JP2001311686A - フッ素化合物濃度の測定方法、測定装置及びフッ素化合物の製造方法 - Google Patents
フッ素化合物濃度の測定方法、測定装置及びフッ素化合物の製造方法Info
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- JP2001311686A JP2001311686A JP2000129417A JP2000129417A JP2001311686A JP 2001311686 A JP2001311686 A JP 2001311686A JP 2000129417 A JP2000129417 A JP 2000129417A JP 2000129417 A JP2000129417 A JP 2000129417A JP 2001311686 A JP2001311686 A JP 2001311686A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パーフルオロカーボンを製造するプラントに
おいて、ハイドロフルオロカーボン濃度を設定された範
囲内に制御するために必要とされる迅速、容易かつ精度
のよい測定方法及び測定装置を提供する。 【解決手段】 混合ガス中に含まれる少なくとも１種の
ハイドロフルオロカーボンの濃度を赤外分光法を用いて
測定するハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。
おいて、ハイドロフルオロカーボン濃度を設定された範
囲内に制御するために必要とされる迅速、容易かつ精度
のよい測定方法及び測定装置を提供する。 【解決手段】 混合ガス中に含まれる少なくとも１種の
ハイドロフルオロカーボンの濃度を赤外分光法を用いて
測定するハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混合ガス中に含ま
れるハイドロフルオロカーボンの濃度を赤外分光法を用
いて測定する方法、装置及びそれを用いるパーフルオロ
カーボンの製造方法に関する。
れるハイドロフルオロカーボンの濃度を赤外分光法を用
いて測定する方法、装置及びそれを用いるパーフルオロ
カーボンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パーフルオロカーボン類、例えばテトラ
フルオロメタンやヘキサフルオロエタンは、半導体デバ
イス製造プロセスのエッチングガスまたはクリーニング
ガスとして使用される。これらのパーフルオロカーボン
類の製造方法に関しては、従来から様々な方法が提案さ
れている。
フルオロメタンやヘキサフルオロエタンは、半導体デバ
イス製造プロセスのエッチングガスまたはクリーニング
ガスとして使用される。これらのパーフルオロカーボン
類の製造方法に関しては、従来から様々な方法が提案さ
れている。
【０００３】例えば、テトラフルオロメタン（以下「Ｆ
Ｃ−１４」または「ＣＦ4」という。）の場合、（１）
四塩化炭素を触媒の存在下でフッ化水素（以下「ＨＦ」
という。）と反応させる方法（特公昭４３−１０６０１
号公報）、（２）ジクロロジフルオロメタン（ＣCl
2Ｆ2）やクロロトリフルオロメタン（ＣClＦ3）を触媒
の存在下でＨＦと反応させる方法（特公昭４２−３００
４号公報、特公昭６２−１０２１１号公報）、（３）ト
リフルオロメタン（ＣＨＦ3）をフッ素ガス（以下
「Ｆ2」という。）と反応させる方法（ＧＢ−１１１６
９２０）、（４）BrＦ3やＩＦ5の中で炭素（Ｃ）をＦ2
と反応させる方法（特開昭５８−１６２５３６号公
報）、（５）四フッ化エチレン（ＣＦ2＝ＣＦ2）とＣＯ
2とを高温で熱分解する方法（米国特許４３６５１０２
号公報）等がある。
Ｃ−１４」または「ＣＦ4」という。）の場合、（１）
四塩化炭素を触媒の存在下でフッ化水素（以下「ＨＦ」
という。）と反応させる方法（特公昭４３−１０６０１
号公報）、（２）ジクロロジフルオロメタン（ＣCl
2Ｆ2）やクロロトリフルオロメタン（ＣClＦ3）を触媒
の存在下でＨＦと反応させる方法（特公昭４２−３００
４号公報、特公昭６２−１０２１１号公報）、（３）ト
リフルオロメタン（ＣＨＦ3）をフッ素ガス（以下
「Ｆ2」という。）と反応させる方法（ＧＢ−１１１６
９２０）、（４）BrＦ3やＩＦ5の中で炭素（Ｃ）をＦ2
と反応させる方法（特開昭５８−１６２５３６号公
報）、（５）四フッ化エチレン（ＣＦ2＝ＣＦ2）とＣＯ
2とを高温で熱分解する方法（米国特許４３６５１０２
号公報）等がある。
【０００４】また、例えば、ヘキサフルオロエタン（以
下「ＦＣ−１１６」または「ＣＦ3ＣＦ3」という。）の
場合、（６）エタン及び／またはエチレンを原料とする
電解フッ素化方法、（７）四フッ化エチレンなどを熱分
解する方法、（８）アセチレン、エチレン及び／または
エタン等を金属フッ化物を用いてフッ素化する方法、
（９）ジクロロテトラフルオロエタンやクロロペンタフ
ルオロエタン等を触媒の存在下でＨＦを用いてフッ素化
する方法、（１０）エタン等とＦ2を反応させる方法、
等がある。
下「ＦＣ−１１６」または「ＣＦ3ＣＦ3」という。）の
場合、（６）エタン及び／またはエチレンを原料とする
電解フッ素化方法、（７）四フッ化エチレンなどを熱分
解する方法、（８）アセチレン、エチレン及び／または
エタン等を金属フッ化物を用いてフッ素化する方法、
（９）ジクロロテトラフルオロエタンやクロロペンタフ
ルオロエタン等を触媒の存在下でＨＦを用いてフッ素化
する方法、（１０）エタン等とＦ2を反応させる方法、
等がある。
【０００５】上記（１）、（２）または（９）の方法は
副生物として大量の塩酸を生じ、しかも高温を必要とす
る。（５）または（７）の方法は分解温度が高温を必要
とし、しかも収率が低い。（６）の方法は副反応が多
く、生成物の分離や精製に問題がある。また（８）の方
法は金属フッ化物のＦ2による再生が必要であり、フッ
素の消費量が多い等の問題がある。
副生物として大量の塩酸を生じ、しかも高温を必要とす
る。（５）または（７）の方法は分解温度が高温を必要
とし、しかも収率が低い。（６）の方法は副反応が多
く、生成物の分離や精製に問題がある。また（８）の方
法は金属フッ化物のＦ2による再生が必要であり、フッ
素の消費量が多い等の問題がある。
【０００６】（３）または（１０）のＦ2を用いる直接
フッ素化法は、極めて反応性に富むＦ2を用いるため、
基質である有機化合物とＦ2との爆発や腐食等の危険が
あり、さらには発熱によるＣ−Ｃ結合の切断や重合、ま
たは炭素の生成、堆積等による急激な反応や爆発等の副
反応も危険である。例えば直鎖の炭化水素とＦ2を使用
し直接フッ素化法によりパーフルオロ化合物を生成する
場合、次のような非常に大きな反応熱を伴う。 Ｃ2Ｈ6＋６Ｆ2 → Ｃ2Ｆ6＋６ＨＦ （式１） （ΔＨ＝−６９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ） ＣＨ4＋４Ｆ2 → ＣＦ4＋４ＨＦ （式２） （ΔＨ＝−４７９ｋｃａｌ／ｍｏｌ）
フッ素化法は、極めて反応性に富むＦ2を用いるため、
基質である有機化合物とＦ2との爆発や腐食等の危険が
あり、さらには発熱によるＣ−Ｃ結合の切断や重合、ま
たは炭素の生成、堆積等による急激な反応や爆発等の副
反応も危険である。例えば直鎖の炭化水素とＦ2を使用
し直接フッ素化法によりパーフルオロ化合物を生成する
場合、次のような非常に大きな反応熱を伴う。 Ｃ2Ｈ6＋６Ｆ2 → Ｃ2Ｆ6＋６ＨＦ （式１） （ΔＨ＝−６９０ｋｃａｌ／ｍｏｌ） ＣＨ4＋４Ｆ2 → ＣＦ4＋４ＨＦ （式２） （ΔＨ＝−４７９ｋｃａｌ／ｍｏｌ）
【０００７】これら問題点を解決するために種々の方法
が検討されており、例えば（１）ジェットリアクターに
よりエタンとＦ2を反応させＦＣ−１４やＦＣ−１１６
を得る方法：希釈ガスに窒素使用（Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈ
ｅｍ．Ｓｏｃ．，７７，３３０７（１９５５）、Ｊ．Ａ
ｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，８２，５８２７（１９６
０））、（２）多孔質のアルミナ管を持つ反応器でＣ−
ＨをＦ2でフッ素化する方法（ＥＰ３１５１９号公
報）、（３）多孔質の金属管を持つ反応器（二重管構
造）で、希釈ガスの存在下に、直鎖の炭化水素をＦ2で
フッ素化する方法：希釈ガスとしてＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2
Ｆ6、Ｃ3Ｆ8使用（ＥＰ３２２１０号公報）、（４）飽
和または不飽和炭化水素または部分的にフッ素化された
炭化水素にＦ2を反応させてハイドロフルオロカーボン
を製造する方法（米国特許５４０６００８号公報）、あ
るいはアルケンとＦ2を吸着含有する炭素とからフッ素
化アルケンを製造する方法（特開平２−２０７０５２号
公報）、等が知られている。しかしながらこれらの方法
は、安全かつ効率よくパーフルオロカーボンを製造する
という目的に対しては、必ずしも満足できる方法ではな
かった。
が検討されており、例えば（１）ジェットリアクターに
よりエタンとＦ2を反応させＦＣ−１４やＦＣ−１１６
を得る方法：希釈ガスに窒素使用（Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈ
ｅｍ．Ｓｏｃ．，７７，３３０７（１９５５）、Ｊ．Ａ
ｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，８２，５８２７（１９６
０））、（２）多孔質のアルミナ管を持つ反応器でＣ−
ＨをＦ2でフッ素化する方法（ＥＰ３１５１９号公
報）、（３）多孔質の金属管を持つ反応器（二重管構
造）で、希釈ガスの存在下に、直鎖の炭化水素をＦ2で
フッ素化する方法：希釈ガスとしてＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2
Ｆ6、Ｃ3Ｆ8使用（ＥＰ３２２１０号公報）、（４）飽
和または不飽和炭化水素または部分的にフッ素化された
炭化水素にＦ2を反応させてハイドロフルオロカーボン
を製造する方法（米国特許５４０６００８号公報）、あ
るいはアルケンとＦ2を吸着含有する炭素とからフッ素
化アルケンを製造する方法（特開平２−２０７０５２号
公報）、等が知られている。しかしながらこれらの方法
は、安全かつ効率よくパーフルオロカーボンを製造する
という目的に対しては、必ずしも満足できる方法ではな
かった。
【０００８】また、（５）ハイドロフルオロカーボン類
とＦ2とを、気相で希釈ガスの存在下にて、高められた
温度で反応させる方法（特開平９−２４１１８６号公
報、特開平９−２４１１８７号公報）が提案されてい
る。これらの方法では、希釈ガスを用いて反応器入口の
ハイドロフルオロカーボン類の濃度を８モルパーセント
以下の範囲とし、高められた温度でＦ2と反応させるこ
とにより、安全かつ効率よくパーフルオロカーボンを製
造する方法が示されている。
とＦ2とを、気相で希釈ガスの存在下にて、高められた
温度で反応させる方法（特開平９−２４１１８６号公
報、特開平９−２４１１８７号公報）が提案されてい
る。これらの方法では、希釈ガスを用いて反応器入口の
ハイドロフルオロカーボン類の濃度を８モルパーセント
以下の範囲とし、高められた温度でＦ2と反応させるこ
とにより、安全かつ効率よくパーフルオロカーボンを製
造する方法が示されている。
【０００９】これまでに示したような直接フッ素化反応
を安全に行うためには、反応器入口のハイドロフルオロ
カーボン類の濃度を正確かつ迅速に分析し制御する必要
がある。従来、反応器入口ガス流中のハイドロフルオロ
カーボン類の定量方法としては、混合ガスの一部を抜き
取り、ヨウ化カリウム溶液にて洗浄した後に、（１）洗
液の一部を分取してヨウ素還元滴定や中和滴定を実施す
ることによりＨＦやＦ 2等の酸性ガス成分を定量し、
（２）洗浄後のガスをガスクロマトグラフィーにて分析
することにより、ハイドロフルオロカーボン類、パーフ
ルオロカーボン類及びその他微量ガス成分の定量を実施
する方法が一般的であった。
を安全に行うためには、反応器入口のハイドロフルオロ
カーボン類の濃度を正確かつ迅速に分析し制御する必要
がある。従来、反応器入口ガス流中のハイドロフルオロ
カーボン類の定量方法としては、混合ガスの一部を抜き
取り、ヨウ化カリウム溶液にて洗浄した後に、（１）洗
液の一部を分取してヨウ素還元滴定や中和滴定を実施す
ることによりＨＦやＦ 2等の酸性ガス成分を定量し、
（２）洗浄後のガスをガスクロマトグラフィーにて分析
することにより、ハイドロフルオロカーボン類、パーフ
ルオロカーボン類及びその他微量ガス成分の定量を実施
する方法が一般的であった。
【００１０】しかしながらこの分析方法においては、混
合ガスを抜き取る作業の開始から分析結果が出るまで時
間がかかり、反応を制御するためには充分な方法ではな
かった。また、ガスを抜き取る作業、ヨウ素還元滴定や
中和滴定は、手作業で実施せざるを得ず、危険な腐食性
ガスであるＨＦやＦ2を含んだ物質を作業者が取扱うこ
とが避けられないという問題があった。
合ガスを抜き取る作業の開始から分析結果が出るまで時
間がかかり、反応を制御するためには充分な方法ではな
かった。また、ガスを抜き取る作業、ヨウ素還元滴定や
中和滴定は、手作業で実施せざるを得ず、危険な腐食性
ガスであるＨＦやＦ2を含んだ物質を作業者が取扱うこ
とが避けられないという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような背
景の下になされたものであって、ハイドロフルオロカー
ボンとＦ2を反応させる直接フッ素化反応を用いてパー
フルオロカーボンを製造する方法において、混合ガス流
中のハイドロフルオロカーボン類の濃度を、安全かつ短
時間で分析する方法を提供することを課題とする。
景の下になされたものであって、ハイドロフルオロカー
ボンとＦ2を反応させる直接フッ素化反応を用いてパー
フルオロカーボンを製造する方法において、混合ガス流
中のハイドロフルオロカーボン類の濃度を、安全かつ短
時間で分析する方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、ハイドロフルオロカ
ーボン類とフッ素ガスを反応させパーフルオロカーボン
類を製造する方法において、混合ガス流の一部を測定セ
ル中に導入し、赤外分光法を用いて測定することによ
り、混合ガス流中に含まれるハイドロフルオロカーボン
類の濃度を定量できることを見出し本発明を完成するに
至った。本発明は以下の（１）〜（１６）に示される混
合ガス中のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方
法、測定装置及びフッ素化合物の製造方法である。
題を解決すべく鋭意検討した結果、ハイドロフルオロカ
ーボン類とフッ素ガスを反応させパーフルオロカーボン
類を製造する方法において、混合ガス流の一部を測定セ
ル中に導入し、赤外分光法を用いて測定することによ
り、混合ガス流中に含まれるハイドロフルオロカーボン
類の濃度を定量できることを見出し本発明を完成するに
至った。本発明は以下の（１）〜（１６）に示される混
合ガス中のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方
法、測定装置及びフッ素化合物の製造方法である。
【００１３】（１）混合ガス中に含まれる少なくとも１
種のハイドロフルオロカーボンの濃度を赤外分光法を用
いて測定することを特徴とするハイドロフルオロカーボ
ンの濃度の測定方法。 （２）前記混合ガス中のハイドロフルオロカーボンの濃
度が８モルパーセント以下である上記（１）に記載のハ
イドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （３）前記混合ガスがパーフルオロカーボン、フッ化水
素及び／またはフッ素ガスを含むガスであり、パーフル
オロカーボン及び／またはフッ化水素の濃度を赤外分光
法を用いて同時に測定する上記（１）または（２）に記
載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （４）前記混合ガスがパーフルオロカーボン及び／また
はフッ化水素に富むものである上記（３）に記載のハイ
ドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （５）測定セルを加熱することによって測定セル表面に
ガスが凝縮することを防止する上記（１）〜（４）のい
ずれかに記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定
方法。
種のハイドロフルオロカーボンの濃度を赤外分光法を用
いて測定することを特徴とするハイドロフルオロカーボ
ンの濃度の測定方法。 （２）前記混合ガス中のハイドロフルオロカーボンの濃
度が８モルパーセント以下である上記（１）に記載のハ
イドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （３）前記混合ガスがパーフルオロカーボン、フッ化水
素及び／またはフッ素ガスを含むガスであり、パーフル
オロカーボン及び／またはフッ化水素の濃度を赤外分光
法を用いて同時に測定する上記（１）または（２）に記
載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （４）前記混合ガスがパーフルオロカーボン及び／また
はフッ化水素に富むものである上記（３）に記載のハイ
ドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （５）測定セルを加熱することによって測定セル表面に
ガスが凝縮することを防止する上記（１）〜（４）のい
ずれかに記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定
方法。
【００１４】（６）ガス濃度測定後、加熱された測定セ
ルにパージガスを導入し、測定セル表面のフッ化水素を
除去する上記（５）に記載のハイドロフルオロカーボン
の濃度の測定方法。 （７）前記ハイドロフルオロカーボンが、一般式（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である。）で表されるハイドロフルオロカーボンの
少なくとも１種である上記（１）〜（６）のいずれかに
記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （８）前記ハイドロフルオロカーボンがトリフルオロメ
タン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン及び／ま
たはペンタフルオロエタンであり、それぞれ測定波数と
して2900cm-1〜3100cm-1の範囲にある波数を用いて濃度
を測定する上記（１）〜（７）のいずれかに記載のハイ
ドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （９）前記パーフルオロカーボンがテトラフルオロメタ
ン及び／またはヘキサフルオロエタンであり、それぞれ
測定波数として1000cm-1〜2700cm-1の範囲にある波数を
用いて濃度を測定する上記（３）〜（８）のいずれかに
記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （１０）測定波数として3600cm-1〜4300cm-1の範囲にあ
る波数を用いて混合ガス中のフッ化水素の濃度を測定す
る上記（３）〜（９）のいずれかに記載のハイドロフル
オロカーボンの濃度の測定方法。
ルにパージガスを導入し、測定セル表面のフッ化水素を
除去する上記（５）に記載のハイドロフルオロカーボン
の濃度の測定方法。 （７）前記ハイドロフルオロカーボンが、一般式（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である。）で表されるハイドロフルオロカーボンの
少なくとも１種である上記（１）〜（６）のいずれかに
記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （８）前記ハイドロフルオロカーボンがトリフルオロメ
タン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン及び／ま
たはペンタフルオロエタンであり、それぞれ測定波数と
して2900cm-1〜3100cm-1の範囲にある波数を用いて濃度
を測定する上記（１）〜（７）のいずれかに記載のハイ
ドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （９）前記パーフルオロカーボンがテトラフルオロメタ
ン及び／またはヘキサフルオロエタンであり、それぞれ
測定波数として1000cm-1〜2700cm-1の範囲にある波数を
用いて濃度を測定する上記（３）〜（８）のいずれかに
記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 （１０）測定波数として3600cm-1〜4300cm-1の範囲にあ
る波数を用いて混合ガス中のフッ化水素の濃度を測定す
る上記（３）〜（９）のいずれかに記載のハイドロフル
オロカーボンの濃度の測定方法。
【００１５】（１１）上記（１）〜（１０）のいずれか
に記載の混合ガス中に含まれるハイドロフルオロカーボ
ンの濃度の測定方法に用いる装置において、加熱手段を
備えた測定セルと、パーフルオロカーボンの製造ライン
から反応ガスの一部を採取する導入管と、前記導入管と
パージガス導入官に連結されて反応ガス及びパージガス
を前記測定セルに導入する量を調整または切り替えるこ
とを行うことができるガス導入用自動調整切り替えバル
ブと、赤外分光光度計と、検量線を内蔵したデータ処理
装置と、を備えていることを特徴とするハイドロフルオ
ロカーボンの濃度の測定装置。 （１２）前記測定セルの赤外線が透過する光学窓がフッ
化カルシウム製である上記（１１）に記載のハイドロフ
ルオロカーボンの濃度の測定装置。 （１３）ハイドロフルオロカーボンとフッ素ガスを気相
で反応させてパーフルオロカーボンを製造する方法にお
いて、上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の測定方
法を用いてハイドロフルオロカーボンの濃度を調整する
ことを特徴とするパーフルオロカーボンの製造方法。 （１４）前記ハイドロフルオロカーボンの濃度を８モル
パーセント以下に調整する上記（１３）に記載のパーフ
ルオロカーボンの製造方法。 （１５）前記ハイドロフルオロカーボンが、一般式
（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である。）で表されるハイドロフルオロカーボンの
少なくとも１種である上記（１３）または（１４）に記
載のパーフルオロカーボンの製造方法。 （１６）前記ハイドロフルオロカーボンがトリフルオロ
メタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン及びペ
ンタフルオロエタンからなる群から選ばれる少なくとも
１種である上記（１５）に記載のパーフルオロカーボン
の製造方法。
に記載の混合ガス中に含まれるハイドロフルオロカーボ
ンの濃度の測定方法に用いる装置において、加熱手段を
備えた測定セルと、パーフルオロカーボンの製造ライン
から反応ガスの一部を採取する導入管と、前記導入管と
パージガス導入官に連結されて反応ガス及びパージガス
を前記測定セルに導入する量を調整または切り替えるこ
とを行うことができるガス導入用自動調整切り替えバル
ブと、赤外分光光度計と、検量線を内蔵したデータ処理
装置と、を備えていることを特徴とするハイドロフルオ
ロカーボンの濃度の測定装置。 （１２）前記測定セルの赤外線が透過する光学窓がフッ
化カルシウム製である上記（１１）に記載のハイドロフ
ルオロカーボンの濃度の測定装置。 （１３）ハイドロフルオロカーボンとフッ素ガスを気相
で反応させてパーフルオロカーボンを製造する方法にお
いて、上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の測定方
法を用いてハイドロフルオロカーボンの濃度を調整する
ことを特徴とするパーフルオロカーボンの製造方法。 （１４）前記ハイドロフルオロカーボンの濃度を８モル
パーセント以下に調整する上記（１３）に記載のパーフ
ルオロカーボンの製造方法。 （１５）前記ハイドロフルオロカーボンが、一般式
（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である。）で表されるハイドロフルオロカーボンの
少なくとも１種である上記（１３）または（１４）に記
載のパーフルオロカーボンの製造方法。 （１６）前記ハイドロフルオロカーボンがトリフルオロ
メタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン及びペ
ンタフルオロエタンからなる群から選ばれる少なくとも
１種である上記（１５）に記載のパーフルオロカーボン
の製造方法。
【００１６】すなわち、本発明は「混合ガス中に含まれ
る少なくとも１種のハイドロフルオロカーボンの濃度を
赤外分光法を用いて測定するハイドロフルオロカーボン
の濃度の測定方法」、「前記測定方法に用いる装置」及
び「前記測定方法を用いてハイドロフルオロカーボンの
濃度を調製するパーフルオロカーボンの製造方法」であ
る。
る少なくとも１種のハイドロフルオロカーボンの濃度を
赤外分光法を用いて測定するハイドロフルオロカーボン
の濃度の測定方法」、「前記測定方法に用いる装置」及
び「前記測定方法を用いてハイドロフルオロカーボンの
濃度を調製するパーフルオロカーボンの製造方法」であ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明についてさらに詳
しく説明する。本発明は、ハイドロフルオロカーボンと
フッ素ガスを反応させる直接フッ素化反応を用いてパー
フルオロカーボンを製造する方法において、混合ガス中
に含まれる少なくとも１種のハイドロフルオロカーボン
の濃度を赤外分光法を用いて測定することを特徴とす
る。混合ガス中にはハイドロフルオロカーボンの他に、
少なくとも１種のパーフルオロカーボン、フッ化水素及
びフッ素ガスが含まれていてもよく、パーフルオロカー
ボン及びフッ化水素もハイドロフルオロカーボンと同
様、赤外分光法を用いて同時に測定することができる。
しく説明する。本発明は、ハイドロフルオロカーボンと
フッ素ガスを反応させる直接フッ素化反応を用いてパー
フルオロカーボンを製造する方法において、混合ガス中
に含まれる少なくとも１種のハイドロフルオロカーボン
の濃度を赤外分光法を用いて測定することを特徴とす
る。混合ガス中にはハイドロフルオロカーボンの他に、
少なくとも１種のパーフルオロカーボン、フッ化水素及
びフッ素ガスが含まれていてもよく、パーフルオロカー
ボン及びフッ化水素もハイドロフルオロカーボンと同
様、赤外分光法を用いて同時に測定することができる。
【００１８】ハイドロフルオロカーボンは、下記一般式
（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である。）で表されるハイドロフルオロカーボンの
少なくとも１種である。好ましくは、トリフルオロメタ
ン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン及び／また
はペンタフルオロエタンである。
（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である。）で表されるハイドロフルオロカーボンの
少なくとも１種である。好ましくは、トリフルオロメタ
ン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン及び／また
はペンタフルオロエタンである。
【００１９】パーフルオロカーボンは、テトラフルオロ
メタン、ヘキサフルオロエタン及びオクタフルオロプロ
パンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物で
あり、好ましくはテトラフルオロメタン及び／またはヘ
キサフルオロエタンである。
メタン、ヘキサフルオロエタン及びオクタフルオロプロ
パンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物で
あり、好ましくはテトラフルオロメタン及び／またはヘ
キサフルオロエタンである。
【００２０】本発明の測定方法においては、ハイドロフ
ルオロカーボンの濃度は、ＨＦ、パーフルオロカーボン
と共に任意の割合をとることができる。しかしながら、
前述したように有機化合物とＦ2との反応は非常に大き
な反応熱を伴なうため、反応基質であるハイドロフルオ
ロカーボン類はフッ素に接触すると燃焼あるいは爆発す
る危険がある。例を挙げると、ハイドロフルオロカーボ
ン類とＦ2の爆発範囲は、ペンタフルオロエタンでは約
６％、１，１，１，２−テトラフルオロエタンでは約４
％の下限値であることが知られており、安全に反応を進
行させるためにその混合組成は限定される。
ルオロカーボンの濃度は、ＨＦ、パーフルオロカーボン
と共に任意の割合をとることができる。しかしながら、
前述したように有機化合物とＦ2との反応は非常に大き
な反応熱を伴なうため、反応基質であるハイドロフルオ
ロカーボン類はフッ素に接触すると燃焼あるいは爆発す
る危険がある。例を挙げると、ハイドロフルオロカーボ
ン類とＦ2の爆発範囲は、ペンタフルオロエタンでは約
６％、１，１，１，２−テトラフルオロエタンでは約４
％の下限値であることが知られており、安全に反応を進
行させるためにその混合組成は限定される。
【００２１】混合ガスを測定セル中に導入する方法とし
ては、反応ガスを連続的に導入する方法、切換えバルブ
を用いて連続的に反応装置より抜き取る方法が望まし
い。測定セルは、分析時間短縮を目的として、２系列以
上備えられていてもよい。切り替えバルブを切り替える
方法としては任意の方法が取りうるが、電気的駆動力ま
たは空気圧式駆動力を利用した自動切換えバルブがより
好ましい。これらの切り替えバルブは、切り替えプログ
ラムを内蔵した制御機器により、その切り替えのタイミ
ングを制御されてもよい。切り替えバルブ、測定セルま
でガスを導入する導入配管および測定セルは、混合ガス
の凝縮を避けるため加熱されることが好ましい。その温
度範囲は好ましくは２０℃以上であり、より好ましくは
３０℃以上がよい。また、分析に使用されていない配管
及び測定セルは、清浄な乾燥ガスによるパージまたは混
合ガスによる予備的な置換が行われてもよい。
ては、反応ガスを連続的に導入する方法、切換えバルブ
を用いて連続的に反応装置より抜き取る方法が望まし
い。測定セルは、分析時間短縮を目的として、２系列以
上備えられていてもよい。切り替えバルブを切り替える
方法としては任意の方法が取りうるが、電気的駆動力ま
たは空気圧式駆動力を利用した自動切換えバルブがより
好ましい。これらの切り替えバルブは、切り替えプログ
ラムを内蔵した制御機器により、その切り替えのタイミ
ングを制御されてもよい。切り替えバルブ、測定セルま
でガスを導入する導入配管および測定セルは、混合ガス
の凝縮を避けるため加熱されることが好ましい。その温
度範囲は好ましくは２０℃以上であり、より好ましくは
３０℃以上がよい。また、分析に使用されていない配管
及び測定セルは、清浄な乾燥ガスによるパージまたは混
合ガスによる予備的な置換が行われてもよい。
【００２２】混合ガス中に含まれる各ガス成分を赤外分
光法を用いて測定する際の波長は、ガスの成分により異
なり、それぞれ好ましい波長を選択することができる。
ハイドロフルオロカーボンは、Ｃ−Ｈ伸縮振動と考えら
れる2900cm-1〜3100cm-1の範囲から選ばれる波数を用い
ることができ、例えば、トリフルオロメタンの濃度を測
定する場合は、3033cm-1〜3037cm-1の波長を用いること
ができ、１，１，１，２−テトラフルオロエタンの場合
は、2981cm-1〜2986cm-1または3011cm-1〜3014cm-1、ペ
ンタフルオロエタンの場合は、2996cm-1〜3006cm-1の波
長を用いることができるが、これらの波長に限定される
ものではない。
光法を用いて測定する際の波長は、ガスの成分により異
なり、それぞれ好ましい波長を選択することができる。
ハイドロフルオロカーボンは、Ｃ−Ｈ伸縮振動と考えら
れる2900cm-1〜3100cm-1の範囲から選ばれる波数を用い
ることができ、例えば、トリフルオロメタンの濃度を測
定する場合は、3033cm-1〜3037cm-1の波長を用いること
ができ、１，１，１，２−テトラフルオロエタンの場合
は、2981cm-1〜2986cm-1または3011cm-1〜3014cm-1、ペ
ンタフルオロエタンの場合は、2996cm-1〜3006cm-1の波
長を用いることができるが、これらの波長に限定される
ものではない。
【００２３】パーフルオロカーボンは、Ｃ−Ｆ伸縮また
は変角振動と考えられる１1000cm-1〜2700cm-1の範囲か
ら選ばれる波数を用いることができる。例えば、テトラ
フルオロメタンの濃度を測定する場合は、1500cm-1〜15
35cm-1、1535cm-1〜1540cm-1、1540cm-1〜1585cm-1、21
20cm-1〜2150cm-1、2150cm-1〜2210cm-1等の範囲の波長
を用いることができ、ヘキサフルオロエタンの場合は、
1420cm-1〜1490cm-1、1570cm-1〜1670cm-1、2030cm-1〜
2080cm-1、2300cm-1〜2380cm-1、2630cm-1〜2690cm-1等
の範囲の波長を用いることができるが、これらの波長に
限定されるものではない。
は変角振動と考えられる１1000cm-1〜2700cm-1の範囲か
ら選ばれる波数を用いることができる。例えば、テトラ
フルオロメタンの濃度を測定する場合は、1500cm-1〜15
35cm-1、1535cm-1〜1540cm-1、1540cm-1〜1585cm-1、21
20cm-1〜2150cm-1、2150cm-1〜2210cm-1等の範囲の波長
を用いることができ、ヘキサフルオロエタンの場合は、
1420cm-1〜1490cm-1、1570cm-1〜1670cm-1、2030cm-1〜
2080cm-1、2300cm-1〜2380cm-1、2630cm-1〜2690cm-1等
の範囲の波長を用いることができるが、これらの波長に
限定されるものではない。
【００２４】また同様に混合ガス中のフッ化水素の濃度
を測定するには、3600cm-1〜4300cm -1の範囲から選ばれ
る波数を用いることができる。例えば、4160cm-1〜4190
cm-1、4190cm-1〜4220cm-1、4220cm-1〜4240cm-1、4245
cm-1〜4270cm-1、4270cm-1〜4290cm-1等の範囲の波長を
用いることができるが、これらの波長に限定されるもの
ではない。
を測定するには、3600cm-1〜4300cm -1の範囲から選ばれ
る波数を用いることができる。例えば、4160cm-1〜4190
cm-1、4190cm-1〜4220cm-1、4220cm-1〜4240cm-1、4245
cm-1〜4270cm-1、4270cm-1〜4290cm-1等の範囲の波長を
用いることができるが、これらの波長に限定されるもの
ではない。
【００２５】次に本発明の測定装置について説明する。
図１は本発明の実施形態の１つを示す分析装置概略図で
ある。７は加熱手段を備えた測定セル、６はパーフルオ
ロカーボンの製造ラインから反応ガスの一部を採取する
導入管１と、前記導入管１とパージガス導入管２に連結
されて反応ガス及びパージガスを前記測定セル７に導入
するように接続されたガス導入用自動調整切り替えバル
ブであり、８は赤外測定装置を示している。３は測定セ
ル７へ反応ガス及びパージガスを導入する導入管であ
り、４は測定セル７に導入されたガスの排出管である。
図１は本発明の実施形態の１つを示す分析装置概略図で
ある。７は加熱手段を備えた測定セル、６はパーフルオ
ロカーボンの製造ラインから反応ガスの一部を採取する
導入管１と、前記導入管１とパージガス導入管２に連結
されて反応ガス及びパージガスを前記測定セル７に導入
するように接続されたガス導入用自動調整切り替えバル
ブであり、８は赤外測定装置を示している。３は測定セ
ル７へ反応ガス及びパージガスを導入する導入管であ
り、４は測定セル７に導入されたガスの排出管である。
【００２６】反応ガス及びパージガスは自動切り替えバ
ルブ６の設定を変更することにより、測定セル７に導入
され、排出ガスは排出管４を通り、除害ライン５を通し
て系外に排出される。反応ガス成分の濃度を測定する際
は、測定セル中の反応ガスが一定の濃度になるまでガス
を流し、セルの入り口と出口を閉じてガスを封入する。
測定終了後は、パージガスを十分に流すことによって測
定セル表面に凝縮したガス成分を除去することが好まし
いが、測定セル中の反応ガスが一定の濃度になるまで反
応ガスを流した後にガスを封入して次の測定を行なって
もよい。いずれにしても測定セルは２０℃以上に加熱し
ておくことが好ましい。
ルブ６の設定を変更することにより、測定セル７に導入
され、排出ガスは排出管４を通り、除害ライン５を通し
て系外に排出される。反応ガス成分の濃度を測定する際
は、測定セル中の反応ガスが一定の濃度になるまでガス
を流し、セルの入り口と出口を閉じてガスを封入する。
測定終了後は、パージガスを十分に流すことによって測
定セル表面に凝縮したガス成分を除去することが好まし
いが、測定セル中の反応ガスが一定の濃度になるまで反
応ガスを流した後にガスを封入して次の測定を行なって
もよい。いずれにしても測定セルは２０℃以上に加熱し
ておくことが好ましい。
【００２７】本発明の測定装置として、自動切換えバル
ブ６、ガス配管１〜５及び測定セルはＨＦ及びＦ2に対
し耐蝕性のあるものが好ましい。金属材料としては、Ｓ
ＵＳ、モネル、インコネル等が好ましく、光学系材料
（測定セルの窓材）としては、分析に使用する赤外波長
光を透過する金属ハロゲン化物が好ましい。金属ハロゲ
ン化物は、例えば、フッ化リチウム、フッ化ナトリウ
ム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ス
トロンチウム、フッ化バリウムが挙げられるが、好まし
くはフッ化カルシウムを用いるのがよい。
ブ６、ガス配管１〜５及び測定セルはＨＦ及びＦ2に対
し耐蝕性のあるものが好ましい。金属材料としては、Ｓ
ＵＳ、モネル、インコネル等が好ましく、光学系材料
（測定セルの窓材）としては、分析に使用する赤外波長
光を透過する金属ハロゲン化物が好ましい。金属ハロゲ
ン化物は、例えば、フッ化リチウム、フッ化ナトリウ
ム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ス
トロンチウム、フッ化バリウムが挙げられるが、好まし
くはフッ化カルシウムを用いるのがよい。
【００２８】また、赤外分光光度計はフーリエ変換式赤
外分光光度計が好ましい。データ処理装置は検量線を内
蔵し、分析計の測定結果よりハイドロフルオロカーボン
類、パーフルオロカーボン類及び／またはフッ化水素の
定量を行うが、定量結果を電気的信号に変換し、他の表
示装置に結果を表示させることのできる機能を備えた装
置であってもよい。
外分光光度計が好ましい。データ処理装置は検量線を内
蔵し、分析計の測定結果よりハイドロフルオロカーボン
類、パーフルオロカーボン類及び／またはフッ化水素の
定量を行うが、定量結果を電気的信号に変換し、他の表
示装置に結果を表示させることのできる機能を備えた装
置であってもよい。
【００２９】次に、本発明の測定方法を用いてハイドロ
フルオロカーボンの濃度を調製してパーフルオロカーボ
ンを製造する方法について説明する。図２は本発明の実
施形態の１つを示すフッ素化合物の製造フロー概略図で
ある。この実施形態では、２つの反応帯を有する製造プ
ラントで１種または異なる２種の化合物を製造するフロ
ーを示している。先ず、図２において、１１は第一反応
帯であり、１４から供給されるフッ素ガスと１５から供
給されるハイドロフルオロカーボンを反応させる。１２
は第二反応帯であり、第一反応帯で生成した反応ガスを
希釈ガスとして用い、１８から供給されるフッ素ガスと
１９から供給されるハイドロフルオロカーボンを反応さ
せる。２１は第二反応帯の出口ガスであり、この一部２
３は蒸留、精製工程へ導かれるガスとなり、残部２２は
希釈ガスとして、第一反応帯及び／または第二反応帯の
希釈ガスとして循環再使用される。ここで、２４及び２
５はそれぞれ図１に示す赤外測定装置であり、それぞれ
第一反応帯及び第二反応帯の前に設置してハイドロフル
オロカーボンの濃度を測定する。また、赤外測定装置２
４、２５はそれぞれ第一反応帯１１及び第二反応帯１２
の後に設置することもでき、この場合には残存するハイ
ドロフルオロカーボンの濃度を測定することができる。
フルオロカーボンの濃度を調製してパーフルオロカーボ
ンを製造する方法について説明する。図２は本発明の実
施形態の１つを示すフッ素化合物の製造フロー概略図で
ある。この実施形態では、２つの反応帯を有する製造プ
ラントで１種または異なる２種の化合物を製造するフロ
ーを示している。先ず、図２において、１１は第一反応
帯であり、１４から供給されるフッ素ガスと１５から供
給されるハイドロフルオロカーボンを反応させる。１２
は第二反応帯であり、第一反応帯で生成した反応ガスを
希釈ガスとして用い、１８から供給されるフッ素ガスと
１９から供給されるハイドロフルオロカーボンを反応さ
せる。２１は第二反応帯の出口ガスであり、この一部２
３は蒸留、精製工程へ導かれるガスとなり、残部２２は
希釈ガスとして、第一反応帯及び／または第二反応帯の
希釈ガスとして循環再使用される。ここで、２４及び２
５はそれぞれ図１に示す赤外測定装置であり、それぞれ
第一反応帯及び第二反応帯の前に設置してハイドロフル
オロカーボンの濃度を測定する。また、赤外測定装置２
４、２５はそれぞれ第一反応帯１１及び第二反応帯１２
の後に設置することもでき、この場合には残存するハイ
ドロフルオロカーボンの濃度を測定することができる。
【００３０】上記ハイドロフルオロカーボンは一般式
（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である）で表されるハイドロフルオロカーボンの少
なくとも１種であり、好ましくはトリフルオロメタン、
１，１，１，２−テトラフルロエタンまたはペンタフル
オロエタンである。
（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である）で表されるハイドロフルオロカーボンの少
なくとも１種であり、好ましくはトリフルオロメタン、
１，１，１，２−テトラフルロエタンまたはペンタフル
オロエタンである。
【００３１】これらのハイドロフルオロカーボンをフッ
素ガスと反応させる場合には、混合ガスの組成が爆発範
囲の中に入らないことが必要であり、化合物の種類によ
って値が異なるが、それぞれ爆発範囲の下限値以下の安
全な範囲に設定される。
素ガスと反応させる場合には、混合ガスの組成が爆発範
囲の中に入らないことが必要であり、化合物の種類によ
って値が異なるが、それぞれ爆発範囲の下限値以下の安
全な範囲に設定される。
【００３２】
【実施例】以下に実施例を用いてさらに詳しく説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 （実施例１）内径２０．６ｍｍφ、長さ５００ｍｍのイ
ンコネル６００製反応器（電気ヒーター加熱方式：フッ
素ガスを用い温度６００℃で不動体化処理を実施済み）
を、パーフルオロカーボンとしてテトラフルオロメタン
４１．８ｖｏｌ％、フッ化水素５８．２ｖｏｌ％からな
る希釈ガスを５０ＮＬ／ｈで流しながら、２８０℃に昇
温し、前記希釈ガスを分岐したガス流の一方へハイドロ
フルオロカーボンとして１，１，１，２−テトラフルオ
ロエタンを１．０ＮＬ／ｈ流した。その後、同様に希釈
ガスを分岐したガス流のもう一方へフッ素ガスを２．０
ＮＬ／ｈ供給し直接フッ素化反応を行った。反応器入口
ガスの一部をＳＵＳ３１６製の空気圧駆動式自動切換え
バルブにより、加熱された測定セル（窓材：フッ化カル
シウム）中に導入し、赤外分光光度計により赤外吸収ス
ペクトルを測定した。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 （実施例１）内径２０．６ｍｍφ、長さ５００ｍｍのイ
ンコネル６００製反応器（電気ヒーター加熱方式：フッ
素ガスを用い温度６００℃で不動体化処理を実施済み）
を、パーフルオロカーボンとしてテトラフルオロメタン
４１．８ｖｏｌ％、フッ化水素５８．２ｖｏｌ％からな
る希釈ガスを５０ＮＬ／ｈで流しながら、２８０℃に昇
温し、前記希釈ガスを分岐したガス流の一方へハイドロ
フルオロカーボンとして１，１，１，２−テトラフルオ
ロエタンを１．０ＮＬ／ｈ流した。その後、同様に希釈
ガスを分岐したガス流のもう一方へフッ素ガスを２．０
ＮＬ／ｈ供給し直接フッ素化反応を行った。反応器入口
ガスの一部をＳＵＳ３１６製の空気圧駆動式自動切換え
バルブにより、加熱された測定セル（窓材：フッ化カル
シウム）中に導入し、赤外分光光度計により赤外吸収ス
ペクトルを測定した。
【００３３】各化合物の濃度を測定する赤外吸収スペク
トルの波長を表１に示した。
トルの波長を表１に示した。
【表１】
【００３４】反応器入り口ガス中に含まれる成分量を定
量したところ、表２に示す結果を得た。
量したところ、表２に示す結果を得た。
【表２】
【００３５】（実施例２）実施例１に示した組成の混合
ガスを用い、反応器温度２８０℃にて、直接フッ素化反
応を実施した。反応器出口ガスの分析を、実施例１と同
様の方法で行ったところ表３に示す結果を得た。
ガスを用い、反応器温度２８０℃にて、直接フッ素化反
応を実施した。反応器出口ガスの分析を、実施例１と同
様の方法で行ったところ表３に示す結果を得た。
【表３】
【００３６】（比較例１）実施例１に示した組成の混合
ガスの分析を、従来の方法で分析した。反応器入口ガス
をヨウ化カリウム溶液で洗浄し、ガス洗浄瓶の出口ガス
量が５Ｌとなるまでガスを通した。ガス洗浄瓶及びガス
量を測定するためのガスメーター内が洗浄後ガスで充分
置換された後、洗浄後ガスをフッ素樹脂製バッグに捕集
した。洗液の一部を取り、中和滴定及びヨウ素還元滴定
を実施することにより混合ガス中のフッ化水素及びＦ2
を定量した。また、洗浄後ガスの一部を取りガスクロマ
トグラフィーによりガス成分の定量を行った。酸性ガス
成分及び各フッ素化合物の濃度は表４に示すとおり実施
例１の結果とほぼ一致したが、反応器入口ガスのサンプ
リングから、全ての分析結果が出るまでの時間は１時間
３０分を要した。
ガスの分析を、従来の方法で分析した。反応器入口ガス
をヨウ化カリウム溶液で洗浄し、ガス洗浄瓶の出口ガス
量が５Ｌとなるまでガスを通した。ガス洗浄瓶及びガス
量を測定するためのガスメーター内が洗浄後ガスで充分
置換された後、洗浄後ガスをフッ素樹脂製バッグに捕集
した。洗液の一部を取り、中和滴定及びヨウ素還元滴定
を実施することにより混合ガス中のフッ化水素及びＦ2
を定量した。また、洗浄後ガスの一部を取りガスクロマ
トグラフィーによりガス成分の定量を行った。酸性ガス
成分及び各フッ素化合物の濃度は表４に示すとおり実施
例１の結果とほぼ一致したが、反応器入口ガスのサンプ
リングから、全ての分析結果が出るまでの時間は１時間
３０分を要した。
【００３７】
【表４】
【００３８】（実施例３）実施例１と同様の条件で反応
を実施した。反応器出口ガスを、自動調整切り替えバル
ブを備えたサンプル導入システムを用いて測定セル中へ
導入し、ガス成分の定量を１５分ごとに実施した。ガス
成分中、燃焼や爆発の危険を避けるために特に濃度管理
の必要な、ＨＦＣ−１２５及びＨＦＣ−１３４ａについ
て測定した結果を表５に示したが、２成分とも連続して
安定した測定結果が得られた。
を実施した。反応器出口ガスを、自動調整切り替えバル
ブを備えたサンプル導入システムを用いて測定セル中へ
導入し、ガス成分の定量を１５分ごとに実施した。ガス
成分中、燃焼や爆発の危険を避けるために特に濃度管理
の必要な、ＨＦＣ−１２５及びＨＦＣ−１３４ａについ
て測定した結果を表５に示したが、２成分とも連続して
安定した測定結果が得られた。
【００３９】
【表５】
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の測定方法
は、反応基質としてのハイドロフルオロカーボンとＦ2
を使用する直接フッ素化反応において、混合ガス流中の
ハイドロフルオロカーボン類、パーフルオロカーボン類
及び／またはフッ化水素を安全かつ短時間に定量するこ
とができる。
は、反応基質としてのハイドロフルオロカーボンとＦ2
を使用する直接フッ素化反応において、混合ガス流中の
ハイドロフルオロカーボン類、パーフルオロカーボン類
及び／またはフッ化水素を安全かつ短時間に定量するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のハイドロフルオロカーボン類の濃度
の測定装置の１実施形態を示す装置概略図である。
の測定装置の１実施形態を示す装置概略図である。
【図２】 本発明の１実施形態を示すパーフルオロカー
ボンの製造フロー概略図である。
ボンの製造フロー概略図である。
１ 反応ガス導入管 ２ パージガス導入管 ３ ガス導入管 ４ ガス排出管 ５ 除害ライン ６ ガス導入用自動調整切り替えバルブ ７ 測定セル ８ 赤外測定装置 １１ 第一反応帯 １２ 第二反応帯 １３ 蒸留、精製工程 １４ 第一反応帯に供給されるフッ素ガス １５ 第一反応帯に供給されるハイドロフルオロカーボ
ン １６ 第一反応帯に供給されるガス成分 １７ 第一反応帯出口ガス成分 １８ 第二反応帯に供給されるフッ素ガス １９ 第二反応帯に供給されるハイドロフルオロカーボ
ン ２０ 第二反応帯に供給されるガス成分 ２１ 第二反応帯出口ガス成分 ２２ 希釈ガス ２３ 蒸留、精製工程へ導かれるガス ２４ 赤外測定装置１ ２５ 赤外測定装置２
ン １６ 第一反応帯に供給されるガス成分 １７ 第一反応帯出口ガス成分 １８ 第二反応帯に供給されるフッ素ガス １９ 第二反応帯に供給されるハイドロフルオロカーボ
ン ２０ 第二反応帯に供給されるガス成分 ２１ 第二反応帯出口ガス成分 ２２ 希釈ガス ２３ 蒸留、精製工程へ導かれるガス ２４ 赤外測定装置１ ２５ 赤外測定装置２
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/01 Ｇ０１Ｎ 21/01 Ｃ (72)発明者 大井 敏夫 神奈川県川崎市川崎区扇町５−１ 昭和電 工株式会社川崎生産・技術統括部内 (72)発明者 館 龍一 神奈川県川崎市川崎区扇町５−１ 昭和電 工株式会社川崎生産・技術統括部内 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB01 DD01 DD12 DD13 DD16 EE01 EE12 HH01 HH06 JJ01 KK01 MM01 MM12 4H006 AA02 AC30 BC13 BE53
Claims (16)
- 【請求項１】 混合ガス中に含まれる少なくとも１種の
ハイドロフルオロカーボンの濃度を赤外分光法を用いて
測定することを特徴とするハイドロフルオロカーボンの
濃度の測定方法。 - 【請求項２】 前記混合ガス中のハイドロフルオロカー
ボンの濃度が８モルパーセント以下である請求項１に記
載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 - 【請求項３】 前記混合ガスがパーフルオロカーボン、
フッ化水素及び／またはフッ素ガスを含むガスであり、
パーフルオロカーボン及び／またはフッ化水素の濃度を
赤外分光法を用いて同時に測定する請求項１または２に
記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 - 【請求項４】 前記混合ガスがパーフルオロカーボン及
び／またはフッ化水素に富むものである請求項３に記載
のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 - 【請求項５】 測定セルを加熱することによって測定セ
ル表面にガスが凝縮することを防止する請求項１〜４の
いずれかに記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測
定方法。 - 【請求項６】 ガス濃度測定後、加熱された測定セルに
パージガスを導入し、測定セル表面のフッ化水素を除去
する請求項５に記載のハイドロフルオロカーボンの濃度
の測定方法。 - 【請求項７】 前記ハイドロフルオロカーボンが、一般
式（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である。）で表されるハイドロフルオロカーボンの
少なくとも１種である請求項１〜６のいずれかに記載の
ハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 - 【請求項８】 前記ハイドロフルオロカーボンがトリフ
ルオロメタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン
及び／またはペンタフルオロエタンであり、それぞれ測
定波数として2900cm-1〜3100cm-1の範囲にある波数を用
いて濃度を測定する請求項１〜７のいずれかに記載のハ
イドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 - 【請求項９】 前記パーフルオロカーボンがテトラフル
オロメタン及び／またはヘキサフルオロエタンであり、
それぞれ測定波数として1000cm-1〜2700cm-1の範囲にあ
る波数を用いて濃度を測定する請求項３〜８のいずれか
に記載のハイドロフルオロカーボンの濃度の測定方法。 - 【請求項１０】 測定波数として3600cm-1〜4300cm-1の
範囲にある波数を用いて混合ガス中のフッ化水素の濃度
を測定する請求項３〜９のいずれかに記載のハイドロフ
ルオロカーボンの濃度の測定方法。 - 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の混
合ガス中に含まれるハイドロフルオロカーボンの濃度の
測定方法に用いる装置において、加熱手段を備えた測定
セルと、パーフルオロカーボンの製造ラインから反応ガ
スの一部を採取する導入管と、前記導入管とパージガス
導入官に連結されて反応ガス及びパージガスを前記測定
セルに導入する量を調整または切り替えることを行うこ
とができるガス導入用自動調整切り替えバルブと、赤外
分光光度計と、検量線を内蔵したデータ処理装置と、を
備えていることを特徴とするハイドロフルオロカーボン
の濃度の測定装置。 - 【請求項１２】 前記測定セルの赤外線が透過する光学
窓がフッ化カルシウム製である請求項１１に記載のハイ
ドロフルオロカーボンの濃度の測定装置。 - 【請求項１３】 ハイドロフルオロカーボンとフッ素ガ
スを気相で反応させてパーフルオロカーボンを製造する
方法において、請求項１〜１０のいずれかに記載の測定
方法を用いてハイドロフルオロカーボンの濃度を調整す
ることを特徴とするパーフルオロカーボンの製造方法。 - 【請求項１４】 前記ハイドロフルオロカーボンの濃度
を８モルパーセント以下に調整する請求項１３に記載の
パーフルオロカーボンの製造方法。 - 【請求項１５】 前記ハイドロフルオロカーボンが、一
般式（１） ＣxＨyＦz （１） （式中、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ、１≦ｘ≦３、１≦ｙ≦
４、１≦ｚ≦７であり、かつ２ｘ＋２＝ｙ＋ｚを充たす
整数である。）で表されるハイドロフルオロカーボンの
少なくとも１種である請求項１３または１４に記載のパ
ーフルオロカーボンの製造方法。 - 【請求項１６】 前記ハイドロフルオロカーボンがトリ
フルオロメタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタ
ン及びペンタフルオロエタンからなる群から選ばれる少
なくとも１種である請求項１５に記載のパーフルオロカ
ーボンの製造方法。
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