JP2004191120A

JP2004191120A - Passive sampler

Info

Publication number: JP2004191120A
Application number: JP2002357860A
Authority: JP
Inventors: Michio Butsugan; 道男佛願; Yugo Kumagai; 雄五熊谷; Tetsuya Aoyama; 哲也青山
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a passive sampler which has good operability at the time of analysis, is housed in a container capable of being hermetically closed by an O-ring to keep a background low and has good analyzing precision because highly efficient collection can be performed and the movement and overflow of a filler are eliminated by directly coating a sintered filter with an adsorbent. <P>SOLUTION: The passive sampler in which the filter is coated with the adsorbent, is characterized in that a material used in the filter is produced by sintering or welding particles comprising polyethylene, polypropylene, polystyrene, a polyester or a fluororesin and molded. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微量化学物質測定用で、特にアルデヒド類またはケトン類を選択的に効率良く捕集し、かつ効率よく吸着濃縮でき、バックグランドを低く維持出来きるパッシブサンプラ−に関する。
【０００２】
【従来の技術】
環境中の化学物質による環境汚染が引き起こされた場合，例えμｇ／Ｌレベルの極微量であっても長期暴露によって慢性障害や発ガン等の重大な問題を引起こされる恐れがある。また，化学物質は，置換基の種類や位置，価数等の違いにより毒性や反応性等が大きく異なる。そのため，微量な汚染化学物質の環境中濃度，環境動態，人への暴露評価，健康影響等を評価するために，ガスクロマトグラフィー，ガスクロマトグラフィ−質量分析計，液体クロマトグラフィー等の高感度分離分析法が用いられることが多い。しかしながら，これらの分析手法を用いても，被検試料の直接導入ではμｇ／Ｌレベルの化学物質を正確に定量することは困難である。そのため，何らかの濃縮手段を用いて前処理を行わねばならない。さらに，環境や生体試料の場合には多種の共存物質が含まれるため，種々の干渉が引き起こされ目的物質を精度良く安定して定量することが困難な場合が多い。この点からも，被測定物質に対して選択的な濃縮前処理手法が必要となる。
濃縮が可能な前処理法としては旧来より溶媒抽出や吸収液を用いる手法が利用されているが，よりクリーンな濃縮法への要求から種々の手法が開発されている。代表的な手法としては，液体試料に対する固相抽出法，ガス試料のための吸着管あるいは吸着フィルターがある。これらは，被測定物質の固体吸着剤への親和性を利用した濃縮前処理法である。
【０００３】
前述の濃縮前処理法に利用される充填剤としては，活性炭，ゼオライト，アルミナ，マグネシア，シリカゲル，官能基導入型シリカゲル，その他酸化金属等の無機系充填剤，多孔性ポリスチレンおよびその誘導体，多孔性ポリエステルおよびその誘導体，多孔性ポリビニルアルコール，セルロースおよびその誘導体等の高分子系充填剤が被測定物質の特性に合わせて用いられる。また，高分子系充填剤の一部あるいは全部を炭化したカーボン系充填剤も開発されており広く利用されている。さらに，前述の充填剤を支持単体として，捕集目的の化学物質と反応する試薬（吸着剤），溶剤，高分子，固体等を含浸固定したものも利用される。上記吸着剤はフィルターが付けられた管状あるいは注射筒型の容器に充填され濃縮前処理に使用される。被検試料は吸引あるいは加圧によって上記吸着剤が充填された容器を通過させられ，このとき被測定物質は吸着剤との親和性により吸着剤表面あるいはその細孔内に吸着され濃縮される。このような導通法によるアクティブサンプリング法以外にも静的なパッシブサンプリング法がある。通常，パッシブサンプリング法はガス成分の選択的捕集濃縮に用いられることが多い。ガスのパッシブサンプリング法は気体透過性の膜（拡散フィルタ）を張った容器，あるいは気体透過性材質により作成された拡散フィルタ中に、吸着剤をコーティングした充填剤を満たしたサンプラーが用いられる。気体透過性材質としては不繊布が代表的である。（例えば、特許文献１参照）にポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の押し出しチューブを延伸して多孔質化したものを材料としたチューブ状容器を，内部にガス吸着剤を含む気体透過性容器として使用することが開示されている。また，（例えば、特許文献２参照）にはポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製フィルムを延伸して得られる多孔質フィルムに通気性布帛を積層したシートを吸着剤の容器とすることで吸着効率が改善できることが記述されている。
【０００４】
また、パッシブサンプラーでは、バックグランドを低く維持するため、使用前は、アルミ製袋に封入し、測定時に開封、測定後は、アルミまたは紙袋に入れて、入り口を折り曲げる等しているもの（柴田科学）、ポリエチレン、ポリプロピレン等の保存容器に入れてからジッパ付きアルミ袋に入れて保管し、外気からの遮断を狙っているもの，さらに、保管容器にガラスとテフロン（登録商標）樹脂との組み合わせを用いているもの等工夫を凝らしている（シグマアルドリッチジャパン）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−１１４９１１号公報
【特許文献２】
特開平１０−３２１号公報
【０００６】
【本発明が解決しようとしている課題】
従来より使用されているパッシブサンプラ−の場合，気体透過性の膜（拡散フィルタ）を張った容器，あるいは気体透過性材質により作成された拡散フィルタ中に吸着剤をコーティングした充填剤を充填したサンプラーが用いられる。このため、捕集効率が悪い，充填剤が動き精度が悪くなり易い、分析時に充填剤を溢す等操作性が悪く等の問題があった。さらに、保管時に外気の影響を受け、バックグランドが上昇するものがあり、測定精度の悪化を招いていた。
そこで，本発明は前記従来のパッシブサンプラ−における課題を解決し，高効率の捕集，濃縮を可能で、バックグランドを低く維持できるパッシブサンプラ−を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は次のものに関する。
（１）フィルタに吸着剤をコーティングしたパッシブサンプラ−。
（２）フィルタに用いられる材料が，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，ポリエステル，フッ素樹脂の粒子を燒結あるいは溶結して作成・成形される上記（１）記載のパッシブサンプラー。
（３）フィルタが平板状で、Ｏリングで密閉できるポリエチレン，ポリプロピレン，アルミ製容器に収納されている上記（２）記載のパッシブサンプラー。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明者らは，拡散フィルタ自体に、吸着剤を直接コーティングすることにより、被測定化学物質の捕集効率が大幅に改善され、また、Ｏリングで密閉できるポリエチレン，ポリプロピレン，アルミ製容器に収納することで、保管安定性が向上することを見出し、本発明を完成したものである。
【０００９】
本発明は、フィルタに吸着剤を直接コーティングすることを特徴とする大気中微量化学物質を選択的に吸着濃縮できるパッシブサンプラ−であり、本発明に従えば、高効率で捕集でき、充填剤の動きがなく、かつバックグランドを低く維持できるため精度がよく、さらに、分析時の操作性がよいサンプラ−が提供される。
【００１０】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本特許記載のフィルタとは、気体分子が分子拡散で透過できるものをいい、好ましくは、風の影響を防げる目開き及び構造であることが好ましい。請求項２記載の材料が，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，ポリエステル，フッ素樹脂の粒子を燒結あるいは溶結して作成・成形される拡散フィルタは、孔径を０．５ μｍ〜３００ μｍ自由にコントロール出来、また、粒子の多層構造となるため、表面積が大きく出来き、その内部は風の影響を受けにくい。
【００１１】
このフィルタに、特定化学物質を捕捉できる吸着剤を直接コーティングするこで、高効率の捕集，濃縮を可能にする。つまり、従来の様に活性炭，ゼオライト，アルミナ，マグネシア，シリカゲル，官能基導入型シリカゲル，その他酸化金属等の無機系充填剤，多孔性ポリスチレンおよびその誘導体，多孔性ポリエステルおよびその誘導体，多孔性ポリビニルアルコール，セルロースおよびその誘導体等の高分子系充填剤に吸着剤をコーティングする必要がない。
【００１２】
フィルタへのコーティング方法は、特に限定するものではないが、吸着剤を揮発性の有機溶媒又は水に溶解し、フィルタを含浸しながら、温度を上げて、不要な溶媒等を完全に揮発させ、フィルタ状に完全に固定するのが望ましく、特に吸剤が固成分の場合、乾固させる方法が、コーティング量が多くなり、また、再現性に優れるので望ましい。
【００１３】
表面積の小さなセルロースろ紙等に吸着剤をコーティングする場合は、吸着剤の量を多くするため、エチレングリコール等の粘性の溶媒を添加し、ろ紙状で保持している場合があるが、溶媒を完全乾固しないと、溶媒自体が空気中の水分やＶＯＣを吸着して、測定バラツキの原因となる。本特許手法に従えば、拡散フィルタ表面積が大きくなり、溶媒等を用いず吸着剤が高濃度でコーティングできる。
【００１４】
フィルタ形状は、作業環境測定の人体暴露測定の場合、バッチ状にし易いので平板状が、さらに、方向性が無いので円盤状が望ましい。
フィルタのサイズについては、特に限定しないが、２５Φ，４７Φ等市販フィルタサイズが、溶出等で、汎用器具が使用できるのことから望ましい。厚みは、特に限定しないが、通常０．３〜３０ｍｍ程度ものを用いることが望ましい。
【００１５】
吸着剤は、例えば、ジニトロフェニルヒドラゾン，エタノールアミン等捕捉対象成分を吸着できるものなら、何でも良く、また、触媒として、酸や、アルカリを添加しても問題ない。捕捉対象成分としては、ホルムアルデヒド，アセトアルデヒド，アセトン，等のアルデヒド類（ケトン類を含む），ＮＯｘ，ＳＯｘ，酸化エチレン，その他のＶＯＣ類なんでもでも良い。
【００１６】
また、バックグランドを低く維持するため、保存容器が重要となる。保存容器の密閉性が悪かったり、容器自体からガスが発生する場合は、バックグランドが大きく変化し、測定精度が悪くなる。
従って容器材質は、揮発性ガスを発生しにくく、外気を遮断できるテフロン（登録商標）、ポリエチレン，ポリプロピレン，ガラス、アルミ、ステンレス等が使用できるが、ガラスは割れやすく取り扱いが不便であり、テフロン（登録商標）は、コストが高くなるので、使用する必要は無く、ポリエチレン，ポリプロピレン，アルミ及びこれらの組み合わせ及び、これらの材質を容器内面にコーティングしたものが望ましい。
【００１７】
また、容器は、捕集及び、分析時開放できる必要があり、蓋が付いているが望ましい。蓋と容器との間には，密閉性を高めるため、Ｏリング使用しているものがよい。Ｏリングの材質は、ガスが発生せず、ガス透過性が無く、密閉性に優れたものであれば何でも良いが、特にフッ素ゴム製（バイトン）が好ましい。テフロン（登録商標）の円盤状パッキンは、弾力性が落ち、密閉で維持できず、また、シリコンパッキンは、ガス透過性があり、不適当である。
【００１８】
以上の様に本発明に従い，拡散フィルタ自体に、吸着剤を直接コーティングすることにより、被測定化学物質の捕集効率が大幅に改善されるパッシブサンプラ−を提供するものである。
【００１９】
【実施例】
実施例１
フィルタには、超高密度ポリエチレン粒子製の、２５Φｍｍ，厚み１ｍｍ、平均孔径５０μｍのものを使用した。このフィルタに、２，４−ジニトロフェニルヒドラジン（ＤＮＰＨ）のアセトニトリルをリン酸酸性にした溶液に含浸後、エバポレータで蒸発乾固し、完全にアセトニトリルをとばし、コーティングした。このフィルタのＤＮＰＨコーティング量は２．５ｍｇであった。
コーティングしたフィルタをポリプロピレン製の容器２８Φｍｍに入れ、密閉性向上のため、バイトン製Ｏリングを装着し、蓋をしサンプラーを作製した。
【００２０】
この捕集管の蓋を開放し、８時間静置しサンプリングを行った後、蓋を閉め回収し、捕集量を評価したところ、７．９μｇであった。
また、この捕集管の蓋を閉めた状態で室温（２５〜３０℃）で１０日間保管し、上記分析方法によりバックグランドを評価したところ、ホルムアルデヒド０．０３μｇと小さな値であった。
捕集量及び保管安定性バックグランドを表１に記載する。
【００２１】
捕集量及びバックグランドの評価方法は以下の通りである。
蓋を開けて、Ｏリングを外し，コーティングしたフィルタを秤量ビン取り出して，３ｍｌアセトニトリルを加えて、抽出し、溶出させたホルムアルデヒドの２，４−ジニトロフェニルヒドラジン（ＤＮＰＨ）誘導体は，液体クロマトグラフィーにより定量を行った。
定量条件は、カラム：ＬＣ−１８（スペルコ製）、溶離液：アセトニトリル／水＝５０／５０、サンプルサイズ：１０μＬ、流量：１．５ｍｌ／分検出器吸光度（３６６ｎｍ）である。
【００２２】
実施例２
バイトンＯリングを装着せず、蓋をした以外は、実施例１と全く同様に行った。
８時間静置しサンプりングを行った後、蓋を閉め回収し、捕集量を評価したところ、７．８μｇであった。また、この捕集管を蓋を閉めた状態で室温（２５〜３０℃）で１０日間保管し、バックグランドを評価したところ、ホルムアルデヒド０．２９μｇであった。捕集量及び保管安定性バックグランドを表１に記載する。
【００２３】
実施例３
バイトンＯリングの変りにテフロン（登録商標）パッキン（厚さ０．０３ｍｍ）を装着し、蓋をした以外は、実施例１と全く同様に行った。
８時間静置しサンプりングを行った後、蓋を閉め回収し、捕集量を評価したところ、７．９μｇであった。また、この捕集管を蓋を閉めた状態で室温（２５〜３０℃）で１０日間保管し、バックグランドを評価したところ、ホルムアルデヒド０．２１μｇであった。
【００２４】
比較例１
捕集管には、ＤＳＤ−ＤＮＰＨ（シグマアルドリッチジャパン製）を用いた。８時間静置しサンプりングを行った後、蓋を閉め回収し、捕集量を評価したところ、３．９μｇであった。
また、この捕集管を蓋を閉めた状態で室温（２５〜３０℃）で１０日間保管し、バックグランドを評価したところ、ホルムアルデヒド０．１８μｇであった。
捕集量及び保管安定性バックグランドを表１に記載する。
【００２５】
比較例２
ろ紙（Ａｄｖａｎｔｅｃ５１Ａ，４７Φｍｍ）に、２，４−ジニトロフェニルヒドラジン（ＤＮＰＨ）のアセトニトリル／グリセリン溶液をリン酸酸性にした物を含浸後、窒素雰囲気下、風乾したものを、８時間静置しサンプりングを行い、捕集量を評価したところ、２．４μｇであった。捕集量を表１に記載する。
【００２６】
比較例３
フィルタとして、特公平７−１１４９１１号に開示のポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の押し出しチューブを延伸して多孔質化した長さ３０ｍｍ，長さ６．０ｍｍ，肉厚１．０ｍｍのチューブの末端にポリエチレン丸棒を挿入し同様のカップ状フィルタを作成し、実施例１と同様の方法でＤＮＰＨをコーティングしたシリカゲル粒子３００ｍｇを入れ、ポリエチレン丸棒を挿入し蓋をした。これを直接、アルミ袋に入れ、クリップで閉じ、捕集管を作製した。
アルミ袋から取り出し８時間静置しサンプリングを行った後、回収し、捕集量を評価したところ、３．５μｇであった。また、この捕集管をアルミ袋でクリップで閉じ状態で室温（２５〜３０℃）で１０日間保管し、バックグランドを評価したところ、ホルムアルデヒド０．３５μｇであった。吸着量及び溶出時間を表１に併記する。捕集量及び保管安定性バックグランドを表１に記載する。
【００２７】
【表１】

捕集量及保管安定性のバックグランド測定例
捕集量は多い程感度が高いことを示し、保管安定性のバックグランドは、低いほど、測定精度が高くなることを示す。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、燒結フィルタに吸着剤を直接コーティングすることを特徴とするもので、高効率で捕集でき、また充填剤の動き、こぼれが無いので分析時の操作性がよく、さらにＯリングで密閉できる容器に収納することでバックグランドを低く維持できるので、分析精度がよいサンプラ−が提供される。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a passive sampler for measuring a trace amount of a chemical substance, in particular, capable of selectively and efficiently collecting aldehydes or ketones, efficiently adsorbing and concentrating, and maintaining a low background.
[0002]
[Prior art]
When environmental pollution is caused by chemical substances in the environment, even a very small amount of μg / L may cause serious problems such as chronic damage and carcinogenesis due to long-term exposure. In addition, chemical substances vary greatly in toxicity, reactivity, etc. depending on the type, position, valence, etc. of the substituent. Therefore, high-sensitivity separation analysis such as gas chromatography, gas chromatography-mass spectrometer, liquid chromatography, etc. to evaluate environmental concentrations, environmental fate, exposure to humans, and health effects of trace pollutants. Method is often used. However, even with these analytical methods, it is difficult to accurately quantify a chemical substance at the μg / L level by directly introducing a test sample. Therefore, pretreatment must be performed using some kind of concentration means. Furthermore, since various kinds of coexisting substances are contained in the case of an environment or a biological sample, it is often difficult to accurately and stably quantify the target substance with various interferences. From this point, a selective pretreatment method for concentration is required for the substance to be measured.
As a pretreatment method capable of concentration, a method using a solvent extraction or an absorbing solution has been used from the past, but various methods have been developed in response to a demand for a cleaner concentration method. Typical methods include a solid phase extraction method for a liquid sample and an adsorption tube or an adsorption filter for a gas sample. These are pretreatment methods for concentration utilizing the affinity of a substance to be measured for a solid adsorbent.
[0003]
The fillers used in the above-mentioned pre-concentration method include activated carbon, zeolite, alumina, magnesia, silica gel, functional group-introduced silica gel, other inorganic fillers such as metal oxides, porous polystyrene and its derivatives, and porous Polymeric fillers such as polyester and its derivatives, porous polyvinyl alcohol, cellulose and its derivatives are used according to the properties of the substance to be measured. Also, carbon-based fillers obtained by carbonizing a part or all of the polymer-based filler have been developed and widely used. Further, a material in which the above-mentioned filler is used as a support alone and is impregnated and fixed with a reagent (adsorbent), a solvent, a polymer, a solid, or the like that reacts with a chemical substance to be collected is also used. The adsorbent is filled in a tubular or syringe-shaped container provided with a filter and used for pretreatment for concentration. The test sample is passed through a container filled with the adsorbent by suction or pressurization. At this time, the substance to be measured is adsorbed on the surface of the adsorbent or in pores thereof due to affinity with the adsorbent and concentrated. In addition to the active sampling method using the conduction method, there is a static passive sampling method. In general, passive sampling is often used for selective collection and concentration of gas components. The gas passive sampling method uses a sampler filled with a filler coated with an adsorbent in a container provided with a gas-permeable membrane (diffusion filter) or a diffusion filter made of a gas-permeable material. As the gas permeable material, a non-woven fabric is typical. (See, for example, Patent Document 1) a tubular container made of a material obtained by stretching an extruded tube made of polyethylene tetrafluoroethylene (PTFE) and making it porous is used as a gas permeable container containing a gas adsorbent inside. It is disclosed for use. Also, for example (see Patent Document 2), a sheet in which a porous film obtained by stretching a polyethylene tetrafluoroethylene (PTFE) film and a gas permeable fabric is laminated is used as a container for the adsorbent to improve the adsorption efficiency. It states that it can be improved.
[0004]
In order to keep the background low, the passive sampler is sealed in an aluminum bag before use, opened at the time of measurement, and placed in an aluminum or paper bag after measurement and the entrance is bent (Shibata). Scientific) Put in a storage container made of polyethylene, polypropylene, etc., then store it in an aluminum bag with a zipper and keep it away from the outside air. In addition, a combination of glass and Teflon (registered trademark) in the storage container (Sigma-Aldrich Japan).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. Hei 7-114911 [Patent Document 2]
JP-A-10-321
[Problems to be solved by the present invention]
In the case of a passive sampler conventionally used, a container with a gas-permeable membrane (diffusion filter) or a sampler filled with a filler coated with an adsorbent in a diffusion filter made of a gas-permeable material. Is used. For this reason, there are problems such as poor collection efficiency, poor movement of the filler, and poor operability such as overflow of the filler during analysis. In addition, the background may rise due to the influence of outside air during storage, leading to deterioration in measurement accuracy.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a passive sampler which solves the problems of the conventional passive sampler described above, enables highly efficient collection and concentration, and maintains a low background.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to the following.
(1) Passive sampler with filter coated with adsorbent.
(2) The passive sampler according to the above (1), wherein the material used for the filter is prepared and molded by sintering or welding particles of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyester, and fluororesin.
(3) The passive sampler according to (2), wherein the filter is a flat plate and is housed in a polyethylene, polypropylene, or aluminum container that can be sealed with an O-ring.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
By directly coating the diffusion filter itself with an adsorbent, the present inventors have greatly improved the collection efficiency of the chemical substance to be measured, and also housed in a polyethylene, polypropylene, or aluminum container that can be sealed with an O-ring. By doing so, it was found that storage stability was improved, and the present invention was completed.
[0009]
The present invention is a passive sampler capable of selectively adsorbing and concentrating a trace amount of chemical substances in the atmosphere, which is characterized by directly coating an adsorbent on a filter. The present invention provides a sampler with high accuracy because of no movement of the sample and the background can be kept low.
[0010]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The filter described in the present patent refers to a filter through which gas molecules can pass by molecular diffusion, and preferably has an opening and a structure capable of preventing the influence of wind. The diffusion filter is made and molded by sintering or welding particles of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyester, or fluororesin. The pore size can be freely controlled from 0.5 μm to 300 μm. Because of the multi-layer structure of the particles, the surface area can be increased, and the inside is hardly affected by wind.
[0011]
By coating this filter directly with an adsorbent that can capture a specific chemical substance, highly efficient collection and concentration can be achieved. That is, activated carbon, zeolite, alumina, magnesia, silica gel, functional group-introduced silica gel, other inorganic fillers such as metal oxide, porous polystyrene and its derivatives, porous polyester and its derivatives, porous polyvinyl alcohol There is no need to coat a high molecular filler such as cellulose, cellulose and its derivatives with an adsorbent.
[0012]
The method of coating the filter is not particularly limited, but dissolves the adsorbent in a volatile organic solvent or water and, while impregnating the filter, raises the temperature to completely volatilize unnecessary solvents and the like. It is desirable to completely fix it in the form of a filter. In particular, when the absorbent is a solid component, a method of drying to dryness is desirable because the coating amount increases and the reproducibility is excellent.
[0013]
When coating adsorbent on cellulose filter paper with a small surface area, a viscous solvent such as ethylene glycol may be added to increase the amount of adsorbent and the filter may be kept in a filter paper form. If not dried, the solvent itself will adsorb moisture and VOCs in the air, causing measurement variations. According to this patent method, the surface area of the diffusion filter is increased, and the adsorbent can be coated at a high concentration without using a solvent or the like.
[0014]
In the case of human body exposure measurement for work environment measurement, the filter shape is preferably a flat plate shape because it is easy to make a batch shape, and a disk shape because there is no directionality.
The size of the filter is not particularly limited, but a commercially available filter size such as 25Φ or 47Φ is preferable because general-purpose instruments can be used due to elution or the like. The thickness is not particularly limited, but usually it is desirable to use a thickness of about 0.3 to 30 mm.
[0015]
The adsorbent is not particularly limited as long as it can adsorb components to be trapped, such as dinitrophenylhydrazone and ethanolamine, and there is no problem even if an acid or alkali is added as a catalyst. The capture target component may be any of aldehydes (including ketones) such as formaldehyde, acetaldehyde, acetone, NOx, SOx, ethylene oxide, and other VOCs.
[0016]
In order to keep the background low, the storage container is important. When the tightness of the storage container is poor or gas is generated from the container itself, the background greatly changes, and the measurement accuracy is deteriorated.
Therefore, as the material of the container, Teflon (registered trademark), polyethylene, polypropylene, glass, aluminum, stainless steel, etc., which can hardly generate volatile gas and can block the outside air, can be used. It is not necessary to use (registered trademark) because of high cost, and it is preferable to use polyethylene, polypropylene, aluminum, a combination thereof, or a material in which these materials are coated on the inner surface of the container.
[0017]
Further, the container must be able to be opened at the time of collection and analysis, and preferably has a lid. It is preferable that an O-ring is used between the lid and the container in order to enhance the sealing performance. As the material of the O-ring, any material may be used as long as it does not generate gas, has no gas permeability, and is excellent in airtightness, but is particularly preferably made of fluoro rubber (Viton). Teflon (registered trademark) disc-shaped packing has low elasticity and cannot be maintained in a closed state, and silicon packing has gas permeability and is unsuitable.
[0018]
As described above, according to the present invention, there is provided a passive sampler in which the adsorbent is directly coated on the diffusion filter itself, whereby the collection efficiency of the chemical substance to be measured is greatly improved.
[0019]
【Example】
Example 1
The filter used was made of ultra-high-density polyethylene particles and had a diameter of 25 mm, a thickness of 1 mm, and an average pore diameter of 50 µm. The filter was impregnated with a solution of 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) in acetonitrile acidified with phosphoric acid, and then evaporated to dryness using an evaporator to completely remove the acetonitrile and perform coating. The DNPH coating amount of this filter was 2.5 mg.
The coated filter was placed in a polypropylene container of 28 mm in diameter, fitted with an O-ring made of Viton to improve the airtightness, covered, and a sampler was prepared.
[0020]
After the lid of the collection tube was opened and left for 8 hours to perform sampling, the lid was closed and collected, and the collected amount was 7.9 μg.
The collection tube was stored at room temperature (25 to 30 ° C.) for 10 days with the lid closed, and the background was evaluated by the above analysis method. As a result, the value was as small as 0.03 μg of formaldehyde.
Table 1 shows the amount collected and the storage stability background.
[0021]
The methods for evaluating the amount of collected sample and the background are as follows.
Open the lid, remove the O-ring, remove the coated filter from the weighing bottle, add 3 ml acetonitrile, extract and elute the 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) derivative of formaldehyde by liquid chromatography. Quantification was performed.
The quantification conditions are as follows: column: LC-18 (manufactured by Spelco), eluent: acetonitrile / water = 50/50, sample size: 10 μL, flow rate: 1.5 ml / min, detector absorbance (366 nm).
[0022]
Example 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the Viton O-ring was not attached and the lid was closed.
After allowing to stand for 8 hours for sampling, the lid was closed and collected, and the collected amount was evaluated. The result was 7.8 μg. The collection tube was stored at room temperature (25 to 30 ° C.) for 10 days with the lid closed, and the background was evaluated. The result was 0.29 μg of formaldehyde. Table 1 shows the amount collected and the storage stability background.
[0023]
Example 3
The procedure was performed in exactly the same manner as in Example 1 except that Teflon (registered trademark) packing (thickness: 0.03 mm) was attached instead of the Viton O-ring and the lid was attached.
After allowing to stand for 8 hours for sampling, the lid was closed and collected, and the collection amount was evaluated. As a result, it was 7.9 μg. The collection tube was stored at room temperature (25 to 30 ° C.) for 10 days with the lid closed, and the background was evaluated. The result was 0.21 μg of formaldehyde.
[0024]
Comparative Example 1
DSD-DNPH (manufactured by Sigma-Aldrich Japan) was used for the collection tube. After allowing to stand for 8 hours for sampling, the lid was closed and collected, and the collected amount was evaluated to be 3.9 μg.
The collection tube was stored at room temperature (25 to 30 ° C.) for 10 days with the lid closed, and the background was evaluated. The result was 0.18 μg of formaldehyde.
Table 1 shows the amount collected and the storage stability background.
[0025]
Comparative Example 2
Filter paper (Advantec 51A, 47Φmm) is impregnated with a phosphoric acid solution of acetonitrile / glycerin solution of 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH), air-dried in a nitrogen atmosphere, and left standing for 8 hours. When the collected amount was evaluated, it was 2.4 μg. The amount collected is shown in Table 1.
[0026]
Comparative Example 3
As a filter, an extruded tube made of polyethylene tetrafluoroethylene (PTFE) disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 7-114911 is stretched to be porous, and has a length of 30 mm, a length of 6.0 mm, and a wall thickness of 1.0 mm. A polyethylene round bar was inserted into the end of the tube to prepare a similar cup-shaped filter, 300 mg of silica gel particles coated with DNPH were inserted in the same manner as in Example 1, and the polyethylene round bar was inserted and the lid was closed. This was directly put in an aluminum bag, closed with a clip, and a collection tube was prepared.
The sample was taken out of the aluminum bag, allowed to stand for 8 hours, sampled, collected, and the collected amount was evaluated to be 3.5 μg. The collection tube was closed at room temperature (25 to 30 ° C.) for 10 days with the aluminum tube closed with clips, and the background was evaluated. The result was 0.35 μg of formaldehyde. The adsorption amount and elution time are also shown in Table 1. Table 1 shows the collection amount and the storage stability background.
[0027]
[Table 1]

Example of Background Measurement of Collection Amount and Storage Stability The higher the collection amount, the higher the sensitivity, and the lower the storage stability background, the higher the measurement accuracy.
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【The invention's effect】
The present invention is characterized in that a sintering filter is directly coated with an adsorbent, and can be collected with high efficiency. In addition, since there is no movement or spillage of the filler, the operability at the time of analysis is good, and the O-ring is used. Since the background can be kept low by storing in a container that can be sealed, a sampler with high analysis accuracy is provided.

Claims

Passive sampler with filter coated with adsorbent.

2. The passive sampler according to claim 1, wherein the material used for the filter is prepared and molded by sintering or welding particles of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyester, and fluororesin.

3. The passive sampler according to claim 2, wherein the filter has a flat plate shape and is housed in a polyethylene, polypropylene, or aluminum container that can be sealed with an O-ring.