JP2000249633A - ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法 - Google Patents

ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法

Info

Publication number
JP2000249633A
JP2000249633A JP11050990A JP5099099A JP2000249633A JP 2000249633 A JP2000249633 A JP 2000249633A JP 11050990 A JP11050990 A JP 11050990A JP 5099099 A JP5099099 A JP 5099099A JP 2000249633 A JP2000249633 A JP 2000249633A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solvent
concentration
polycyclic aromatic
aromatic hydrocarbons
extraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11050990A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiko Shibata
慶子 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP11050990A priority Critical patent/JP2000249633A/ja
Publication of JP2000249633A publication Critical patent/JP2000249633A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼル粒子中の微量成分である多環芳香
族炭化水素の回収率を大幅に向上させることができる新
規な多環芳香族炭化水素の分析前処理方法の提供。 【解決手段】 ディーゼル粒子中から有機可溶性成分を
溶媒で抽出する抽出工程において使用する溶媒としてジ
クロロメタンを用いると共に、上記濃縮工程で抽出液の
湯浴温度を55℃を越えないようにしながら濃縮し、こ
の濃縮工程で得られた濃縮物をアセトニトリル溶媒に溶
解させるに際して超音波振動を与えながら溶解させる。
これによって、ディーゼル粒子中の極微量成分である多
環芳香族炭化水素の回収率を大幅に向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンから排出されるディーゼル粒子中に含まれている多環
芳香族炭化水素を分析する際に必要となる分析前処理方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、燃料や潤滑油の未燃成分である
ディーゼル粒子は、有機溶媒に溶解する有機可溶性成分
と、有機溶媒には溶解しない不溶性成分(硫酸塩,硝酸
塩,元素状炭素,金属等)が複雑に混合した集合体であ
り、その組成については、使用する燃料や潤滑油及びエ
ンジンの種類や燃焼条件等といった様々な影響を強く受
けることが知られている。
【0003】また、このディーゼル粒子に含まれる有機
可溶性成分中には、非常に微量であるが変異原性や発ガ
ン性を有する多環芳香族炭化水素が10数種類含まれて
いることが知られており、環境問題改善のためには、N
X 等の周知な有害物質に加えてこの多環芳香族炭化水
素の含有量や成分を正確に把握することが極めて重要な
課題となってきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この多環芳
香族炭化水素の成分分析は、高速液体クロマトグラフィ
等の多成分分析装置を使用して行うこととなるが、その
分析の前提としてディーゼル粒子中からこの多環芳香族
炭化水素を効率的に分離・抽出した後、分析感度向上の
ための濃縮、溶解等といった一連の前処理工程が必要と
なってくる。例えば、文献等で従来から採用されている
分析前処理方法としては、ソックスレ抽出→グデルナ・
ダニッシュ濃縮→溶媒置換という工程が知られている。
【0005】しかしながら、このような従来の分析前処
理工程においては、試料を容器から容器への移し替える
際の残留や溶媒に対する不完全溶解等の要因によって回
収されるべく多環芳香族炭化水素が少しづつ減少してし
まい、その結果、元来ディーゼル粒子中に含まれている
多環芳香族炭化水素を100%回収することが不可能で
あり、多環芳香族炭化水素の含有量や成分を正確に把握
することが困難であった。
【0006】そのため、予め、あるいはこの分析前処理
工程と並行させて、現在市販されているディーゼル粒子
標準物質(NIST製SRM−1650)を用いて分析
前処理工程を含んだ全体工程での標準物質の平均回収率
を求めた後、回収率100%として補正係数の算出を行
っているが、このように市販されている標準物質を用い
た実験においても回収率が50%以下と低い上に、実験
毎にこの数値が変わってしまい、実験再現性が低いとい
った問題がある。
【0007】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その主な目的
は、分析前処理工程における多環芳香族炭化水素の回収
率を大幅に向上させることができる新規なディーゼル粒
子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法を提供する
ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述した従来のディーゼ
ル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法におい
て、多環芳香族炭化水素の回収率を低下させる大きな要
因として本発明者らが鋭意その原因を追究した結果、濃
縮工程において多環芳香族炭化水素の一部が溶媒と共に
揮発してしまうこと、及び溶解工程において乾固した濃
縮物が溶媒に完全に溶解しないことに大きな原因がある
ことが判明した。
【0009】そこで、本発明はこの課題を解決するため
に案出されたものであり、その第一の発明は、ディーゼ
ル粒子中から有機可溶性成分を溶媒で抽出する抽出工程
と、この抽出工程で得られた抽出液を湯浴して濃縮させ
る濃縮工程と、この濃縮工程で得られた濃縮物をアセト
ニトリル溶媒に溶解させる溶解工程とからなるディーゼ
ル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法におい
て、上記抽出工程で使用する溶媒としてジクロロメタン
を用いると共に、上記濃縮工程で抽出液の湯浴温度を5
5℃を越えないようにして濃縮するようにしたものであ
る。これによって、濃縮工程における多環芳香族炭化水
素の揮発損失が抑制され、濃縮工程でのその回収率を向
上することができる。
【0010】また、第二の発明は、上記溶解工程で濃縮
物をアセトニトリル溶媒に溶解させるに際して超音波振
動を与えながら溶解させるようにしたものであり、これ
によって、アセトニトリル溶媒への濃縮物の溶解性が向
上し、溶解段階でのその回収率を向上することができ
る。
【0011】さらに、第三の発明は、上記第一の発明と
第二の発明を組み合わせたものであり、上記抽出工程で
使用する溶媒としてジクロロメタンを用いると共に上記
濃縮工程での抽出液の湯浴温度を55℃を越えないよう
にして濃縮し、かつ上記溶解工程で濃縮物をアセトルニ
トリル溶媒に溶解させるに際して超音波振動を与えなが
ら溶解させるようにしたものである。これによって、さ
らに多環芳香族炭化水素の回収率を向上することができ
る。。
【0012】また、第四の発明は、上記抽出工程とし
て、ソックスレ抽出法又は超音波抽出法を用いると共
に、上記濃縮工程としてクデルナ・ダニッシュ法又はロ
ータリーエバポレータ法のいずれかを用いた物であり、
これらの方法を使用することにより、上記発明方法をよ
り具体的かつ確実に実施することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
【0014】本発明に係るディーゼル粒子中の多環芳香
族炭化水素の分析前処理方法は、ディーゼル粒子中か
ら有機可溶性成分を溶媒で抽出する抽出工程と、この
抽出工程で得られた抽出液を湯浴して濃縮させる濃縮工
程と、この濃縮工程で得られた濃縮物をアセトニトリ
ル溶媒に溶解させる溶解工程といった3つの工程からな
っており、特に、濃縮工程と溶解工程に改良を施す
ことで多環芳香族炭化水素の回収率の向上を図るように
したものである。
【0015】抽出工程 先ず、予めディーゼル排ガス中のディーゼル粒子を捕集
したフィルタを、適量のジクロロメタン(沸点:40
℃)を溶媒とするソックスレ抽出器に入れ、このジクロ
ロメタンをソックスレ抽出器内で数時間(8時間以上)
蒸留循環させてディーゼル粒子中の有機可溶性成分を溶
媒中に十分に抽出・分離する。尚、この抽出工程におい
ては、このようなソックスレ抽出法の他に、超音波によ
って有機可溶性成分を分離して採取するいわゆる超音波
抽出法を用いても良い。そして、この超音波抽出法を用
いた場合、ソックスレ抽出法に比べて抽出液が回収し難
い、作業時に異物が入りやすい等の欠点があるが、抽出
時間が短く操作が簡単であるといった長所を有する。ま
た、使用する溶媒としては、ジクロロメタンの他にベン
ゼン・エタノール,酢酸エチル,トルエン等を用いるこ
とができる。
【0016】濃縮工程 次に、この抽出液を図2に示すようなクデルナ・ダニッ
シュ濃縮器(JIS−K−0093)に移し替え、適量
の窒素を吹き込みながら、湯浴して数ml程度になるま
でゆっくりと濃縮して乾固する。この時、湯浴温度は常
に55℃を越えないように温度センサによって制御しな
がら行うことが重量である。すなわち、この湯浴温度を
従来のように60℃にして濃縮を行うと、多環芳香族炭
化水素が溶媒と共に揮発喪失してしまう上に、次工程の
溶解工程で乾固後の有機可溶性成分がアセトニトリルに
溶解し難くなり、その回収率が減少してしまうからであ
る。これによって、多環芳香族炭化水素が溶媒と共に揮
発喪失してしまうことがなくなり、濃縮工程における回
収率の低下を防止することができる。尚、この濃縮工程
においては、このようなクデルナ・ダニッシュ濃縮法の
他に、抽出液を減圧下で容器を回転させながら溶媒の沸
点付近の温度で湯浴し溶媒を蒸発させて濃縮する、いわ
ゆるロータリエバポレータ法を採用しても良い。そし
て、このロータリエバポレータ法を採用した場合、作業
時に異物が混入しやすい、濃縮成分の取り扱いが多少困
難となる等といった欠点があるが、濃縮時間が短い、大
量濃縮が可能となるといった長所を有する。また、この
湯浴温度は、抽出溶媒としてジクロロメタンを用いた場
合にのみ適用する。その理由は、ジクロロメタン以外の
溶媒は、その沸点がそれぞれ異なり、各溶媒によって蒸
発に適した温度が変わるためである。
【0017】溶解工程 次に、この濃縮工程で得られた乾固後の濃縮物(有機可
溶性成分)を一定量の高速液体クロマトグラフィ用のア
セトニトリル溶媒で溶解した後、図1に示すようにクデ
ルナ・ダニッシュ濃縮器の遠沈管の真ん中より下の部分
を超音波を発生する水浴容器に浸漬させながら、2〜3
分間程度、超音波(2万Hz以上)振動を与える。これ
によって単にアセトニトリル溶媒を混ぜ合わせただけで
は溶解しきれなかった乾固後の濃縮物が超音波振動によ
り細かく振動されるため、短時間で略完全にアセトニト
リル溶媒に溶解することになる。
【0018】すなわち、このような本発明方法によれ
ば、上述したように、濃縮工程において、多環芳香族炭
化水素が溶媒と共に揮発喪失してしまうことがなくな
り、しかも、溶解工程において超音波により、アセトニ
トリル溶媒中に完全に溶解して不完全溶解がなくなるた
め、濃縮工程及び溶解工程における多環芳香族炭化水素
の回収率を大きく向上させることができる。
【0019】この結果、高速液体クロマトグラフィ等の
多成分分析装置における成分分析精度が大幅に向上し、
ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の成分及び含有
量を正確に把握することができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明方法の具体的実施例を説明す
る。
【0021】(実施例)先ず、図1に示すように、ディ
ーゼル排ガス中のディーゼル粒子をφ70mmのテフロ
ンコーティングフィルタ上に捕集した後、これを温度2
5℃、湿度50%RHの恒温室に少なくとも2時間以上
入れてからそのディーゼル粒子の重量を秤量し、1mg
のディーゼル粒子を収集した。次に、このフィルタを適
当な大きさに丸めてニッケルワイヤでほどけないように
縛り、これをソックスレ抽出器内に入れた後、ジクロロ
メタン30mlを溶媒として用いて8時間蒸留循環させ
てディーゼル粒子中の有機可溶性成分を溶媒中に抽出・
分離した。次に、この抽出液を図2に示すようなクデル
ナ・ダニッシュ濃縮器1に入れ、窒素ガス500ml/
min気流下で濃縮速度を抑え、湯浴槽2内の湯浴温度
が常に55℃を越えないようにその湯温を温度センサー
3で分析し温度コントローラ4でマントルヒータ5を制
御しながら、この抽出液が約0.5ml程度になるまで
加熱を継続し、その後加熱を停止して乾固するまで窒素
ガスのみで約1.5時間程度ゆっくり濃縮させた。その
後、この濃縮物を別の容器に移し替え、約0.5mlの
高速液体クロマトグラフィ(HPLC)用のアセトルニ
トリル溶媒(CH3 CN)を加えた後、アルミホイルを
蓋代わりに用いて超音波を発生する水浴容器に浸漬させ
ながら2〜3分程度超音波による振動を与えて濃縮物を
完全に溶解した。
【0022】そして、このようにして得られた試料を1
mlバイアルへの容器に入れ替えてからHPLC/蛍光
検出器によって成分分析し、多環芳香族炭化水素のうち
ベンズ(a)ピレンの(B(a)P)の濃度(ng/ m
gPM)及び回収率を、そのピーク面積からある濃度の
標準物質との面積比較によって計算し、その結果を表1
に示す。
【0023】
【表1】
【0024】(比較例)上記実施例と同様にディーゼル
排ガス中から捕集されたディーゼル粒子を用いて従来法
により、すなわち、濃縮工程における湯浴温度を60
℃、溶解工程における超音波溶解処理を行わない他は、
実施例と同様な方法によってベンズ(a)ピレンの(B
(a)P)の回収量(ng/ gPM)及び回収率(%)
を計算し、その結果を表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】この結果、表2に示すように従来法による
B(a)Pの平均回収量は618ng/ mgPMであ
り、平均回収率は44.2%といずれも低い数値であっ
た。しかも、各試料間における標準偏差は最大で18.
3%(試験No3とNo5)もあり、試験間によるばら
つきが大きいものであった。
【0027】これに対し、本発明方法の場合は、表1に
示すように(B(a)P)の回収率がいずれも50%を
大きく越え、その平均回収率は比較例を10%以上上回
る優れた結果が得られた。しかも、標準偏差もわずか
2.73%であり、試験間におけるばらつきも極めて小
さいものであった。
【0028】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ディーゼ
ル粒子中の極微量成分である多環芳香族炭化水素の回収
率を大幅に向上させることができるため、高速液体クロ
マトグラフィ等の多成分分析装置における成分分析精度
を大幅に向上することができる。
【0029】また、前処理工程毎のばらつきも極めて小
さいため、信頼性の高い分析を行うことができる等とい
った優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施の一形態を示す工程図であ
る。
【図2】本発明方法で使用するクデルナ・ダニッシュ濃
縮器の構成及びその作用を示す全体図である。
【符号の説明】
1 クデルナ・ダニッシュ濃縮器 2 湯浴槽 3 温度センサー 4 温度コントローラ 5 マントルヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 31/00 G01N 1/28 X

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼル粒子中から有機可溶性成分を
    溶媒で抽出する抽出工程と、この抽出工程で得られた抽
    出液を湯浴して濃縮させる濃縮工程と、この濃縮工程で
    得られた濃縮物をアセトニトリル溶媒に溶解させる溶解
    工程とからなるディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素
    の分析前処理方法において、上記抽出工程で使用する溶
    媒としてジクロロメタンを用いると共に、上記濃縮工程
    で抽出液の湯浴温度を55℃を越えないようにして濃縮
    することを特徴とするディーゼル粒子中の多環芳香族炭
    化水素の分析前処理方法。
  2. 【請求項2】 ディーゼル粒子中から有機可溶性成分を
    溶媒で抽出する抽出工程と、この抽出工程で得られた抽
    出液を湯浴して濃縮させる濃縮工程と、この濃縮工程で
    得られた濃縮物をアセトニトリル溶媒に溶解させる溶解
    工程とからなるディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素
    の分析前処理方法において、上記溶解工程で濃縮物をア
    セトニトリル溶媒に溶解させるに際して超音波振動を与
    えながら溶解させるようにしたことを特徴とするディー
    ゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法。
  3. 【請求項3】 ディーゼル粒子中から有機可溶性成分を
    溶媒で抽出する抽出工程と、この抽出工程で得られた抽
    出液を湯浴して濃縮させる濃縮工程と、この濃縮工程で
    得られた濃縮物をアセトニトリル溶媒に溶解させる溶解
    工程とからなるディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素
    の分析前処理方法において、上記抽出工程で使用する溶
    媒としてジクロロメタンを用いると共に上記濃縮工程で
    の抽出液の湯浴温度を55℃を越えないようにして濃縮
    し、かつ上記溶解工程で濃縮物をアセトルニトリル溶媒
    に溶解させるに際して超音波振動を与えながら溶解させ
    るようにしたことを特徴とするディーゼル粒子中の多環
    芳香族炭化水素の分析前処理方法。
  4. 【請求項4】 上記抽出工程としてソックスレ抽出法又
    は超音波抽出法を用いると共に、上記濃縮工程としてク
    デルナ・ダニッシュ濃縮法又はロータリーエバポレータ
    濃縮法のいずれかを用いたことを特徴とする請求項1〜
    3のいずれかに記載のディーゼル粒子中の多環芳香族炭
    化水素の分析前処理方法。
JP11050990A 1999-02-26 1999-02-26 ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法 Pending JP2000249633A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11050990A JP2000249633A (ja) 1999-02-26 1999-02-26 ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11050990A JP2000249633A (ja) 1999-02-26 1999-02-26 ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000249633A true JP2000249633A (ja) 2000-09-14

Family

ID=12874243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11050990A Pending JP2000249633A (ja) 1999-02-26 1999-02-26 ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000249633A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005093407A1 (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Isuzu Motors Limited 多環芳香族炭化水素分析のための分析前処理方法及び装置
JP2006126111A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Horiba Ltd 成分分析用液体試料の作成方法
CN101900646A (zh) * 2010-07-27 2010-12-01 北京师范大学 基于电纺纳米纤维膜的水中微量多环芳烃快速采样器
CN106076296A (zh) * 2016-05-31 2016-11-09 江西中医药大学 基于聚多巴胺修饰的泡沫镍吸附剂及其制备方法和应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005093407A1 (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Isuzu Motors Limited 多環芳香族炭化水素分析のための分析前処理方法及び装置
US7628922B2 (en) 2004-03-26 2009-12-08 Isuzu Motors Limited Preanalysis treatment method and apparatus for analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons
JP2006126111A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Horiba Ltd 成分分析用液体試料の作成方法
CN101900646A (zh) * 2010-07-27 2010-12-01 北京师范大学 基于电纺纳米纤维膜的水中微量多环芳烃快速采样器
CN106076296A (zh) * 2016-05-31 2016-11-09 江西中医药大学 基于聚多巴胺修饰的泡沫镍吸附剂及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Broadbent Organic matter
Sturgeon et al. Pre-concentration of trace metals from sea-water for determination by graphite-furnace atomic-absorption spectrometry
Xia et al. Hollow fiber liquid phase microextraction combined with electrothermal vaporization ICP-MS for the speciation of inorganic selenium in natural waters
Thompson et al. Quantitative metabolic profiling of urinary organic acids by gas chromatography-mass spectrometry. Comparison of isolation methods
CN106053619B (zh) 一种高通量测定卷烟主流烟气粒相物中挥发、半挥发成分的分析方法
Turrio-Baldassarri et al. Evaluation of the efficiency of extraction of PAHs from diesel particulate matter with pressurized solvents
Goerges et al. Improved diffusion technique for 15N: 14N analysis of ammonium and nitrate from aqueous samples by stable isotope spectrometry
JP2000249633A (ja) ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法
Yuan et al. Preconcentration and determination of tin in water samples by using cloud point extraction and graphite furnace atomic absorption spectrometry
JP4403745B2 (ja) ディーゼル粒子中のニトロ多環芳香族炭化水素の分析装置と分析方法
CN101738376A (zh) 钢铁中砷元素的石墨炉原子吸收光谱测定方法
CN108445116B (zh) 一种生物体液样品中游离催产素前处理方法
WO2005093407A1 (ja) 多環芳香族炭化水素分析のための分析前処理方法及び装置
US4377641A (en) Method and apparatus for the continuous extraction of ingredients from samples
CN113917078B (zh) 基于沸石咪唑酯骨架结构材料复合六方氮化硼预测沉积物中硝基多环芳烃生物有效性的方法
CN115201365A (zh) 烟草特有亚硝胺的检测方法
Shimizu et al. Determination of cobalt in natural waters by graphite furnace atomic absorption spectrometry after micro solvent extraction with Capriquat
CN107894473B (zh) 一种检测半夏中乌头酸含量的hplc方法
Shijo et al. Determination of bismuth in sea-water by electrothermal atomic absorption spectrometry after liquid–liquid extraction and micro-volume back-extraction
Bergeron et al. Evaluation of a molecular recognition ligand for performing the extraction of palladium, platinum and rhodium from ion-charged solutions and its application to geochemical exploration techniques using electrothermal atomic absorption spectrometry
JP3804327B2 (ja) ディーゼル粒子中の多環芳香族炭化水素の分析前処理方法
Breuer Solvents and techniques for the extraction of polynuclear aromatic hydrocarbons from filter samples of diesel exhaust
dos Santos Silva et al. Sensitive determination of trace molybdenum in natural waters using dispersive liquid–liquid microextraction and electrothermal atomic absorption spectrometry
JP2004257920A (ja) 鋼中析出物中炭素の定量分析方法
CN114660197B (zh) 一种测定哺乳动物器官中液晶单体类化合物的检测方法