮手段から離脱させる離脱手段、及び前
記捕捉濃縮手段から離脱された被分析成分を検出する成
分検出手段とを有する気体分析装置である。
Further, the gas analyzer according to the present invention is characterized in that the gas collecting device, the capturing / concentrating means for capturing and concentrating the analyte to be analyzed absorbed in the absorbing solution in the main body of the collecting container, and the gas collecting device. A means for sending an absorbing solution to the capturing / concentrating means, a separating means for releasing the analyte trapped by the capturing / concentrating means from the capturing / concentrating means, and detecting an analyte separated from the capturing / concentrating means. It is a gas analyzer having component detection means.

【0016】また、本発明の気体分析方法は、本発明の
上記気体分析装置を用いる気体分析装置を用いる気体分
析方法であって、気体採取容器本体内に残留する吸収液
を廃液する工程、吸収液供給管から吸収液を当該気体採
取容器本体上部より該容器本体内壁を流下するように供
給して該容器本体内壁をクリーニングする工程、前記吸
収液供給管から再度吸収液を供給して当該気体採取容器
本体内に所定量の吸収液を貯留する工程、当該吸収液に
測定対象である試料大気を吹き込み前記試料大気中に含
まれる被分析成分を吸収させるサンプリング工程、該被
分析成分を吸収した吸収液を捕捉濃縮手段に送液し、被
分析成分を濃縮する工程、前記捕捉濃縮手段に捕捉され
た被分析成分を当該捕捉濃縮手段から離脱させる工程、
及び該離脱させられた被分析成分を成分分析手段にて分
析する工程、とを有する。
A gas analysis method according to the present invention is a gas analysis method using the gas analyzer using the above-described gas analyzer according to the present invention, wherein the step of draining the absorption liquid remaining in the main body of the gas sampling container includes the steps of: A step of supplying the absorbing liquid from the liquid supply pipe so as to flow down the inner wall of the container main body from the upper part of the gas sampling container main body, and cleaning the inner wall of the container main body; A step of storing a predetermined amount of the absorbing liquid in the collection container main body, a sampling step of blowing a sample air to be measured into the absorbing liquid to absorb the analyte contained in the sample air, and absorbing the analyte Sending the absorbing solution to the capturing and concentrating means, concentrating the analyte component, removing the analyte component captured by the capturing and concentrating means from the capturing and concentrating means,
And analyzing the separated analyte component by means of component analysis means.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】酸化チタン等の光触媒に関して、
特開平9−83005号公報には、該光触媒を含む透明
層で太陽電池の表面を被覆する技術が開示されている。
この技術は太陽電池の保護カバーに関する技術である
が、当該技術のように太陽電池の保護カバーの表面を光
触媒層で被覆する構成とすると、光触媒層は太陽光によ
って光励起され、光触媒層の表面は水との接触角が約0
゜になる程度に超親水化される。太陽電池が降雨にさら
された時には、保護カバーの表面に付着した汚れは雨水
により洗い流され、表面は自己浄化(セルフクリーニン
グ)される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Regarding a photocatalyst such as titanium oxide,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-83005 discloses a technique of covering the surface of a solar cell with a transparent layer containing the photocatalyst.
This technology is a technology related to a protective cover for a solar cell.If the surface of the protective cover for a solar cell is covered with a photocatalytic layer as in this technology, the photocatalytic layer is photoexcited by sunlight, and the surface of the photocatalytic layer is The contact angle with water is about 0
It becomes superhydrophilic to the extent that it becomes ゜. When the solar cell is exposed to rain, dirt adhering to the surface of the protective cover is washed away by rainwater, and the surface is self-cleaned (self-cleaning).

【0018】また特開平8−99041号公報では、代
表的な光触媒である酸化チタンの結晶形がアナターゼで
あるものを、透明かつ多孔質になるように基板表面に成
膜すると、当該酸化チタン膜は環境汚染物質を吸着し、
光が照射されることによって迅速かつ効果的にしかも連
続的にその環境汚染物質を分解除去できることが開示さ
れている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-99041, when a titanium oxide, which is a typical photocatalyst, having a crystal form of anatase is formed on a substrate surface so as to be transparent and porous, the titanium oxide film is obtained. Adsorbs environmental pollutants,
It is disclosed that the irradiation with light can rapidly and effectively decompose and remove the environmental pollutants.

【0019】そこで本発明においては、このような光触
媒の特性を利用して、励起光源からの光を当該気体採取
容器本体に照射してその内壁及び採取容器内配管の一部
の表面に形成された光触媒薄膜層を活性化し、前記採取
容器内にOHラジカルやO2 -などの強酸化性の成分を発
生させ、前記採取容器本体内に内包されている吸収液に
も当該強酸化性成分を溶解させる。当該吸収液に試料大
気を吹き込むと、例えば、試料大気中のNOx成分は酸
化され、水に可溶な化学形態(NO2 -やNO3 -)に変化
し当該吸収液に吸収される。また前記光触媒薄膜層の表
面に付着した有機物成分等も酸化分解され、吸収液に容
易に洗い流されるので、光触媒薄膜層の表面は自己浄化
される。
Therefore, in the present invention, by utilizing such characteristics of the photocatalyst, the light from the excitation light source is irradiated to the main body of the gas collecting container to form the gas on the inner wall and a part of the surface of the pipe in the collecting container. and the photocatalytic film layer is activated, the collection in the container OH radicals and O 2 - is generated strong oxidizing components such as an absorption liquid to the strong oxidizing component also being contained in the collection container body Allow to dissolve. When the sample atmosphere is blown into the absorbing solution, for example, the NO x component in the sample atmosphere is oxidized, changes to a water-soluble chemical form (NO 2 or NO 3 ), and is absorbed by the absorbing solution. In addition, organic components and the like adhering to the surface of the photocatalytic thin film layer are oxidized and decomposed, and are easily washed away by the absorbing solution, so that the surface of the photocatalytic thin film layer is self-purified.

【0020】次に、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0021】(第1の実施形態)図1は、本発明の気体
分析装置の第1の実施形態を示す構成図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the gas analyzer of the present invention.

【0022】図1に示すように、本実施形態の気体分析
装置1は、試料大気中から分析目的の被分析成分を採取
する気体採取装置2と、気体採取装置2で採取した被分
析成分を検出する成分検出装置であるイオンクロマトグ
ラフ3とを有する。
As shown in FIG. 1, a gas analyzer 1 of the present embodiment includes a gas sampling device 2 for sampling an analyte to be analyzed from a sample air, and a gas sampling device 2 for analyzing the analyte collected by the gas sampling device 2. An ion chromatograph 3 which is a component detection device for detection.

【0023】最初に、気体採取装置2の概略について図
1〜3を用いて説明する。図2は図1に示した気体採取
装置の詳細な構成を示す概念斜視図である。図3は一部
破断概略断面図である。
First, an outline of the gas sampling device 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a conceptual perspective view showing a detailed configuration of the gas sampling device shown in FIG. FIG. 3 is a partially cutaway schematic sectional view.

【0024】図1及び図2に示すように、気体採取装置
2は、採取容器本体21、励起光源22、反射板23か
ら構成されている。採取容器本体21内には、吸収液を
供給する吸収液供給管24と、採取容器本体21から吸
収液を排出する吸収液排出管25と、気体採取容器21
内に試料大気を供給する試料大気供給管26と、採取容
器本体21内から試料大気を排出する試料大気排出管2
7が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas sampling apparatus 2 includes a sampling vessel main body 21, an excitation light source 22, and a reflection plate 23. In the collection container main body 21, an absorption liquid supply pipe 24 for supplying the absorption liquid, an absorption liquid discharge pipe 25 for discharging the absorption liquid from the collection container main body 21, and a gas collection container 21
Sample air supply pipe 26 for supplying the sample air into the inside, and sample air discharge pipe 2 for discharging the sample air from inside the collection container body 21
7 are provided.

【0025】また採取容器本体21には、図3に示すよ
うに、内壁に光触媒薄膜層21aが形成されている。
As shown in FIG. 3, a photocatalytic thin film layer 21a is formed on the inner wall of the main body 21 of the collection container.

【0026】上記のように構成された気体採取装置2で
は、送液ポンプ15によって、吸収液として超純水が吸
収液供給管24に送液されると、吸収液が吸収液供給管
24の先端に設けられたノズル24aから採取容器本体
21の内壁に向けて噴出し、採取容器本体2の内壁に沿
って下方に流下する。排水バルブ28を開き送液ポンプ
12によって吸収液排出管25から流出する吸収液を流
路切替バルブ16を経由して順次廃液側に送液すると、
採取容器本体21の内壁面は吸収液により洗浄され(ク
リーニング工程)、排水バルブ28を閉じ、送液ポンプ
12を停止した状態で前記吸収液を流下させると採取容
器本体21内に吸収液が貯留される(貯留工程)。前記
クリーニングの際、励起光源22を点灯しておくことで
洗浄性は一層高まる。
In the gas sampling apparatus 2 configured as described above, when ultrapure water is supplied to the absorption liquid supply pipe 24 as the absorption liquid by the liquid supply pump 15, the absorption liquid is supplied to the absorption liquid supply pipe 24. The nozzle 24 a provided at the tip squirts toward the inner wall of the collection container main body 21 and flows down along the inner wall of the collection container main body 2. When the drainage valve 28 is opened and the absorbing liquid flowing out of the absorbing liquid discharge pipe 25 by the liquid sending pump 12 is sequentially sent to the waste liquid side via the flow path switching valve 16,
The inner wall surface of the collection container main body 21 is washed with the absorbing liquid (cleaning step), the drainage valve 28 is closed, and the absorbing liquid flows down with the liquid supply pump 12 stopped, whereby the absorbing liquid is stored in the collecting container main body 21. (Storage process). At the time of the cleaning, the cleaning property is further improved by keeping the excitation light source 22 turned on.

【0027】前記クリーニング後、貯水において採取容
器本体21内に所定量の吸収液を貯留させた後、送液ポ
ンプ15を停止し吸引ポンプ13を作動させると、試料
大気供給管26から採取容器本体21内に試料大気が供
給され、当該試料大気は採取容器本体21内に貯留され
た吸収液に吹き込まれ、当該吸収液と接触した後、試料
大気排出管27から排出される(サンプリング工程)。
この際、励起光源22が点灯されていると、採取容器本
体21の内壁に形成された光触媒薄膜層21aの活性は
非常に高くなり、例えばそのままでは吸収液にほとんど
溶解しないNOやNO2はHNO2やHNO3に酸化され
前記吸収液に吸収されるが、有機酸は二酸化炭素と水に
分解される。一方励起光源22を消灯しておくと、NO
やNO2は吸収されずに試料大気排出管27に排出さ
れ、有機酸は酸化分解されることなく、前記吸収液に吸
収される。
After the cleaning, after a predetermined amount of absorbing liquid is stored in the collection container main body 21 in the water storage, the liquid supply pump 15 is stopped and the suction pump 13 is operated. A sample air is supplied into the sample 21, and the sample air is blown into the absorbing solution stored in the collection container main body 21, comes into contact with the absorbing solution, and is discharged from the sample air discharging pipe 27 (sampling step).
At this time, when the excitation light source 22 is lit, the activity of the formed on the inner wall of the collection container body 21 photocatalytic film layer 21a is very high, for example, NO and NO 2 hardly soluble in the absorption liquid as it HNO It is oxidized to 2 and HNO 3 and absorbed by the absorbing solution, but the organic acid is decomposed into carbon dioxide and water. On the other hand, if the excitation light source 22 is turned off, NO
And NO 2 are discharged to the sample air discharge pipe 27 without being absorbed, and the organic acid is absorbed by the absorbing liquid without being oxidized and decomposed.

【0028】吸引ポンプ13を駆動することにより所定
量の試料大気を採取容器本体21に供給した後、当該吸
引ポンプ13を停止し、排水バルブ28を開き、流路切
替バルブ16,流路切替バルブ32を破線で示す流路に
切り替える。送液ポンプ11を作動させると、吸収液排
出管25から流出する吸収液は、流路切替バルブ16を
経由しイオンクロマトグラフ3の濃縮カラム33に送液
される(濃縮工程)。
After the suction pump 13 is driven to supply a predetermined amount of sample air to the collection container main body 21, the suction pump 13 is stopped, the drain valve 28 is opened, and the flow path switching valve 16, the flow path switching valve 32 is switched to the flow path indicated by the broken line. When the liquid feed pump 11 is operated, the absorbent flowing out of the absorbent discharge pipe 25 is sent to the concentration column 33 of the ion chromatograph 3 via the flow path switching valve 16 (concentration step).

【0029】始動時及び前記濃縮後、流路切替バルブ1
6を実線で示す流路に切り替え、送液ポンプ12を作動
させると、採取容器本体21内の吸収液(始動時に採取
容器本体内に残留する吸収液あるいは前測定の吸収液)
は廃液側に送液される(排水工程)。
At the start-up and after the concentration, the flow path switching valve 1
6 is switched to the flow path indicated by the solid line, and the liquid feed pump 12 is operated, so that the absorbing liquid in the collecting container main body 21 (the absorbing liquid remaining in the collecting container main body at the time of starting or the absorbing liquid in the previous measurement).
Is sent to the waste liquid side (drainage process).

【0030】なお、各送液ポンプ11,12,15の送
液流量は各送液ポンプが有する流量調整機構(不図示)
により所定の値に設定され、吸引ポンプ13の流量は流
量コントローラ14により所定の値に設定される。
The flow rates of the liquid feed pumps 11, 12, and 15 are adjusted by a flow rate adjusting mechanism (not shown) of each liquid feed pump.
Is set to a predetermined value, and the flow rate of the suction pump 13 is set to a predetermined value by the flow rate controller 14.

【0031】次に、イオンクロマトグラフ3の概略につ
いて説明する。
Next, the outline of the ion chromatograph 3 will be described.

【0032】図1に示すように、イオンクロマトグラフ
3は、送液された吸収液の流路を切り替えるための流路
切替バルブ32と、吸収液に捕集された被分析成分を吸
着して濃縮させる捕捉濃縮手段としての濃縮カラム33
と、濃縮カラム33に吸着された被分析成分を溶出させ
る溶離液を送液するための送液ポンプ31と、溶離液か
ら被分析成分を分離して被分析成分の検出を行う検出手
段としての分離カラム34、及び検出器35とを有す
る。なお、前記の溶離液は、捕捉濃縮手段としての濃縮
カラム33から被分析成分を離脱させ、分離カラム34
において複数の被分析成分を相互に分離させる手段とし
て機能する。測定の全工程を通して、溶離液は送液ポン
プ31により常に送液されている。なお送液ポンプ31
の送液流量は流量調整機構(不図示)により所定の値に
設定される。
As shown in FIG. 1, the ion chromatograph 3 has a flow path switching valve 32 for switching the flow path of the supplied absorbent, and adsorbs the analyte to be collected in the absorbent. Concentration column 33 as capture concentration means for concentration
A liquid sending pump 31 for sending an eluent for eluting the analyte adsorbed to the concentration column 33; and a detecting means for separating the analyte from the eluent and detecting the analyte. It has a separation column 34 and a detector 35. The eluent removes the analyte from the concentration column 33 as a capturing and concentration means,
Functions as means for separating a plurality of analytes from each other. The eluent is constantly supplied by the liquid supply pump 31 throughout the entire measurement process. In addition, the liquid sending pump 31
Is set to a predetermined value by a flow rate adjusting mechanism (not shown).

【0033】前記濃縮後の次のサイクルの排水,クリー
ニング,貯水,サンプリングの間に、濃縮カラム33に
濃縮された被分析成分は溶離液により溶離される。
During the next cycle of drainage, cleaning, water storage, and sampling after the concentration, the analyte to be concentrated in the concentration column 33 is eluted by the eluent.

【0034】濃縮カラム33において一括して濃縮され
た複数の被分析成分を含んだ溶離液は、流路切替バルブ
32を経由した後に分離カラム34に流入し、溶離液中
の複数の被分析成分は、分離カラム34における保持時
間の差異により相互に分離され、溶離液と共に検出器3
5に順に流入する。検出器35の測定値から前記各被分
析成分の定量分析が行われ、その分析値から試料大気中
の被分析成分の濃度が算出される。
The eluent containing a plurality of analytes which have been collectively concentrated in the concentration column 33 flows into the separation column 34 after passing through the flow path switching valve 32, and the plurality of analytes contained in the eluate. Are separated from each other by the difference in the retention time in the separation column 34, and together with the eluent, the detector 3
5 in turn. Quantitative analysis of each of the components to be analyzed is performed from the measurement value of the detector 35, and the concentration of the component to be analyzed in the sample air is calculated from the analysis value.

【0035】ここで、図1に示した気体採取装置の構成
について、図3を用いて詳しく説明する。図3は図1及
び図2に示した気体採取装置2の部分拡大断面図であ
る。
Here, the configuration of the gas sampling apparatus shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the gas sampling device 2 shown in FIG. 1 and FIG.

【0036】採取容器本体21自体は、光触媒薄膜層2
1aの光触媒を励起させる励起光を少ない減衰で透過さ
せることができる材質で形成されている。例えば、その
材質には石英や「パイレックス」(登録商標)などの耐
熱ガラスを用いることが好ましい。本発明者の検証の結
果によれば、当該容器本体の管壁における励起光の減衰
率が90%以下であるときに、光触媒が光励起されるこ
とが確認された。さらに、励起光の減衰率が50%以下
であるときには、光触媒がより光励起され、試料大気中
のNOやNO2の酸化反応が効率よく進み、80%以上
のNOやNO2がHNO2あるいはHNO3に酸化され、
吸収液に吸収されることが確認された。
The main body 21 of the collection container itself includes the photocatalytic thin film layer 2.
It is formed of a material capable of transmitting the excitation light for exciting the photocatalyst 1a with little attenuation. For example, it is preferable to use heat-resistant glass such as quartz or Pyrex (registered trademark) as the material. According to the result of verification by the present inventors, it was confirmed that the photocatalyst was photoexcited when the attenuation rate of the excitation light on the tube wall of the container body was 90% or less. Further, when the attenuation rate of the excitation light is 50% or less, the photocatalyst is more photoexcited, and the oxidation reaction of NO or NO 2 in the sample atmosphere proceeds efficiently, and 80% or more of NO or NO 2 becomes HNO 2 or HNO. Oxidized to 3 ,
It was confirmed that it was absorbed by the absorbing solution.

【0037】光触媒薄膜層21aには、紫外から可視領
域の波長の光(例えば紫外線)によって光励起可能であ
り、被分析成分と同じ成分あるいは分析の障害となる成
分の吸収液への溶出が少ない光触媒物質が用いられる。
その光触媒物質には、例えばアナターゼ型酸化チタン、
酸化亜鉛(励起波長378nm)、酸化スズ(励起波長
344nm)、ルチル型酸化チタン(励起波長413n
m)等、UVランプ等の光源からの人工光によって効率
よく活性化される物質を用いることが望ましい。特に、
アナターゼ型酸化チタンもしくはルチル型酸化チタン等
の酸化チタンは、無害でありかつ化学的に安定であるの
で、薄膜層材として好適である。
The photocatalytic thin film layer 21a can be photoexcited by light (for example, ultraviolet light) having a wavelength in the ultraviolet to visible range, and the same components as the components to be analyzed or components that interfere with the analysis are less eluted into the absorbing solution. The substance is used.
The photocatalytic substance, for example, anatase type titanium oxide,
Zinc oxide (excitation wavelength 378 nm), tin oxide (excitation wavelength 344 nm), rutile titanium oxide (excitation wavelength 413 n
m) and the like, it is desirable to use a substance that is efficiently activated by artificial light from a light source such as a UV lamp. In particular,
Titanium oxide such as anatase-type titanium oxide or rutile-type titanium oxide is harmless and chemically stable, and thus is suitable as a thin film layer material.

【0038】光触媒薄膜層21aは、上記のような光触
媒物質の一つを用いて単一膜としてもよく、更には2以
上の光触媒物質を用いて複合膜を形成しても良い。な
お、光触媒薄膜層21aは透明もしくは半透明であり、
光触媒薄膜層21aの膜厚は0.01μm〜5μm、望
ましくは1μm以下であることが好ましい。さらに、光
触媒薄膜層21aの表面を多孔質にした場合には、光触
媒薄膜層21aに付着したNOやNO2等の被分析成分
や採取容器本体21の内壁を汚損する有機物成分等との
光化学反応効率が向上する。
The photocatalytic thin film layer 21a may be formed as a single film using one of the photocatalytic materials described above, or may be formed as a composite film using two or more photocatalytic materials. The photocatalyst thin film layer 21a is transparent or translucent,
The thickness of the photocatalytic thin film layer 21a is preferably 0.01 μm to 5 μm, and more preferably 1 μm or less. Further, when the surface of the photocatalytic film layer 21a on the porous, photochemical reaction of the organic components such as soil the inner wall of the analyte and collection container 21, such as NO and NO 2 adhering to the photocatalytic film layer 21a Efficiency is improved.

【0039】尚、このような光触媒薄膜層21aを形成
するには、例えば、アナターゼ型酸化チタンの場合、特
開平8−99041号公報に開示されているように、超
微粒子化された酸化チタンを水に懸濁させたりして調製
されたチタニアゾルにポリエチレングリコールなどを添
加し、ディップコーティング法、スピンコーティング
法、塗布法、スプレー法などにより採取容器本体21の
内壁にコーティングした後、加熱焼成して得られる。特
に焼成温度を600〜700℃とすることで、孔径の揃
った細孔を有するアナターゼ型の酸化チタン光触媒膜が
得られる。
In order to form such a photocatalytic thin film layer 21a, for example, in the case of anatase-type titanium oxide, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-99041, ultrafine titanium oxide is used. Polyethylene glycol or the like is added to the titania sol prepared by suspending in water or the like, coated on the inner wall of the collection container main body 21 by dip coating, spin coating, coating, spraying, etc., and then heated and baked. can get. In particular, by setting the firing temperature to 600 to 700 ° C., an anatase-type titanium oxide photocatalyst film having pores with uniform pore diameters can be obtained.

【0040】一方、吸収液供給管24のノズル24a
は、吸収液供給管24の未端が封止され、封止箇所の近
傍の管側面に細孔が形成されてなり、吸収液が少なくと
も二方向に分散して採取容器本体21の内壁表面に供給
されるような構造となっている。吸収液供給管24から
供給された吸収液は採取容器本体21の内壁全面に拡散
され、光触媒薄膜層21aの表面に水膜を形成して、採
取容器本体21の内壁表面を上方から下方に流通する。
これにより、再現性を有する高い捕集率で被分析成分を
捕集することができる。なお、ノズル24aは、各細孔
から噴出される吸収液の大部分を採取容器本体の内壁に
到達させることができる構成であればよく、細孔の数、
細孔の口径、細孔の設置位置等の構成は任意である。
On the other hand, the nozzle 24a of the absorption liquid supply pipe 24
The end of the absorption liquid supply pipe 24 is sealed, and pores are formed on the side of the pipe near the sealed portion, so that the absorption liquid is dispersed in at least two directions, and It is structured to be supplied. The absorbing liquid supplied from the absorbing liquid supply pipe 24 is diffused over the entire inner wall surface of the collection container main body 21 to form a water film on the surface of the photocatalytic thin film layer 21a, and flows from the upper surface to the lower surface of the inner wall surface of the collection container main body 21. I do.
As a result, the analyte can be collected at a high reproducible collection rate. Note that the nozzle 24a may be configured so that most of the absorbing liquid ejected from each of the pores can reach the inner wall of the collection container main body.
The configuration such as the diameter of the pores and the position of the pores is arbitrary.

【0041】さらに、採取容器本体21あるいは気体採
取装置2全体の温度を制御する装置(不図示)を付加
し、採取容器本体21の一部もしくは全体の温度を0℃
以上室温以下、望ましくは0℃〜10℃に保ち、前記吸
収液が蒸発し試料大気排出管27から排出され採取容器
本体21から消失することを抑制することで、分析精度
の向上が図れる。
Further, a device (not shown) for controlling the temperature of the sampling container body 21 or the entire gas sampling device 2 is added, and the temperature of a part or the whole of the sampling container body 21 is reduced to 0 ° C.
By maintaining the above-mentioned room temperature or lower, preferably at 0 ° C. to 10 ° C., and suppressing the absorption liquid from evaporating and being discharged from the sample air discharge pipe 27 and disappearing from the collection container main body 21, the analysis accuracy can be improved.

【0042】次に、上記で説明した本実施形態の気体分
析装置を用いた気体分析方法について、図1及び図4及
び図5を用いて説明する。図4は本実施形態の気体分析
方法の分析工程を示すフローチャート、図5は各分析工
程におけるバルブ及びポンプの状態を示す図である。
Next, a gas analysis method using the above-described gas analyzer of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 4 and 5. FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the analysis steps of the gas analysis method of the present embodiment, and FIG. 5 is a view showing the states of the valves and pumps in each analysis step.

【0043】第1の工程は排水(S101)であり、始
動時ならびに連続測定中の濃縮(S105)後に、採取
容器本体21内に残留する吸収液を採取容器本体21か
ら排出する。図1に示す流路切替バルブ16を実線で示
す流路に切り替え、排水バルブ28を開き、送液ポンプ
12を稼動させ、採取容器本体21内に残留する吸収液
を送液ポンプ12の廃液側に排水する。
The first step is drainage (S101). At startup and after concentration (S105) during continuous measurement, the absorbent remaining in the collection container main body 21 is discharged from the collection container main body 21. The flow path switching valve 16 shown in FIG. 1 is switched to the flow path shown by the solid line, the drain valve 28 is opened, the liquid supply pump 12 is operated, and the absorbent remaining in the collection container main body 21 is discharged to the waste liquid side of the liquid supply pump 12. Drain.

【0044】第2の工程はクリーニング(S102)で
ある。流路切替バルブ16,排水バルブ28及び送液ポ
ンプ12はそのままの状態で、送液ポンプ15を稼動さ
せ、吸収液供給管24から採取容器本体21内に超純水
を供給する。この供給状態を所定時間継続し、採取容器
本体21内を超純水で洗浄する。採取容器本体21の底
部まで流下した超純水は吸収液排出管25、排水バルブ
28、流路切替バルブ16、送液ポンプ12を順次経由
して廃液側に排水される。これにより採取容器内に残留
する前測定の被分析成分を洗い流す。さらには、後のサ
ンプリング(S104)において光触媒薄膜層21aを
活性化させ被分析成分を反応させたい場合には、励起光
源22を点灯し採取容器本体21内の反応活性種の濃度
を定常状態にする。また、被分析成分を反応させたくな
い場合は励起光源22を消灯し先の測定サイクルで採取
容器本体21内に生成した反応活性種も洗い流す。励起
光源21の点灯あるいは消灯の状態は少なくとも第2か
ら第4の工程まで同一の状態を維持する。
The second step is cleaning (S102). With the flow path switching valve 16, the drain valve 28, and the liquid sending pump 12 kept as they are, the liquid sending pump 15 is operated to supply ultrapure water from the absorbing liquid supply pipe 24 into the collection container main body 21. This supply state is continued for a predetermined time, and the inside of the collection container main body 21 is washed with ultrapure water. The ultrapure water that has flowed down to the bottom of the collection container main body 21 is drained to the waste liquid side via the absorption liquid discharge pipe 25, the drain valve 28, the flow path switching valve 16, and the liquid pump 12 in this order. As a result, the components to be analyzed in the pre-measurement remaining in the collection container are washed away. Further, when it is desired to activate the photocatalytic thin film layer 21a to react the analyte in the subsequent sampling (S104), the excitation light source 22 is turned on to bring the concentration of the reactive species in the collection container body 21 to a steady state. I do. If it is not desired to react the analyte, the excitation light source 22 is turned off, and the reactive species generated in the collection container main body 21 in the previous measurement cycle are also washed away. The on / off state of the excitation light source 21 remains the same from at least the second to fourth steps.

【0045】第3の工程は貯水(S103)である。排
水バルブ28を閉じ、送液ポンプ12を停止させ、一
方、送液ポンプ15により、吸収液供給管24から採取
容器本体21内への超純水の供給を続ける。送液ポンプ
15による超純水の供給を所定時間継続し、所定容量の
超純水を採取容器本体21内に貯留する。当該貯留水を
吸収液に使用する。
The third step is water storage (S103). The drain valve 28 is closed, and the liquid feed pump 12 is stopped. On the other hand, the supply of the ultrapure water from the absorbing liquid supply pipe 24 into the collection container main body 21 by the liquid feed pump 15 is continued. The supply of ultrapure water by the liquid feed pump 15 is continued for a predetermined time, and a predetermined volume of ultrapure water is stored in the collection container main body 21. The stored water is used for the absorbing solution.

【0046】第4の工程はサンプリング(S104)で
ある。送液ポンプ15を停止し、吸引ポンプ13を稼動
させ、試料大気を採取容器本体21の試料大気供給管2
6から吸収液中に通気し、更に試料大気排出管27から
排気させる。試料大気中の被分析成分は採取容器本体2
1内の前記吸収液に吸収される。この際、励起光源22
が点灯状態であれば、NO及びNO2はHNO2あるいは
HNO3として前記吸収液に吸収されるが、一方有機酸
は酸化分解あるいは化学形態が変化するので、有機酸に
ついては成分毎の定性・定量分析が困難である。一方、
励起光源22が消灯状態であれば、NO及びNO2はほ
とんど前記吸収液に吸収されないので、試料大気中に元
々HNO2、HNO3及びこれらの塩として存在していた
ものは前記吸収液に吸収され、有機酸も試料大気中での
定性・定量分析が可能な化学形態で前記吸収液に吸収さ
れる。この通気状態を所定の一定時間継続させ、被分析
成分の定量的捕集を行なう。
The fourth step is sampling (S104). The liquid supply pump 15 is stopped, the suction pump 13 is operated, and the sample air is collected from the sample air supply pipe 2 of the collection container body 21.
The sample is ventilated into the absorbing solution through 6 and exhausted from the sample atmosphere exhaust pipe 27. The components to be analyzed in the sample atmosphere are collected
1 is absorbed by the absorbing liquid. At this time, the excitation light source 22
Is lit, NO and NO 2 are absorbed as HNO 2 or HNO 3 in the absorbing solution. On the other hand, organic acids undergo oxidative decomposition or change in chemical form. Quantitative analysis is difficult. on the other hand,
When the excitation light source 22 is turned off, NO and NO 2 are hardly absorbed by the absorbing solution, so that HNO 2 , HNO 3 and their salts originally existing in the sample atmosphere are absorbed by the absorbing solution. The organic acid is also absorbed by the absorbing solution in a chemical form that allows qualitative and quantitative analysis in the sample atmosphere. This ventilation state is continued for a predetermined period of time to quantitatively collect the components to be analyzed.

【0047】第5の工程は濃縮前処理(S105a)で
ある。まず、吸収液排出管25から、排水バルブ28,
流路切替バルブ16,送液ポンプ11を経て、流路切替
バルブ32に至る配管内を、前記第4の工程で被分析成
分を吸収した前記吸収液で液置換するために、吸引ポン
プ13を停止し、送液ポンプ11を稼動させ、所定量の
前記吸収液を流路切替バルブ32の廃液側から排水す
る。
The fifth step is a pre-concentration treatment (S105a). First, a drain valve 28,
A suction pump 13 is provided to replace the inside of a pipe leading to the flow path switching valve 32 via the flow path switching valve 16 and the liquid sending pump 11 with the absorbing liquid having absorbed the analyte in the fourth step. The pump is stopped, and the liquid supply pump 11 is operated to drain a predetermined amount of the absorbing liquid from the waste liquid side of the flow path switching valve 32.

【0048】第6の工程は濃縮(S105b)である。
送液ポンプ11を引き続き稼動させ、図1に示す流路切
替バルブ16を破線で示す流路に切り替える。前記第4
の工程で被分析成分を吸収した前記吸収液は、排水バル
ブ28、流路切替バルブ16、送液ポンプ11、流路切
替バルブ32を順次通過し、濃縮カラム33に送液され
る。当該吸収液中の被分析成分は濃縮カラム33を通過
する間に濃縮カラム33に捕捉される。当該第6の工程
を所定時間継続するが、吸収液排出管25から、排水バ
ルブ28,流路切替バルブ16,送液ポンプ11,流路
切替バルブ32を経て、濃縮カラム33に至る配管内に
空気を混入させると、その後の分析の障害となるので、
本工程終了時点で若干量の吸収液を採取容器本体21内
に残留させることが必要である。したがって、本工程の
時間は、(採取容器本体21内の吸収液の総容量(m
l)−前記第5の工程で配管内の液置換に消費した吸収
液量(ml)−本工程終了後に採取容器21内に残留さ
せる吸収液量(ml))÷(送液ポンプ11の送液流量
(ml/min))より短い時間に設定しなければな
い。したがって、できるだけ高い感度で測定するには、
前記第5の工程において液置換のために消費する吸収液
量と本工程終了後に採取容器21内に残留させる吸収液
量を必要最小限に抑えることが必要である。なお、送液
ポンプ11の送液流量を所定値以下に設定すると、濃縮
カラムに導入した吸収液に含まれる被分析成分はほぼ1
00%、濃縮カラム33に捕捉できる。
The sixth step is concentration (S105b).
The liquid supply pump 11 is continuously operated, and the flow path switching valve 16 shown in FIG. 1 is switched to the flow path shown by the broken line. The fourth
The absorption liquid that has absorbed the analyte in the step (1) passes through the drain valve 28, the flow path switching valve 16, the liquid feed pump 11, and the flow path switching valve 32 in that order, and is sent to the concentration column 33. The analyte in the absorption solution is captured by the concentration column 33 while passing through the concentration column 33. The sixth step is continued for a predetermined time, but is performed in a pipe from the absorbent discharge pipe 25 to the concentration column 33 through the drain valve 28, the flow path switching valve 16, the liquid feed pump 11, and the flow path switching valve 32. The incorporation of air will hinder subsequent analysis,
At the end of this step, it is necessary to allow a small amount of the absorbing liquid to remain in the collection container main body 21. Therefore, the time of this step is expressed by (total volume (m
l) -Absorbed liquid amount (ml) consumed for liquid replacement in the pipe in the fifth step-Absorbed liquid amount (ml) remaining in sampling container 21 after completion of this step) / (Sending of liquid sending pump 11) The time must be set shorter than the liquid flow rate (ml / min). Therefore, to measure with the highest possible sensitivity,
It is necessary to minimize the amount of the absorbing liquid consumed for the liquid replacement in the fifth step and the amount of the absorbing liquid remaining in the collection container 21 after the end of this step. If the flow rate of the liquid sending pump 11 is set to a predetermined value or less, the analyte contained in the absorbing solution introduced into the concentration column is almost one.
00% can be captured in the concentration column 33.

【0049】第7の工程は分離分析(S106)であ
る。図1に示す流路切替バルブ32を実線で示す流路に
切り替え、送液ポンプ31により送液される溶離液を濃
縮カラム33に送液し、前記第6の工程で濃縮カラム3
3に一括捕捉された複数の被分析成分を、濃縮カラム3
3から溶離する。当該複数の被分析成分を含んで濃縮カ
ラム33から流出した溶離液は、次に分離カラム34に
流入し、当該複数の被分析成分は分離カラム34内での
保持時間の差異により相互に分離される。分離カラム3
4からの流出液は次に検出器35に流入し、検出器35
においては検出部(不図示)を通過する液に含まれる被
分析成分の種類とその濃度に応じた強度で物理量が検出
される。当該検出強度の経時変化をデータ処理・制御部
(不図示)に取り込む。データ処理・制御部は、取り込
まれたデータに基づいて被分析成分に起因する検出強度
の変化を検出し、予め入力しておいた検量線データに基
づき自動的に濃度計算を行なう。
The seventh step is a separation analysis (S106). The flow path switching valve 32 shown in FIG. 1 is switched to the flow path shown by the solid line, and the eluent sent by the liquid sending pump 31 is sent to the concentration column 33, and the concentration column 3 is supplied in the sixth step.
The plurality of analytes collectively captured in the column 3 are concentrated in the concentration column 3
Elute from 3. The eluent containing the plurality of analytes and flowing out of the concentration column 33 flows into the separation column 34, and the plurality of analytes are separated from each other by a difference in retention time in the separation column 34. You. Separation column 3
The effluent from 4 then flows into the detector 35 and the detector 35
In, a physical quantity is detected at an intensity corresponding to the type and concentration of the analyte contained in the liquid passing through the detection unit (not shown). The temporal change in the detected intensity is taken into a data processing / control unit (not shown). The data processing / control unit detects a change in the detected intensity caused by the component to be analyzed based on the captured data, and automatically calculates the concentration based on the calibration curve data input in advance.

【0050】前記第1から第7までの工程を1測定サイ
クルとして測定を繰り返すことで試料大気の連続測定が
可能である。また励起光源22を点灯状態での測定サイ
クルと励起光源22を消灯した状態での測定サイクルと
を連続して同一試料大気に関して行う、すなわち当該2
種測定サイクルの組み合わせを1測定サイクルとして行
うことで、励起光源22の点灯ならびに消灯の単独測定
では測定できない成分を補完することができ、試料大気
に関してより多くの分析情報を得ることができる。
By repeating the measurement using the first to seventh steps as one measurement cycle, continuous measurement of the sample atmosphere is possible. Further, the measurement cycle with the excitation light source 22 turned on and the measurement cycle with the excitation light source 22 turned off are continuously performed on the same sample atmosphere, that is,
By performing the combination of the seed measurement cycles as one measurement cycle, components that cannot be measured by the single measurement of turning on and off the excitation light source 22 can be complemented, and more analysis information on the sample atmosphere can be obtained.

【0051】ここで、前記第7の工程は図1に示す流路
切替バルブ32が実線で示す流路に設定されていれば、
流路切替バルブ16、排水バルブ28、送液ポンプ1
1,12,15、吸引ポンプ13の状態に係わらず、イ
オンクロマトグラフ3における分析処理を独立して進め
ることができる工程である。したがって、当該第7の工
程を次の測定サイクルの前記第1から第4の工程と並行
して行い、当該第1から第4の工程の間に当該第7の工
程が終了するように分離分析の諸条件を調整すること
で、測定時間の短縮が図れる。本実施の形態の説明に使
用した図4及び図5においては前記測定時間の短縮手段
を適用した例を示したため、図4においては排水、クリ
ーニング、貯水、サンプリングを合わせて分離分析と
し、図5においては分離分析のバルブ及びポンプの動作
状況表示は割愛している。
Here, in the seventh step, if the flow path switching valve 32 shown in FIG. 1 is set to the flow path shown by the solid line,
Flow path switching valve 16, drain valve 28, liquid pump 1
This is a step in which the analysis processing in the ion chromatograph 3 can proceed independently, regardless of the state of the suction pump 13. Therefore, the seventh step is performed in parallel with the first to fourth steps of the next measurement cycle, and the separation analysis is performed so that the seventh step is completed between the first to fourth steps. By adjusting the above conditions, the measurement time can be reduced. FIGS. 4 and 5 used in the description of the present embodiment show examples in which the means for reducing the measurement time is applied. In FIG. 4, drainage, cleaning, water storage, and sampling are combined into a separate analysis. In the above, the operation status display of valves and pumps for separation analysis is omitted.

【0052】励起光源22を消灯した状態での測定だけ
を行った場合には光触媒薄膜層21aの表面に有機物成
分等が付着するので、すべての測定後、励起光源22を
点灯して前記第1から第3の工程を行い、光触媒薄膜層
21aの表面に付着した有機物成分等を分解し吸収液に
よって洗い流した後、分析装置を停止することが望まし
い。また装置始動時において、すべての測定に先立ち、
励起光源22を点灯して前記第1から第2の工程を行う
ことが望ましい。
When only the measurement is performed in a state where the excitation light source 22 is turned off, an organic component or the like adheres to the surface of the photocatalytic thin film layer 21a. Therefore, after all the measurements, the excitation light source 22 is turned on and the first light source is turned on. After the third step, it is desirable to decompose the organic components and the like adhering to the surface of the photocatalytic thin film layer 21a, wash them away with the absorbing solution, and then stop the analyzer. Also, when starting the device, prior to all measurements,
It is desirable to perform the first and second steps by turning on the excitation light source 22.

【0053】以上説明したように、光触媒薄膜層21a
は励起光源22を点灯することで、そのままでは吸収液
にほとんど溶解しないNOやNO2がHNO2やHNO3
に酸化され前記吸収液に吸収され分析が行える。また、
励起光源22の点灯時には酸化分解され分析できなくな
る有機酸等については励起光源を消灯することで分析が
行える。従来、成分毎に異なる採取方法あるいは吸収液
あるいは分析装置を使用しなければならなかった試料大
気中の酸性ガスの分析を、本発明を用いることで励起光
源の点灯,消灯を制御するだけで単一の採取方法、吸収
液、分析装置で行えるようになる。
As described above, the photocatalytic thin film layer 21a
By turning on the excitation light source 22, NO or NO 2 that is hardly dissolved in the absorbing solution as it is is converted into HNO 2 or HNO 3.
It is oxidized to be absorbed by the absorbing solution and can be analyzed. Also,
When the excitation light source 22 is turned on, organic acids and the like that are oxidized and decomposed and cannot be analyzed can be analyzed by turning off the excitation light source. Conventionally, the analysis of acidic gas in the sample atmosphere, which had to use a different sampling method or an absorbing solution or an analyzer for each component, can be performed simply by controlling the turning on and off of the excitation light source by using the present invention. One sampling method, an absorbing solution, and an analyzer can be used.

【0054】また、通水するだけでは十分に洗浄でき
ず、従来の採取装置では連続使用していく内に採取容器
本体21の内壁表面に蓄積される汚損成分が、本発明の
採取装置では光触媒薄膜層21aが光励起され汚損成分
を酸化分解するので、汚損成分の吸着が防止できる。ま
た汚損成分の付着防止により採取容器本体21の内壁表
面は高い親水性が維持され、当該採取容器本体の上部に
おいて噴射供給された吸収液により、当該採取容器本体
の内壁表面はムラなく洗い流され効率よく洗浄される。
採取容器本体21を定期的に保守洗浄する必要がないの
で、本発明の気体分析装置ではユーザに対する負担を軽
減させることができる。
Further, it is not possible to sufficiently wash just by passing water, and the contaminant components accumulated on the inner wall surface of the collection container main body 21 during continuous use in the conventional collection apparatus are reduced by the photocatalyst in the collection apparatus of the present invention. Since the thin film layer 21a is photoexcited and oxidatively decomposes the fouling component, adsorption of the fouling component can be prevented. In addition, the inner wall surface of the collection container main body 21 is kept highly hydrophilic due to the prevention of the attachment of fouling components, and the inner wall surface of the collection container main body is washed off evenly by the absorbing liquid jetted and supplied at the upper part of the collection container main body. Washed well.
Since it is not necessary to periodically perform maintenance cleaning of the collection container main body 21, the gas analyzer of the present invention can reduce the burden on the user.

【0055】さらに、前記採取容器本体の内壁表面が高
い親水性であるので、吸収液に試料大気を吹き込んでサ
ンプリングを行う際に、吸収液が当該採取容器の上部ま
で飛散しても上部で液滴として残ることなく、吸収液の
水膜を形成して当該採取容器下部まで流れ落ちる。当該
水膜の形成が試料大気中の被分析成分の捕集率向上に寄
与する。本発明の分析装置では捕集率の経時変化が発生
しにくく、被分析成分の濃度測定精度を維持することが
できる。
Further, since the surface of the inner wall of the collection container body is highly hydrophilic, when the sample air is blown into the absorbing solution to perform sampling, even if the absorbing solution scatters to the upper portion of the collecting container, the liquid is retained at the upper portion. Without remaining as drops, a water film of the absorbing liquid is formed and flows down to the lower part of the collection container. The formation of the water film contributes to improving the collection rate of the analyte in the sample atmosphere. In the analyzer of the present invention, the collection rate hardly changes with time, and the concentration measurement accuracy of the analyte can be maintained.

【0056】なお、本実施形態の気体採取装置では、図
3に示すように、吸収液供給管24の先端にノズル24
aを設け、ノズル24aから採取容器本体21の内壁に
吸収液を噴射させる例を示したが、当該ノズルの目的は
吸収液を方位に関係なく当該採取容器内壁の上部から下
部にできるだけムラなく供給することであり、当該目的
を満たすものであれば、吸収液供給管24の先端構造は
図3に示すもの以外でもよい。例えば、当該先端部分を
枝分かれさせた構造であってもよいし、吸収液供給管2
4から流出する吸収液が採取容器本体21を上部から下
部に螺旋状に流れるように当該吸収液供給管の先端を採
取容器本体21に設置してもよい。これらの方式でも吸
収液による水膜が採取容器本体21内壁表面に形成され
るので、再現性を有する高い捕集率で被分析成分を捕集
することができる。
In the gas sampling apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG.
a, the absorption liquid is jetted from the nozzle 24a to the inner wall of the collection container main body 21. The purpose of the nozzle is to supply the absorption liquid from the upper portion to the lower portion of the collection container inner wall as uniformly as possible irrespective of the direction. Therefore, as long as the purpose is satisfied, the tip structure of the absorbing liquid supply pipe 24 may be other than that shown in FIG. For example, a structure in which the tip portion is branched may be used, or the absorption liquid supply pipe 2 may be used.
The tip of the absorption liquid supply pipe may be installed in the collection container main body 21 so that the absorption liquid flowing out from 4 flows spirally from the upper part to the lower part of the collection container main body 21. In these methods as well, since a water film is formed on the inner wall surface of the collection container main body 21 by the absorbing liquid, the analyte can be collected at a high reproducibility and high collection rate.

【0057】なお、本実施形態では、気体採取装置2で
採取した気体の成分を検出する成分検出装置としてイオ
ンクロマトグラフ3を用いた例を示したが、気体分析装
置1に適用できる成分検出装置はイオンクロマトグラフ
3等の液体クロマトグラフに限られず、分析対象の成分
・成分群に応じた成分検出装置を用いることが望まし
い。
In this embodiment, the example in which the ion chromatograph 3 is used as the component detecting device for detecting the components of the gas collected by the gas collecting device 2 has been described. Is not limited to a liquid chromatograph such as an ion chromatograph 3, and it is desirable to use a component detection device corresponding to the component / component group to be analyzed.

【0058】(第2の実施形態)図6は本発明の気体分
析装置の第2の実施形態を示す構成図である。気体採取
装置2の構成は前記第1の実施形態と同じである。
(Second Embodiment) FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the gas analyzer of the present invention. The configuration of the gas sampling device 2 is the same as that of the first embodiment.

【0059】まず、本実施の形態の気体分析装置51と
第1の実施の形態の気体分析装置1との相違点について
概略を説明する。
First, differences between the gas analyzer 51 of the present embodiment and the gas analyzer 1 of the first embodiment will be briefly described.

【0060】図1に示す第1の実施形態の気体分析装置
1では、送液ポンプ15が吸収液として超純水を採取容
器本体21内に供給する機能を、送液ポンプ11が被分
析成分を吸収した吸収液をイオンクロマトグラフ3に送
液する機能をなしていた。また、気体採取装置2から採
取容器本体21内で被分析成分を吸収した吸収液は、送
液ポンプ11により濃縮カラム33に送液され、当該濃
縮カラムを通過した後、廃液されていた。これに対し、
図6に示す本実施形態の気体分析装置51では、流路切
替バルブ17を流路切替バルブ16と送液ポンプ11の
間に設けることで、送液ポンプ15を省き、送液ポンプ
11が、吸収液として超純水を採取容器本体21内に供
給する機能と、被分析成分を吸収した吸収液をイオンク
ロマトグラフ3に送液する機能の2つの機能をなす。ま
た、図1に示す第1の実施の形態の分析装置において
は、送液ポンプ11により送液される吸収液の廃液側と
なっていた流路切替バルブ32の接続口に、流路切替バ
ルブ18を接続し、採取容器本体21内で被分析成分を
吸収した吸収液を、送液ポンプ11により濃縮カラム3
3に送液し、当該濃縮カラム33を通過させた後、再び
吸収液供給管24から採取容器本体21に供給すること
が可能な構成とした。これにより、吸収液を採取容器本
体21と濃縮カラム33との間の吸収液循環系を循環送
液することが可能となった。なお、採取容器本体21と
濃縮カラム33との間の吸収液循環系への新鮮な吸収液
(超純水)の供給は、流路切替バルブ17を介して行わ
れる。その他の各構成は図1等に示した気体分析装置1
の各構成と同様であるので、説明は省略する。
In the gas analyzer 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, the liquid supply pump 15 has a function of supplying ultrapure water as an absorbing liquid into the collection container main body 21, and the liquid supply pump 11 has The function of sending the absorbing solution having absorbed the above to the ion chromatograph 3 was provided. In addition, the absorption liquid that has absorbed the analyte in the collection container main body 21 from the gas collection device 2 was sent to the concentration column 33 by the liquid sending pump 11, passed through the concentration column, and was discarded. In contrast,
In the gas analyzer 51 of the present embodiment shown in FIG. 6, by providing the flow path switching valve 17 between the flow path switching valve 16 and the liquid sending pump 11, the liquid sending pump 15 is omitted, and the liquid sending pump 11 It has two functions: a function of supplying ultrapure water as the absorbing liquid into the collection container main body 21 and a function of sending the absorbing liquid having absorbed the analyte to the ion chromatograph 3. In the analyzer according to the first embodiment shown in FIG. 1, a flow switching valve is provided at the connection port of the flow switching valve 32 on the waste liquid side of the absorbing liquid sent by the liquid sending pump 11. 18 is connected, and the absorption liquid having absorbed the analyte in the collection container main body 21 is concentrated by the liquid sending pump 11 into the concentration column 3.
3, the liquid was passed through the concentration column 33, and then supplied again from the absorbing liquid supply pipe 24 to the collection container main body 21. This makes it possible to circulate the absorbent through the absorbent circulation system between the collection container main body 21 and the concentration column 33. The supply of fresh absorbing liquid (ultra pure water) to the absorbing liquid circulation system between the collection container main body 21 and the concentration column 33 is performed via the flow path switching valve 17. Other components are the gas analyzer 1 shown in FIG.
Since the configuration is the same as that described above, the description is omitted.

【0061】さらに、本実施の形態の気体分析装置51
が第1の実施の形態の気体分析装置1と異なる点につい
て詳述する。
Further, the gas analyzer 51 of the present embodiment
Will be described in detail with respect to differences from the gas analyzer 1 of the first embodiment.

【0062】気体分析装置51に組み込まれた気体採取
装置2では、クリーニング及び貯水において、送液ポン
プ11によって、吸収液として超純水を、流路切替バル
ブ17,32,18を順次経由し、吸収液供給管24に
送液すると、吸収液が吸収液供給管24の先端に設けら
れたノズル24aから採取容器本体21の内壁に向けて
噴出し、採取容器本体21の内壁に沿って下方に流下す
る。その他のバルブ、ポンプの動作は、第1の実施の形
態の気体分析装置1でのクリーニング及び貯水に関する
記載と同じであり、説明は割愛する。
In the gas sampling device 2 incorporated in the gas analyzer 51, in cleaning and water storage, ultrapure water as an absorbing liquid is sequentially passed through the flow path switching valves 17, 32, and 18 by the liquid sending pump 11. When the liquid is sent to the absorbing liquid supply pipe 24, the absorbing liquid is ejected from a nozzle 24 a provided at the tip of the absorbing liquid supply pipe 24 toward the inner wall of the collection container main body 21, and downward along the inner wall of the collection container main body 21. Flow down. The other operations of the valve and the pump are the same as those described for the cleaning and the water storage in the gas analyzer 1 of the first embodiment, and the description is omitted.

【0063】前記貯水において採取容器本体21内に所
定量の吸収液を貯留させた後、送液ポンプ11を停止し
吸引ポンプ13を作動させサンプリングを行う。その他
のバルブ、ポンプの動作は、第1の実施の形態で説明し
た気体分析装置1でのサンプリングに関する記載と同じ
であり、説明は割愛する。
After a predetermined amount of the absorbing liquid is stored in the sampling container main body 21 in the water storage, the liquid sending pump 11 is stopped and the suction pump 13 is operated to perform sampling. The other operations of the valve and the pump are the same as those described for the sampling in the gas analyzer 1 described in the first embodiment, and the description is omitted.

【0064】吸引ポンプ13により所定量の試料大気を
採取容器本体21に供給した後、当該吸引ポンプを停止
し、排水バルブ28を開き、流路切替バルブ16,1
7,32を破線で示す流路に切り替える。送液ポンプ1
1を作動させると、吸収液排出管25から流出する吸収
液は、流路切替バルブ16,17を順次経由しイオンク
ロマトグラフ3の濃縮カラム33に送液される。この
際、図6に示す流路切替バルブ18を実線で示す流路に
設定すると、濃縮カラム33から流出した吸収液は採取
容器本体21に返送され(濃縮2)、流路切替バルブ1
8を破線で示す流路に設定すると、濃縮カラム33から
流出した吸収液は流路切替バルブ18の廃液側に排水さ
れる(濃縮1)。
After a predetermined amount of sample air is supplied to the collection container main body 21 by the suction pump 13, the suction pump is stopped, the drain valve 28 is opened, and the flow path switching valves 16 and 1 are opened.
7 and 32 are switched to flow paths indicated by broken lines. Liquid pump 1
When 1 is operated, the absorbent flowing out of the absorbent discharge pipe 25 is sent to the concentration column 33 of the ion chromatograph 3 via the flow path switching valves 16 and 17 sequentially. At this time, if the flow path switching valve 18 shown in FIG. 6 is set to the flow path shown by the solid line, the absorbent flowing out of the concentration column 33 is returned to the collection container main body 21 (concentration 2), and the flow path switching valve 1
When the flow path 8 is set to the flow path indicated by the broken line, the absorbent flowing out of the concentration column 33 is drained to the waste liquid side of the flow path switching valve 18 (concentration 1).

【0065】始動時及び前記濃縮1及び濃縮2の後、流
路切替バルブ16,17を実線で示す流路に切り替え、
送液ポンプ12を作動させると、採取容器本体21内の
吸収液(始動時に採取容器本体内に残留する吸収液ある
いは前測定の吸収液)は廃液側に送液される(排水)。
At the start-up and after the concentration 1 and the concentration 2, the flow path switching valves 16 and 17 are switched to flow paths shown by solid lines,
When the liquid sending pump 12 is operated, the absorbing liquid in the collecting container main body 21 (the absorbing liquid remaining in the collecting container main body at the time of starting or the pre-measured absorbing liquid) is sent to the waste liquid side (drainage).

【0066】イオンクロマトグラフ3の概略について
も、前記第1の実施の形態でのイオンクロマトグラフ3
に関する記載との相違点のみ説明する。
The outline of the ion chromatograph 3 is also described in the ion chromatograph 3 in the first embodiment.
Only the differences from the description will be described.

【0067】前記クリーニング,貯水においては流路切
替バルブ32は図6において実線で示す流路に設定さ
れ、イオンクロマトグラフ3に送液された前記吸収液は
濃縮カラム33を通過することなく流路切替バルブ3
2,18を順次経由して採取容器本体21に送液され
る。前記濃縮1及び濃縮2においては流路切替バルブ3
2は図6において破線で示す流路に設定され、イオンク
ロマトグラフ3に送液された前記吸収液は前記濃縮カラ
ム33に送液される。濃縮カラム33では、当該吸収液
に含まれる被分析成分が捕捉されることにより被分析成
分が濃縮される。濃縮カラム33から流出した吸収液
は、流路切替バルブ32,18を順次経由して、流路切
替バルブ18が図6において破線で示す流路に設定され
ている場合には流路切替バルブ18の廃液側に送液さ
れ、流路切替バルブ18が実線で示す流路に設定されて
いる場合には採取容器本体21に返送される。
In the cleaning and water storage, the flow path switching valve 32 is set to a flow path shown by a solid line in FIG. 6, and the absorption liquid sent to the ion chromatograph 3 flows through the concentration column 33 without passing through the concentration column 33. Switching valve 3
The liquid is sent to the collection container main body 21 sequentially through 2 and 18. In the concentration 1 and the concentration 2, the flow path switching valve 3
2 is set in a flow path indicated by a broken line in FIG. 6, and the absorbing solution sent to the ion chromatograph 3 is sent to the concentration column 33. In the concentration column 33, the analyte component is concentrated by capturing the analyte component contained in the absorption liquid. The absorbent flowing out of the concentration column 33 passes through the flow path switching valves 32 and 18 sequentially, and when the flow path switching valve 18 is set to the flow path shown by the broken line in FIG. When the flow path switching valve 18 is set to the flow path indicated by the solid line, the liquid is returned to the collection container main body 21.

【0068】次に、気体分析装置51を使用する分析方
法が気体分析装置1を使用する分析方法と異なる点につ
いて、図6と、本実施形態の気体分析方法の分析工程を
示すフローチャートである図7と、本実施形態の気体分
析方法の各分析工程におけるバルブ及びポンプの状態を
示す図である図8を用いて詳述する。
Next, FIG. 6 and a flowchart showing the analysis steps of the gas analysis method according to the present embodiment in that the analysis method using the gas analysis device 51 is different from the analysis method using the gas analysis device 1. 7 and FIG. 8 showing the states of valves and pumps in each analysis step of the gas analysis method of the present embodiment.

【0069】第1の工程は排水(S101)である。本
工程は第1の実施の形態の第1の工程と同様に行うの
で、説明を割愛する。
The first step is drainage (S101). Since this step is performed in the same manner as the first step of the first embodiment, the description is omitted.

【0070】第2の工程はクリーニング(S102)で
ある。流路切替バルブ16,28及び送液ポンプ12は
そのままの状態で、送液ポンプ11を稼動させ、吸収液
供給管24から採取容器本体21内に超純水を供給す
る。この供給状態を所定時間継続し、採取容器本体21
内を超純水で洗浄する。採取容器本体21の底部まで流
下した超純水は吸収液排出管25、排水バルブ28、流
路切替バルブ16、送液ポンプ12を順次経由して廃液
側に排水される。これにより採取容器内に残留する前測
定の被分析成分を洗い流す。さらには、後のサンプリン
グ(S104)において光触媒薄膜層21aを活性化さ
せ被分析成分を反応させたい場合には、励起光源22を
点灯し採取容器本体21内の反応活性種の濃度を定常状
態にする。また、被分析成分を反応させたくない場合は
励起光源22を消灯し先の測定で採取容器本体21内に
生成した反応活性種も洗い流す。励起光源21の点灯あ
るいは消灯の状態は少なくとも第2から第4の工程まで
同一の状態を維持する。
The second step is cleaning (S102). With the flow path switching valves 16 and 28 and the liquid pump 12 kept as they are, the liquid pump 11 is operated to supply ultrapure water from the absorbent supply pipe 24 into the collection container body 21. This supply state is continued for a predetermined time, and the collection container body 21
Wash the inside with ultrapure water. The ultrapure water that has flowed down to the bottom of the collection container main body 21 is drained to the waste liquid side via the absorption liquid discharge pipe 25, the drain valve 28, the flow path switching valve 16, and the liquid pump 12 in this order. As a result, the components to be analyzed in the pre-measurement remaining in the collection container are washed away. Further, when it is desired to activate the photocatalytic thin film layer 21a to react the analyte in the subsequent sampling (S104), the excitation light source 22 is turned on to bring the concentration of the reactive species in the collection container body 21 to a steady state. I do. If it is not desired to cause the analyte to react, the excitation light source 22 is turned off, and the reactive species generated in the collection container body 21 in the previous measurement are also washed away. The on / off state of the excitation light source 21 remains the same from at least the second to fourth steps.

【0071】第3の工程は貯水(S103)である。排
水バルブ28を閉じ、送液ポンプ12を停止させ、一
方、送液ポンプ11により、吸収液供給管24から採取
容器本体21内への超純水の供給を続ける。送液ポンプ
11による超純水の供給を所定時間継続し、所定容量の
超純水を採取容器本体21内に貯留する。当該貯留水を
吸収液に使用する。
The third step is water storage (S103). The drain valve 28 is closed, and the liquid feed pump 12 is stopped. On the other hand, the supply of the ultrapure water from the absorption liquid supply pipe 24 into the collection container main body 21 by the liquid feed pump 11 is continued. The supply of ultrapure water by the liquid sending pump 11 is continued for a predetermined time, and a predetermined volume of ultrapure water is stored in the collection container main body 21. The stored water is used for the absorbing solution.

【0072】第4の工程はサンプリング(S104)で
ある。本工程は第1の実施の形態の第4の工程と同様に
行うので、説明を割愛する。
The fourth step is sampling (S104). Since this step is performed in the same manner as the fourth step of the first embodiment, the description is omitted.

【0073】第5の工程は濃縮1(S105a)であ
る。吸引ポンプ13を停止し、送液ポンプ11を稼動さ
せ、図6に示す流路切替バルブ16,17,18,32
を破線で示す流路に切り替える。前記第4の工程で被分
析成分を吸収した前記吸収液は、排水バルブ28、流路
切替バルブ16,17、送液ポンプ11、流路切替バル
ブ32を順次通過し、濃縮カラム33に送液される。当
該吸収液中の被分析成分は濃縮カラムを通過する間に濃
縮カラム33に捕捉される。濃縮カラム33から流出し
た吸収液は流路切替バルブ18の廃液側に排水される。
当該第6の工程を所定時間継続するが、本工程の時間
は、(採取容器本体21内の吸収液の総容量(ml))
÷(送液ポンプ11の送液流量(ml/min))より
短い時間に設定しなければない。本工程後、吸収液の総
容量の10%程度が採取容器本体21内に残留するよう
に本工程の時間を設定することが望ましい。
The fifth step is concentration 1 (S105a). The suction pump 13 is stopped, the liquid supply pump 11 is operated, and the flow path switching valves 16, 17, 18, 32 shown in FIG.
Is switched to the flow path indicated by the broken line. The absorption liquid that has absorbed the analyte in the fourth step passes through the drain valve 28, the flow switching valves 16 and 17, the liquid feed pump 11, and the flow switching valve 32, and is sent to the concentration column 33. Is done. The analyte in the absorption solution is captured by the concentration column 33 while passing through the concentration column. The absorbent flowing out of the concentration column 33 is drained to the waste liquid side of the flow path switching valve 18.
The sixth step is continued for a predetermined time, and the time of this step is (the total volume (ml) of the absorbent in the collection container body 21).
It must be set to a time shorter than ÷ (liquid flow rate of liquid pump 11 (ml / min)). After this step, it is desirable to set the time of this step so that about 10% of the total volume of the absorbing solution remains in the collection container main body 21.

【0074】第6の工程は濃縮2(S105b)であ
る。送液ポンプ11を引き続き稼動させ、図6に示す流
路切替バルブ18を実線で示す流路に切り替える。前記
第4の工程で被分析成分を吸収した前記吸収液は、排水
バルブ28、流路切替バルブ16,17、送液ポンプ1
1、流路切替バルブ32を順次通過し、濃縮カラム33
に送液される。当該吸収液中の被分析成分は濃縮カラム
を通過する間に濃縮カラム33に捕捉される。濃縮カラ
ム33から流出した吸収液は流路切替バルブ18を経由
して採取容器本体21に返送される。採取容器本体21
に返送する際に、吸収液を吸収液供給管24のノズル2
4aから採取容器本体21の内壁に噴射することによ
り、前記第4の工程において採取容器本体21上部に飛
散した吸収液を採取容器本体21下部に洗い落とし、飛
散した吸収液に含まれる被分析成分も回収する。これに
より捕集率の向上が図れる。当該第5の工程を所定時間
継続する。第6の工程の時間を、(第5の工程後に採取
容器本体21内に残留する吸収液の容量(ml))÷
(送液ポンプ11の送液流量(ml/min))の5倍
以上の時間に設定すると、当該第5の工程後に採取容器
本体21内に残留する吸収液中に含まれる被分析成分を
ほぼ100%濃縮カラム33に捕捉できる。
The sixth step is concentration 2 (S105b). The liquid supply pump 11 is continuously operated, and the flow path switching valve 18 shown in FIG. 6 is switched to the flow path shown by the solid line. The absorption liquid having absorbed the analyte in the fourth step is supplied to the drain valve 28, the flow path switching valves 16 and 17,
1. Passing sequentially through the flow path switching valve 32, the concentration column 33
Liquid. The analyte in the absorption solution is captured by the concentration column 33 while passing through the concentration column. The absorbent flowing out of the concentration column 33 is returned to the collection container main body 21 via the flow path switching valve 18. Sampling container body 21
When returning the absorbent to the nozzle 2 of the absorbent supply pipe 24,
By spraying from 4a onto the inner wall of the collection container main body 21, the absorbent scattered on the upper part of the collection container main body 21 in the fourth step is washed down on the lower part of the collection container main body 21, and the components to be analyzed contained in the scattered absorbent are also reduced. to recover. Thereby, the collection rate can be improved. The fifth step is continued for a predetermined time. The time of the sixth step is set to (the volume (ml) of the absorbent remaining in the collection container main body 21 after the fifth step) ÷
If the time is set to 5 times or more of (liquid flow rate of the liquid pump 11 (ml / min)), the analyte contained in the absorption liquid remaining in the collection container main body 21 after the fifth step is substantially reduced. It can be captured on the 100% concentration column 33.

【0075】第7の工程は分離分析(S106)であ
る。本工程は第1の実施の形態の第6の工程と同様に行
うので、説明を割愛する。
The seventh step is a separation analysis (S106). Since this step is performed in the same manner as the sixth step of the first embodiment, the description is omitted.

【0076】ところで、図1に示す第1の実施の形態の
分析装置では、第4の工程(サンプリング)終了時点
で、吸収液排出管25から、排水バルブ28,流路切替
バルブ16,送液ポンプ11を経て、流路切替バルブ3
2に至る配管内が前測定サイクルの吸収液で満たされて
おり、第5の工程として濃縮前処理を行うことが必須で
あった。しかしながら、本実施の形態の分析装置では、
第4の工程(サンプリング)終了時点で、流路切替バル
ブ16と流路切替バルブ17の間の配管以外はすべて超
純水で液置換されており、流路切替バルブ16と流路切
替バルブ17の間の配管容量を極力小さくすれば、前測
定サイクルの試料大気に含まれる被分析成分の濃度との
差異が2桁以上に及ばない限り、前測定サイクルの汚染
の影響は軽微である。したがって、本工程の前に、第1
の実施の形態における第5の工程である濃縮前処理を行
ってもよいが、本実施の形態では、第4の工程で被分析
成分を吸収させた吸収液を効率よく濃縮し、より高い感
度で分析できる方法として濃縮前処理を省いた分析方法
について記述した。本実施の形態の分析方法では、前記
第1の実施の形態のように、前記濃縮前処理のために吸
収液を消費することがなく、また濃縮後に採取容器本体
21内に吸収液を残留させることも必要ないので、前記
第5と第6の工程で、前記第4の工程で採取容器本体2
1内の吸収液に吸収された被分析成分をほぼ100%、
イオンクロマトグラフによる分析に供することができ、
より高い感度での分析が可能である。また前記第1の実
施の形態の分析方法では送液ポンプ11の流量変動が濃
縮量の変動となり、分析精度を低下させる恐れがある。
しかしながら本実施の形態の分析方法では第6の工程の
設定時間に余裕を持たせておくことで、送液ポンプ11
の流量変動の影響を無視でき、分析精度の低下を防ぐこ
とができる。
By the way, in the analyzer of the first embodiment shown in FIG. 1, at the end of the fourth step (sampling), the drain valve 28, the flow path switching valve 16, After the pump 11, the flow path switching valve 3
The pipe leading to No. 2 was filled with the absorbing solution from the pre-measurement cycle, and it was essential to perform a pre-concentration treatment as the fifth step. However, in the analyzer according to the present embodiment,
At the end of the fourth step (sampling), all of the pipes except for the pipe between the flow path switching valve 16 and the flow path switching valve 17 have been liquid-replaced with ultrapure water. As long as the piping capacity during this period is as small as possible, the influence of the contamination of the pre-measurement cycle is negligible as long as the difference from the concentration of the analyte contained in the sample atmosphere in the pre-measurement cycle does not exceed two orders of magnitude. Therefore, before this step, the first
Although the pre-concentration treatment, which is the fifth step in the embodiment, may be performed, in the present embodiment, the absorbing solution in which the analyte is absorbed in the fourth step is efficiently concentrated, and the sensitivity is increased. As a method that can be analyzed by the method described above, an analysis method in which the pretreatment for concentration was omitted was described. In the analysis method according to the present embodiment, unlike the first embodiment, the absorbing solution is not consumed for the pre-concentration treatment, and the absorbing solution remains in the collection container main body 21 after the concentration. In the fifth and sixth steps, the collection container main body 2 in the fourth step is unnecessary.
Almost 100% of the analyte absorbed in the absorbing solution in 1
It can be subjected to analysis by ion chromatography,
Analysis with higher sensitivity is possible. In addition, in the analysis method of the first embodiment, fluctuations in the flow rate of the liquid sending pump 11 result in fluctuations in the amount of concentration, which may lower the analysis accuracy.
However, in the analysis method according to the present embodiment, by providing a margin for the set time in the sixth step, the liquid sending pump 11
The influence of the flow rate fluctuation can be neglected, and a decrease in analysis accuracy can be prevented.

【0077】前記第1から第7までの工程を1測定サイ
クルとして測定を繰り返すことで試料大気の連続測定が
可能である。また励起光源22を点灯状態での測定サイ
クルと励起光源22を消灯した状態での測定サイクルと
を連続して同一試料大気に関して行う、すなわち当該2
種測定サイクルの組み合わせを1測定サイクルとして行
うことで、励起光源22の点灯ならびに消灯の単独測定
では測定できない成分を補完することができ、試料大気
に関してより多くの分析情報が得ることができる。
The measurement of the sample atmosphere can be continuously performed by repeating the measurement using the first to seventh steps as one measurement cycle. Further, the measurement cycle with the excitation light source 22 turned on and the measurement cycle with the excitation light source 22 turned off are continuously performed on the same sample atmosphere, that is,
By performing the combination of the seed measurement cycles as one measurement cycle, components that cannot be measured by the single measurement of turning on and off the excitation light source 22 can be complemented, and more analysis information on the sample atmosphere can be obtained.

【0078】ここで、前記第7の工程は図6に示す流路
切替バルブを実線で示す流路に設定されていれば、流路
切替バルブ16,17,18、排水バルブ28、送液ポ
ンプ11,12、吸引ポンプ13の状態に係わらず、イ
オンクロマトグラフ3における分析処理を独立して進め
ることができる工程である。したがって、当該第6の工
程を次の測定サイクルの前記第1から第4の工程と並行
して行い、当該第1から第4の工程の間に当該第6の工
程が終了するように分離分析の諸条件を調整すること
で、測定時間の短縮が図れる。本実施の形態の説明に使
用した図7及び図8においては前記測定時間の短縮手段
を適用した例を示したため、図7においては排水、クリ
ーニング、貯水、サンプリングを合わせて分離分析と
し、図8においては分離分析のバルブ及びポンプの動作
状況表示は割愛している。
Here, in the seventh step, if the flow path switching valve shown in FIG. 6 is set to the flow path shown by the solid line, the flow path switching valves 16, 17, 18, the drain valve 28, the liquid feed pump This is a step in which the analysis process in the ion chromatograph 3 can be independently performed regardless of the state of the suction pump 13. Therefore, the sixth step is performed in parallel with the first to fourth steps of the next measurement cycle, and the separation analysis is performed so that the sixth step is completed between the first to fourth steps. By adjusting the above conditions, the measurement time can be reduced. 7 and 8 used in the description of the present embodiment show examples in which the means for reducing the measurement time is applied. In FIG. 7, drainage, cleaning, water storage, and sampling are combined for separation analysis. In the above, the operation status display of valves and pumps for separation analysis is omitted.

【0079】励起光源22を消灯した状態での測定だけ
を行った場合には光触媒薄膜層21aの表面に有機物成
分等が付着するので、すべての測定後、励起光源22を
点灯して前記第1から第3の工程を行い、光触媒薄膜層
21aの表面に付着した有機物成分等を分解し吸収液に
よって洗い流した後、分析装置を停止することが望まし
い。また装置始動時において、すべての測定に先立ち、
励起光源22を点灯して前記第1から第2の工程を行う
ことが望ましい。
When only the measurement is performed in a state where the excitation light source 22 is turned off, an organic component or the like adheres to the surface of the photocatalytic thin film layer 21a. Therefore, after all the measurements, the excitation light source 22 is turned on and the first light source is turned on. After the third step, it is desirable to decompose the organic components and the like adhering to the surface of the photocatalytic thin film layer 21a, wash them away with the absorbing solution, and then stop the analyzer. Also, when starting the device, prior to all measurements,
It is desirable to perform the first and second steps by turning on the excitation light source 22.

【0080】従来技術と比較した本実施の形態の技術的
特徴は、すでに第1の実施の形態で述べた通りであるの
で、割愛する。第1の実施の形態と比較した特徴のみを
特記すると、流路切替バルブ18を追加し濃縮カラム3
3から流出した吸収液を採取容器本体21に返送できる
機能を付加し、濃縮カラム33からの流出液を廃液とす
る濃縮1と、当該濃縮1の後に行い、濃縮カラム33か
らの流出液を採取容器本体21に返送し循環させる濃縮
2の、2工程で濃縮を行うことで、試料大気中の被分析
成分を吸収した吸収液を効率よくイオンクロマトグラフ
による分析に供し、高感度かつに高精度に試料大気中の
成分を分析できる。
The technical features of this embodiment compared to the prior art are the same as those described in the first embodiment, and will not be described. If only the features that are different from those of the first embodiment are noted, a flow path switching valve 18 is added and the concentration column 3 is added.
A function of returning the absorbing liquid flowing out of the concentration column 3 to the collection container main body 21 is added. By performing concentration in two steps of concentration 2 which is returned to the container main body 21 and circulated, the absorption liquid having absorbed the analyte in the sample air is efficiently subjected to analysis by ion chromatography, and highly sensitive and highly accurate. Can analyze the components in the sample air.

【0081】[0081]

【実施例】次に本発明の気体分析装置の実施例について
図面を参照して説明する。
Next, an embodiment of the gas analyzer of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0082】(第1の実施例)最初に、図1等に示した
第1の実施形態における気体分析装置1の実施例につい
て説明する。
(First Example) First, an example of the gas analyzer 1 in the first embodiment shown in FIG. 1 and the like will be described.

【0083】本実施例の気体分析装置1は、分離カラム
34(ダイオネクス社製、「IonPac CS1
2」:商品名)と、濃縮カラム33(ダイオネクス社
製、「Ion Pac CG12」:商品名)と、サプ
レッサ(不図示、分離カラム34の下流側、検出器35
の上流側に接続、ダイオネクス社製、「CSRS−
I」:商品名)と、検出器35(イオンクロマトグラフ
本体(ダイオネクス社製、「DX120」:商品名)内
臓)が接続されたイオンクロマトグラフ3(ダイオネク
ス社製、「DX120」:商品名)を検出装置とした、
大気中のアンモニア成分を分析する気体分析装置であ
る。
The gas analyzer 1 according to the present embodiment includes a separation column 34 (“IonPac CS1” manufactured by Dionex).
2 ": trade name, a concentration column 33 (manufactured by Dionex," Ion Pac CG12 ": trade name), a suppressor (not shown, downstream of the separation column 34, detector 35).
Connected to the upstream side of Dionex, "CSRS-
I ": trade name" and an ion chromatograph 3 (manufactured by Dionex, "DX120": trade name) with a detector 35 (built-in ion chromatograph, "DX120": trade name) Was used as the detection device,
This is a gas analyzer that analyzes ammonia components in the atmosphere.

【0084】吸収液には超純水を、溶離液には20mm
olメタンスルホン酸溶液を用いた。採取容器本体21
は内径12mm、外径16mm、長さ350mmで、底
部が円錐形となった耐熱ガラス(登録商標「パイレック
ス」)製の円筒を用い、光触媒薄膜層21aは、アナタ
ーゼ型酸化チタンからなる透明多孔質膜を0.7μmの
膜厚に形成した。採取容器本体21は、吸収液供給管2
4、試料大気供給管26、試料大気排出管27とが設け
られている上部を上にして鉛直に設置し、さらに、採取
容器本体21と平行させて10Wの低圧水銀ランプを設
置した。また、送液ポンプ11,12,15の流量は2
ml/minに、送液ポンプ31の流量は1ml/mi
nに、吸引ポンプ13の流量は流量コントローラ14を
調整して1l/minに設定した。
Ultrapure water was used for the absorbing solution, and 20 mm for the eluent.
ol methanesulfonic acid solution was used. Sampling container body 21
Is a cylinder made of heat-resistant glass (registered trademark "Pyrex") having an inner diameter of 12 mm, an outer diameter of 16 mm, a length of 350 mm, and a conical bottom, and the photocatalytic thin film layer 21a is made of a transparent porous material made of anatase type titanium oxide. The film was formed to a thickness of 0.7 μm. The collection container main body 21 is
4. The sample atmosphere supply pipe 26 and the sample atmosphere discharge pipe 27 were installed vertically with the upper part provided up, and a 10 W low-pressure mercury lamp was installed in parallel with the collection vessel main body 21. The flow rates of the liquid sending pumps 11, 12, and 15 are 2
ml / min, and the flow rate of the liquid sending pump 31 is 1 ml / mi.
The flow rate of the suction pump 13 was adjusted to 1 l / min by adjusting the flow rate controller 14.

【0085】予めアンモニア成分濃度が調整された標準
ガスを用いて行なった捕集率の評価では、吸引ポンプ1
3の流量が2l/min以下である場合に、100%の
捕集率で標準ガスに含まれるアンモニア成分の濃度を再
現することができた。
In the evaluation of the collection rate performed using a standard gas whose ammonia component concentration was adjusted in advance, the suction pump 1
When the flow rate of No. 3 was 2 l / min or less, the concentration of the ammonia component contained in the standard gas could be reproduced at a collection rate of 100%.

【0086】また、気体分析は図4を用いて説明した第
1〜第7の工程に従って行い、第1の工程(排水)によ
る採取容器本体21内の残留吸収液の排水時間は2.5
分間、第2の工程(クリーニング)によるクリーニング
時間は10分間、第3の工程(貯水)による採取容器本
体21内への吸収液の供給、貯水時間は2.5分間、第
4の工程(サンプリング)による試料大気の採取容器本
体21への供給時間は5分間に、第5の工程(濃縮前処
理)による流路の液置換時間は0.5分間に、第6の工
程(濃縮)による吸収液の濃縮時間は1.5分間に、第
7の工程(分離分析)による成分の分析の時間は10分
間に設定した。なお装置始動時には励起光源22を点灯
し、第1から第2の工程のみをまず行い、採取容器本体
21内の洗浄を行い、その後、励起光源を消灯し第1か
ら第7までの通常の測定サイクルを行った。1回目の測
定サイクルの第6の工程は、2回目の測定サイクルの第
1から第2の工程と並行して行った(以下の測定サイク
ルでも同様)。1回の測定サイクルに要した時間は22
分間であった。
The gas analysis is performed in accordance with the first to seventh steps described with reference to FIG. 4. The drainage time of the residual absorbent in the collection vessel main body 21 in the first step (drainage) is 2.5.
Minute, the cleaning time in the second step (cleaning) is 10 minutes, the supply of the absorbing liquid into the collection container body 21 in the third step (water storage), the water storage time is 2.5 minutes, and the fourth step (sampling). ) Is 5 minutes, the liquid replacement time of the flow channel in the fifth step (concentration pretreatment) is 0.5 minutes, and the absorption in the sixth step (concentration) is performed. The concentration time of the liquid was set to 1.5 minutes, and the time of component analysis in the seventh step (separation analysis) was set to 10 minutes. When the apparatus is started, the excitation light source 22 is turned on, only the first and second steps are performed first, the inside of the collection container body 21 is washed, and then the excitation light source is turned off and the normal measurement from the first to the seventh is performed. The cycle was performed. The sixth step of the first measurement cycle was performed in parallel with the first and second steps of the second measurement cycle (the same applies to the following measurement cycles). The time required for one measurement cycle is 22
Minutes.

【0087】なお、気体分析装置1を用いたアンモニア
成分濃度の検出下限は0.02ppbvであった。ま
た、実際にアンモニアとして検出されるものの中には一
部のアミン類が含まれるが、前記の条件ではアミン類を
アンモニアと分離して検出することはできなかった。し
かしながら、イオンクロマトグラフ3の分離カラム34
や溶離液の適正化を図ることにより、アミン類を検出す
ることも可能である。なお、上記の装置構成、測定条
件、測定周期、及び検出下限値は本発明者の検討により
最適化されて得られたものであるが、それらの装置構
成、測定条件等は上記に何ら限定されるものではない。
The lower limit of detection of the concentration of ammonia component using the gas analyzer 1 was 0.02 ppbv. Some amines are actually detected as ammonia, but under the above conditions, the amines cannot be separated from ammonia and detected. However, the separation column 34 of the ion chromatograph 3
It is also possible to detect amines by optimizing the eluent and the eluent. Note that the above device configuration, measurement conditions, measurement cycle, and detection lower limit have been optimized and obtained by study of the present inventors, but their device configuration, measurement conditions, and the like are not limited to the above. Not something.

【0088】(第2の実施例)次に、図6等に示した第
2の実施形態における気体分析装置51の実施例につい
て説明する。
(Second Example) Next, an example of the gas analyzer 51 according to the second embodiment shown in FIG. 6 and the like will be described.

【0089】本実施例の気体分析装置51も大気中のア
ンモニア成分を分析する気体分析装置であり、イオンク
ロマトグラフ3には、第1の実施例と同じ分離カラム3
4、濃縮カラム33、及びサプレッサ(不図示、分離カ
ラム34の下流側、検出器35の上流側に接続)が接続
されている。その他、採取容器本体21、吸収液、溶離
液の構成は、第1の実施例と同様である。
The gas analyzer 51 of this embodiment is also a gas analyzer for analyzing the ammonia component in the atmosphere. The ion chromatograph 3 has the same separation column 3 as that of the first embodiment.
4, a concentration column 33, and a suppressor (not shown, connected downstream of the separation column 34 and upstream of the detector 35). In addition, the configurations of the collection container main body 21, the absorbing solution, and the eluent are the same as those in the first embodiment.

【0090】本実施例では、送液ポンプ11,12の流
量は2ml/minに、送液ポンプ31の流量は1ml
/minに、吸引ポンプ13の流量は流量コントローラ
14を調整して1l/minに設定した。また、気体分
析は図7を用いて説明した第1〜第7の工程に従って行
い、第1の工程(排水)による採取容器本体21内の残
留吸収液の排水時間は2.5分間、第2の工程(クリー
ニング)によるクリーニング時間は10分間、第3の工
程(貯水)による採取容器本体21内への吸収液の供
給、貯水時間は2.5分間、第4の工程(サンプリン
グ)による試料大気の採取容器本体21への供給時間は
5分間に、第5の工程(濃縮1)による吸収液の濃縮時
間は2.25分間に、第6の工程(濃縮2)による吸収
液の濃縮時間は2.75分間に、第7の工程(分離分
析)による成分の分析の時間は10分間に設定した。な
お装置始動時には励起光源22を点灯し、第1から第2
の工程のみをまず行い、採取容器本体21内の洗浄を行
い、その後、励起光源を消灯し第1から第7までの通常
の測定サイクルを行った。1回目の測定サイクルの第6
の工程は、2回目の測定サイクルの第1から第2の工程
と並行して行った(以下の測定サイクルでも同様)。1
回の測定サイクルに要した時間は25分間であった。
In this embodiment, the flow rates of the liquid sending pumps 11 and 12 are 2 ml / min, and the flow rate of the liquid sending pump 31 is 1 ml / min.
/ Min, and the flow rate of the suction pump 13 was set to 1 l / min by adjusting the flow rate controller 14. The gas analysis is performed in accordance with the first to seventh steps described with reference to FIG. 7. The drainage time of the residual absorbent in the collection container body 21 in the first step (drainage) is 2.5 minutes, The cleaning time in the step (cleaning) is 10 minutes, the supply of the absorbing liquid into the collection container body 21 in the third step (water storage), the water storage time is 2.5 minutes, and the sample air in the fourth step (sampling). The supply time to the collection container main body 21 is 5 minutes, the concentration time of the absorbent in the fifth step (concentration 1) is 2.25 minutes, and the concentration time of the absorbent in the sixth step (concentration 2) is At 2.75 minutes, the time of component analysis by the seventh step (separation analysis) was set at 10 minutes. When the apparatus is started, the excitation light source 22 is turned on, and the first and second excitation light sources are turned on.
Only the first step was performed to clean the inside of the collection container main body 21, and then the excitation light source was turned off, and the first to seventh normal measurement cycles were performed. Sixth of first measurement cycle
Was performed in parallel with the first and second steps of the second measurement cycle (the same applies to the following measurement cycles). 1
The time required for each measurement cycle was 25 minutes.

【0091】その他、検出下限等の気体分析装置51の
分析結果は、第1の実施例と同様であった。
In addition, the analysis results of the gas analyzer 51 such as the lower limit of detection were the same as in the first embodiment.

【0092】(第3の実施例)次に、図1等に示した第
1の実施形態における気体分析装置1の他の実施例につ
いて説明する。
(Third Example) Next, another example of the gas analyzer 1 in the first embodiment shown in FIG. 1 and the like will be described.

【0093】本実施例の気体分析装置1は、分離カラム
34(ダイオネクス社製、「IonPac AS1
4」:商品名)と、濃縮カラム33(ダイオネクス社
製、「Ion Pac AG14」:商品名)と、サプ
レッサ22(不図示、分離カラム34の下流側、検出器
35の上流側に接続、ダイオネクス社製、「ASRS−
I」:商品名)と、検出器35(イオンクロマトグラフ
本体(ダイオネクス社製、「DX120」:商品名)内
臓)が接続されたイオンクロマトグラフ3(ダイオネク
ス社製、「DX120」:商品名)を検出装置とした、
大気中の酸性ガス成分を分析する気体分析装置である。
[0093] The gas analyzer 1 of the present example is provided with a separation column 34 ("IonPac AS1" manufactured by Dionex).
4 ": trade name, concentration column 33 (manufactured by Dionex," Ion Pac AG14 ": trade name), suppressor 22 (not shown, downstream of separation column 34, upstream of detector 35, dionex) ASRS-
I ": trade name" and an ion chromatograph 3 (manufactured by Dionex, "DX120": trade name) with a detector 35 (built-in ion chromatograph, "DX120": trade name) Was used as the detection device,
This is a gas analyzer that analyzes acidic gas components in the atmosphere.

【0094】本実施例では、吸収液には超純水を、溶離
液には4mmol炭酸ナトリウム−1.5mmol炭酸
水素ナトリウム溶液を用い、送液ポンプ31の流量は
1.5ml/minとした(他のポンプの流量は第1の
実施例と同じ)。気体分析は図4を用いて説明した第1
〜第7の工程に従って行い、第1の工程(排水)による
採取容器本体21内の残留吸収液の排水時間は2.5分
間、第2の工程(クリーニング)によるクリーニング時
間は10分間、第3の工程(貯水)による採取容器本体
21内への吸収液の供給、貯水時間は2.5分間、第4
の工程(サンプリング)による試料大気の採取容器本体
21への供給時間は5分間に、第5の工程(濃縮前処
理)による流路の液置換時間は0.5分間に、第6の工
程(濃縮)による吸収液の濃縮時間は1.5分間に、第
7の工程(分離分析)による成分の分析の時間は20分
間に設定した。なお装置始動時には励起光源22を点灯
し、第1から第2の工程のみをまず行い、採取容器本体
21内の洗浄を行い、その後、励起光源を点灯し続け第
1から第7までの通常の測定サイクルを行い(測定サイ
クルa)、さらに同じ試料大気に対して励起光源を消灯
し点灯し第1から第7までの通常の測定サイクルを行っ
た(測定サイクルb)。測定サイクルaと測定サイクル
bの組み合わせを1測定サイクルとした。1回目の測定
サイクルaの第6の工程は、1回目の測定サイクルbの
第1から第4の工程と並行して行い、1回目の測定サイ
クルbの第6の工程は、2回目の測定サイクルaの第1
から第4の工程と並行して行った(以下の測定サイクル
でも同様)。1回の測定サイクルに要した時間は44分
間であった。
In this embodiment, ultrapure water was used as the absorbing solution, 4 mmol sodium carbonate-1.5 mmol sodium hydrogencarbonate solution was used as the eluent, and the flow rate of the liquid sending pump 31 was 1.5 ml / min ( The flow rates of the other pumps are the same as in the first embodiment). The gas analysis is performed using the first method described with reference to FIG.
To the seventh step, the drainage time of the residual absorbent in the collection container body 21 in the first step (drainage) is 2.5 minutes, the cleaning time in the second step (cleaning) is 10 minutes, and the third step is Supply of the absorbing liquid into the collection container main body 21 in the step (water storage) in the step (water storage), and the water storage time is 2.5 minutes;
The supply time of the sample air to the collection container main body 21 in the step (sampling) in step (5) is 5 minutes, the liquid replacement time in the flow path in the fifth step (concentration pretreatment) is 0.5 minutes, and the sixth step ( The concentration time of the absorbing solution by the concentration (concentration) was set to 1.5 minutes, and the time of the component analysis by the seventh step (separation analysis) was set to 20 minutes. At the start of the apparatus, the excitation light source 22 is turned on, only the first and second steps are performed first, the inside of the collection container body 21 is washed, and then the excitation light source is continuously turned on and the first to seventh normal operations are continued. The measurement cycle was performed (measurement cycle a), and the excitation light source was turned off and turned on for the same sample atmosphere, and the first to seventh normal measurement cycles were performed (measurement cycle b). The combination of the measurement cycle a and the measurement cycle b was defined as one measurement cycle. The sixth step in the first measurement cycle a is performed in parallel with the first to fourth steps in the first measurement cycle b, and the sixth step in the first measurement cycle b is performed in the second measurement cycle. First of cycle a
To the fourth step (the same applies to the following measurement cycles). The time required for one measurement cycle was 44 minutes.

【0095】本実施例の気体分析装置1による測定の結
果、測定サイクルaではフッ化物、塩化物、亜硝酸、硝
酸、硫酸の各イオンが検出された。検出された各イオン
は、主にはこれらの酸であり、一部これらの塩である。
特に、亜硝酸イオンはNO2から化学変化したものであ
り、硫酸イオンはSO2から化学変化したものである。
ギ酸、酢酸などの有機酸は僅かしか検出されなかった。
また、標準ガスを用いた評価の結果、フッ化水素酸、塩
酸、硝酸、NO2、SO2の捕集率はいずれもほぼ100
%であった。一方、測定サイクルbではフッ化物、塩化
物、亜硝酸、硝酸、硫酸の各イオンの他に、ギ酸、酢
酸、亜硫酸イオンの各イオンが検出された。検出された
各イオンは、主にはこれらの酸であり、一部これらの塩
である。測定サイクルaと比較すると、亜硝酸イオンの
検出量は約1/2に、硝酸イオン、硫酸イオンの検出量
は約3/4に減少した。SO2は硫酸と亜硫酸の2種の
イオンとして検出された。また、標準ガスを用いた評価
の結果、フッ化水素酸、ギ酸、酢酸、塩酸、硝酸の捕集
率はいずれもほぼ100%であったが、NO2は20
%、SO2は80%であった。測定サイクルaと測定サ
イクルbを組み合わせて1測定サイクルとすることで、
大部分の酸性ガスの測定が可能となった。
As a result of the measurement by the gas analyzer 1 of this embodiment, in the measurement cycle a, ions of fluoride, chloride, nitrous acid, nitric acid, and sulfuric acid were detected. The detected ions are mainly these acids and some of them are salts.
In particular, nitrite ions are chemically changed from NO 2 , and sulfate ions are chemically changed from SO 2 .
Only a few organic acids such as formic acid and acetic acid were detected.
As a result of the evaluation using the standard gas, the collection rate of hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, NO 2 and SO 2 was almost 100%.
%Met. On the other hand, in the measurement cycle b, formic acid, acetic acid, and sulfite ions were detected in addition to fluoride, chloride, nitrite, nitric acid, and sulfuric acid ions. The detected ions are mainly these acids and some of them are salts. Compared with the measurement cycle a, the detected amount of nitrite ion was reduced to about 1/2, and the detected amount of nitrate ion and sulfate ion was reduced to about 3/4. SO 2 was detected as two kinds of ions, sulfuric acid and sulfurous acid. As a result of evaluation using a standard gas, the collection rate of hydrofluoric acid, formic acid, acetic acid, hydrochloric acid, and nitric acid was almost 100%, but NO 2 was 20%.
% And SO 2 were 80%. By combining measurement cycle a and measurement cycle b into one measurement cycle,
Most acid gases can be measured.

【0096】図9は、本実施例の分析方法によりNO2
標準ガスを分析して得られたクロマトグラムである。破
線が励起光源消灯時、実線が励起光源点灯時を示す。消
灯時にはNO2 -、NO3 -のピークが消失した。NO2 -
NO3 -以外のピーク(帰属していない)は標準ガスの希
釈に使用した空気に含まれていた不純物と、分析装置の
装置ブランクであり、励起光源の消灯、点灯の状態の違
いによる有為の差はなかった。
FIG. 9 shows that the analysis method of this embodiment shows that NO 2
It is a chromatogram obtained by analyzing a standard gas. The broken line indicates when the excitation light source is turned off, and the solid line indicates when the excitation light source is turned on. The unlit NO 2 -, NO 3 - peak of disappeared. NO 2 -,
NO 3 - other peak (not attributable) is an impurity contained in the air used for diluting the standard gas, a device blank analyzer, off the excitation light source, significance due to differences in lighting conditions There was no difference.

【0097】図1等に示した第1の実施の形態における
気体分析装置1が、第1の実施例として大気中のアンモ
ニアを分析する気体分析装置と、第3の実施例として大
気中の酸性ガス成分を分析する気体分析装置に適用でき
たのと同様に、図6等に示した第2の実施の形態におけ
る気体分析装置51もまた、第2の実施例としての大気
中のアンモニアを分析する気体分析装置だけでなく、使
用するカラム、溶離液、測定条件を変更することで、大
気中の酸性ガス成分を分析する気体分析装置にも適用で
きる。
A gas analyzer 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 and the like has a gas analyzer for analyzing ammonia in the atmosphere as a first embodiment, and an acid analyzer in the atmosphere as a third embodiment. Similarly to the gas analyzer for analyzing gas components, the gas analyzer 51 according to the second embodiment shown in FIG. 6 and the like also analyzes the ammonia in the atmosphere as the second embodiment. The present invention can be applied not only to gas analyzers that perform analysis but also to gas analyzers that analyze acidic gas components in the atmosphere by changing columns, eluents, and measurement conditions used.

【0098】大気中の酸性ガス成分を分析する気体分析
装置に図6等に示した第2の実施の形態における気体分
析装置51を適用させた場合、測定サイクルa,bに要
する時間がそれぞれ25分となるため、1測定サイクル
に要する時間は50分となった。
When the gas analyzer 51 according to the second embodiment shown in FIG. 6 or the like is applied to a gas analyzer for analyzing acidic gas components in the atmosphere, the time required for the measurement cycles a and b is 25, respectively. Therefore, the time required for one measurement cycle was 50 minutes.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の気体採取
装置は、所定量の吸収液を入れ測定対象である試料大気
を当該吸収液に吹き込む採取容器の内壁に、特定波長の
光を受けると光励起されて強い酸化力を有する成分が発
生する光触媒を含む光触媒薄膜層が形成され、かつ当該
気体採取装置は前記光触媒を光励起させる特定波長の光
を含む光を連続的あるいは間欠的に発する励起光源を有
することにより、NOやNO2のようにそのままでは吸
収液にほとんど溶解しない成分も捕集することができ
る。また光触媒薄膜層の表面に付着していた有機物成分
等は、酸化分解され吸収液に容易に洗い流されて光触媒
薄膜層の表面が自己浄化される。更に採取容器の内壁表
面における吸収液の均一な濡れ性が保たれるため、被分
析成分の捕集率の経時変化が発生しにくく、被分析成分
の濃度測定精度を維持することができる。
As described above, the gas sampling apparatus according to the present invention receives light of a specific wavelength on the inner wall of a sampling vessel into which a predetermined amount of absorbing liquid is put and the sample air to be measured is blown into the absorbing liquid. A photocatalytic thin film layer containing a photocatalyst that is photoexcited to generate a component having a strong oxidizing power is formed, and the gas sampling device continuously or intermittently emits light containing light of a specific wavelength for photoexciting the photocatalyst. By having the light source, components that are hardly dissolved in the absorbing solution as they are, such as NO and NO 2 , can be collected. Further, organic components and the like adhering to the surface of the photocatalytic thin film layer are oxidized and decomposed and easily washed away by the absorbing solution, whereby the surface of the photocatalytic thin film layer is self-purified. Further, since the uniform wettability of the absorbing liquid on the inner wall surface of the collection container is maintained, the collection rate of the analyte is hardly changed with time, and the concentration measurement accuracy of the analyte can be maintained.

【0100】前記作用は、励起光源と前記気体採取装置
本体を、内壁面が前記特定波長の光を効率よく反射する
ように処理された容器内に隣接して設置する、もしくは
当該両者を前記特定波長の光を効率よく反射する反射板
で囲んで隣接して設置することにより、高められる。
[0100] The function is that the excitation light source and the main body of the gas sampling device are installed adjacent to each other in a container whose inner wall surface is processed so as to efficiently reflect the light of the specific wavelength, or both of them are specified. The height can be increased by surrounding the display with a reflector that efficiently reflects the light of the wavelength.

【0101】また、前記作用は、前記光触媒薄膜層を多
孔質に形成することによっても向上させることができ
る。
The above function can also be improved by forming the photocatalytic thin film layer to be porous.

【0102】さらに、採取容器の一部もしくは全体の温
度を室温以下、望ましくは0℃〜10℃に保ち、前記吸
収液が蒸発し消失することを抑制することで、分析精度
の向上が図れる。
Further, by maintaining the temperature of a part or the whole of the collection container at room temperature or lower, preferably at 0 ° C. to 10 ° C., and suppressing the absorption liquid from evaporating and disappearing, the analysis accuracy can be improved.

【0103】加えて、試料大気供給管の気体採取容器本
体内端部に、吸収液中に通気させる試料大気の気泡を微
細化する手段、例えば、吸収液へ分析に悪影響を与える
物質を溶出しない材料を多孔質に形成した部材を取りつ
けるなどすることで、吸収液中を通過する試料大気が微
細化され、吸収効率が向上する。
In addition, means for miniaturizing bubbles in the sample atmosphere to be passed through the absorbing solution at the inner end portion of the gas sampling container main body of the sample atmosphere supply pipe, for example, do not elute substances having a bad influence on the analysis into the absorbing solution. By attaching a member made of a porous material, the sample air passing through the absorbing solution is miniaturized, and the absorption efficiency is improved.

【0104】また、本発明の気体分析装置は、上記発明
の気体採取装置と、溶液試料中に含まれる被分析成分を
検出するための成分検出装置と、当該気体採取装置の前
記採取容器内において試料大気が吹き込まれた吸収液
を、当該成分検出手段に送液する手段とを有する気体分
析装置であって、気体採取装置は、励起光源を点灯する
ことにより、NOやNO2のようにそのままでは吸収液
にほとんど溶解しない成分も分析できるだけでなく、光
触媒薄膜層の表面が自己浄化されるため、管状部材の内
壁表面における吸収液の均一な濡れ性が保たれ、被分析
成分の捕集率の経時変化を防止し、被分析成分の濃度測
定精度を維持することができる。さらに、気体採取装置
を定期的に保守洗浄する必要がないので、気体分析装置
のユーザに対する負担を軽減させることができる。
The gas analyzer according to the present invention includes a gas sampling device according to the above-described invention, a component detector for detecting an analyte contained in a solution sample, and a gas sampling device. the absorbent sample air is blown, a gas analyzer and means for feeding to the component detecting means, a gas collecting device, by lighting an excitation light source, as it as NO and NO 2 In addition to being able to analyze components that are hardly soluble in the absorbing solution, the surface of the photocatalytic thin film layer is self-purified, so that the uniform wettability of the absorbing solution on the inner wall surface of the tubular member is maintained and the collection rate of the analyte Can be prevented from changing over time, and the accuracy of measuring the concentration of the analyte can be maintained. Further, since it is not necessary to periodically perform maintenance cleaning of the gas sampling device, the burden on the user of the gas analyzer can be reduced.

【0105】言うまでもなく、励起光源を消灯すれば光
触媒の作用で分解し検出が困難になる成分の分析も可能
になる。励起光源を点灯状態と、消灯状態の2つの状態
で分析を行うことで、試料大気中に含まれる数多くの成
分の分析が1台の装置で可能になる。
Needless to say, if the excitation light source is turned off, it becomes possible to analyze components which are decomposed by the action of the photocatalyst and difficult to detect. By analyzing the excitation light source in two states, a light-on state and a light-off state, analysis of many components contained in the sample atmosphere can be performed by one apparatus.

【0106】また、前記成分検出装置は、吸収液に含ま
れる被分析成分を捕捉して濃縮させる捕捉濃縮手段と、
その被分析成分を捕捉濃縮手段から離脱させる離脱手段
と、被分析成分を検出する検出手段とを有する構成であ
るため、被分析成分は濃縮された状態で検出されるの
で、被分析成分の検出強度が高められ、分析精度を向上
させることができる。
Further, the component detecting device includes a capturing / concentrating means for capturing and concentrating the analyte contained in the absorbing solution;
Since the system has a separation unit for separating the analyte from the capture and concentration unit and a detection unit for detecting the analyte, the analyte is detected in a concentrated state, and thus the detection of the analyte is performed. The strength is increased, and the analysis accuracy can be improved.

【0107】さらに、捕捉濃縮手段を通過することによ
り前記被分析成分が除去された前記吸収液の一部もしく
は全部を気体採取装置に循環送液させることが可能な構
成とすることにより、前記吸収液に含まれる被分析成分
をすべて成分検出装置に供することが可能になり、分析
感度の向上が図れる。
Further, by adopting a configuration in which a part or all of the absorbing solution from which the analyte has been removed by passing through the capturing / concentrating means can be circulated and sent to a gas sampling device, All the components to be analyzed contained in the liquid can be supplied to the component detection device, and the analysis sensitivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の気体分析装置の第1の実施形態を示す
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a gas analyzer according to the present invention.

【図2】図1に示した気体採取装置の詳細な構成を示す
概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a detailed configuration of the gas sampling device shown in FIG.

【図3】図1及び図2に示した気体採取装置の一部分の
一部破断断面図である。
FIG. 3 is a partially cutaway sectional view of a part of the gas sampling device shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】第1の実施形態の気体分析方法の分析工程を示
すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an analysis process of the gas analysis method according to the first embodiment.

【図5】第1の実施形態の気体分析方法の各分析工程に
おけるバルブ及びポンプの動作状況を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing operation states of a valve and a pump in each analysis step of the gas analysis method according to the first embodiment.

【図6】本発明の気体分析装置の第2の実施形態を示す
構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a second embodiment of the gas analyzer of the present invention.

【図7】第2の実施形態の気体分析方法の分析工程を示
すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an analysis process of the gas analysis method according to the second embodiment.

【図8】第2の実施形態の気体分析方法の各分析工程に
おけるバルブ及びポンプの動作状況を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing operation states of a valve and a pump in each analysis step of the gas analysis method according to the second embodiment.

【図9】本発明の第3の実施例で示した気体分析方法に
より、NO2の標準ガスを分析して得られたクロマトグ
ラムである。
FIG. 9 is a chromatogram obtained by analyzing a standard gas of NO 2 by the gas analysis method shown in the third embodiment of the present invention.

【図10】従来の気体分析装置におけるインピンジャ
(吸収装置)の断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of an impinger (absorber) in a conventional gas analyzer.

【図11】従来の気体分析装置における光触媒を使用し
た気体採取装置の断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a gas sampling device using a photocatalyst in a conventional gas analyzer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,51 気体分析装置 2 気体採取装置 3 イオンクロマトグラフ 11,12,15,31 送液ポンプ 13 吸引ポンプ 14 流量コントローラ 16,17,18,32 流路切替バルブ 21 採取容器本体 21a 光触媒薄膜層 22 励起光源 23 反射板 24 吸収液供給管 24a ノズル 25 吸収液排出管 26 試料大気供給管 27 試料大気排出管 28 排水バルブ 33 濃縮カラム 34 分離カラム 35 検出器 Reference Signs List 1,51 Gas analyzer 2 Gas sampling device 3 Ion chromatograph 11, 12, 15, 31 Liquid feed pump 13 Suction pump 14 Flow controller 16, 17, 18, 32 Flow path switching valve 21 Sampling container main body 21a Photocatalytic thin film layer 22 Excitation light source 23 Reflector 24 Absorbing liquid supply pipe 24 a Nozzle 25 Absorbing liquid discharge pipe 26 Sample air supply pipe 27 Sample air discharge pipe 28 Drain valve 33 Concentration column 34 Separation column 35 Detector

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 気体採取容器本体、測定対象である試料
大気を該気体採取容器本体内に供給する試料大気供給
管、及び排気管を備えた気体採取装置であって、該採取
容器本体内に所定量の吸収液が保持され、試料大気供給
管の容器内端部が前記吸収液中に開口しており、前記試
料大気中に含まれる被分析成分を前記吸収液に吸収させ
る気体採取装置において、前記採取容器本体は特定波長
の光を透過する材質で形成されており、少なくとも前記
採取容器内壁及び採取容器内配管の一部の表面に特定波
長の光により光励起される光触媒を含む光触媒薄膜層が
形成され、前記光触媒を光励起させる特定波長の光を含
む光を連続的あるいは間欠的に発する励起光源、及び吸
収液を前記容器内壁及び容器内配管の一部の表面に設け
られた光触媒薄膜層に供給可能に配置された吸収液供給
管とを有することを特徴とする気体採取装置。
1. A gas sampling apparatus comprising: a gas sampling container main body, a sample air supply pipe for supplying a sample atmosphere to be measured into the gas sampling container main body, and an exhaust pipe, wherein the gas sampling container includes: In a gas sampling device, a predetermined amount of the absorbing solution is held, and the inner end of the container of the sample atmosphere supply pipe is opened in the absorbing solution, and the analyte contained in the sample atmosphere is absorbed by the absorbing solution. The collection container body is formed of a material that transmits light of a specific wavelength, and a photocatalytic thin film layer including a photocatalyst that is photo-excited by light of a specific wavelength on at least a part of the inner surface of the collection container inner wall and the collection container piping. Is formed, an excitation light source that continuously or intermittently emits light including light of a specific wavelength that optically excites the photocatalyst, and a photocatalytic thin film layer provided with an absorbing liquid on a part of the inner wall of the container and a part of the piping in the container. To A gas collection device comprising: an absorption liquid supply pipe arranged so as to be able to supply the gas.
【請求項2】 前記特定波長の光を効率よく反射する反
射材で囲まれた空間内に前記励起光源と前記気体採取容
器本体とが内包されていることを特徴とする請求項1記
載の気体採取装置。
2. The gas according to claim 1, wherein the excitation light source and the gas sampling container main body are contained in a space surrounded by a reflector that efficiently reflects the light of the specific wavelength. Sampling equipment.
【請求項3】 前記反射材は、前記気体採取装置外套の
内壁を前記特定波長の光を効率よく反射するように処理
されたものである請求項2に記載の気体採取装置。
3. The gas collection device according to claim 2, wherein the reflection material is processed so that an inner wall of the jacket of the gas collection device is efficiently reflected by the light having the specific wavelength.
【請求項4】 前記反射材は、前記気体採取装置外套
と、前記励起光源及び前記気体採取容器本体との間に挿
入された反射板である請求項2に記載の気体採取装置。
4. The gas collection device according to claim 2, wherein the reflection member is a reflection plate inserted between the gas collection device outer jacket, the excitation light source, and the gas collection container main body.
【請求項5】 前記光触媒は前記吸収液への前記分析成
分と同じ成分あるいは前記分析成分の分析の障害となる
成分の溶出が前記分析成分の分析精度に影響しない程度
に少ない物質からなる請求項1〜4の何れか1項に記載
の気体採取装置。
5. The photocatalyst is composed of a substance that is so small that elution of the same component as the analysis component or a component that hinders the analysis of the analysis component into the absorbing solution does not affect the analysis accuracy of the analysis component. The gas sampling device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 前記光触媒はアナターゼ型酸化チタンも
しくはルチル型酸化チタンである請求項1〜5のいずれ
か1項に記載の気体採取装置。
6. The gas sampling apparatus according to claim 1, wherein the photocatalyst is an anatase type titanium oxide or a rutile type titanium oxide.
【請求項7】 前記光触媒薄膜層は透明であり、かつ膜
厚が0.01μm〜5μmに形成されている請求項1〜
6のいずれか1項に記載の気体採取装置。
7. The photocatalytic thin film layer is transparent and has a thickness of 0.01 μm to 5 μm.
7. The gas sampling device according to any one of 6.
【請求項8】 前記光触媒薄膜層は多孔質に形成されて
いる請求項1〜7のいずれか1項に記載の気体採取装
置。
8. The gas sampling device according to claim 1, wherein the photocatalytic thin film layer is formed porous.
【請求項9】 前記採取容器本体は、容器内壁における
前記特定波長の光の減衰率が90%以下である請求項1
〜8のいずれか1項に記載の気体採取装置。
9. The collection container main body according to claim 1, wherein an attenuation rate of the light of the specific wavelength on the inner wall of the container is 90% or less.
The gas sampling apparatus according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 前記採取容器本体は、容器内壁におけ
る前記特定波長の光の減衰率が50%以下である請求項
9に記載の気体採取装置。
10. The gas collection device according to claim 9, wherein the collection container main body has an attenuation rate of light of the specific wavelength on the inner wall of the container of 50% or less.
【請求項11】 前記採取容器本体あるいは前記気体採
取装置の一部もしくは全体の温度を調節するための温度
調節装置が備えられている請求項1〜10のいずれか1
項に記載の気体採取装置。
11. A temperature control device for controlling the temperature of a part or the whole of the collection container main body or the gas collection device is provided.
The gas sampling device according to Item.
【請求項12】 前記温度調節装置による前記採取容器
本体内の一部もしくは全体の温度は0℃〜室温である請
求項11記載の気体採取装置。
12. The gas sampling device according to claim 11, wherein a temperature of a part or the whole of the inside of the sampling container body by the temperature control device is 0 ° C. to room temperature.
【請求項13】 前記試料大気供給管の気体採取装置本
体内端部に、吸収液中に通気させる試料大気の気泡を微
細化する手段を設けたことを特徴とする請求項1〜12
のいずれか1項に記載の気体採取装置。
13. A sample air supply pipe further comprising means for miniaturizing air bubbles in the sample atmosphere to be ventilated into the absorbing solution, at an inner end of the gas sampling apparatus main body of the sample atmosphere supply pipe.
The gas sampling device according to any one of the above.
【請求項14】 請求項1〜13のいずれか1項に記載
の気体採取装置、前記採取容器本体内において前記吸収
液に吸収された被分析成分を捕捉して濃縮する捕捉濃縮
手段、当該気体採取装置から前記捕捉濃縮手段に吸収液
を送液する手段、前記捕捉濃縮手段に捕捉された被分析
成分を前記捕捉濃縮手段から離脱させる離脱手段、及び
前記捕捉濃縮手段から離脱された被分析成分を検出する
成分検出手段とを有する気体分析装置。
14. A gas collecting apparatus according to claim 1, wherein said gas is collected and concentrated in said main body of said collecting container by capturing and concentrating a component to be analyzed absorbed by said absorbing solution. Means for sending an absorbing solution from the collection device to the capture and concentration means, separation means for separating the analyte to be captured by the capture and concentration means from the capture and concentration means, and analyte to be removed from the capture and concentration means A gas analyzer comprising:
【請求項15】 前記成分検出装置の捕捉濃縮手段は、
前記吸収液に含まれる被分析成分を吸着するための吸着
剤が充填された濃縮カラムである請求項14記載の気体
分析装置。
15. The capturing and concentrating means of the component detecting device,
The gas analyzer according to claim 14, wherein the gas analyzer is a concentration column filled with an adsorbent for adsorbing the analyte contained in the absorbing solution.
【請求項16】 前記捕捉濃縮手段を通過することによ
り前記被分析成分が除去された前記吸収液が前記気体採
取装置に循環送液される機構を有する請求項14または
15記載の気体分析装置。
16. The gas analyzer according to claim 14, further comprising a mechanism that circulates and sends the absorption liquid from which the analyte has been removed by passing through the trapping / concentrating means to the gas sampling device.
【請求項17】 前記成分検出手段は、液体クロマトグ
ラフまたはイオンクロマトグラフである請求項14から
16のいずれか1項に記載の気体分析装置。
17. The gas analyzer according to claim 14, wherein said component detecting means is a liquid chromatograph or an ion chromatograph.
【請求項18】 請求項14〜17のいずれか1項に記
載の気体分析装置を用いる気体分析方法であって、気体
採取容器本体内に残留する吸収液を廃液する工程、吸収
液供給管から吸収液を当該気体採取容器本体上部より該
容器本体内壁を流下するように供給して該容器本体内壁
をクリーニングする工程、前記吸収液供給管から再度吸
収液を供給して当該気体採取容器本体内に所定量の吸収
液を貯留する工程、当該吸収液に測定対象である試料大
気を吹き込み前記試料大気中に含まれる被分析成分を吸
収させるサンプリング工程、該被分析成分を吸収した吸
収液を捕捉濃縮手段に送液し、被分析成分を濃縮する工
程、前記捕捉濃縮手段に捕捉された被分析成分を当該捕
捉濃縮手段から離脱させる工程、及び該離脱させられた
被分析成分を成分分析手段にて分析する工程、とを有す
る気体分析方法。
18. A gas analysis method using the gas analyzer according to claim 14, wherein the step of draining the absorption liquid remaining in the gas collection container main body includes the steps of: A step of supplying the absorbing liquid from the upper part of the gas sampling container main body so as to flow down the inner wall of the container main body and cleaning the inner wall of the container main body; Storing a predetermined amount of the absorbing solution, sampling a sample air to be measured into the absorbing solution to absorb the analyte contained in the sample air, and capturing the absorbing solution having absorbed the analyte. Sending to the concentration means, concentrating the analyte component, removing the analyte component captured by the capture / concentration means from the capture / concentration means, and separating the separated analyte component from the capture / concentration means. Analyzing by gas analysis means.
【請求項19】 前記捕捉濃縮手段を通過することによ
り前記被分析成分が除去された前記吸収液の一部もしく
は全部を気体採取装置に循環送液し、濃縮工程を繰り返
すことを特徴とする請求項18に記載の気体分析方法。
19. The method according to claim 19, wherein a part or all of the absorbing solution from which the analyte has been removed by passing through the capturing / concentrating means is circulated and sent to a gas sampling device, and the concentration step is repeated. Item 19. The gas analysis method according to Item 18.
【請求項20】 前記励起光源を消灯した状態で分析目
的である被分析成分を測定対象である試料大気中から前
記気体採取装置によって吸収液中に捕集した後に、該吸
収液を前記成分検出手段によって分析する第1の成分分
析工程と、前記励起光源を点灯した状態で分析目的であ
る被分析成分を測定対象である試料大気中から前記気体
採取装置によって吸収液中に捕集した後に、該吸収液を
前記成分検出装置によって分析する第2の成分分析工程
とを有する請求項18又は19に記載の気体分析方法。
20. After the analyte to be analyzed is collected from the atmosphere of the sample to be measured in the absorption liquid by the gas sampling device in a state where the excitation light source is turned off, the absorption liquid is subjected to the component detection. A first component analysis step of analyzing by means, and after collecting the analyte to be analyzed from the sample atmosphere to be measured in the absorption liquid by the gas sampling device from the sample atmosphere to be measured with the excitation light source turned on, 20. The gas analysis method according to claim 18, further comprising: a second component analysis step of analyzing the absorption liquid by the component detection device.
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