JP2000111541A - 酸化性ガス検知シート - Google Patents
酸化性ガス検知シートInfo
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- JP2000111541A JP2000111541A JP10280106A JP28010698A JP2000111541A JP 2000111541 A JP2000111541 A JP 2000111541A JP 10280106 A JP10280106 A JP 10280106A JP 28010698 A JP28010698 A JP 28010698A JP 2000111541 A JP2000111541 A JP 2000111541A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出感度が高く、かつ長期保存性を備えた塩
素等の酸化性ガスを呈色反応により検出するシートを提
供すること。 【解決手段】 Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジア
ミン、酸化防止剤、及び保湿剤を担持シートに展開す
る。
素等の酸化性ガスを呈色反応により検出するシートを提
供すること。 【解決手段】 Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジア
ミン、酸化防止剤、及び保湿剤を担持シートに展開す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、雰囲気中に含まれてい
る酸化性ガスを呈色反応を利用して光学的に測定する酸
化性ガス検知用シートに関する。
る酸化性ガスを呈色反応を利用して光学的に測定する酸
化性ガス検知用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化力を有する塩素やオゾン等の気体
（以下、酸化性ガスという）は、洗浄剤やエッチング液
として工業材料や殺菌剤として広い分野で大量に使用さ
れていて、作業の過程でその一部が大気中に揮散して環
境に放出さやすい。そして酸化性ガスは、人体に有害で
あるため、環境中における許容濃度は、例えば塩化水素
ガスに例を採ると０．５ｐｐｍ程度に制限されている。
そしてこれら酸性ガスの濃度は、通常、ガルバニセル法
を用いた電気化学式センサーにより検出され、環境中の
濃度が監視されている。しかしながら精密機械工業や電
子工業のように極わずかな錆や腐蝕を嫌う分野において
は、環境基準をはるかに下回る濃度で管理できることが
求められているが、ガルバニセル法を用いた電気化学式
ガスセンサーは、その検出限界がｐｐｍオーダであるた
め、上述のような品質管理上必要なサブｐｐｍオーダで
は高い精度で検出が不可能であるという問題がある。
（以下、酸化性ガスという）は、洗浄剤やエッチング液
として工業材料や殺菌剤として広い分野で大量に使用さ
れていて、作業の過程でその一部が大気中に揮散して環
境に放出さやすい。そして酸化性ガスは、人体に有害で
あるため、環境中における許容濃度は、例えば塩化水素
ガスに例を採ると０．５ｐｐｍ程度に制限されている。
そしてこれら酸性ガスの濃度は、通常、ガルバニセル法
を用いた電気化学式センサーにより検出され、環境中の
濃度が監視されている。しかしながら精密機械工業や電
子工業のように極わずかな錆や腐蝕を嫌う分野において
は、環境基準をはるかに下回る濃度で管理できることが
求められているが、ガルバニセル法を用いた電気化学式
ガスセンサーは、その検出限界がｐｐｍオーダであるた
め、上述のような品質管理上必要なサブｐｐｍオーダで
は高い精度で検出が不可能であるという問題がある。
【０００３】一方、サブｐｐｂオーダの酸性ガスの検知
には、呈色反応を利用した化学的な測定方法も一部では
利用されているものの、試薬などの流体を取り扱う必要
があるため、測定作業が面倒であるばかりでなく、熟練
を要するという問題がある。このような問題を解消する
ため、本出願人は、特開平7-12733号号公報に見られる
ごとく、ｐ−ｎ−ブトキシアニリンと、紫外線吸収材
と、保湿剤としての多価アルコールを多孔質担体に展開
してなる酸化性ガス検知シートを提案した。
には、呈色反応を利用した化学的な測定方法も一部では
利用されているものの、試薬などの流体を取り扱う必要
があるため、測定作業が面倒であるばかりでなく、熟練
を要するという問題がある。このような問題を解消する
ため、本出願人は、特開平7-12733号号公報に見られる
ごとく、ｐ−ｎ−ブトキシアニリンと、紫外線吸収材
と、保湿剤としての多価アルコールを多孔質担体に展開
してなる酸化性ガス検知シートを提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この検知シートによれ
ば保湿剤に吸収されている水分によりｐ−ｎ−ブトキシ
アニリンと被検出対象ガスとの反応を促進して、低い濃
度の酸化性ガスを検出することができ、また保存中や測
定中に照射される光を紫外線吸収剤により吸収して保存
中の変色を防止することができる。しかしながら、長期
間の保存に際しては、やはり変色が生じるため、測定前
と測定後の光学的濃度差により検出する場合には、感度
低下や、測定レンジ幅の低下を招くという不都合があ
る。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、保存中の変色を可及的
に防止しつつ、感度の向上を図ることができる酸化性ガ
ス検知シートを提供することである。
ば保湿剤に吸収されている水分によりｐ−ｎ−ブトキシ
アニリンと被検出対象ガスとの反応を促進して、低い濃
度の酸化性ガスを検出することができ、また保存中や測
定中に照射される光を紫外線吸収剤により吸収して保存
中の変色を防止することができる。しかしながら、長期
間の保存に際しては、やはり変色が生じるため、測定前
と測定後の光学的濃度差により検出する場合には、感度
低下や、測定レンジ幅の低下を招くという不都合があ
る。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、保存中の変色を可及的
に防止しつつ、感度の向上を図ることができる酸化性ガ
ス検知シートを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フ
ェニレンジアミン酸化防止剤、及び保湿剤を担持シート
に展開して検知用シートを構成するようにした。
るために本発明においては、Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フ
ェニレンジアミン酸化防止剤、及び保湿剤を担持シート
に展開して検知用シートを構成するようにした。
【０００６】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を実施例に基づい
て説明する。Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミ
ン（（Ｃ2Ｈ5）2ＮＣ6Ｈ4ＮＨ2）０．２ｗｔ％、酸化防
止剤、例えば２，６ージーｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレ
ゾール１ｗｔ％、及び保湿剤、例えばグリセリンやエチ
レングリコール等の多価アルコール１５ｍｌを、全量が
１００ｍｌとなるように易蒸発性有機溶媒、この実施例
ではメタノールに溶解して発色液を調製する。
て説明する。Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミ
ン（（Ｃ2Ｈ5）2ＮＣ6Ｈ4ＮＨ2）０．２ｗｔ％、酸化防
止剤、例えば２，６ージーｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレ
ゾール１ｗｔ％、及び保湿剤、例えばグリセリンやエチ
レングリコール等の多価アルコール１５ｍｌを、全量が
１００ｍｌとなるように易蒸発性有機溶媒、この実施例
ではメタノールに溶解して発色液を調製する。
【０００７】この発色液を、担持用シート材、たとえば
セルロースを素材とするろ紙に含浸させ、必要に応じて
加温しながら有機溶媒を揮散させる。なお、被検ガスと
の反応を促進させるため、予めシリカゲルやアルミナ等
の微粉末が混入された担持用のシート材を用いるか、シ
リカゲルやアルミナ等の微粉末を発色液に混入してシー
ト材に担持させるのが望ましい。
セルロースを素材とするろ紙に含浸させ、必要に応じて
加温しながら有機溶媒を揮散させる。なお、被検ガスと
の反応を促進させるため、予めシリカゲルやアルミナ等
の微粉末が混入された担持用のシート材を用いるか、シ
リカゲルやアルミナ等の微粉末を発色液に混入してシー
ト材に担持させるのが望ましい。
【０００８】これにより、担持用シート１平方メートル
当たりＮ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミンを
０．１８ｇ、酸化防止剤を０．９２ｇ及び保湿剤が展開
された検知用シートが得られる。
当たりＮ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミンを
０．１８ｇ、酸化防止剤を０．９２ｇ及び保湿剤が展開
された検知用シートが得られる。
【０００９】この検知用シートは、テープに裁断されて
自動測定装置の検知テープや、また紙片に裁断して検知
バッジの検知素材として使用することができる。
自動測定装置の検知テープや、また紙片に裁断して検知
バッジの検知素材として使用することができる。
【００１０】特にテープに加工すると、図１（イ）に示
したようにテープ１をカセット２に収容して、テープ搬
送機構３により発光素子４と受光素子５を備えたサンプ
リングヘッド６に一定時間毎に搬送することが可能で、
酸化性ガス、例えば塩素の濃度を自動的に測定すること
ができる。このサンプリングヘッド６は、サンプリング
パイプ７を介して被測定環境に連通されていて、パイプ
８を介して吸引ポンプに接続された吸引ヘッド９と共同
してテープ１を封止するように構成されている。
したようにテープ１をカセット２に収容して、テープ搬
送機構３により発光素子４と受光素子５を備えたサンプ
リングヘッド６に一定時間毎に搬送することが可能で、
酸化性ガス、例えば塩素の濃度を自動的に測定すること
ができる。このサンプリングヘッド６は、サンプリング
パイプ７を介して被測定環境に連通されていて、パイプ
８を介して吸引ポンプに接続された吸引ヘッド９と共同
してテープ１を封止するように構成されている。
【００１１】このような構成により、吸引ポンプを一定
時間作動させることにより、所定量の空気がテープ１を
通過し、酸化性ガスの濃度に比例した反応痕がテープ１
に形成される。発光素子４と受光素子５により反応痕の
相対的光学濃度を検出することにより酸化性ガスの濃度
を測定することができる。
時間作動させることにより、所定量の空気がテープ１を
通過し、酸化性ガスの濃度に比例した反応痕がテープ１
に形成される。発光素子４と受光素子５により反応痕の
相対的光学濃度を検出することにより酸化性ガスの濃度
を測定することができる。
【００１２】なお、上述の実施例においては被測定流体
を、シート材を通過させて反応させているが、同図
（ロ）に示したようにテープ１の一方の面を封止するキ
ャップ体１０に、一側に流入口１１を、他端に流出口１
２を形成し、かつ前述の発光素子と受光素子とを設けて
構成されたサンプリングヘッドを用いて、シート材の一
方の面を被測定流体が流れるようにしても同様に測定す
ることができる。
を、シート材を通過させて反応させているが、同図
（ロ）に示したようにテープ１の一方の面を封止するキ
ャップ体１０に、一側に流入口１１を、他端に流出口１
２を形成し、かつ前述の発光素子と受光素子とを設けて
構成されたサンプリングヘッドを用いて、シート材の一
方の面を被測定流体が流れるようにしても同様に測定す
ることができる。
【００１３】図２（イ）は、サンプリングするガスの流
量を４００ｍｌ／分、またサンプリング時間を４０秒に
保持しながら酸化性ガスである塩素ガスの濃度を変化さ
せて上述した酸化性ガス検知用シートにより測定した検
量線（図中、符号Ａ）の一例を示すもので、同一の条件
で測定したブトキシアニリンを使用した従来の酸化性ガ
ス検知用シートの検量線（図中、符号Ｂ）に比較して塩
素ガスの検出感度が２倍以上に向上しており、サブｐｐ
ｍオーダの酸化性ガスを高い精度で測定することができ
る。
量を４００ｍｌ／分、またサンプリング時間を４０秒に
保持しながら酸化性ガスである塩素ガスの濃度を変化さ
せて上述した酸化性ガス検知用シートにより測定した検
量線（図中、符号Ａ）の一例を示すもので、同一の条件
で測定したブトキシアニリンを使用した従来の酸化性ガ
ス検知用シートの検量線（図中、符号Ｂ）に比較して塩
素ガスの検出感度が２倍以上に向上しており、サブｐｐ
ｍオーダの酸化性ガスを高い精度で測定することができ
る。
【００１４】そればかりでなく、大気に放置した状態で
の変色度が低くなっている。すなわち図２（ロ）は、本
発明の酸化性ガス検知用シートと、ブトキシアニリンを
使用した従来の酸化性ガス検知用シートとを大気中に放
置した状態での応答値の変化を示すもので、本発明の酸
化性ガス検知シート（図中、符号Ａ）では時間の経過に
関り無く応答値がほとんど変化しないのに対して、従来
の検知シート（図中、符号Ｂ）では、短期間で応答値が
上昇している。
の変色度が低くなっている。すなわち図２（ロ）は、本
発明の酸化性ガス検知用シートと、ブトキシアニリンを
使用した従来の酸化性ガス検知用シートとを大気中に放
置した状態での応答値の変化を示すもので、本発明の酸
化性ガス検知シート（図中、符号Ａ）では時間の経過に
関り無く応答値がほとんど変化しないのに対して、従来
の検知シート（図中、符号Ｂ）では、短期間で応答値が
上昇している。
【００１５】このように本発明のガス検知用テープは、
保存中のおける変色度合が極めて低いため、サブｐｐｍ
オーダの酸化性ガスを極めて高い信頼性で測定すること
ができる。
保存中のおける変色度合が極めて低いため、サブｐｐｍ
オーダの酸化性ガスを極めて高い信頼性で測定すること
ができる。
【００１６】なお、上述の実施例においては、発色試薬
としてＮ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミンを使
用しているが、同系統の試薬であるＮ，Ｎ−ジエチル-
Ｐ−フェニレンジアミン硫酸塩（（Ｃ2Ｈ5）2ＮＣ6Ｈ4
ＮＨ2・Ｈ2ＳＯ4））を用いての同様の作用を奏する。
としてＮ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミンを使
用しているが、同系統の試薬であるＮ，Ｎ−ジエチル-
Ｐ−フェニレンジアミン硫酸塩（（Ｃ2Ｈ5）2ＮＣ6Ｈ4
ＮＨ2・Ｈ2ＳＯ4））を用いての同様の作用を奏する。
【００１７】すなわち、Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニ
レンジアミン硫酸塩（（Ｃ2Ｈ5）2ＮＣ6Ｈ4ＮＨ2・Ｈ2
ＳＯ4））０．６ｗｔ％、酸化防止剤、例えば２，６ー
ジーｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール１ｗｔ％、及び
保湿剤、例えばグリセリンやエチレングリコール１５ｍ
ｌを全量が１００ｍｌとなるように易蒸発性有機溶媒、
この実施例ではメタノールに溶解して発色液を調製す
る。
レンジアミン硫酸塩（（Ｃ2Ｈ5）2ＮＣ6Ｈ4ＮＨ2・Ｈ2
ＳＯ4））０．６ｗｔ％、酸化防止剤、例えば２，６ー
ジーｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール１ｗｔ％、及び
保湿剤、例えばグリセリンやエチレングリコール１５ｍ
ｌを全量が１００ｍｌとなるように易蒸発性有機溶媒、
この実施例ではメタノールに溶解して発色液を調製す
る。
【００１８】この発色液を、担持用シート材に含浸さ
せ、必要に応じて加温しながら有機溶媒を揮散させる
と、担持用シート１平方メートル当たりＮ，Ｎ−ジエチ
ル-Ｐ−フェニレンジアミン硫酸塩を０．５５ｇ、酸化
防止剤を０．９２ｇ及び保湿剤が展開された検知用シー
トが得られる。
せ、必要に応じて加温しながら有機溶媒を揮散させる
と、担持用シート１平方メートル当たりＮ，Ｎ−ジエチ
ル-Ｐ−フェニレンジアミン硫酸塩を０．５５ｇ、酸化
防止剤を０．９２ｇ及び保湿剤が展開された検知用シー
トが得られる。
【００１９】この検知用シートは、前述の実施例とほぼ
同等の検出感度を示すものの、Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−
フェニレンジアミン（（Ｃ2Ｈ5）2ＮＣ6Ｈ4ＮＨ2）より
も安定なＮ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミン硫
酸塩が発色剤として展開されているため、第１の実施例
のガス検知用シートよりも更に長期間に亙って変色の度
合が低い。
同等の検出感度を示すものの、Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−
フェニレンジアミン（（Ｃ2Ｈ5）2ＮＣ6Ｈ4ＮＨ2）より
も安定なＮ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミン硫
酸塩が発色剤として展開されているため、第１の実施例
のガス検知用シートよりも更に長期間に亙って変色の度
合が低い。
【００２０】なお、上述に実施例においては、発色剤で
あるＮ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミン、及び
Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミン硫酸塩のシ
ート上での濃度を１平方メートル当たりそれぞれ０．１
８ｇ、及び０．５５となるように調整しているが、図３
に示したようにこれら検出感度は、発色剤に対する濃度
依存性が極めて低いことが見いだされた。すなわち、図
３は、それぞれ１平方メートル当たりＮ，Ｎ−ジエチル
-Ｐ−フェニレンジアミン硫酸塩を０．１８ｇ、０．３
７ｇ、及び０．５５ｇずつ展開した検知用シートを用い
て、一定濃度の酸化性ガスを検出した場合の応答値で、
発色剤の濃度とともに検出感度が向上した。
あるＮ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミン、及び
Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミン硫酸塩のシ
ート上での濃度を１平方メートル当たりそれぞれ０．１
８ｇ、及び０．５５となるように調整しているが、図３
に示したようにこれら検出感度は、発色剤に対する濃度
依存性が極めて低いことが見いだされた。すなわち、図
３は、それぞれ１平方メートル当たりＮ，Ｎ−ジエチル
-Ｐ−フェニレンジアミン硫酸塩を０．１８ｇ、０．３
７ｇ、及び０．５５ｇずつ展開した検知用シートを用い
て、一定濃度の酸化性ガスを検出した場合の応答値で、
発色剤の濃度とともに検出感度が向上した。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミン、酸化防止
剤、及び保湿剤を担持シートに展開したので、塩素ガス
等の酸化性ガスに対する検出感度が高く、かつ長期間、
大気中に放置しても変色度が低く、サブｐｐｍオーダの
酸化性ガスを高い信頼性で検出することができる。
Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジアミン、酸化防止
剤、及び保湿剤を担持シートに展開したので、塩素ガス
等の酸化性ガスに対する検出感度が高く、かつ長期間、
大気中に放置しても変色度が低く、サブｐｐｍオーダの
酸化性ガスを高い信頼性で検出することができる。
【図１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ二酸化検出用シ
ートをテープに整形して使用する測定装置の一実施例を
示す図と、サンプリングヘッドの他の実施例を示す図で
ある。
ートをテープに整形して使用する測定装置の一実施例を
示す図と、サンプリングヘッドの他の実施例を示す図で
ある。
【図２】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の検知用
シートのサンプリング時間と応答値との関係、及び大気
に放置した場合の時間経過と応答値との関係を示す線図
である。
シートのサンプリング時間と応答値との関係、及び大気
に放置した場合の時間経過と応答値との関係を示す線図
である。
【図３】発色剤の濃度と一定の濃度の酸化性ガスに対す
る応答値との関係を示す線図である。
る応答値との関係を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 明弘 東京都板橋区小豆沢２丁目７番６号 理研 計器株式会社内 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BA10 BB10 BB18 BE03 CB01 DA08 FA11 FA19 FA20 FB07 2G054 AA01 CA08 CA10 CE01 CE10 EA05 FA32 FA33 GE02 JA06
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジア
ミン、酸化防止剤、及び保湿剤を担持シートに展開して
なる酸化性ガス検知用シート。 - 【請求項２】 Ｎ，Ｎ−ジエチル-Ｐ−フェニレンジア
ミン硫酸塩、酸化防止剤、及び保湿剤を担持シートに展
開してなる酸化性ガス検知用シート。 - 【請求項３】 前記保湿剤が多価アルコールである請求
項１、または請求項２に記載の酸化性ガス検知用シー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28010698A JP3485246B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 酸化性ガス検知シート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28010698A JP3485246B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 酸化性ガス検知シート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000111541A true JP2000111541A (ja) | 2000-04-21 |
| JP3485246B2 JP3485246B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=17620412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28010698A Expired - Fee Related JP3485246B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 酸化性ガス検知シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3485246B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-10-01 JP JP28010698A patent/JP3485246B2/ja not_active Expired - Fee Related
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