JP2001305056A - Measurement method for trace metal carbonyl compound - Google Patents

Measurement method for trace metal carbonyl compound

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JP2001305056A
JP2001305056A JP2000120615A JP2000120615A JP2001305056A JP 2001305056 A JP2001305056 A JP 2001305056A JP 2000120615 A JP2000120615 A JP 2000120615A JP 2000120615 A JP2000120615 A JP 2000120615A JP 2001305056 A JP2001305056 A JP 2001305056A
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metal carbonyl
gas
carbonyl compound
measuring
solution
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Chisato Tsukahara
千幸人 塚原
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measurement method for a trace metal carbonyl compound. SOLUTION: In this measurement method for measuring a trace metal carbonyl compound in gas, the gas is adsorbed with a cold alcohol solution adsorbent 15 after dust is removed by means of a filter means 13, concentrated nitric acid is added into the adsorbent 15 for determining the volume, and measurement of the trace metal carbonyl compound in the emission gas is carried out by measuring a concentration of tetra carbonyl cobalt by atomic absorption spectrometry or plasma emission spectrochemical analysis.

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、微量金属カルボニ
ル化合物の測定方法に関し、特にボイラ等の燃焼装置か
ら排出される有害物質の管理分析と公害防止設備の性能
評価に適用される、燃焼排ガス中の微量金属カルボニル
化合物の測定に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring trace metal carbonyl compounds, and more particularly to a method for controlling the analysis of harmful substances discharged from a combustion device such as a boiler and evaluating the performance of pollution control equipment. The determination of trace metal carbonyl compounds.

【0002】[0002]

【背景の技術】昭和30年代の我国では、高度成長に伴
ない電力確保のために、石油、石炭、LNG、重質油等
を燃料とするボイラが多く建設された。現在、他の開発
途上国においても、日本に遅れてはいるものの同様な状
況であり、ボイラ等の燃焼装置から排出される排ガスに
よる大気汚染問題は今や地球環境上深刻なものとなって
いる。
BACKGROUND ART In Japan in the 1950's, many boilers using fuel such as petroleum, coal, LNG, and heavy oil were constructed in order to secure electric power accompanying rapid growth. At present, the situation is similar in other developing countries, though behind Japan, and the problem of air pollution caused by exhaust gas discharged from combustion equipment such as boilers is now serious in the global environment.

【0003】こうしたことから、WHO(世界保健機
構)やACGIH(米国産業衛生専門家会議)などの機
関により、有害物質としての規制物質の種類増加と排出
濃度規制が年々厳しくなるとともに、有害物質の測定技
術も超微量化が求められている。一般に知られている有
害物質として、例えばSOx 、NOx 、CO、CO2
の他に多くの有害化合物(234種類以上)があり、そ
の内で金属とカルボニル(CO)とからなる化合物の総
称として金属カルボニル化合物がある。
[0003] For these reasons, organizations such as the WHO (World Health Organization) and ACGIH (American Association for Occupational Health) have increased the types of regulated substances as harmful substances and strictly regulated their emission concentrations year by year. Ultra-minimal measurement technology is also required. As harmful substances are generally known, for example SOx, NOx, CO, in addition to a number of harmful compounds such as CO 2 (234 or more) may, as a general term of compounds consisting a metal and carbonyl (CO) within the There are metal carbonyl compounds.

【0004】これは、燃料の中に金属を含む場合、燃焼
或いは高温・高圧下の環境で発生するといわれている。
例えば、燃料の中にコバルト(Co)や鉄(Fe)を含
有する場合、テトラカルボニルコバルト{[Co(C
O)4 2 }とペンタカルボニル鉄{Fe(CO)5
をそれぞれ発生することになる。また、高温・高圧の条
件を用いるような石炭のガス化によって発生したガス中
にも、常に少量含まれている。
[0004] It is said that when a fuel contains a metal, it is generated in a combustion or high temperature and high pressure environment.
For example, when cobalt (Co) or iron (Fe) is contained in the fuel, tetracarbonyl cobalt {[Co (C
O) 4 ] 2 } and iron pentacarbonyl {Fe (CO) 5 }
Respectively. Also, a small amount is always contained in gas generated by gasification of coal using high-temperature and high-pressure conditions.

【0005】このような金属カルボニル化合物の性質や
毒性を説明すると、テトラカルボニルコバルトは、元々
エチレン列炭化水素と一酸化炭素及び水素との反応によ
るアルデヒドの合成に用いられる触媒で年間4000ト
ン近く生産されている。低温では、淡黄色結晶で不愉快
な臭気がある。蒸気は、深黄色である。融点は−26.2
℃、沸点は約10℃である。発癌性であり、毒性は気
道、刺激、心筋障害、甲状腺障害等がある。ACGIH
(米国産業衛生専門家会議)での許容濃度のTWA(時
間加重平均)は、Coとして0.1mg/m3 である。
To explain the nature and toxicity of such metal carbonyl compounds, tetracarbonylcobalt is a catalyst originally used for the reaction of ethylene series hydrocarbons with carbon monoxide and hydrogen to produce nearly 4,000 tons per year. Have been. At low temperatures, pale yellow crystals with an unpleasant odor. The vapor is deep yellow. Melting point -26.2
° C, the boiling point is about 10 ° C. It is carcinogenic and its toxicity includes respiratory tract, irritation, myocardial disorders, thyroid disorders, etc. ACGIH
The TWA (time weighted average) of the allowable concentration at the (American Industrial Hygiene Experts Council) is 0.1 mg / m 3 as Co.

【0006】ペンタカルボニル鉄は、ヒドロキノンの合
成用触媒として用いられてきた。常温では黄色の油状液
体で、融点は−20℃、沸点は約102.5℃である。暗
所では安定であるが、光を当てるとCOを発生して分解
する。可燃性があり、空気中で容易に発火する。ACG
IH(米国産業衛生専門家会議)での許容濃度のTWA
(時間加重平均)は、Feとして1mg/m3 である。
[0006] Iron pentacarbonyl has been used as a catalyst for the synthesis of hydroquinone. At room temperature, it is a yellow oily liquid with a melting point of -20 ° C and a boiling point of about 102.5 ° C. It is stable in the dark but emits CO when exposed to light to decompose. It is flammable and ignites easily in air. ACG
TWA at acceptable concentrations at the IH
(Time-weighted average) is 1 mg / m 3 as Fe.

【0007】しかしながら、このように触媒として用い
られる装置からの大気漏洩や燃焼により発生した有害物
質のテトラカルボニルコバルトとペンタカルボニル鉄の
排ガスや作業環境中濃度を測定する技術は、現状皆無で
ある。
However, there is no technique for measuring the concentration of tetracarbonylcobalt and pentacarbonyliron in the exhaust gas and working environment of harmful substances generated by air leakage or combustion from a device used as a catalyst as described above.

【0008】なお、従来においての測定は、便宜的に飛
来するダストや粉塵をダストサンプラーで捕集してその
ダスト、粉塵中のコバルト(Co),鉄(Fe)等の金
属量を分析し、その値を換算して金属カルボニル化合物
量とする程度の簡易法である。
In the conventional measurement, dust or dust flying is collected by a dust sampler for convenience, and the amount of metal such as cobalt (Co) and iron (Fe) in the dust and dust is analyzed. This is a simple method of converting the value into the amount of the metal carbonyl compound.

【0009】しかしながら、この方法では、分析されて
いるものの固体状の物質であり、本来は気体状である金
属カルボニル化合物そのものの測定ではないという問題
がある。よって、金属カルボニル化合物そのものの測定
方法の開発が望まれている。
However, this method has a problem in that it is not a measurement of a metal carbonyl compound itself which is a solid substance which is analyzed but is originally in a gaseous state. Therefore, development of a method for measuring the metal carbonyl compound itself is desired.

【0010】本発明は上記従来技術における問題点を解
決し、有害物質の管理分析と公害防止設備の性能評価に
適用される、燃焼排ガス中の微量金属カルボニル化合物
の測定を簡易・迅速に行うことができる微量金属カルボ
ニル化合物の測定方法を提供するものである。
[0010] The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and enables simple and rapid measurement of trace metal carbonyl compounds in combustion exhaust gas, which is applied to control analysis of harmful substances and performance evaluation of pollution control equipment. It is intended to provide a method for measuring a trace amount of a metal carbonyl compound which can be performed.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する[請
求項1]の微量金属カルボニル化合物の測定方法の発明
は、ガス中の微量金属カルボニル化合物を測定する方法
において、ガスを除塵した後、冷アルコール液で吸収
し、該吸収液に濃硝酸を入れて定容し、原子吸光分析又
はプラズマ発光分析によりテトラカルボニルコバルトの
濃度を計測することを特徴とする。
Means for Solving the Problems To solve the above-mentioned problems, the invention of a method for measuring a trace metal carbonyl compound according to claim 1 is a method for measuring a trace metal carbonyl compound in a gas. It is characterized by absorbing with a cold alcohol solution, adding concentrated nitric acid to the absorption solution, measuring the volume, and measuring the concentration of tetracarbonylcobalt by atomic absorption analysis or plasma emission analysis.

【0012】[請求項2]の発明は、ガス中の微量金属
カルボニル化合物を測定する方法において、ガスを除塵
した後、冷アルコール液で吸収し、該吸収液に希硝酸を
入れて定容し、原子吸光分析又はプラズマ発光分析によ
りペンタカルボニル鉄の濃度を計測することを特徴とす
る。
[0012] The invention of claim 2 is a method for measuring a trace metal carbonyl compound in a gas, wherein the gas is dust-removed, then absorbed with a cold alcohol solution, and dilute nitric acid is added to the absorption solution to make a constant volume. The concentration of iron pentacarbonyl is measured by atomic absorption analysis or plasma emission analysis.

【0013】[請求項3]の発明は、請求項1又は2に
おいて、冷アルコール液で吸収する条件が−30℃以下
で行うことを特徴とする。
[0013] The invention of claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, the condition for absorbing with a cold alcohol solution is carried out at -30 ° C or less.

【0014】[請求項4]の発明は、請求項1又は2に
おいて、冷アルコール液で吸収する前で排ガス中の水分
を除去することを特徴とする。
[0014] The invention of claim 4 is characterized in that, in claim 1 or 2, water in the exhaust gas is removed before absorption with a cold alcohol solution.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

【0016】図1は本発明の本実施の形態にかかる微量
金属カルボニル化合物の捕集装置の概略図である。図1
に示すように、本実施の形態にかかる捕集装置は、煙道
10から採取管11を介して採取されたれ排ガス12中
の酸化物状態の金属や煤塵を除去するフィルタ手段13
と、該フィルタ手段13で酸化物状態の金属や煤塵等を
除去した後の排ガス中の水分を除去する水分除去手段1
4と、水分除去後の排ガス中の金属カルボニル化合物を
吸収する吸収液15を充満した吸収瓶16とから構成さ
れている。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for collecting trace metal carbonyl compounds according to this embodiment of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 1, the trapping device according to the present embodiment includes a filter means 13 for removing oxide-state metal and dust in flue gas 12 collected from a flue 10 via a collecting pipe 11.
And a moisture removing means 1 for removing moisture in the exhaust gas after removing metal, dust and the like in an oxide state by the filter means 13.
4 and an absorbing bottle 16 filled with an absorbing solution 15 for absorbing the metal carbonyl compound in the exhaust gas after removing water.

【0017】上記フィルタ手段13はガラス製のダスト
フィルタ21の先端側に円筒濾紙22を備えてなると共
に外部をアルミニウム製の保護管23で保護している。
The filter means 13 is provided with a cylindrical filter paper 22 on the tip side of a glass dust filter 21 and protects the outside with a protective tube 23 made of aluminum.

【0018】上記水分除去手段14は冷却槽24内に浸
漬してなるドレイン瓶25からなり、該冷却槽24は約
0℃に冷却されている。
The water removing means 14 comprises a drain bottle 25 immersed in a cooling bath 24, and the cooling bath 24 is cooled to about 0.degree.

【0019】本実施の形態では、上記ドレイン瓶25の
後流側に除湿塔26が設けられており、排ガス中の水分
の除去を完全としている。
In the present embodiment, a dehumidifying tower 26 is provided downstream of the drain bottle 25, and complete removal of moisture in exhaust gas is achieved.

【0020】また、上記吸収瓶17はガラス管の先端に
GIフィルタを有するものを用いることができ、このフ
ィルタによりガスの接触面積が増大し、吸収率を向上さ
せている。
The absorption bottle 17 can be a glass tube having a GI filter at the tip of the glass tube. This filter increases the gas contact area and improves the absorption rate.

【0021】上記吸収液135より排ガス中の微量金属
カルボニル化合物であるテトラカルボニルコバルトやペ
ンタカルボニル鉄が捕集されることになる。
From the absorption liquid 135, the trace metal carbonyl compounds in the exhaust gas, such as tetracarbonylcobalt and pentacarbonyliron, are collected.

【0022】なお、上記吸収瓶16にはガス吸引のため
のポンプ31と吸引ガス量を計測するためのガスメータ
32が順次接続されている。
A pump 31 for sucking gas and a gas meter 32 for measuring the amount of sucked gas are sequentially connected to the absorption bottle 16.

【0023】本発明では、燃料排ガスという様々な成分
を含み、しかも測定上の妨害要因が多い排ガス中に存在
するテトラカルボニルコバルトとペンタカルボニル鉄の
正確な濃度の測定をすることができる。
According to the present invention, it is possible to accurately measure the concentrations of tetracarbonylcobalt and pentacarbonyliron present in the exhaust gas containing various components such as fuel exhaust gas and having many measurement disturbance factors.

【0024】[1] 試料の採取 まず、煙道10の測定点に採取管を挿入し、ポンプ31
により排ガス12を吸引する。吸引された排ガス12は
フィルタ手段13で除塵され、その後水分除去手段14
及び除湿塔26で排ガス中の水分を除去する。次に、テ
トラカルボニルコバルトとペンタカルボニル鉄の吸収液
15として、エチルアルコールを用い、冷却手段17に
より例えば−50℃に冷却温度調節しておき、その中に
除湿した排ガスを通過させることにより、テトラカルボ
ニルコバルトとペンタカルボニル鉄を同時に捕集する。
捕集後、吸収液15をフィルタで濾過して、メスフラス
コに回収する。
[1] Sampling of Sample First, a sampling pipe was inserted into the measurement point of the flue 10
Exhaust gas 12 is sucked. The sucked exhaust gas 12 is dust-removed by the filter means 13 and then the water removal means 14
And the moisture in the exhaust gas is removed by the dehumidification tower 26. Next, ethyl alcohol is used as the absorption liquid 15 of tetracarbonylcobalt and pentacarbonyliron, and the cooling temperature is adjusted to, for example, −50 ° C. by the cooling means 17, and dehumidified exhaust gas is allowed to pass therethrough. Collect carbonyl cobalt and iron pentacarbonyl at the same time.
After collection, the absorbent 15 is filtered with a filter and collected in a volumetric flask.

【0025】さらに、吸収液を冷エチルアルコールで一
定の容積に定容した後、液の一部を一定量を2つに分取
する。分取した1つをテトラカルボニルコバルトの分析
試料とし、残りの一方をペンタカルボニル鉄の分析試料
とする。この分析試料を検液という。ここで、金属カル
ボニル化合物の吸収において吸収液としてエチルアルコ
ールを用いるのは、テトラカルボニルコバルトとペンタ
カルボニル鉄の双方が最も吸収されやすい物質であり、
捕集後の試料取扱が容易であるからである。なお、エチ
ルアルコールの代わりにメチルアルコールを用いるよう
にしてもよい。
Further, after the absorption liquid is made to have a constant volume with cold ethyl alcohol, a predetermined amount of the liquid is divided into two parts. One of the fractions is used as an analysis sample for tetracarbonylcobalt, and the other is used as an analysis sample for iron pentacarbonyl. This analysis sample is called a test solution. Here, the use of ethyl alcohol as the absorbing solution in the absorption of the metal carbonyl compound is a substance in which both tetracarbonylcobalt and pentacarbonyliron are most easily absorbed,
This is because sample handling after collection is easy. Note that methyl alcohol may be used instead of ethyl alcohol.

【0026】上記冷却手段17で冷却する温度はテトラ
カルボニルコバルトの融点が−26.2℃であり、ペンタ
カルボニル鉄の融点が−20℃であるので、その融点よ
りもやや低温側で捕集する必要がある。よって、少なく
とも吸収条件は−30℃近傍において吸収するようにす
る必要がある。なお、分析する排ガスが高温ガス等の場
合には、冷却効果が悪くなるので、−50℃程度より好
ましくは−50℃以下−114℃程度まで冷却すればよ
い。なお、−114℃はエチルアルコールが固化する温
度である。
The temperature for cooling by the cooling means 17 is such that the melting point of tetracarbonylcobalt is -26.2 ° C and the melting point of pentacarbonyliron is -20 ° C, so that it is collected at a temperature slightly lower than the melting point. There is a need. Therefore, at least the absorption condition needs to be absorbed in the vicinity of -30 ° C. When the exhaust gas to be analyzed is a high-temperature gas or the like, the cooling effect is deteriorated. Therefore, the cooling may be performed at about −50 ° C., more preferably at about −50 ° C. to about −114 ° C. In addition, -114 degreeC is a temperature at which ethyl alcohol solidifies.

【0027】[2] テトラカルボニルコバルトの分析 検液の既知一定量におよそ零度に冷却した状態で、濃硝
酸を加えて、再度エチルアルコールで一定の容積に定容
した後、原子吸光分析やプラズマ発光分光分析により、
コバルト(Co)を分析を行う。試料を定容したり、濾
過操作を行う場合には、冷エチルアルコールを使用する
のが好ましい。これは、テトラカルボニルコバルトの沸
点が約10℃と室温に近いので、操作の過程において液
温が10℃になると気化してしまうことを防止するため
である。
[2] Analysis of Tetracarbonyl Cobalt In a state where the test solution is cooled to approximately zero to a known constant amount, concentrated nitric acid is added, and the volume is again adjusted to a constant volume with ethyl alcohol. By emission spectroscopy,
Analyze cobalt (Co). When the volume of the sample is fixed or the filtration operation is performed, it is preferable to use cold ethyl alcohol. This is because the boiling point of tetracarbonylcobalt is about 10 ° C., which is close to room temperature, so that vaporization is prevented when the liquid temperature reaches 10 ° C. in the course of the operation.

【0028】[3] ペンタカルボニル鉄の分析 検液の既知一定量におよそ零度に冷却した状態で、希硝
酸を加えて、再度エチルアルコールで一定の容積に定容
した後、原子吸光分析やプラズマ発光分光分析により、
鉄(Fe)の分析を行う。
[3] Analysis of iron pentacarbonyl In a state where the test solution is cooled to a known constant amount to about zero degree, dilute nitric acid is added, and the volume is again adjusted to a constant volume with ethyl alcohol. By emission spectroscopy,
Analysis of iron (Fe) is performed.

【0029】<実施例1> [テトラカルボニルコバルトの測定] 1.テトラカルボニルコバルトの捕集準備 図1に示す装置を用い、冷却槽24でドレイン瓶25を
0℃に冷却すると共に、塩化カルシウムを充填した除湿
塔26を配置し、冷却手段17で−50℃近傍まで吸収
液15としてエチルアルコールを入れた吸収瓶16を冷
却しておく。
<Example 1> [Measurement of tetracarbonylcobalt] Preparation for collection of tetracarbonylcobalt Using the apparatus shown in FIG. 1, the drain bottle 25 is cooled to 0 ° C. in the cooling tank 24, and a dehumidification tower 26 filled with calcium chloride is arranged. Until the absorption bottle 16 containing ethyl alcohol as the absorption liquid 15 is cooled.

【0030】2.テトラカルボニルコバルトの捕集 (1) 捕集前の準備として冷却手段17を−50℃まで
冷却し、温度調整する(約2時間)。次いで、吸収瓶1
6に吸収液15を20ml入れ、冷却槽24内で冷却し
ておく。 (2) 採取管11を慎重に煙道10内に挿入し、その先
端を測定点で固定する。 (3) ポンプ31を起動して、排ガス12を吸引してガ
スメータ32を経て排出する。 (4) 吸収瓶15のバイパス管15aを使用し、十分に
空引きを行い、ガスの流れる管内1お排ガス12で置換
する。 (5) その後、吸収瓶16のバイパスライン管15aを
閉じて、ガスの流れを吸収液15側に切り替えて、吸引
量2リットル/分で50リットルのガス量を吸引する。
2. Collection of Tetracarbonyl Cobalt (1) As a preparation before collection, the cooling means 17 is cooled to -50 ° C and the temperature is adjusted (about 2 hours). Then, absorption bottle 1
20 ml of the absorbing liquid 15 is put into the cooling tank 6 and cooled in the cooling tank 24. (2) Carefully insert the sampling tube 11 into the flue 10 and fix the tip at the measurement point. (3) The pump 31 is started, and the exhaust gas 12 is sucked and discharged through the gas meter 32. (4) Using the bypass pipe 15a of the absorption bottle 15, sufficiently evacuating the air, and replacing it with the exhaust gas 12 inside the pipe in which the gas flows. (5) Thereafter, the bypass line pipe 15a of the absorption bottle 16 is closed, the gas flow is switched to the absorption liquid 15 side, and a gas amount of 50 liter is sucked at a suction amount of 2 liter / min.

【0031】3.試料溶液の調整 (1) 吸収瓶17を冷蔵庫等で冷やしてあるサンプル瓶
(1000ml、褐色)に移し入れ、吸収瓶17内を0
℃に冷やしてあるエチルアルコールで洗浄し、洗浄液も
サンプル瓶(1000ml、褐色)に入れる。このと
き、全液量が50mlを超えないように注意する。 (2) サンプル瓶(1000ml、褐色)の検液全量
を、保冷庫内で吸収濾過器を使用してテフロン(登録商
標)フィルタ(0.45μm)で濾過して、濾液を冷蔵庫
等で冷やしてある50mlのメスフラスコに移し入れ、
同様に冷やしてある濃硝酸(HNO3 )1mlを加えて
軽く振り混ぜる。 (3) 上記メスフラスコに、エチルアルコールを加えて
定容(50ml)し、これを検液とする。なお、この際
に使用するエチルアルコールは常温のものでも良い。
3. Preparation of sample solution (1) Transfer the absorption bottle 17 to a sample bottle (1000 ml, brown) cooled in a refrigerator or the like,
Wash with ethyl alcohol cooled to ℃, and also put the washing solution into a sample bottle (1000 ml, brown). At this time, care is taken that the total liquid volume does not exceed 50 ml. (2) The whole test solution in the sample bottle (1000 ml, brown) was filtered through a Teflon (registered trademark) filter (0.45 μm) using an absorption filter in a cool box, and the filtrate was cooled in a refrigerator or the like. Transfer to a 50 ml volumetric flask,
Similarly, add 1 ml of cooled concentrated nitric acid (HNO 3 ) and shake gently. (3) Ethyl alcohol is added to the above volumetric flask to make a constant volume (50 ml), and this is used as a test solution. The ethyl alcohol used at this time may be at room temperature.

【0032】4.分析 (1) 検液をフレームレス原子吸光分析計(波長:24
01Å)で、液中のコバルト(Co)の濃度を次の操作
で作成する検量線の吸光度と濃度の関係から求める。 (2) 検量線の作成は、以下の操作で行う。 a)金属コバルト1.0000gを硝酸(1+1)30m
lで加熱分解して、1000mlのメスフラスコで純水
により標線まで薄めたものを標準原液(1mg/l)す
る。 b)標準原液(1mg/l)をエチルアルコールで段階
的に希釈して、コバルトとして10,20,30,5
0,100ppbの濃度となるように標準液を調整す
る。 c)この標準液をフレームレス原子吸光分析計(波長:
2401Å)で、分析し、吸収度と濃度の関係から検量
線を作成する。なお、分析に用いる分析計はフレームレ
ス原子吸光分析計以外にプラズマ発光分光分析計でもよ
い。
4. Analysis (1) The test solution was analyzed using a flameless atomic absorption spectrometer (wavelength: 24
01Å), the concentration of cobalt (Co) in the liquid is determined from the relationship between the absorbance and the concentration of the calibration curve prepared by the following operation. (2) Use the following procedure to create a calibration curve. a) Metallic cobalt (1.000 g) is nitric acid (1 + 1) 30 m
and heat diluted with pure water to a mark line with pure water in a 1000 ml volumetric flask to obtain a standard stock solution (1 mg / l). b) A standard stock solution (1 mg / l) was serially diluted with ethyl alcohol to obtain 10, 20, 30, 5, 5 as cobalt.
Adjust the standard solution to a concentration of 0,100 ppb. c) Transfer this standard solution to a flameless atomic absorption spectrometer (wavelength:
At 2401, the analysis is performed, and a calibration curve is created from the relationship between the absorbance and the concentration. The analyzer used for the analysis may be a plasma emission spectrometer in addition to the flameless atomic absorption spectrometer.

【0033】5.計算 次の(1) 式より、排ガス中のテトラカルボニルコバルト
濃度C(ppm)を算出する。 C=[A×50×5.8027×(22.4÷341.97)]/Vs …(1) ここで、 A:検量線から求めたコバルト濃度(μg/ml) Vs:標準状態における試料ガスの量(l) 50:検液量(50ml) 341.97:テトラカルボニルコバルト分子量 5.8027:テトラカルボニルコバルト分子量(341.
97)÷コバルト分子量(58.933)[コバルトをテ
トラカルボニルコバルトに換算するための換算係数]
5. Calculation The tetracarbonyl cobalt concentration C (ppm) in the exhaust gas is calculated from the following equation (1). C = [A × 50 × 5.8027 × (22.4 ÷ 341.97)] / Vs (1) where: A: cobalt concentration (μg / ml) obtained from a calibration curve Vs: sample in a standard state Gas volume (l) 50: Test solution volume (50 ml) 341.97: Tetracarbonyl cobalt molecular weight 5.8027: Tetracarbonyl cobalt molecular weight (341.
97) ÷ Cobalt molecular weight (58.933) [Conversion coefficient for converting cobalt to tetracarbonylcobalt]

【0034】本発明によれば、従来は測定不可能であっ
て燃焼排ガスという様々な成分を含み、しかも測定上の
妨害要因が多いガス中に微量に存在する微量金属カルボ
ニル化合物のうちのテトラカルボニルコバルトを直接的
に正確な濃度測定が可能となる。
According to the present invention, tetracarbonyl of trace metal carbonyl compounds present in trace amounts in a gas which is conventionally unmeasurable, contains various components such as flue gas, and has many measurement interference factors is present. Cobalt can be measured directly and accurately.

【0035】本発明方法は、燃焼排ガスを50ml吸収
し捕集した場合で、0.0005ppmのテトラカルボニ
ルコバルトの測定が可能となる。これにより、燃焼排ガ
スの正常な測定と燃焼装置や公害防止設備の正確な評価
を行うこともできる。
According to the method of the present invention, 0.0005 ppm of tetracarbonylcobalt can be measured when 50 ml of combustion exhaust gas is absorbed and collected. Thereby, it is also possible to perform a normal measurement of the combustion exhaust gas and an accurate evaluation of the combustion device and the pollution prevention equipment.

【0036】<実施例2> [ペンタカルボニル鉄の測定] 1.ペンタカルボニル鉄の捕集準備 図1に示す装置を用い、冷却槽24でドレイン瓶25を
0℃に冷却すると共に、塩化カルシウムを充填した除湿
塔26を配置し、冷却手段17で−50℃近傍まで吸収
液15としてエチルアルコールを入れた吸収瓶16を冷
却しておく。
<Example 2> [Measurement of iron pentacarbonyl] Preparation for collecting iron pentacarbonyl Using the apparatus shown in FIG. 1, the drain bottle 25 is cooled to 0 ° C. in the cooling tank 24, and a dehumidification tower 26 filled with calcium chloride is arranged. Until the absorption bottle 16 containing ethyl alcohol as the absorption liquid 15 is cooled.

【0037】2.ペンタカルボニル鉄の捕集 (1) 捕集前の準備として冷却手段17を−50℃まで
冷却し、温度調整する(約2時間)。次いで、吸収瓶1
6に吸収液15を20ml入れ、冷却槽24内で冷却し
ておく。 (2) 採取管11を慎重に煙道10内に挿入し、その先
端を測定点で固定する。 (3) ポンプ31を起動して、排ガス12を吸引してガ
スメータ32を経て排出する。 (4) 吸収瓶15のバイパス管15aを使用し、十分に
空引きを行い、ガスの流れる管内1お排ガス12で置換
する。 (5) その後、吸収瓶16のバイパスライン管15aを
閉じて、ガスの流れを吸収液15側に切り替えて、吸引
量2リットル/分で50リットルのガス量を吸引する。
2. Collection of iron pentacarbonyl (1) As a preparation before collection, the cooling means 17 is cooled to -50 ° C and the temperature is adjusted (about 2 hours). Then, absorption bottle 1
20 ml of the absorbing liquid 15 is put into the cooling tank 6 and cooled in the cooling tank 24. (2) Carefully insert the sampling tube 11 into the flue 10 and fix the tip at the measurement point. (3) The pump 31 is started, and the exhaust gas 12 is sucked and discharged through the gas meter 32. (4) Using the bypass pipe 15a of the absorption bottle 15, sufficiently evacuating the air, and replacing it with the exhaust gas 12 in the pipe 1 where the gas flows. (5) Thereafter, the bypass line pipe 15a of the absorption bottle 16 is closed, the gas flow is switched to the absorption liquid 15 side, and a gas amount of 50 liter is sucked at a suction amount of 2 liter / min.

【0038】3.試料溶液の調整 (1) 吸収瓶17をサンプル瓶(1000ml、褐色)
に移し入れ、吸収瓶17内をエチルアルコールで洗浄
し、洗浄液もサンプル瓶(1000ml、褐色)に入れ
る。このとき、全液量が50mlを超えないように注意
する。 (2) サンプル瓶(1000ml、褐色)の検液全量
を、保冷庫内で吸収濾過器を使用してテフロンフィルタ
(0.45μm)で濾過して、濾液を冷蔵庫等で冷やして
ある50mlのメスフラスコに移し入れ、同様に冷やし
てある希硝酸(HNO3 )1mlを加えて軽く振り混ぜ
る。 (3) 上記メスフラスコに、エチルアルコールを加えて
定容(50ml)し、これを検液とする。
3. Preparation of sample solution (1) Replace absorption bottle 17 with sample bottle (1000 ml, brown)
Then, the inside of the absorption bottle 17 is washed with ethyl alcohol, and the washing solution is also put into the sample bottle (1000 ml, brown). At this time, care is taken that the total liquid volume does not exceed 50 ml. (2) The entire test solution in the sample bottle (1000 ml, brown) was filtered through a Teflon filter (0.45 μm) using an absorption filter in a cool box, and the filtrate was cooled in a refrigerator or the like to obtain a 50-ml sample. Transfer to a flask, add 1 ml of similarly diluted diluted nitric acid (HNO 3 ) and shake gently. (3) Ethyl alcohol is added to the above volumetric flask to make a constant volume (50 ml), and this is used as a test solution.

【0039】4.分析 (1) 検液をフレームレス原子吸光分析計(波長:24
83Å)で、液中の鉄(Fe)の濃度を次の操作で作成
する検量線の吸光度と濃度の関係から求める。 (2) 検量線の作成は、以下の操作で行う。 a)金属鉄1.0000gを硝酸(1+1)10mlで加
熱分解して、1000mlのメスフラスコで純水により
標線まで薄めたものを標準原液(1mg/l)する。 b)標準原液(1mg/l)をエチルアルコールで段階
的に希釈して、鉄として10,20,30,50,10
0ppbの濃度となるように標準液を調整する。 c)この標準液をフレームレス原子吸光分析計(波長:
2483Å)で、分析し、吸収度と濃度の関係から検量
線を作成する。なお、分析に用いる分析計はフレームレ
ス原子吸光分析計以外にプラズマ発光分光分析計でもよ
い。
4. Analysis (1) The test solution was analyzed using a flameless atomic absorption spectrometer (wavelength: 24
At 83 °), the concentration of iron (Fe) in the liquid is determined from the relationship between the absorbance and the concentration of the calibration curve prepared by the following operation. (2) Use the following procedure to create a calibration curve. a) 1.0000 g of metallic iron is heated and decomposed with 10 ml of nitric acid (1 + 1), and diluted with pure water to the marked line in a 1000 ml volumetric flask to obtain a standard stock solution (1 mg / l). b) Standard stock solution (1 mg / l) was diluted stepwise with ethyl alcohol to obtain 10, 20, 30, 50, 10
Adjust the standard solution to a concentration of 0 ppb. c) Transfer this standard solution to a flameless atomic absorption spectrometer (wavelength:
At 2483 °), analysis is performed, and a calibration curve is created from the relationship between absorbance and concentration. The analyzer used for the analysis may be a plasma emission spectrometer in addition to the flameless atomic absorption spectrometer.

【0040】5.計算 (1) 次の(1) 式より、排ガス中のペンタカルボニル鉄濃
度C(ppm)を算出する。 C=[A×50×3.5080×(22.4÷195.91)]/Vs …(1) ここで、 A:検量線から求めたコバルト濃度(μg/ml) Vs:標準状態における試料ガスの量(l) 50:検液量(50ml) 195.91:ペンタカルボニル鉄分子量 3.5080:ペンタカルボニル鉄分子量(195.91)
÷鉄分子量(55.847)[鉄をペンタカルボニル鉄に
換算するための換算係数]
5. Calculation (1) From the following equation (1), the iron pentacarbonyl concentration C (ppm) in the exhaust gas is calculated. C = [A × 50 × 3.5080 × (22.4 ÷ 195.91)] / Vs (1) where A: cobalt concentration (μg / ml) obtained from the calibration curve Vs: sample in standard condition Gas amount (l) 50: Test solution volume (50 ml) 195.91: Pentacarbonyl iron molecular weight 3.5080: Pentacarbonyl iron molecular weight (195.91)
÷ Iron molecular weight (55.847) [Conversion coefficient for converting iron to iron pentacarbonyl]

【0041】本発明によれば、従来は測定不可能であっ
て燃焼排ガスという様々な成分を含み、しかも測定上の
妨害要因が多いガス中に微量に存在する微量金属カルボ
ニル化合物のうちのペンタカルボニル鉄を直接的に正確
な濃度測定が可能となる。
According to the present invention, pentacarbonyl of trace metal carbonyl compounds present in trace amounts in a gas which is conventionally unmeasurable and contains various components such as flue gas and which has many measurement interference factors is present. It is possible to directly and accurately measure the concentration of iron.

【0042】本発明方法は、燃焼排ガスを50ml吸収
し捕集した場合で、0.0005ppmのペンタカルボニ
ル鉄の測定が可能となる。これにより、燃焼排ガスの正
常な測定と燃焼装置や公害防止設備の正確な評価を行う
こともできる。
According to the method of the present invention, 0.0005 ppm of iron pentacarbonyl can be measured when 50 ml of the combustion exhaust gas is absorbed and collected. Thereby, it is also possible to perform a normal measurement of the combustion exhaust gas and an accurate evaluation of the combustion device and the pollution prevention equipment.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の[請求項
1]の微量金属カルボニル化合物の測定方法の発明によ
れば、ガス中の微量金属カルボニル化合物を測定する方
法において、ガスを除塵した後、冷アルコール液で吸収
し、該吸収液に濃硝酸を入れて定容し、原子吸光分析又
はプラズマ発光分析によりテトラカルボニルコバルトの
濃度を計測するので測定上の妨害要因が多いガス中に微
量に存在する微量金属カルボニル化合物のうちのテトラ
カルボニルコバルトを直接的に正確な濃度測定を行うこ
とができる。
As described above, according to the invention of the method for measuring a trace metal carbonyl compound of claim 1 of the present invention, in the method for measuring a trace metal carbonyl compound in a gas, the gas is removed. After that, absorb with a cold alcohol solution, add concentrated nitric acid to the absorption solution, make the volume constant, and measure the concentration of tetracarbonylcobalt by atomic absorption analysis or plasma emission analysis. Can accurately and directly measure the concentration of tetracarbonyl cobalt among the trace metal carbonyl compounds.

【0044】[請求項2]の発明は、ガス中の微量金属
カルボニル化合物を測定する方法において、ガスを除塵
した後、冷アルコール液で吸収し、該吸収液に希硝酸を
入れて定容し、原子吸光分析又はプラズマ発光分析によ
りペンタカルボニル鉄の濃度を計測する妨害要因が多い
ガス中に微量に存在する微量金属カルボニル化合物のう
ちのペンタカルボニル鉄を直接的に正確な濃度測定を行
うことができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a trace amount of a metal carbonyl compound in a gas, wherein after removing the dust, the gas is absorbed with a cold alcohol solution, and dilute nitric acid is added to the absorption solution to make a constant volume. Quantitative measurement of iron pentacarbonyl concentration by atomic absorption analysis or plasma emission analysis. It is possible to directly and accurately measure the concentration of pentacarbonyl iron among trace metal carbonyl compounds present in trace amounts in gases having many interfering factors. it can.

【0045】[請求項3]の発明は、請求項1又は2に
おいて、冷アルコール液で吸収する条件が−30℃以下
で行うので、テトラカルボニルコバルト及びペンタカル
ボニル鉄の融点以下で捕集でき分析精度が向上する。
According to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, since the condition for absorbing with a cold alcohol solution is carried out at -30 ° C. or less, the sample can be collected at the melting point of tetracarbonylcobalt and iron pentacarbonyl or lower. The accuracy is improved.

【0046】[請求項4]の発明は、請求項1又は2に
おいて、冷アルコール液で吸収する前で排ガス中の水分
を除去するので、捕集途中での水分冷却による管の閉塞
が防止される。
According to the invention of claim 4, according to claim 1 or 2, the water in the exhaust gas is removed before being absorbed by the cold alcohol solution, so that the clogging of the pipe due to the cooling of water during collection is prevented. You.

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

【図1】本実施の形態にかかる微量金属カルボニル化合
物の捕集装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for collecting trace metal carbonyl compounds according to an embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 煙道 11 採取管 12 排ガス 13 フィルタ手段 14 水分除去手段 15 吸収液 16 吸収瓶 21 ダストフィルタ 22 円筒濾紙 23 保護管 24 冷却槽 25 ドレイン瓶 26 除湿塔 31 ポンプ 32 ガスメータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Flue 11 Sampling pipe 12 Exhaust gas 13 Filter means 14 Water removal means 15 Absorbing liquid 16 Absorption bottle 21 Dust filter 22 Cylindrical filter paper 23 Protective tube 24 Cooling tank 25 Drain bottle 26 Dehumidification tower 31 Pump 32 Gas meter

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/22 G01N 1/22 K 1/28 1/28 K ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 1/22 G01N 1/22 K 1/28 1/28 K

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス中の微量金属カルボニル化合物を測
定する方法において、 ガスを除塵した後、冷アルコール液で吸収し、該吸収液
に濃硝酸を入れて定容し、原子吸光分析又はプラズマ発
光分析によりテトラカルボニルコバルトの濃度を計測す
ることを特徴とする微量金属カルボニル化合物の測定方
法。
1. A method for measuring a trace amount of a metal carbonyl compound in a gas, comprising: removing a gas, absorbing the solution with a cold alcohol solution, adding concentrated nitric acid to the absorption solution, and measuring the volume by an atomic absorption analysis or plasma emission. A method for measuring a trace metal carbonyl compound, comprising measuring the concentration of tetracarbonylcobalt by analysis.
【請求項2】 ガス中の微量金属カルボニル化合物を測
定する方法において、 ガスを除塵した後、冷アルコール液で吸収し、該吸収液
に希硝酸を入れて定容し、原子吸光分析又はプラズマ発
光分析によりペンタカルボニル鉄の濃度を計測すること
を特徴とする微量金属カルボニル化合物の測定方法。
2. A method for measuring a trace amount of a metal carbonyl compound in a gas, the method comprising: removing dust from a gas; absorbing the solution with a cold alcohol solution; A method for measuring a trace metal carbonyl compound, wherein the concentration of iron pentacarbonyl is measured by analysis.
【請求項3】 請求項1又は2において、 冷アルコール液で吸収する条件が−30℃以下で行うこ
とを特徴とする微量金属カルボニル化合物の測定方法。
3. The method for measuring a trace metal carbonyl compound according to claim 1, wherein the condition for absorbing with a cold alcohol solution is -30 ° C. or less.
【請求項4】 請求項1又は2において、 冷アルコール液で吸収する前で排ガス中の水分を除去す
ることを特徴とする微量金属カルボニル化合物の測定方
法。
4. The method for measuring a trace metal carbonyl compound according to claim 1, wherein water in the exhaust gas is removed before absorption with a cold alcohol solution.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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