JP2002039924A - 活性力が高い大気汚染物質の捕集装置 - Google Patents
活性力が高い大気汚染物質の捕集装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 着衣に取り付け可能な大気汚染物質捕集装置
において、オゾンの様に活性力が高い大気汚染物質の濃
度を簡便かつ高感度に測定し得る捕集装置を提供する。 【解決手段】 大気に開放した窓（１ｃ）を持った箱型
容器（１）と、該箱型容器（１）内に収めたオゾンの吸
収剤を含浸させた吸収層（２）と、該吸収層（２）の間
に介在させた拡散層（３）からなる、風速の影響による
誤差が小さい簡易大気汚染物質捕集装置において、拡散
層（３）がポリフロン樹脂、超高分子量ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂の少なくとも１種類からなる連
続孔を有する多孔質体（３ａ）及び空間層（３ｂ）にて
構成する。
において、オゾンの様に活性力が高い大気汚染物質の濃
度を簡便かつ高感度に測定し得る捕集装置を提供する。 【解決手段】 大気に開放した窓（１ｃ）を持った箱型
容器（１）と、該箱型容器（１）内に収めたオゾンの吸
収剤を含浸させた吸収層（２）と、該吸収層（２）の間
に介在させた拡散層（３）からなる、風速の影響による
誤差が小さい簡易大気汚染物質捕集装置において、拡散
層（３）がポリフロン樹脂、超高分子量ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂の少なくとも１種類からなる連
続孔を有する多孔質体（３ａ）及び空間層（３ｂ）にて
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、活性力が高い大気
汚染物質の濃度を測定するための捕集装置に関するもの
であり、更に詳しくは、大気中のオゾンを、簡便かつ高
感度に測定し得る、小型軽量で、しかもバッジのように
着衣にも取り付けが可能な簡易大気汚染物質捕集装置に
関する。
汚染物質の濃度を測定するための捕集装置に関するもの
であり、更に詳しくは、大気中のオゾンを、簡便かつ高
感度に測定し得る、小型軽量で、しかもバッジのように
着衣にも取り付けが可能な簡易大気汚染物質捕集装置に
関する。
【０００２】
【従来技術】既に、大気汚染物質の濃度を測定するため
の簡便な大気汚染物質捕集装置には、数種類のものが知
られている。それらの多くは酸性物質をアルカリ水溶
液、あるいは塩基性物質を酸水溶液に吸収し、そこで生
ずる中和反応をザルツマン試薬等で定量し、濃度測定を
行うものである。
の簡便な大気汚染物質捕集装置には、数種類のものが知
られている。それらの多くは酸性物質をアルカリ水溶
液、あるいは塩基性物質を酸水溶液に吸収し、そこで生
ずる中和反応をザルツマン試薬等で定量し、濃度測定を
行うものである。
【０００３】この上記方法において、大気汚染物質が窒
素酸化物の場合、捕集機構は単なる中和反応であるた
め、気温の影響を受け難く、特にアルカリ水溶液を保持
させてなる吸収層を用いると、アルカリの潮解性により
吸収層が常時湿潤状態にあるため、大気中の湿度にも影
響を受け難いものが得られている。
素酸化物の場合、捕集機構は単なる中和反応であるた
め、気温の影響を受け難く、特にアルカリ水溶液を保持
させてなる吸収層を用いると、アルカリの潮解性により
吸収層が常時湿潤状態にあるため、大気中の湿度にも影
響を受け難いものが得られている。
【０００４】しかしながら、これら捕集装置は大気汚染
物質を吸収層中の液体により吸収する方式での捕集、即
ち理論的には気体分子拡散を原理としているため、わず
かな風向や風速の変化により、気液境界層の抵抗が変化
し、これにより乱流拡散が発生し、著しい吸収量の誤差
を引き起こしている。そこで、風向や風速の変動による
吸収量の誤差を低減させるため、実公昭５８−３０２２
０や１９８０年大気汚染学会誌１５（８）３１６〜３２
３にて、撥水性と適度な空隙率を有する濾紙からなる拡
散層を設けることが提案されている。
物質を吸収層中の液体により吸収する方式での捕集、即
ち理論的には気体分子拡散を原理としているため、わず
かな風向や風速の変化により、気液境界層の抵抗が変化
し、これにより乱流拡散が発生し、著しい吸収量の誤差
を引き起こしている。そこで、風向や風速の変動による
吸収量の誤差を低減させるため、実公昭５８−３０２２
０や１９８０年大気汚染学会誌１５（８）３１６〜３２
３にて、撥水性と適度な空隙率を有する濾紙からなる拡
散層を設けることが提案されている。
【０００５】また、大気汚染物質が、水に対して高い親
和力を有する場合、吸収層からの該成分の脱着が阻害さ
れ易いため、実際の吸収量よりも該成分量が激減し、著
しい吸収量の誤差を引き起こしている。そこで、脱着阻
害による吸収量の誤差を低減させるため、本発明者は既
に特願平９−１６２００９において、吸収層２及び／ま
たは拡散層３を、大気汚染物質に被曝しないもしくはし
難い環境下で、洗浄及び／または乾燥処理を施し、撥水
性を高めることについて記載している。
和力を有する場合、吸収層からの該成分の脱着が阻害さ
れ易いため、実際の吸収量よりも該成分量が激減し、著
しい吸収量の誤差を引き起こしている。そこで、脱着阻
害による吸収量の誤差を低減させるため、本発明者は既
に特願平９−１６２００９において、吸収層２及び／ま
たは拡散層３を、大気汚染物質に被曝しないもしくはし
難い環境下で、洗浄及び／または乾燥処理を施し、撥水
性を高めることについて記載している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら撥水性
を高めた吸収層２１及び／または拡散層３を用いた場合
においても、オゾンのように大気汚染物質の活性力が高
いと、大気汚染物質自体の分解もしくは破壊により吸収
量に誤差が発生し、高感度及び高精度の測定が達成でき
ない。
を高めた吸収層２１及び／または拡散層３を用いた場合
においても、オゾンのように大気汚染物質の活性力が高
いと、大気汚染物質自体の分解もしくは破壊により吸収
量に誤差が発生し、高感度及び高精度の測定が達成でき
ない。
【０００７】これは大気汚染物質の活性力が高い程、拡
散層３から吸収層２へ至る間の物質相互の衝突あるいは
相互干渉等により、大気汚染物質が分解もしくは変質も
しくは破壊され、吸収層への到着が阻害されることに起
因している。
散層３から吸収層２へ至る間の物質相互の衝突あるいは
相互干渉等により、大気汚染物質が分解もしくは変質も
しくは破壊され、吸収層への到着が阻害されることに起
因している。
【０００８】また、このような活性力の高いオゾンの検
出には一般に中性よう化カリウム法が用いられるが、曝
露時の温度や他の大気汚染物質等の影響を受け、感度の
低下を引き起こしている。
出には一般に中性よう化カリウム法が用いられるが、曝
露時の温度や他の大気汚染物質等の影響を受け、感度の
低下を引き起こしている。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】本発明は、上記課題を
解決するため、下記構成の大気汚染物質捕集装置を提供
する。即ち、大気に開放した窓１ｃを持った箱型容器
１、該箱型容器１に納めたオゾンの吸収剤を含浸させた
吸収層２と、該吸収層２が直接大気に曝されないように
前記箱型容器１の窓１ｃと吸収層２の間に介在させた拡
散層３からなる風速の影響による誤差が小さい簡易型オ
ゾン捕集装置において、拡散層３がポリフロン樹脂、超
高分子量ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂の少な
くとも１種類からなる連続孔を有する多孔質体３ａ及び
空間層３ｂからなるものである。
解決するため、下記構成の大気汚染物質捕集装置を提供
する。即ち、大気に開放した窓１ｃを持った箱型容器
１、該箱型容器１に納めたオゾンの吸収剤を含浸させた
吸収層２と、該吸収層２が直接大気に曝されないように
前記箱型容器１の窓１ｃと吸収層２の間に介在させた拡
散層３からなる風速の影響による誤差が小さい簡易型オ
ゾン捕集装置において、拡散層３がポリフロン樹脂、超
高分子量ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂の少な
くとも１種類からなる連続孔を有する多孔質体３ａ及び
空間層３ｂからなるものである。
【００１０】また、上記捕集装置において、空間層４の
厚みは、有効表面積３．８×２．６ｃｍ２当り、０．５
〜１０．０ｍｍが好ましく、より好ましくは３．０〜
５．０ｍｍである。
厚みは、有効表面積３．８×２．６ｃｍ２当り、０．５
〜１０．０ｍｍが好ましく、より好ましくは３．０〜
５．０ｍｍである。
【００１１】一般に拡散層３の表面積と空間層の厚み
は、捕集精度を維持する上で密接な関係にある。即ち、
空間層が厚くなる程拡散速度（吸収速度）に及ぼす風速
の影響は小さくなるものの、同時に測定感度が低下す
る。また感度は、表面積をかせぐ程増加する。
は、捕集精度を維持する上で密接な関係にある。即ち、
空間層が厚くなる程拡散速度（吸収速度）に及ぼす風速
の影響は小さくなるものの、同時に測定感度が低下す
る。また感度は、表面積をかせぐ程増加する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１において、１が外側の空気に
触れる窓１ｃを有するプラスチック製の箱型容器で、外
枠１ａと該外枠に対し脱着可能に納められた内枠１ｂと
から成る。２が吸収層で、吸収剤を担持させた連続孔を
有するガラス繊維の予め洗浄及び／または乾燥処理され
た多孔質体で構成されている。３が拡散層で、ポリプロ
ピレン樹脂製膜からなる連続孔を有する多孔質体３ａで
構成されている。３ｂが空間層で、ポリプロピレン樹脂
製枠で構成されている。なお、５は容器１の内枠１ｂの
内奥に当て込まれた支持板、また６はクリップ、７は安
全ピンでいずれも被服装着具である。
触れる窓１ｃを有するプラスチック製の箱型容器で、外
枠１ａと該外枠に対し脱着可能に納められた内枠１ｂと
から成る。２が吸収層で、吸収剤を担持させた連続孔を
有するガラス繊維の予め洗浄及び／または乾燥処理され
た多孔質体で構成されている。３が拡散層で、ポリプロ
ピレン樹脂製膜からなる連続孔を有する多孔質体３ａで
構成されている。３ｂが空間層で、ポリプロピレン樹脂
製枠で構成されている。なお、５は容器１の内枠１ｂの
内奥に当て込まれた支持板、また６はクリップ、７は安
全ピンでいずれも被服装着具である。
【００１３】また、上記拡散層３及び吸収層２として用
いられる連続した多孔質体の形態としては、不織布、濾
紙、メンブランフィルター、焼結体や網状のものが挙げ
られる。
いられる連続した多孔質体の形態としては、不織布、濾
紙、メンブランフィルター、焼結体や網状のものが挙げ
られる。
【００１４】以下、本発明を導くための実験例及び比較
例を示す。
例を示す。
【００１５】
【比較例１】〔従来の拡散層について〕 吸収層；吸収剤：０．１％亜硝酸ナトリウム＋０．２％
炭酸ナトリウム＋１％エチレングリコール 上記吸収剤担持のセルロース繊維製多孔質膜（東洋濾紙
（株）Ｎｏ．５０）の単層。 拡散層；ａ：超高分子量ポリエチレン樹脂製多孔質膜
（日東電工（株）ＳＵＮＭＡＰ／０．５ｍｍ）＋ポリプ
ロピレン樹脂製不織布（三井石油化学（株）タフネル／
ＰＡ−４０４１） ｂ：ポリフロン樹脂製多孔質膜（東洋濾紙（株）ＰＦ０
４０）５枚上記吸収層と拡散層を組み込んだ表面積Ａ＝
３．８×２．６ｃｍ２の捕集装置における分析値と自動
測定局モニター値との比較を行った際の結果を図２に示
す。
炭酸ナトリウム＋１％エチレングリコール 上記吸収剤担持のセルロース繊維製多孔質膜（東洋濾紙
（株）Ｎｏ．５０）の単層。 拡散層；ａ：超高分子量ポリエチレン樹脂製多孔質膜
（日東電工（株）ＳＵＮＭＡＰ／０．５ｍｍ）＋ポリプ
ロピレン樹脂製不織布（三井石油化学（株）タフネル／
ＰＡ−４０４１） ｂ：ポリフロン樹脂製多孔質膜（東洋濾紙（株）ＰＦ０
４０）５枚上記吸収層と拡散層を組み込んだ表面積Ａ＝
３．８×２．６ｃｍ２の捕集装置における分析値と自動
測定局モニター値との比較を行った際の結果を図２に示
す。
【００１６】
【比較例１の性能】測定対象大気汚染物質の活性力が高
い場合、拡散層においてフィルター面への衝突等によっ
て汚染物質が破壊されることにより、吸収層での吸着が
著しく減少し、高感度な結果が得られなかった。
い場合、拡散層においてフィルター面への衝突等によっ
て汚染物質が破壊されることにより、吸収層での吸着が
著しく減少し、高感度な結果が得られなかった。
【００１７】
【実施例１〜３及び比較例２，３】〔本発明における拡
散層の構成について〕吸収層として、下記の多孔質体に
比較例１と同じ吸収剤を担持させたものを用い、また拡
散層３としては下記の多孔質体３ａを用い、さらに空間
層３ｂとして下記〜の厚さを用い、断面積Ａ＝３．
８×２．６ｃｍ２の捕集装置において、既知オゾン濃度
（５，１５，３０，６０ｍＬ／ｍ３）の環境下で曝露さ
せた分析値を図３に示す。なお、分析値とは吸収層抽出
液のオゾン濃度定量値（ｍｇ／Ｌ）である。
散層の構成について〕吸収層として、下記の多孔質体に
比較例１と同じ吸収剤を担持させたものを用い、また拡
散層３としては下記の多孔質体３ａを用い、さらに空間
層３ｂとして下記〜の厚さを用い、断面積Ａ＝３．
８×２．６ｃｍ２の捕集装置において、既知オゾン濃度
（５，１５，３０，６０ｍＬ／ｍ３）の環境下で曝露さ
せた分析値を図３に示す。なお、分析値とは吸収層抽出
液のオゾン濃度定量値（ｍｇ／Ｌ）である。
【００１８】吸収層；ガラス繊維製多孔質膜（東洋濾紙
（株）ＧＡ−５５） 拡散層；超高分子量ポリエチレン樹脂製多孔質膜（日東
電工（株）ＳＵＮ ＭＡＰ／０．５ｍｍ） 空間層；厚み：０．３ｍｍ（比較例２） ２．０ｍｍ（実施例１） ３．０ｍｍ（実施例２） ４．０ｍｍ（実施例３） １１．０ｍｍ（比較例３）
（株）ＧＡ−５５） 拡散層；超高分子量ポリエチレン樹脂製多孔質膜（日東
電工（株）ＳＵＮ ＭＡＰ／０．５ｍｍ） 空間層；厚み：０．３ｍｍ（比較例２） ２．０ｍｍ（実施例１） ３．０ｍｍ（実施例２） ４．０ｍｍ（実施例３） １１．０ｍｍ（比較例３）
【００１９】
【実施例１〜３及び比較例２，３の性能】適切な厚みの
空間層を設けることにより、直線性及び再現性が向上
し、良好な結果が得られた。
空間層を設けることにより、直線性及び再現性が向上
し、良好な結果が得られた。
【００２０】
【実施例４】〔本発明における拡散層の素材について〕 吸収層；ガラス繊維製多孔質膜（東洋濾紙（株）ＧＡ−
５５）に、０．１％亜硝酸ナトリウム＋０．２％炭酸ナ
トリウム＋１％エチレングリコールを担持させたもの。 拡散層；ポリフロン樹脂製多孔質膜（東洋濾紙（株）ＰＦ０４０） １枚 ポリプロピレン樹脂製不織布（東燃石油化学（株）タピルス／Ｐ１ ８０ＬＷ）１枚 超高分子量ポリエチレン樹脂製多孔質膜（日東電工（株）ＳＵＮ ＭＡＰ／０．５ｍｍ）１枚 空間層；厚み４．０ｍｍ 上記吸収層と拡散層及び空間層を組み込んだ表面積Ａ＝
３．８×２．６ｃｍ２ の捕集装置における風速を変えた
場合の総括物質移動係数ＫＯＧ′を図４に示す。なお、
総括物質移動係数は
５５）に、０．１％亜硝酸ナトリウム＋０．２％炭酸ナ
トリウム＋１％エチレングリコールを担持させたもの。 拡散層；ポリフロン樹脂製多孔質膜（東洋濾紙（株）ＰＦ０４０） １枚 ポリプロピレン樹脂製不織布（東燃石油化学（株）タピルス／Ｐ１ ８０ＬＷ）１枚 超高分子量ポリエチレン樹脂製多孔質膜（日東電工（株）ＳＵＮ ＭＡＰ／０．５ｍｍ）１枚 空間層；厚み４．０ｍｍ 上記吸収層と拡散層及び空間層を組み込んだ表面積Ａ＝
３．８×２．６ｃｍ２ の捕集装置における風速を変えた
場合の総括物質移動係数ＫＯＧ′を図４に示す。なお、
総括物質移動係数は
【数１】式にオゾンの既知濃度ｆ（ｐｐｂ）の環境下
で、測定時間τ（ｓｅｃ）曝露後の吸収層２の分析値Ｍ
（ｍｏｌ）を代入して算出される。また、分析値とは時
間τ＝３×３６００ｓｅｃ曝露後の吸収層抽出後の該成
分分析値である。
で、測定時間τ（ｓｅｃ）曝露後の吸収層２の分析値Ｍ
（ｍｏｌ）を代入して算出される。また、分析値とは時
間τ＝３×３６００ｓｅｃ曝露後の吸収層抽出後の該成
分分析値である。
【００２１】
【数１】
【００２２】
【実施例４の性能】拡散層の場合、ＫＯＧ′の変動が
少なく、風速などの変動因子の影響を最小限に抑えられ
ることが判明した。また、
少なく、風速などの変動因子の影響を最小限に抑えられ
ることが判明した。また、
【数１】式より算出した総括物質移動係数ＫＯＧ′を
【表１】に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明の簡易大気汚染物
質捕集装置は、拡散層３には大気汚染物質に被曝しな
い、もしくはし難いポリフロン樹脂、または超高分子量
ポリエチレン樹脂、またはポリプロピレン樹脂の少なく
とも１種類からなる連続孔を有する多孔質体３ａ、及び
空間層３ｂの厚みを設けることにより、オゾンの様な活
性力が高い大気汚染物質の減少率を小さくすることが出
来るため、高い感度と高い精度を有する濃度測定が可能
となった。
質捕集装置は、拡散層３には大気汚染物質に被曝しな
い、もしくはし難いポリフロン樹脂、または超高分子量
ポリエチレン樹脂、またはポリプロピレン樹脂の少なく
とも１種類からなる連続孔を有する多孔質体３ａ、及び
空間層３ｂの厚みを設けることにより、オゾンの様な活
性力が高い大気汚染物質の減少率を小さくすることが出
来るため、高い感度と高い精度を有する濃度測定が可能
となった。
【図１】本発明の実施の形態を示す図
【図２】比較例１における分析値と自動測定局モニター
値の相関性を示す測定図
値の相関性を示す測定図
【図３】実施例１〜３及び比較例２，３の曝露濃度と分
析値の相関性を示す測定図
析値の相関性を示す測定図
【図４】実施例４の風速と総括物質移動係数（ＫＯ
Ｇ′）の相関性を示す測定図
Ｇ′）の相関性を示す測定図
１ 箱型容器 １ａ 外枠 １ｂ 内枠 １ｃ 窓 ２ 吸収層 ３ 拡散層 ３ａ 多孔質体 ３ｂ 空間層 ５ 支持板 ６ クリップ ７ 安全ピン
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ０１Ｄ 71/32 Ｂ０１Ｄ 71/32 Ｇ０１Ｎ 31/00 Ｇ０１Ｎ 31/00 Ｌ Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BB10 CA01 CB01 EA20 FA01 FA02 FA11 FB02 HA01 4D006 GA41 JA25A JA70A MB04 MC22 MC22X MC23 MC23X MC28 MC28X MC88 PB17 PB70 PC38 4D020 AA10 BA01 CA02 CA10
Claims (3)
- 【請求項１】 大気に開放した窓（１ｃ）を持った箱型
容器（１）と、該箱型容器（１）内に収めた大気汚染物
質の吸収剤を含浸させた吸収層（２）と、該吸収層
（２）が直接大気に曝されないように、前記箱型容器
（１）の窓（１ｃ）と吸収層（２）の間に介在させた拡
散層（３）からなる、風速の影響による誤差が小さい簡
易大気汚染物質捕集装置において、拡散層（３）がポリ
フロン樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリプロピ
レン樹脂の少なくとも１種類からなる連続孔を有する多
孔質体（３ａ）及び空間層（３ｂ）からなることを特徴
とする活性力が高い大気汚染物質の捕集装置。 - 【請求項２】 有効表面積３．８×２．６ｃｍ２当りの
空間層（４）の厚みが、０．５〜１０．０ｍｍである請
求項１記載の活性力が高い大気汚染物質の捕集装置。 - 【請求項３】 有効表面積３．８×２．６ｃｍ２当りの
空間層（４）の厚みが、３．０〜５．０ｍｍである請求
項１記載の活性力が高い大気汚染物質の捕集装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000259950A JP2002039924A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 活性力が高い大気汚染物質の捕集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000259950A JP2002039924A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 活性力が高い大気汚染物質の捕集装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002039924A true JP2002039924A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18748049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000259950A Pending JP2002039924A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 活性力が高い大気汚染物質の捕集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002039924A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008107092A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Tokai Univ | ガス状被検物質の受動的捕集器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58130249A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度焼結部品の製造方法 |
| JPS63241333A (ja) * | 1987-01-31 | 1988-10-06 | Yuasa Shokai:Kk | 簡易ガスサンプラ− |
| JPH10332549A (ja) * | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Toyo Roshi Kaisha Ltd | 簡易大気汚染物質捕集装置 |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000259950A patent/JP2002039924A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58130249A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度焼結部品の製造方法 |
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