JP2000180316A

JP2000180316A - ダイオキシン類の抽出方法及び定量分析方法並びにそのシステム

Info

Publication number: JP2000180316A
Application number: JP10362358A
Authority: JP
Inventors: Jiyunnosuke Nakaya; 潤之助仲谷; Shizuma Kuribayashi; 志頭真栗林
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2000-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】従来に比べて短い時間でダイオキシン類存在
媒体に含まれるダイオキシン類を定量化することのでき
る定量分析システムを提供する。【解決手段】加熱炉５によりダイオキシン類存在媒体
３を約１００℃〜約２００℃に加熱し、これによりガス
化したダイオキシン類は、ボンベ２から供給されるキャ
リアガスと一緒に、第２の管路９を通って超音速ノズル
３７からイオン化室３１の中に放出される。この超音速
ノズル３７を通過することにより、ダイオキシン類の分
子が過冷却される。質量分析計３２に通じるイオン化室
３１は、真空ポンプ３３により約１０^-6torr〜約１０^-3
torrの真空状態に保たれており、イオン化用レーザ３４
から放出されたパルスレーザ光３５（波長２００〜４０
０ｎｍ）によって、イオン化室３１の中のダイオキシン
類は選択的にイオン化され、イオン化したダイオキシン
類は質量分析計３２によって定量される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ダイオキシン類
の抽出方法及び定量分析方法並びにそのシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ダイオキシン類は、例え僅かな量であっ
ても例えば焼却炉から出る灰や土壌等の固体の中に含ま
れていることは、環境に重大な影響を及ぼす。焼却炉か
ら出る灰のようなダイオキシン類存在媒体からダイオキ
シン類を抽出してこれを分析する従来の手法の一例を図
１に示す。

【０００３】図１の分析フローから理解できるように、
この従来の分析方法によれば、微量（通常はng/gオーダ
ーである）のダイオキシン類をダイオキシン類存在媒体
から完全に抽出するために、トルエン等の溶媒を用いて
多数回且つ長時間に亘る抽出操作を行い、次いで、多数
回且つ長時間に亘る濃縮操作を行い、この一連の操作を
繰り返した後に、ダイオキシン類を含む濃縮液を、多層
シリカゲルカラムクロマトグラフィー及びアルミナカラ
ムクロマトグラフィーでダイオキシン類以外の共存物質
から分離した後に、質量分析計でダイオキシン類を定量
化していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の方法
によれば、多数回の抽出操作及び濃縮操作並びに分離操
作を必要とするため、これに要する時間は膨大であり、
最終的な分析結果を得るのに例えば２〜４週間を要する
ものであった。そこで、本発明の第１の目的は、従来に
比べて短い時間でダイオキシン類存在媒体からダイオキ
シン類を抽出することのできる抽出方法を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、従来に比べて短い
時間でダイオキシン類存在媒体に含まれるダイオキシン
類を定量化することのできる定量分析方法及びそのシス
テムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的は、
第１の観点によれば、ダイオキシン類存在媒体に含まれ
るダイオキシン類を定量化するために、ダイオキシン類
存在媒体からダイオキシン類を抽出する方法であって、
ダイオキシン類存在媒体を容器に充填する工程と、前記
容器に充填されたダイオキシン類存在媒体を加熱して該
ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類をガス化さ
せる工程と、前記容器にキャリアガスを通過させて該キ
ャリアガスに前記ダイオキシン類のガスを随伴させる工
程と、該キャリアガスに随伴された前記ダイオキシン類
を溶媒に溶かす工程とを有する抽出方法を提供すること
により達成される。

【０００６】また、本発明の第１の目的は、別の観点に
よれば、ダイオキシン類存在媒体に含まれるダイオキシ
ン類を定量化するために、ダイオキシン類存在媒体から
ダイオキシン類を抽出する方法であって、ダイオキシン
類存在媒体を容器に充填する工程と、前記容器に充填さ
れたダイオキシン類存在媒体を加熱して該ダイオキシン
類存在媒体からダイオキシン類をガス化させる工程と、
前記容器にキャリアガスを通過させて該キャリアガスに
前記ダイオキシン類のガスを随伴させる工程と、該キャ
リアガスに随伴された前記ダイオキシン類を、冷却した
捕集ビンの中で凝結させる工程とを有する抽出方法を提
供することによって達成される。

【０００７】本発明の他の目的は、第１の観点によれ
ば、ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類を抽出
して、該ダイオキシン類を定量分析する方法であって、
ダイオキシン類存在媒体を容器に充填する工程と、前記
容器に充填されたダイオキシン類存在媒体を加熱して該
ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類をガス化さ
せる工程と、前記容器にキャリアガスを通過させて該キ
ャリアガスに前記ダイオキシン類のガスを随伴させる工
程と、該ダイオキシン類を随伴したキャリアガスを過冷
却させる工程と、該過冷却したダイオキシン類にイオン
化レーザを照射して該ダイオキシン類をイオン化させる
工程と、該イオン化したダイオキシン類を定量する工程
とを有する定量分析方法を提供することによって達成さ
れる。

【０００８】本発明の他の目的は、第２の観点によれ
ば、ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類を抽出
して、該ダイオキシン類を定量分析する方法であって、
ダイオキシン類存在媒体を第１の容器に充填する工程
と、前記第１の容器に充填されたダイオキシン類存在媒
体を加熱して該ダイオキシン類存在媒体から前記ダイオ
キシン類をガス化させる工程と、前記第１の容器にキャ
リアガスを通過させて前記ガス化したダイオキシン類を
キャリアガスに随伴させる工程と、該ダイオキシン類を
随伴したキャリアガスを、冷却した吸着材を収容した第
２の容器を通過させて、該吸着材に前記ダイオキシン類
を捕獲させる工程と、前記吸着材を加熱して、該吸着材
に吸着されているダイオキシン類をガス化させる工程
と、該吸着材から脱離してガス化したダイオキシン類を
過冷却させる工程と、該過冷却したダイオキシン類にイ
オン化レーザを照射して該ダイオキシン類をイオン化さ
せる工程と、該イオン化したダイオキシン類を定量する
工程とを有する定量分析方法を提供することによって達
成される。

【０００９】本発明の他の目的は、別の観点によれば、
ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類を抽出し
て、該ダイオキシン類を定量分析する方法であって、ダ
イオキシン類存在媒体を第１の容器に充填する工程と、
前記第１の容器に充填されたダイオキシン類存在媒体を
加熱して該ダイオキシン類存在媒体から前記ダイオキシ
ン類をガス化させる工程と、前記第１の容器にキャリア
ガスを通過させて前記ガス化したダイオキシン類をキャ
リアガスに随伴させる工程と、該ダイオキシン類を随伴
したキャリアガスをイオン化室の中の冷却した吸着材で
捕獲する工程と、該吸着材を加熱して該吸着材からダイ
オキシン類をガス化する工程と、該吸着材から脱離して
ガス化したダイオキシン類を過冷却させる工程と、該過
冷却したダイオキシン類にイオン化レーザを照射して該
ダイオキシン類をイオン化させる工程と、該イオン化し
たダイオキシン類を定量する工程とを有する定量分析方
法を提供することによって達成される。

【００１０】また、本発明の他の目的は、更に別の観点
によれば、ガス化したダイオキシン類をイオン化室に導
き、該イオン化室の中でダイオキシン類ガスにレーザ光
を照射することにより選択的にイオン化させてこれを定
量分析するダイオキシン類定量分析システムであって、
キャリアガス源と、ダイオキシン類存在媒体を収容する
ための容器と、該容器を加熱するための加熱手段と、前
記キャリアガス源から前記容器を通って前記イオン化室
に通じる管路手段とを備え、前記容器の中のダイオキシ
ン類存在媒体を前記加熱手段によって加熱してダイオキ
シン類をガス化させ、このガス化したダイオキシン類を
前記キャリアガス源から供給されるキャリアガスに随伴
させて、前記イオン化室に導入することを特徴とするダ
イオキシン類定量分析システムを提供することによって
達成される。本発明の他の目的およびその利点は、以下
の本発明の好ましい実施例から明らかになろう。

【００１１】

【実施例】第１実施例（図２、図３）この第１実施例は、従来の分析フローでのダイオキシン
類抽出工程に代わることのできる新しい抽出方法及びそ
のシステムを提案するものである。図２は、この実施例
におけるダイオキシン類抽出システム１の概略構成図で
ある。ダイオキシン類抽出システム１は、キャリアガス
ボンベ２と、試料であるダイオキシン類存在媒体３を充
填するための容器４と、この充填容器４を加熱するため
に容器４の回りに配置された加熱炉５と、トルエン等の
溶媒６を収容した吸収ビン７とを有する。ボンベ２と充
填容器４とは、第１の開閉バルブＶ１を備えた第１の管
路８によって連通されており、他方、充填容器４と吸収
ビン７とは、第２の開閉バルブＶ２を備えた第２の管路
９によって連通されている。焼却炉（図示せず）から出
た灰などのダイオキシン類存在媒体３は、ガスの通過を
許す支持体１０によって容器４の中に収容されている。
ボンベ２の中のキャリアガスは、不活性ガスであればよ
く、好ましくは、Ａｒガス、Ｈｅガスである。

【００１２】抽出システム１を用いてダイオキシン類存
在媒体３からダイオキシン類を抽出するときには、第
１、第２のバルブＶ１、Ｖ２を開いて、ボンベ２から出
たキャリアガスを充填容器４を通過させると共に、加熱
炉５にエネルギーを供給して充填容器４の中のダイオキ
シン類存在媒体３を約２００℃〜約３００℃程度に加熱
する。これにより、ダイオキシン類存在媒体３からガス
化したダイオキシン類は、充填容器４を通過するキャリ
アガスに随伴され、このガス化したダイオキシン類は、
キャリアガスと一緒に吸収ビン７の中に入り、吸収ビン
７の中の溶媒６で捕集される。図２では、溶媒６を収容
した吸収ビン７を一つ描いてあるが、これを複数配置し
てもよい。

【００１３】図３は、抽出システム１を用いたダイオキ
シン類の抽出方法を含めたダイオキシン類分析フローを
示す。ここに、Ｓ１で示すステップは、抽出システム１
を用いてダイオキシン類存在媒体３からダイオキシン類
を抽出する工程を示す。このステップＳ１で抽出された
ダイオキシン類は、従来の分析フロー（図１）と同様の
操作を経て最終的に質量分析計で定量化される。

【００１４】この第１実施例の抽出方法及びシステムに
よれば、ダイオキシン類存在媒体を加熱してダイオキシ
ン類をガス化させ、これを溶媒６に吸収させるようにし
てあるため、図１に示す従来の抽出方法に比べて、ダイ
オキシン類存在媒体の種類によって左右されるが通常は
２時間程度でダイオキシン類を抽出することが可能にな
り、ダイオキシン類の分析に要する時間を大幅に短縮す
ることができる。

【００１５】第２実施例（図４、図５）この第２実施例は、上述した第１実施例の変形例でもあ
る。なお、この第２実施例及び後に説明する他の実施例
の説明において、互いに共通する要素には同一の参照符
号を付すことにより、適宜、その説明を省略する。

【００１６】図４は、第２実施例におけるダイオキシン
類抽出システム２０の構成図である。この抽出システム
２０にあっては、充填容器４は、第２の管路９を介し
て、捕集ビン２１に連通されている。捕集ビン２１はデ
ュアービン２２の中に収容されており、このデュアービ
ン２２と捕集ビン２１との間に寒剤２３が収容されてい
る。捕集ビン２１は、第３の管路２４を介して真空ポン
プ２５に連通され、第３の管路２４には第３の開閉バル
ブＶ３が介装されている。

【００１７】抽出システム２０を用いてダイオキシン類
存在媒体３からダイオキシン類を抽出するときには、真
空ポンプ２４を起動させた後に、第２、第３のバルブＶ
２、Ｖ３を開いて、ダイオキシン類存在媒体充填容器４
を含めて、この充填容器４よりも下流側つまり充填容器
４及び捕集ビン２１の内部を真空に保つ。次いで、加熱
炉５にエネルギを供給して、充填容器４の中のダイオキ
シン類存在媒体３を約１００℃〜約２００℃程度に加熱
する。また、第１のバルブＶ１を開いてボンベ２から出
たキャリアガスを充填容器４を通過させる。このとき、
好ましくは充填容器４の内部の圧力が数torr〜数１０to
rrに維持されるように、充填容器４に接続した圧力計２
６を監視する。

【００１８】これにより、ダイオキシン類存在媒体３か
らガス化したダイオキシン類は、充填容器４を通過する
キャリアガスに随伴されて容器４の中から捕集ビン２１
まで運ばれ、寒剤２３により冷却された捕集ビン２１の
中で冷却されて凝縮し、この捕集ビン２１の中に蓄積さ
れる。この工程を数時間継続した後、全てのバルブＶ１
〜Ｖ３を閉じ、次いで、捕集ビン２１をデュアービン２
２の中から取り出す。次いで、取り出した捕集ビン２１
の内圧を大気圧まで戻し、トルエン等の溶媒を捕集ビン
２１の中に入れて、捕集ビン２１の中のダイオキシン類
を溶媒に溶かす。なお、図４では、捕集ビン２１、デュ
アービン２２および寒剤２３からなる一組のダイオキシ
ン類捕集手段を描いてあるが、この捕集手段を複数配置
してもよい。

【００１９】図５は、抽出システム２０を用いたダイオ
キシン類の抽出方法を含めたダイオキシン類分析フロー
を示す。この図５に示すステップＳ１０は、抽出システ
ム１を用いてダイオキシン類存在媒体３からダイオキシ
ン類を抽出する工程を示すものであり、また、ステップ
Ｓ１１は、捕集ビン２１の中に溶媒を入れてダイオキシ
ン類を溶媒に溶かす工程を示す。このステップＳ１１で
ダイオキシン類を溶媒に溶かした後は、このダイオキシ
ン類を含む溶媒は、従来の分析フロー（図１）と同様の
操作を経て最終的に質量分析計で定量化される。この第
２実施例の抽出方法及びシステムによれば、後に詳しく
説明する理由から、真空状態でダイオキシン類存在媒体
３に含まれるダイオキシン類を分解させることなくガス
化することができる。

【００２０】第３実施例（図６、図７）この第３の実施例以降の実施例は、試料であるダイオキ
シン類存在媒体からダイオキシン類を抽出し、次いで、
この抽出したダイオキシン類を定量化することのできる
ダイオキシン類分析システムを提案するものである。図
６に示す第３実施例の分析システム３０は、イオン化室
３１と、このイオン化室３１に通じる質量分析計３２と
を有し、分析計３２には真空ポンプ３３が連結されてい
る。イオン化室３１には、イオン化用レーザ３４からの
レーザ光３５が通過する窓３６が設けられている。ま
た、イオン化室３１は、その内部に臨むようにして超音
速ノズル３７が設けられ、この超音速ノズル３７は、第
２の管路９を介して充填容器４に連通されている。

【００２１】この第３実施例に係る分析システム３０に
あっては、加熱炉５によりダイオキシン類存在媒体３を
約１００℃〜約２００℃に加熱し、これによりガス化し
たダイオキシン類は、ボンベ２から供給されるキャリア
ガスと一緒に、第２の管路９を通って超音速ノズル３７
からイオン化室３１の中に放出される。この超音速ノズ
ル３７を通過することにより、ダイオキシン類の分子が
過冷却される。質量分析計３２に通じるイオン化室３１
は、真空ポンプ３３により約１０^-6torr〜約１０^-3torr
の真空状態に保たれており、イオン化用レーザ３４から
放出されたパルスレーザ光３５（波長２００〜４００ｎ
ｍ）によって、イオン化室３１の中のダイオキシン類は
選択的にイオン化され、イオン化したダイオキシン類は
質量分析計３２によって定量される。図７は、超音波ノ
ズル３７を通過させて過冷却状態にしたダイオキシン類
をイオン化用レーザ３４によってイオン化させたときの
吸収スペクトルを示す。

【００２２】第３実施例の分析システム３０を用いるこ
とによる利点は次のとおりである。（１）ダイオキシン類存在媒体３を加熱することによる
ダイオキシン類のガス化は、ダイオキシン類存在媒体の
種類によって左右されるが通常は数時間であり、従来に
比べて極めて短時間で可能になると共に、従来必要とさ
れた濃縮のための複雑な操作を必要としない。（２）ガス化されたダイオキシン類は、イオン化レーザ
の波長を適当に設定することによって、選択的にダイオ
キシン類をイオン化することができるため、特別な分離
法を必要としない。したがって、分析時間を従来に比べ
て大幅に短縮することができる。

【００２３】この第３実施例に係る分析システム３０の
他の使用方法を以下に説明する。加熱炉５による加熱に
先だって、真空ポンプ３３を作動させて、ダイオキシン
類存在媒体充填容器４を含めて、この充填容器４よりも
下流側つまり充填容器４及びイオン化室３１の内部の圧
力が数torr〜数１０torrに維持されるように、充填容器
４に結合した圧力計２６を監視する。これにより、後に
詳しく説明する理由から、真空加熱によるダイオキシン
類のガス化により、ダイオキシン類存在媒体３に含まれ
るダイオキシン類を分解させることなくガス化させるこ
とができる。

【００２４】第４実施例（図８）この第４実施例の分析システム４０は、上述した分析シ
ステム３０の構成に次の要素を付加した構成を有する。
すなわち、分析システム４０は、概略的に、キャリアガ
スボンベ２と、ダイオキシン類存在媒体充填容器４と、
加熱炉５と、超音速ノズル３７と、イオン化室３１と、
質量分析計３２とを含み、更に、ダイオキシン類存在媒
体充填容器４とイオン化室３１との間に、石英などの触
媒作用の無い且つ吸着分子に対して脱離性に優れた吸着
材４１を収容した第２の容器４２が介装されており、こ
の第２の容器４２の回りには、吸着材４１を冷却又は加
熱するための冷却・加熱装置４３が配設されている。

【００２５】また、バルブを含む管路の構成は、充填容
器４と第２の容器４２とを連結するための第２の管路４
４と、この第２の管路４４を開閉するための第２のバル
ブＶ２と、第２の容器４２と超音速ノズル３７とを連結
するための第３の管路４５と、この第３の管路４５を開
閉するための第３のバルブＶ３の他に、充填容器４をバ
イパスしてボンベ２からのキャリアガスを直接的に第２
の容器４２に供給するためのバイパス管路４６と、この
バイパス管路４６を開閉するための第４のバルブつまり
バイパスバルブＶ４と、第３の管路４５からの分岐した
開放用管路４７と、この開放用管路４７を開閉するため
の第５のバルブＶ５とで構成されている。ここに、バイ
パス管路４６は、その上流端が第１の管路８におけるボ
ンベ２とバルブＶ１との間に接続され、下流端が第２の
管路４４における第２のバルブＶ２と第２の容器４２と
の間に接続されており、また、開放用管路４７は、第３
の管路４５における第２の容器４２と第３のバルブＶ３
との間に接続されている。

【００２６】ダイオキシン類存在媒体３からダイオキシ
ン類を抽出する工程では、第１、第２、第５のバルブＶ
１、Ｖ２、Ｖ５を開き、第３、第４のバルブＶ３、４を
閉じると共に、冷却・加熱装置４３によって吸着材４１
を約−７０℃〜−１９０℃に冷却する。加熱炉５でダイ
オキシン類存在媒体３を約１００℃〜約２００℃に加熱
することによりガス化したダイオキシン類は、ボンベ２
から供給されるキャリアガスに随伴されて第２の容器４
２の中に入り、ガス化したダイオキシン類は、吸着材４
１に選択的に冷却吸着される。これにより、ダイオキシ
ン類存在媒体３から放出されたダイオキシン類ガスは、
その全量が吸着材４１によって捕獲され、これによりダ
イオキシン類ガスは吸着材４１で濃縮される。

【００２７】この抽出及び濃縮工程は、ダイオキシン類
存在媒体３に含まれるダイオキシン類の全てがガス化す
るまでの時間、通常は数時間（ただし、この時間はダイ
オキシン類存在媒体の種類によって左右される）が経過
した後、次の再ガス化工程に移行する。再ガス化工程
は、第１、第２、第５のバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ５を閉
じ、他方、第３、第４のバルブＶ３、Ｖ４を開くと共
に、冷却・加熱装置４３によって吸着材４１を約１００
℃〜約４００℃に加熱する。吸着材４１を加熱すること
により、ダイオキシン類ガスが再びガス化して吸着材４
１から脱離する。吸着材４１は、先に説明したように、
触媒作用が無く且つ吸着分子に対して脱離性に優れてい
るため、短時間で吸着材４１からダイオキシン類が脱離
してガス化することができるので、冷却・加熱装置４３
による加熱と同時に第３、第４のバルブＶ３、４を開い
てもよい。

【００２８】吸着材４１で濃縮されたダイオキシン類
は、上述の再ガス化工程により、速やかに吸着材４１か
らパージされて、ボンベ２から直接的に供給されるキャ
リアガスと一緒に超音速ノズル３７を通ってイオン化室
３１の中に導入される。上述した第３実施例で説明した
とおり、超音速ノズル３７を通過することにより、ダイ
オキシン類の分子が過冷却される。イオン化室３１は、
真空ポンプ３３により約１０^-6torr〜約１０^-3torrの真
空状態に保たれており、レーザ３４から放出されたイオ
ン化用レーザ光（波長２００〜４００ｎｍ）によって、
イオン化室３１の中のダイオキシン類は選択的にイオン
化され、イオン化したダイオキシン類は質量分析計３２
によって定量される。

【００２９】第４実施例の分析システム４０を用いるこ
とによる利点は次のとおりである。（１）ダイオキシン類存在媒体３を加熱することによる
ダイオキシン類のガス化は、ダイオキシン類存在媒体の
種類によって左右されるが通常は数時間であり、従来に
比べて極めて短時間で足りる。（２）吸着材４１からダイオキシン類を再度ガス化させ
て脱離させることは、従来の長時間に亘る濃縮操作に要
した時間に比べて極めて短時間で足りる。（３）ガス化されたダイオキシン類は、イオン化レーザ
の波長を適当に設定することによって、選択的にダイオ
キシン類をイオン化することができるため、特別な分離
法を必要としない。したがって、分析時間を従来に比べ
て大幅に短縮することができる。

【００３０】（４）吸着材４１を用いた濃縮により、高
濃度のダイオキシン類をイオン化レーザによってイオン
化できるので、極微量のダイオキシン類しか含まないダ
イオキシン類存在媒体中のダイオキシン類の分析又は少
量のダイオキシン類存在媒体に対する分析が可能にな
る。（５）濃縮により、高濃度のダイオキシン類をイオン化
することから、イオン化量を増加できるので分析精度を
向上することができる。

【００３１】第５実施例（図９）この第５実施例は、上述した第４実施例の変形例でもあ
る。この図９に示す実施例の分析システム５０は、第４
実施例（図８）の構成に加えて、ダイオキシン類存在媒
体充填容器４に第１の圧力計５１が設けられ、吸着材４
１を収容した第２の容器４２に第２の圧力計５２が設け
られている。また、分析システム５０は、開放用管路４
７に接続された第２の真空ポンプ５３を備えている。

【００３２】この分析システム５０にあっては、ダイオ
キシン類存在媒体３からダイオキシン類を抽出する工程
では、第２の真空ポンプ５３を起動させると共に第２、
第５のバルブＶ２、Ｖ５を開いて、媒体充填容器４及び
吸着材容器４２を数torrから数１０torrの真空にし、ま
た、第３、第４のバルブＶ３、４を閉じると共に冷却・
加熱装置４３によって吸着材４１を約−７０℃〜−１９
０℃に冷却する。次いで、加熱炉５によりダイオキシン
類存在媒体３を約１００℃〜約２００℃程度に加熱する
と共に第１バルブＶ１を開けて、ボンベ２からのキャリ
アガスを充填容器４に流通させて、ダイオキシン類存在
媒体３からガス化したダイオキシン類をキャリアガスに
随伴させる。キャリアガスを充填容器４に流通させる際
に、充填容器４の中の圧力が数torr〜数１０torrに維持
されるように、第１の圧力計５１を監視する。これによ
り、後に詳しく説明する理由から、ダイオキシン類存在
媒体３に含まれるダイオキシン類を分解させることなく
ガス化させることができる。

【００３３】次いで、加熱炉５でダイオキシン類存在媒
体３を加熱することによりガス化したダイオキシン類
は、ボンベ２から供給されるキャリアガスと一緒に第２
の容器４２の中に入り、ガス化したダイオキシン類は、
上述した第４実施例と同様に、吸着材４１に選択的に冷
却吸着される。

【００３４】この抽出及び濃縮工程の後の再ガス化工程
では、第１、第２、第５バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ５を閉じ
第２の真空ポンプ５３を停止させ、他方、第１真空ポン
プ３３を起動させると共に第３、第４バルブＶ３、Ｖ４
を開くと共に、冷却・加熱装置４３によって吸着材４１
を約１００℃〜約４００℃に加熱する。吸着材４１を加
熱することにより、上述した第４実施例と同様に、ダイ
オキシン類ガスが再びガス化して吸着材４１から脱離す
るが、この再ガス化が真空状態で行われるため、後に説
明する理由から、ダイオキシン類を分解させることなく
ガス化させることができる。これ以降の操作は上述した
第４実施例と同じであるので、その説明は省略する。

【００３５】この第５実施例による分析システム５０を
用いることによる利点は、上述した第４実施例の分析シ
ステム４０の利点に加えて次の利点がある。（１）ダイオキシン類存在媒体３に含まれるダイオキシ
ン類のガス化および吸着材４１からの再ガス化が、後に
詳しく説明する理由により、真空加熱によってダイオキ
シン類の分解を抑制することができるので、正確な定量
分析が可能になる。

【００３６】第６実施例（図１０）この第６実施例の分析システム６０は、概略的に、キャ
リアガスボンベ２と、ダイオキシン類存在媒体充填容器
４と、加熱炉５と、超音速ノズル３７と、質量分析計３
２に通じるイオン化室３１と、イオン化用レーザ３４
と、質量分析計３２に連結された真空ポンプ３３とを有
する。イオン化室３１の中には、ステージ６１を加熱又
は冷却するための冷却・加熱装置６２が配設されてい
る。このステージ６１は、石英板のように、平滑で触媒
作用の無い且つ吸着分子に対して脱離性に優れたダイオ
キシン吸着材料から作られる。

【００３７】ボンベ２と充填容器４とは、第１のバルブ
Ｖ１によって開閉される第１の管路８によって連通さ
れ、充填容器４とイオン化室３１とは、第２のバルブＶ
２によって開閉される第２の管路９によって連結され、
この第２の管路９の下流端はステージ６１を上方から臨
むようにして配置されている。また、超音速ノズル３７
はステージ６１に向けて配置されており、この超音速ノ
ズル３７は、第３のバルブＶ３によって開閉される第３
の管路６３を介してボンベ２に連結されている。更に、
イオン室３１は第４のバルブＶ４を介して質量分析計３
２に連結され、また、イオン化室３１には第５の管路つ
まり開放用管路６４が接続され、この開放用管路６４に
は第５の開閉バルブＶ５が介装されている。

【００３８】第６実施例の分析システム６０の操作方法
を以下に説明する。先ず、収集した試料つまりダイオキ
シン類存在媒体３を充填容器４の中に入れた後、加熱炉
５によって媒体３を約１００℃〜約２００℃に加熱する
と共に、第１、第２、第５バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ５を開
き、他方、第３、第４バルブＶ３、Ｖ４を閉じる。ま
た、イオン化室３１内のステージ６１は冷却・加熱装置
６２によって約−７０℃〜約−１９０℃に冷却される。

【００３９】上記の工程により、ダイオキシン類存在媒
体３からガス化したダイオキシン類は、ボンベ２から供
給されるキャリアガスに随伴され、キャリアガスと共に
第２の管路９を通ってステージ６１の吸着面に吹き付け
られ、ステージ６１に冷却・吸着されて、このステージ
６１で濃縮される。この抽出及び濃縮工程は、ダイオキ
シン類存在媒体３に含まれるダイオキシン類の全てがガ
ス化するまでの時間、通常は数時間（ただし、この時間
はダイオキシン類存在媒体の種類によって左右される）
が経過した後、次の分析工程に移行する。

【００４０】分析工程は、第１、第２、第５のバルブＶ
１、Ｖ２、Ｖ５を閉じ、他方、第４のバルブＶ４を徐々
に開いてイオン化室３１を約１０^-6torr〜約１０^-3torr
まで真空にする。次いで、冷却・加熱装置６２によって
ステージ６１を約１００℃〜約４００℃に加熱する。こ
のステージ６１の加熱に伴うステージ６１からのダイオ
キシン類の再ガス化に同期して第３バルブＶ３を開き、
ボンベ２からのキャリアガスを超音速ノズル３７を介し
てステージ６１に向けて噴射させる。キャリアガスを超
音速ノズル３７から噴出させることによってキャリアガ
スは過冷却し、この過冷却したキャリアガスによって蒸
発したダイオキシン類が過冷却され、レーザ３４から放
出されたイオン化用レーザ光（波長２００〜４００ｎ
ｍ）によって、イオン化室３１の中のダイオキシン類は
選択的にイオン化され、イオン化したダイオキシン類は
質量分析計３２によって定量される。

【００４１】第６実施例の分析システム６０を用いるこ
とによる利点は次のとおりである。（１）ダイオキシン類存在媒体３を加熱することによる
ダイオキシン類の加熱によるガス化は、従来の長時間に
亘る抽出操作に比べて、極めて短時間で可能である。（２）また、このガス化と同時にステージ６１でダイオ
キシン類の濃縮を行い、また、ステージ６１上に濃縮さ
れたダイオキシン類の再ガス化は短時間で足りることか
ら、従来の長時間に亘る濃縮操作に比べて、極めて短時
間に濃縮工程を完了することができる。（３）ガス化されたダイオキシン類は、イオン化レーザ
の波長を適当に設定することによって、選択的にダイオ
キシン類をイオン化することができるため、特別な分離
法を必要としない。したがって、分析時間を従来に比べ
て大幅に短縮することができる。

【００４２】（４）ステージ６１を用いた濃縮により、
高濃度のダイオキシン類をイオン化レーザによってイオ
ン化できるので、極微量のダイオキシン類しか含まない
ダイオキシン類存在媒体中のダイオキシン類の分析又は
少量のダイオキシン類存在媒体に対する分析が可能にな
る。（５）濃縮により、高濃度のダイオキシン類をイオン化
することから、イオン化量を増加できるので分析精度を
向上することができる。

【００４３】第７実施例（図１１）第７実施例の分析システム７０は、上述した第６実施例
の分析システム６０の変形例でもある。図１１に示す分
析システム７０は、上述した図１０の分析システム６０
から開放用管路６４及び第５の開閉バルブＶ５が省か
れ、他方、ダイオキシン類存在媒体充填容器３に圧力計
７１が接続された構成を有する。

【００４４】第７実施例の分析システム７０の操作方法
は概略的には上述した第６実施例のシステム６０と同様
であり、以下に、その相違する点を中心にして、この第
７実施例のシステム７０の操作方法を説明する。先ず、
加熱炉５によってダイオキシン類存在媒体３を加熱する
のに先だって、真空ポンプ３３を起動させると共に、第
２、第４バルブＶ２、Ｖ４を開いて、充填容器４及び質
量分析計３２を含むイオン化室３１を約１０^-6torr〜約
１０^-3torrまで真空にする。次いで、加熱炉５によって
ダイオキシン類存在媒体３を約１００℃〜約２００℃に
加熱すると共に、第１バルブＶ１を開く。

【００４５】ダイオキシン類存在媒体３からガス化した
ダイオキシン類は、ボンベ２から供給されるキャリアガ
スに随伴され、キャリアガスと共に第２の管路９を通っ
てステージ６１の上に吹き付けられ、冷却・加熱装置６
２により冷却されているステージ６１に吸着されて、こ
のステージ６１で濃縮される。このダイオキシン類の抽
出及び濃縮工程では、常に、充填容器４の中の圧力が数
torr〜数１０torrに維持されるように、圧力計７１を監
視する。これにより、後に詳しく説明する理由により、
ダイオキシン類存在媒体３に含まれるダイオキシン類を
分解させることなくガス化させることができる。この抽
出及び濃縮工程が完了したら、第１、第２バルブＶ１、
Ｖ２を閉じて、次の分析工程に移行する。この分析工程
は上述した第６実施例と同様であるのでその説明を省略
する。

【００４６】第７実施例の分析システム７０を用いるこ
とによる利点は、上述した第６実施例の分析システム６
０の利点に加えて次の利点がある。すなわち、ダイオキ
シン類存在媒体３に含まれるダイオキシン類のガス化お
よび吸着材４１からの再ガス化が、後に詳しく説明する
理由により、真空加熱によってダイオキシン類の分解を
抑制することができるので、正確な定量分析が可能にな
る。

【００４７】第８実施例（図１２）図１２に示す第８実施例の分析システム８０は、図１０
の第６実施例の分析システム６０の変形例でもある。こ
の分析システム８０にあっては、第６実施例の分析シス
テム６０にアブレーションレーザ８１を付加した構成を
有し、このアブレーションレーザ８１はステージ６１に
向けてレーザ光を照射するように配置されている。アブ
レーションレーザは、当業者であれば理解できるよう
に、レーザ波長を選択することによって、固体を瞬時に
気化できるものである。このアブレーションレーザ８１
を用いることにより、ステージ６１でダイオキシン類を
濃縮するときに、冷却・加熱装置６２を用いてこのステ
ージ６１を冷却すればよく、このためだけに冷却・加熱
装置６２を使用することになる。したがって、この実施
例では、冷却・加熱装置６２は実質的に冷却装置単体と
して機能する。

【００４８】図１２に示す第８実施例の分析システム８
０の操作方法は、以下の点を除いて第６実施例の分析シ
ステム６０と同じである。すなわち、この分析システム
８０にあっては、第６実施例と同じに抽出及び濃縮工程
を行った後に、分析工程に移行し、この分析工程では、
イオン化レーザ３４に同期してアブレーションレーザ８
１をステージ６１上に濃縮しているダイオキシン類に照
射して気化させる。

【００４９】第８実施例の分析システム８０を用いるこ
とによる利点は、第６実施例の分析システムによる利点
に加えて次の利点がある。すなわち、ステージ６１上に
濃縮されたダイオキシン類は、レーザアブレーションに
よって瞬時に気化するので、アブレーションレーザ８１
とイオン化用レーザ３４とを一緒に用いることにより、
無駄なくダイオキシン類を再ガス化およびイオン化する
ことができ、極微量のダイオキシン類しか含まないダイ
オキシン類存在媒体中のダイオキシン類の分析又は少量
のダイオキシン類存在媒体に対する分析が可能になる。

【００５０】第９実施例（図１３）図１３に示す第９実施例の分析システム９０は、上述し
た第８実施例の分析システム８０の変形例でもある。図
１３に示す分析システム９０は、上述した図１２の分析
システム８０から開放用管路６４及び第５の開閉バルブ
Ｖ５が省かれ、他方、ダイオキシン類存在媒体充填容器
３に圧力計９１が接続された構成を有する。

【００５１】第９実施例の分析システム９０の操作方法
は概略的には上述した第８実施例のシステム８０と同様
であり、以下に、その相違する点を中心にして、この第
９実施例のシステム９０の操作方法を説明する。先ず、
加熱炉５によってダイオキシン類存在媒体３を加熱する
のに先だって、真空ポンプ３３を起動させると共に、第
２、第４バルブＶ２、Ｖ４を開いて、充填容器４及び質
量分析計３２を含むイオン化室３１を約１０^-6torr〜約
１０^-3torrまで真空にする。次いで、加熱炉５によって
ダイオキシン類存在媒体３を約１００℃〜約２００℃に
加熱すると共に、第１バルブＶ１を開く。

【００５２】ダイオキシン類存在媒体３からガス化した
ダイオキシン類は、ボンベ２から供給されるキャリアガ
スに随伴され、キャリアガスと共に第２の管路９を通っ
てステージ６１の上に吹き付けられ、冷却・加熱装置６
２により冷却されているステージ６１に吸着されて、こ
のステージ６１で濃縮される。このダイオキシン類の抽
出及び濃縮工程では、常に、充填容器４の中の圧力が数
torr〜数１０torrに維持されるように、圧力計９１を監
視する。これにより、後に詳しく説明するように、ダイ
オキシン類存在媒体３に含まれるダイオキシン類を分解
させることなくガス化させることができる。この抽出及
び濃縮工程が完了したら、第１、第２バルブＶ１、Ｖ２
を閉じて、次の分析工程に移行する。

【００５３】第９実施例の分析システム９０を用いるこ
とによる利点は、上述した第８実施例の分析システム８
０の利点に加えて次の利点がある。（１）ダイオキシン類存在媒体３に含まれるダイオキシ
ン類のガス化およびステージ６１からの再ガス化が、後
に詳しく説明する理由により、真空加熱によってダイオ
キシン類の分解を抑制することができるので、正確な定
量分析が可能になる。

【００５４】さて、上述した幾つかの実施例の中で、真
空加熱によるダイオキシン類の分解抑制効果を述べた
が、その根拠は以下の検討結果に基づくものである。先
ず、大気圧下での灰中ダイオキシンガス化試験より得ら
れたデータから灰の中のダイオキシンに対する低分解且
つ高ガス化率を達成し得る条件（昇温条件および圧力条
件）解析を行った。各昇温条件に対する灰中ダイオキシ
ン残存率、ダイオキシンガス化率およびダイオキシン分
解率についての試験結果をまとめたのが次の表１であ
る。

【００５５】

【表１】

【００５６】上記表１に示すデータに基づいて上記の解
析を行った。その詳細は次のとおりである。低分解昇温条件解析灰を昇温することによって起こる分解反応を一次反応と
仮定すると化学反応式は以下のように表すことができ
る。Ａ→Ｒ ……（１）ここに、Ａ：ダイオキシンであり、Ｒ：分解生成物である。

【００５７】したがって、反応速度式はダイオキシン濃
度に依存する次の式で表すことができる。 −（ｄＣ_A／ｄｔ）＝ｋ₁Ｃ_A ……（２）ここに、Ｃ_A：ダイオキシン濃度であり、ｋ₁：反応速度定数であり、ｔ：反応時間である。

【００５８】反応時間ｔ＝０におけるダイオキシン濃度
（初期濃度）をＣ_A0、ｔ＝ｔにおけるダイオキシン濃度
をＣ_Aとして上記式（２）を積分すると次式（３）が得
られる。Ｃ_A＝Ｃ_A0ｅｘｐ｛−Ａｅｘｐ（−Ｅ_a／ＲＴ）・ｔ｝ ……（３）ただし、ｋ₁＝Ａｅｘｐ（−Ｅ_a／ＲＴ）ここに、Ａ：頻度因子（定数）であり、Ｅ_a：見かけのダイオキシン分解活性化エネルギーであ
り、Ｒ：気体定数であり、Ｔ：反応温度である。

【００５９】上記式（３）を整理すると、ｌｎ（Ｃ_A／Ｃ_A0）＝−Ａ・ｔ・ｅｘｐ（−Ｅ_a／ＲＴ）……（４）であるから、 α＝Ａ・ｅｘｐ（−Ｅ_a／ＲＴ）……（５）ただし、α＝―ｌｎ（Ｃ_A／Ｃ_A0）／ｔ……（６）本試験条件からｔ＝２hrとして表１に示した試験結果を
（５）式、（６）式に代入して、Arrheniusプロットし
たのが図１４である。

【００６０】本試験条件範囲内ではほぼ直線性を示して
いることから、灰中ダイオキシンの分解に対して一次反
応を仮定することは妥当であると結論できる。Arrheniu
sプロットの結果と、表1の試験結果および上記（４）式
から昇温条件をパラメータとしてダイオキシン類低分解
温度条件解析を行った結果を図１５に示す。

【００６１】本解析の結果、昇温条件１００℃でダイオ
キシン分解率を２％以下に抑制できるものと考えられ
る。高ガス化率圧力条件解析灰中ダイオキシンの存在形態の詳細は未だに不明な点が
多い。本試験条件では分解が支配的であったが、昇温脱
離によって微量、灰中ダイオキシンのガス化が確認され
たこと、及び本試験条件である還元雰囲気（窒素雰囲
気）において、灰中ダイオキシンの分解は脱塩素化反応
であって主に灰の中に存在しているＣｕなどの触媒反応
によって引き起こされることが既に知られている。この
反応は、触媒表面に吸着したダイオキシンと触媒表面と
の表面反応によってしか起こり得ず、４００℃ではほぼ
１００％、灰中ダイオキシンが分解してしまったことか
ら、本解析では灰中ダイオキシンの吸着脱離平衡を仮定
したLangmuirモデルを用いた。

【００６２】ダイオキシン類の吸着脱離を式に表すと次
の（７）式のように表される。

【数１】ここに、Ａ：ダイオキシンであり、ｓ：吸着点であり、ｋ’：脱離速度定数であり、ｋ：吸着速度定数である。

【００６３】また、脱離速度式は次の（８）式で表され
る。ｒ_d＝ｋ’θ ……（８）ここに、ｒ_d：脱離速度であり、ｋ’：脱離速度定数であり、 θ：被覆率である。なお、被覆率とは、吸着点が吸着分子つまりダイオキシ
ンで覆われた割合であり、被覆率「１」とは吸着点の全
てが吸着分子で覆われていることを意味する。

【００６４】また、吸着速度式は次の（９）式で表され
る。ｒ_a＝ｋ・ｐ・（１−θ） ……（９）ここに、ｒ_a：吸着速度であり、ｋ：吸着速度定数であり、ｐ：吸着分子の分圧である。

【００６５】吸着脱離平衡では（８）式＝（９）式であ
ることから、次の（１０）式で表される。 θ＝１／｛（Ｋ_A／ｐ）＋１｝ ……（１０）Ｋ_A＝ｋ’／ｋ（吸着脱離平衡定数）ただし、Ｋ_Aは温度に依存する。本解析の温度条件は低分解昇温条件の解析結果から分解
率を２％以下に抑制できると考えられる１００℃とし
た。

【００６６】また、Ｋ_Aの決定には最もガス化の起こり
にくい分子種を選ぶのが適当であるので、本試験結果か
ら最もガス化率の低かった４塩素化ダイオキシン、なか
でも蒸気圧データがあり且つダイオキシンの中でも最も
毒性の高い２，３，７，８−４塩素化ダイオキシン（蒸
気圧：4.6×１０^-3Ｐａ,at１００℃）を解析の対象とし
て選択した。一方、固体に対する吸着形態は物理吸着と
化学吸着の二種類があり、約１０％が化学吸着している
と考えられている。吸着脱離が起こるのは物理吸着した
分子であるため被覆率を物理吸着の概略最大値と考えら
れる0.9として解析した。

【００６７】以上から（１０）式のＫ_Aを決定し、２，
３，７，８−４塩素化ダイオキシンの分圧をパラメータ
として圧力条件解析を行った結果を図１６に示す。本解
析の結果、灰中ダイオキシンのガス化率８０％を達成す
るためには全圧を７６０torrから数torrへ減圧すればよ
いと考えられる。以上の結果から、真空加熱によりダイ
オキシン類存在媒体からダイオキシン類を分解させるこ
となくガス化させることは可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のダイオキシン類分析方法の操作の一例を
示すフロー

【図２】本発明のダイオキシン類抽出方法を実現する装
置の一例を示す構成図。

【図３】図２の装置を用いたダイオキシン類抽出操作の
フロー。

【図４】本発明のダイオキシン類抽出方法を実現する装
置の他の例を示す構成図。

【図５】図４の装置を用いたダイオキシン類抽出操作の
フロー。

【図６】本発明にかかるダイオキシン類抽出および定量
分析のためのシステムの実施例の全体構成図。

【図７】超音波ノズルを通過させて過冷却状態にしたダ
イオキシン類をイオン化用レーザによってイオン化させ
たときの吸収スペクトル。

【図８】本発明にかかるダイオキシン類抽出および定量
分析のためのシステムの他の実施例の全体構成図。

【図９】本発明にかかるダイオキシン類抽出および定量
分析のためのシステムの他の実施例の全体構成図。

【図１０】本発明にかかるダイオキシン類抽出および定
量分析のためのシステムの他の実施例の全体構成図。

【図１１】本発明にかかるダイオキシン類抽出および定
量分析のためのシステムの他の実施例の全体構成図。

【図１２】本発明にかかるダイオキシン類抽出および定
量分析のためのシステムの他の実施例の全体構成図。

【図１３】本発明にかかるダイオキシン類抽出および定
量分析のためのシステムの他の実施例の全体構成図。

【図１４】灰中のダイオキシン類の分解が一次反応と仮
定することのできる根拠を示すプロット図。

【図１５】ダイオキシン類低分解温度条件解析結果を示
す図。

【図１６】圧力条件解析結果を示す図。

【符号の説明】

２キャリアガスボンベ３ダイオキシン類存在媒体４ダイオキシン類存在媒体を充填するための容器５ダイオキシン類存在媒体を加熱するための炉６溶剤７溶剤を収容したダイオキシン類吸収ビン２１ダイオキシン類捕集ビン２３寒剤２４真空ポンプ３１イオン化室３２質量分析計３３真空ポンプ３４イオン化レーザ３７超音速ノズル４１吸着材４２吸着材を収容するための容器４３吸着材を冷却又は加熱するための冷却・加熱装
置５３真空ポンプ８１アブレーションレーザ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイオキシン類存在媒体に含まれるダイ
オキシン類を定量化するために、ダイオキシン類存在媒
体からダイオキシン類を抽出する方法であって、ダイオキシン類存在媒体を容器に充填する工程と、前記容器に充填されたダイオキシン類存在媒体を加熱し
て該ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類をガス
化させる工程と、前記容器にキャリアガスを通過させて該キャリアガスに
前記ダイオキシン類のガスを随伴させる工程と、該キャリアガスに随伴された前記ダイオキシン類を溶媒
に溶かす工程とを有する抽出方法。
【請求項２】ダイオキシン類存在媒体に含まれるダイ
オキシン類を定量化するために、ダイオキシン類存在媒
体からダイオキシン類を抽出する方法であって、ダイオキシン類存在媒体を容器に充填する工程と、前記容器に充填されたダイオキシン類存在媒体を加熱し
て該ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類をガス
化させる工程と、前記容器にキャリアガスを通過させて該キャリアガスに
前記ダイオキシン類のガスを随伴させる工程と、該キャリアガスに随伴された前記ダイオキシン類を、冷
却した捕集ビンの中で凝結させる工程とを有する抽出方
法。
【請求項３】前記ダイオキシン類をガス化させる工程
が、真空状態で行われる、請求項１又は請求項２に記載
の抽出方法。
【請求項４】ダイオキシン類存在媒体からダイオキシ
ン類を抽出して、該ダイオキシン類を定量分析する方法
であって、ダイオキシン類存在媒体を容器に充填する工程と、前記容器に充填されたダイオキシン類存在媒体を加熱し
て該ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類をガス
化させる工程と、前記容器にキャリアガスを通過させて該キャリアガスに
前記ダイオキシン類のガスを随伴させる工程と、該ダイオキシン類を随伴したキャリアガスを過冷却させ
る工程と、該過冷却したダイオキシン類にイオン化レーザを照射し
て該ダイオキシン類をイオン化させる工程と、該イオン化したダイオキシン類を定量する工程とを有す
る定量分析方法。
【請求項５】ダイオキシン類存在媒体を加熱して該ダ
イオキシン類存在媒体からダイオキシン類をガス化させ
る工程が真空状態で行われる、請求項４に記載の定量分
析方法。
【請求項６】前記ダイオキシン類を随伴したキャリア
ガスを過冷却させる工程が、該ダイオキシン類を随伴し
たキャリアガスを超音速ノズルから噴射させることによ
り行われる、請求項４又は５に記載の定量方法。
【請求項７】ダイオキシン類存在媒体からダイオキシ
ン類を抽出して、該ダイオキシン類を定量分析する方法
であって、ダイオキシン類存在媒体を第１の容器に充填する工程
と、前記第１の容器に充填されたダイオキシン類存在媒体を
加熱して該ダイオキシン類存在媒体から前記ダイオキシ
ン類をガス化させる工程と、前記第１の容器にキャリアガスを通過させて前記ガス化
したダイオキシン類をキャリアガスに随伴させる工程
と、該ダイオキシン類を随伴したキャリアガスを、冷却した
吸着材を収容した第２の容器を通過させて、該吸着材に
前記ダイオキシン類を捕獲させる工程と、前記吸着材を加熱して、該吸着材に吸着されているダイ
オキシン類をガス化させる工程と、該吸着材から脱離してガス化したダイオキシン類を過冷
却させる工程と、該過冷却したダイオキシン類にイオン化レーザ光を照射
して該ダイオキシン類をイオン化させる工程と、該イオン化したダイオキシン類を定量する工程とを有す
る定量分析方法。
【請求項８】前記吸着材から脱離してガス化したダイ
オキシン類を過冷却させる工程が、前記吸着材から脱離
してガス化したダイオキシン類をキャリアガスに随伴さ
せ、該ダイオキシン類を随伴したキャリアガスを超音速
ノズルを通過させることによって行われる、請求項７に
記載の定量分析方法。
【請求項９】ダイオキシン類存在媒体からダイオキシ
ン類を抽出して、該ダイオキシン類を定量分析する方法
であって、ダイオキシン類存在媒体を第１の容器に充填する工程
と、前記第１の容器に充填されたダイオキシン類存在媒体を
加熱して該ダイオキシン類存在媒体から前記ダイオキシ
ン類をガス化させる工程と、前記第１の容器にキャリアガスを通過させて前記ガス化
したダイオキシン類をキャリアガスに随伴させる工程
と、該ダイオキシン類を随伴したキャリアガスをイオン化室
の中の冷却した吸着材で捕獲する工程と、該吸着材を加熱して該吸着材からダイオキシン類をガス
化する工程と、該吸着材から脱離してガス化したダイオキシン類を過冷
却させる工程と、該過冷却したダイオキシン類にイオン化レーザ光を照射
して該ダイオキシン類をイオン化させる工程と、該イオン化したダイオキシン類を定量する工程とを有す
る定量分析方法。
【請求項１０】前記吸着材から脱離してガス化したダ
イオキシン類を過冷却させる工程が、前記吸着材から脱
離してガス化したダイオキシン類に、超音速ノズルから
噴射した過冷却状態の不活性ガスを当てることにより行
われる、請求項９に記載の定量分析方法。
【請求項１１】該吸着材を加熱して該吸着材からダイ
オキシン類をガス化する工程が、アブレーションレーザ
を照射しながら行われる、請求項９又は１０に記載の定
量分析方法。
【請求項１２】前記ダイオキシン類存在媒体を加熱し
て該ダイオキシン類存在媒体からダイオキシン類をガス
化させる工程および前記吸着材を加熱して、該吸着材に
吸着されているダイオキシン類をガス化させる工程が、
共に、真空状態で行われる、請求項７〜１１のいずれか
一項に記載の定量分析方法。
【請求項１３】ガス化したダイオキシン類をイオン化
室に導き、該イオン化室の中でダイオキシン類ガスにレ
ーザ光を照射することにより選択的にイオン化させてこ
れを定量分析するダイオキシン類定量分析システムであ
って、キャリアガス源と、ダイオキシン類存在媒体を収容するための容器と、該容器に隣接して配置され、該容器の中のダイオキシン
類存在媒体を加熱するための加熱手段と、前記キャリアガス源から前記容器を通って前記イオン化
室に通じる管路手段とを備え、前記容器の中のダイオキシン類存在媒体を前記加熱手段
によって加熱してダイオキシン類をガス化させ、このガ
ス化したダイオキシン類を前記キャリアガス源から供給
されるキャリアガスに随伴させて、前記イオン化室に導
入することを特徴とするダイオキシン類定量分析システ
ム。
【請求項１４】前記キャリアガスに随伴されたダイオ
キシン類ガスを濃縮するための濃縮手段が前記管路手段
に介装されている、請求項１３に記載のダイオキシン類
定量分析システム。
【請求項１５】前記濃縮手段が、前記管路手段に介装
された第２の容器の中に収容された吸着材で構成され、
更に、前記第２の容器に隣接して配置され、該第２の容器の中
の吸着材を選択的に加熱又は冷却させるための加熱冷却
手段を含む、請求項１３又は１４のいずれか一項に記載
のダイオキシン類定量分析システム。
【請求項１６】前記管路手段の下流端に超音波ノズル
を備え、該超音波ノズルを介して前記イオン化室の中に
キャリアガス随伴ダイオキシン類ガスが導入される、請
求項１３〜１５のいずれか一項に記載のダイオキシン類
定量分析システム。
【請求項１７】前記イオン化室に配置され、前記管路
手段を通じて前記イオン化室の中に導入されたキャリア
ガス随伴ダイオキシン類ガスを吸着するための吸着材
と、不活性ガス源に連結されて該不活性ガス源から供給され
た不活性ガスを前記イオン化室の中の前記吸着材に向け
て放出する超音波ノズルとを有し、前記レーザ光が前記吸着材に向けて照射されることを特
徴とする、請求項１３に記載のダイオキシン類定量分析
システム。
【請求項１８】前記吸着材に向けてアブレーションレ
ーザ光を照射するアブレーションレーザを更に含む、請
求項１７に記載のダイオキシン類定量分析システム。
【請求項１９】前記加熱手段によって前記容器の中の
ダイオキシン類存在媒体を加熱するときに、前記容器の
中を真空状態にするための真空ポンプ手段を含む、請求
項１３〜１８のいずれか一項に記載のダイオキシン類定
量分析システム。