JP2008014872A - Ozone detection sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大気などの気体中に存在するオゾンを退色反応により検出するオゾン検知シートに関する。 The present invention relates to an ozone detection sheet that detects ozone present in a gas such as the atmosphere by a fading reaction.
現在、NOx、SPM(Suspended Particulate Matter)、光化学オキシダントによる大気汚染は、大都市のみならず周辺の地域にまで拡大しており、環境に対する影響が問題とされている。光化学オキシダントは、オゾンなどの強い酸化性を持った物質を主成分とし、工場や事業所や自動車から排出されるNOxや炭化水素などの汚染物質が太陽光線の照射を受けて光化学反応により生成されたものであり、光化学スモッグの原因となっている。 At present, air pollution caused by NO x , SPM (Suspended Particulate Matter), and photochemical oxidants is spreading not only to large cities but also to surrounding areas, and the impact on the environment is a problem. Photochemical oxidants mainly composed of strong oxidizing a with a substance such as ozone, generated by photochemical reaction pollutants such as NO x and hydrocarbons discharged from factories and offices and automobiles upon exposure to sunlight It is a cause of photochemical smog.
日本では、これらの物質について、環境基準が設定されており、各地の一般環境大気測定局において測定されている。例えば、光化学オキシダントは、紫外線吸収法などの自動測定法によりガス濃度測定が行われている。なお、光化学オキシダントについては、環境基準として、1時間あたりに測定される平均値が、0.06ppm以下となっている。 In Japan, environmental standards are set for these substances, and they are measured by general environmental atmospheric measurement stations in various regions. For example, the gas concentration of a photochemical oxidant is measured by an automatic measurement method such as an ultraviolet absorption method. In addition, about the photochemical oxidant, the average value measured per hour is 0.06 ppm or less as an environmental standard.
上述した自動測定法によるオゾンガス濃度測定では、大気中に存在するオゾンの測定に、中性ヨウ化カリウム溶液に被測定ガスをバブリングさせ、生じるヨウ素の呈色反応を利用して検出する方法や、オゾンの紫外領域での吸収を利用して検出する方法が用いられている。これらの測定方法は、数ppbの微量なガスの測定が可能であるが、装置が大型化し、また複雑な構成となり、簡便な測定が行えないという欠点を有している。また、これらの装置は、高価であり、かつ精度維持のための整備が常に必要となっている。加えて、これら装置による自動測定では、常に電力を必要とし、また定期的な較正作業が必要なため、維持をするために膨大な経費を必要とし、電源,温度制御された設置環境,及び標準ガスの確保が必要となり、制約が多い。 In the ozone gas concentration measurement by the automatic measurement method described above, in the measurement of ozone present in the atmosphere, a gas to be measured is bubbled through a neutral potassium iodide solution, and the generated iodine color reaction is used to detect, A detection method using absorption of ozone in the ultraviolet region is used. These measurement methods can measure a very small amount of gas of several ppb, but have the disadvantage that the apparatus becomes large in size and has a complicated configuration, so that simple measurement cannot be performed. In addition, these devices are expensive and always require maintenance for maintaining accuracy. In addition, automatic measurement with these devices always requires power and requires regular calibration work, which requires enormous costs to maintain, power supply, temperature controlled installation environment, and standard It is necessary to secure gas and there are many restrictions.
ところで、環境におけるガス濃度の分布調査,地域環境への影響評価,及び人体への被爆の影響評価を精度よく行うためには、個人が容易に携帯可能な測定方法を用いて環境の監視を行う必要がある。このためには、前述したような大がかりな測定装置では対応できず、安価,小型,かつ容易に使用可能な測定装置や測定方法の開発が要望される。
また近年、オゾンは、強い殺菌力(酸化力)と、分解した後に酸素になり有害物質が生成されない利点が注目され、水の処理,食品の殺菌,紙の漂白など、様々な産業分野での利用が拡大している。このため、労働環境基準として、オゾン濃度に対して100ppb,8時間の基準値が設定されている。オゾンを使用する工場においては、オゾン警報機の設置はもちろんであるが、各労働者が、労働基準の範囲内で労働しているかを管理する必要があり、このためには、労働者が携帯できる測定器が必要となる。
By the way, in order to accurately investigate the distribution of gas concentrations in the environment, assess the impact on the local environment, and assess the impact of exposure to the human body, the environment should be monitored using an easily portable measurement method. There is a need. For this purpose, development of a measuring device and a measuring method that cannot be handled by the large-scale measuring device as described above but is inexpensive, small, and easily usable is desired.
In recent years, ozone has been attracting attention for its strong bactericidal power (oxidizing power) and the advantage that it does not generate harmful substances after being decomposed into oxygen, and is used in various industrial fields such as water treatment, food sterilization, and paper bleaching. Usage is expanding. For this reason, a standard value of 100 ppb for 8 hours is set as the working environment standard for the ozone concentration. In factories that use ozone, as well as installing ozone alarms, it is necessary to manage whether each worker works within the limits of labor standards. A measuring instrument that can be used is required.
このような中で、現在、半導体ガスセンサー、固体電解質ガスセンサー、電気化学式ガスセンサー、水晶発振式ガスセンサーなど、幅広くオゾンガス測定技術の開発が進んでいる。しかし、これらは、短時間での応答を評価するために開発されたものであり、測定データの蓄積が必要な監視用に開発されたものは少ない。従って、測定データの蓄積が必要な場合には、常時稼働させておく必要がある。また、例えば半導体センサーの場合、検出部を数100℃に保つ必要があり、常時稼働させるためには多くの電力が常に必要とされる。 Under such circumstances, the development of ozone gas measurement technology is currently progressing widely, such as semiconductor gas sensors, solid electrolyte gas sensors, electrochemical gas sensors, and quartz oscillation gas sensors. However, these were developed to evaluate the response in a short time, and few were developed for monitoring that requires accumulation of measurement data. Therefore, when it is necessary to accumulate measurement data, it is necessary to keep it operating at all times. Further, for example, in the case of a semiconductor sensor, it is necessary to keep the detection unit at several hundred degrees Celsius, and a lot of electric power is always required to always operate.
また、上述したセンサーは、検出感度がサブppm程度であるために、例えば10ppbのオゾンの測定など、実環境の濃度には対処できない。半導体センサーの中には、10ppbのオゾンに反応するものもあるが、検出出力は濃度に対して非線形であり、さらに、センサー個体毎に出力値が大きく異なり、異なるセンサーを用いた場合の比較が容易ではない。また、検知管式気体測定器を使う方法があるが、この方法についても、測定箇所における非常に短い時間の濃度を局所的に測定すること目的として開発されたものであり、測定データの蓄積的な使用は困難である。 Further, since the above-described sensor has a detection sensitivity of about sub ppm, it cannot cope with the concentration in the real environment such as measurement of ozone of 10 ppb. Some semiconductor sensors respond to 10 ppb of ozone, but the detection output is non-linear with respect to the concentration. Furthermore, the output value differs greatly from sensor to sensor, and a comparison using different sensors is possible. It's not easy. In addition, there is a method using a detector tube type gas measuring device, but this method was also developed for the purpose of locally measuring the concentration at a measurement location for a very short time. Use is difficult.
上述したオゾンガスの分析技術に対し、簡便で高感度なオゾンの分析技術として、デンプン及びヨウ化カリウムが担持されたオゾン検知紙が提案されている(特許文献1参照)。しかし、この検知紙では、被検知ガスを強制的に吸引するためのポンプや測定のための光源及びこれらで構成された検出器を駆動するための電力が必要となる。また、特殊なシート状の担体が必要となり、1回の測定毎にシートを更新する必要があり、蓄積的な測定が容易ではない。加えて、上記検知紙を用いた測定では、オゾンではなく、光化学オキシダントすべてを検出してしまうという問題がある。 In contrast to the ozone gas analysis technique described above, ozone detection paper carrying starch and potassium iodide has been proposed as a simple and highly sensitive ozone analysis technique (see Patent Document 1). However, this detection paper requires a pump for forcibly sucking the gas to be detected, a light source for measurement, and electric power for driving a detector composed of these. In addition, a special sheet-like carrier is required, and the sheet needs to be updated for each measurement, so that accumulative measurement is not easy. In addition, in the measurement using the detection paper, there is a problem that all photochemical oxidants are detected, not ozone.
また、オゾンガスの分析方法として、インジゴカルミンを担持したオゾン検知紙による技術が提案されている(非特許文献1参照)。しかしながら、このオゾン検知紙の場合、感度が十分ではなく、労働環境基準である100ppb×8時間の蓄積量を十分に測定することができないという問題があった。また、青色のインジゴ色素を担持したオゾン検知シートの表面にメンブレンフィルタを設置し、メンブレンフィルタの厚さを調節することで感度を調節する技術も提案されている(非特許文献2参照)。 As an ozone gas analysis method, a technique using ozone detection paper carrying indigo carmine has been proposed (see Non-Patent Document 1). However, in the case of this ozone detection paper, there is a problem that the sensitivity is not sufficient and the accumulated amount of 100 ppb × 8 hours, which is the working environment standard, cannot be measured sufficiently. In addition, a technique for adjusting the sensitivity by installing a membrane filter on the surface of an ozone detection sheet carrying a blue indigo dye and adjusting the thickness of the membrane filter has been proposed (see Non-Patent Document 2).
また、発明者らは、簡便で高度なオゾン検知素子として、オゾンと反応して可視領域の光吸収が変化する色素を孔内に備えた多孔体ガラスを用いたオゾン検知素子を提案している(特許文献2参照)。この技術によれば、大がかりな装置を必要とせずに、高い精度でオゾンガスの測定が可能となる。しかしながら、この技術においても、測定においては、光源や検出器を駆動するための電力が必要となり、また、多孔体ガラスという高価な担体が必要となる。 In addition, the inventors have proposed an ozone detection element using a porous glass provided with a dye that changes its light absorption in the visible region by reacting with ozone as a simple and advanced ozone detection element. (See Patent Document 2). According to this technique, ozone gas can be measured with high accuracy without requiring a large-scale apparatus. However, even in this technique, power for driving the light source and the detector is required for measurement, and an expensive carrier such as porous glass is required.
以上に説明したように、従来では、環境基準に応じてppbオーダーで精度よくオゾンガスを検出しようとすると、効果で大がかりな装置構成が必要となり、手間がかかって容易にオゾンガスが検出できないという問題があった。また、従来の技術では、簡便に測定しようとすると、蓄積量の測定が困難であったり、電力を必要とし、また、特殊な担体を必要とするなどの問題があり、個人が簡単に携帯可能なものがなかった。また、オゾン以外にも、強い酸化剤である二酸化窒素により色素が反応するので、一般大気中にオゾンと同程度の濃度で存在する二酸化窒素の影響を受ける可能性が大きい。 As described above, in the past, if ozone gas was to be detected accurately in the order of ppb according to environmental standards, a large and effective device configuration would be required, and it would be troublesome to detect ozone gas easily. there were. In addition, with the conventional technology, there are problems that it is difficult to measure the amount of accumulation, electric power is required, and special carriers are required for easy measurement. There was nothing. In addition to ozone, the dye reacts with nitrogen dioxide, which is a strong oxidant, so there is a high possibility of being affected by nitrogen dioxide present in the general atmosphere at a concentration similar to ozone.
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、電力を使用せず、容易に携帯可能な状態で、蓄積効果により測定対象のガス中のオゾンの積算量を簡便に検出し、かつ、特別な工程を必要とせずに二酸化窒素の影響を低減できる、個人が簡単に携帯可能なオゾン検知シートの提供を目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is easy to carry out the integrated amount of ozone in the gas to be measured by the accumulation effect without using power and being easily portable. It is an object of the present invention to provide an ozone detection sheet that can be easily carried by an individual, and that can reduce the influence of nitrogen dioxide without requiring a special process.
本発明に係るオゾン検知シートは、繊維より構成されたシート状の担体と、この担体に担持されたアゾ色素とから少なくとも構成されたオゾン検知シートであって、このオゾン検知シートは、色素が溶解した検知溶液に担体を浸漬して検知溶液を担体に含浸させ、かつ乾燥させることで形成されたものである。このオゾン検知シートによれば、担持しているアゾ色素がオゾンと反応すると、アゾ色素によるオゾン検知シートの色が変化する。 The ozone detection sheet according to the present invention is an ozone detection sheet composed at least of a sheet-like carrier composed of fibers and an azo dye supported on the carrier, and the ozone detection sheet dissolves the dye. It is formed by immersing the carrier in the detected solution, impregnating the carrier with the detection solution, and drying. According to this ozone detection sheet, when the carried azo dye reacts with ozone, the color of the ozone detection sheet by the azo dye changes.
上記オゾン検知シートにおいて、担体に、アゾ色素とともに担持された保湿剤を備えるようにするとよい。例えば、保湿剤は、グリセリン,エチレングリコール,及びプロピレングリコールの少なくとも1つであればよい。また、保湿剤はグリセリンであり、検知溶液は、保湿剤の重量%が9〜42%とされたものであるとよい。また、保湿剤はグリセリンであり、検知溶液は、保湿剤の重量%が20%とされたものであるとよい。また、アゾ色素は、カルコン,アシッドアリザリンバイオレットN,オレンジI,及びメチルオレンジの少なくとも1つであればよい。 In the ozone detection sheet, the carrier may be provided with a humectant carried together with the azo dye. For example, the humectant may be at least one of glycerin, ethylene glycol, and propylene glycol. Further, the humectant is glycerin, and the detection solution may be a humectant whose weight percentage is 9 to 42%. Further, the humectant is glycerin, and the detection solution may be a humectant whose weight percentage is 20%. The azo dye may be at least one of chalcone, acid alizarin violet N, orange I, and methyl orange.
以上説明したように、本発明によれば、繊維より構成されたシート状の担体にアゾ色素を担持してオゾン検知シートを構成したので、電力を使用せず、容易に携帯可能な状態で、蓄積効果により測定対象のガス中のオゾンの積算量を簡便に検出し、かつ、特別な工程を必要とせずに二酸化窒素の影響を低減できる、個人が簡単に携帯可能なオゾン検知シートが提供できるようになる。 As described above, according to the present invention, since the ozone detection sheet is configured by carrying the azo dye on the sheet-like carrier composed of fibers, it is easy to carry without using power, It is possible to provide an ozone detection sheet that can be easily carried by an individual and can easily detect the integrated amount of ozone in the gas to be measured by the accumulation effect and reduce the influence of nitrogen dioxide without requiring a special process. It becomes like this.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態におけるオゾン検知シートの製造方法例について説明する工程図である。先ず、図1(a)に示すように、検知溶液101が収容された容器102を用意する。検知溶液101は、カルコン(HOC10H6N:NC10H5(OH)SO3Na)からなる色素と、グリセリン(C3H8O3)からなる保湿剤とが溶解した水溶液であり、保湿剤の重量%が20%程度とされたものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process diagram for explaining an example of a method for producing an ozone detection sheet according to an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 1A, a
検知溶液101は、例えば、0.04gのカルコンを20mlのエタノールに溶解させ、これに10gのグリセリンと水とを加え、全量を50gとしたものである。エタノールを用いることで、カルコンの溶解量を増加させることができる。カルコンは、アリザリンブルーブラックRとも呼ばれるアゾ色素(アゾ染料)であり、検知溶液101は、紫色を呈した水溶液となる。検知溶液101の色は、目視による確認が可能である。
For example, the
次に、図1(b)に示すように、所定の寸法のシート状担体103を用意する。シート状担体103は、セルロースなどの繊維より構成されたシートであり、例えば、アドバンテック(東洋濾紙株式会社)製のセルロース濾紙(No.2)である。シート状担体103は、例えば白色であればよい。次いで、用意したシート状担体103を検知溶液101に浸漬し、例えば30秒間浸漬してシート状担体103に検知溶液を含浸させ、図1(c)に示すように、検知溶液101が含浸した含浸シート104が形成された状態とする。この状態は、含浸シート104が、染料であるカルコンにより染色された状態であるといえる。
Next, as shown in FIG. 1B, a sheet-
この後、含浸シート104を検知溶液101より引き上げ、乾燥窒素中で乾燥させることで含浸シート104に含浸されている水分やエタノールなどの溶媒(媒質)を蒸発させて乾燥させ、図1(d)に示すように、オゾン検知シート105が形成された状態とする。得られたオゾン検知シート105は、紫色を呈した(紫色に染色された)状態となり、この色は、目視による確認が可能である。
Thereafter, the impregnated
このようにして製造されたオゾン検知シート105は、オゾンが存在する環境に晒すことで、晒している時間とともに紫色の濃度が徐々に薄くなり、最終的に白色の状態に変化する。例えば、オゾン濃度が0.04ppmの環境にオゾン検知シート105を晒して24時間経過すると、白色の状態(もとの濾紙の色)となる。このように、オゾン検知シート105によれば、色の変化によりオゾンの検知が可能であり、また、蓄積的な検出が可能である。この色の変化は、アゾ色素であるカルコンの、オゾンによる分解に応じた退色によるもと考えられる。
The
ここで、用いることができる色素としては、カルコンに限らず、アシッドアリザリンバイオレットN,オレンジI,及びメチルオレンジなどのアゾ色素(染料)を用いることができる。アゾ染料の中で、オゾンと反応して退色するものであれば適用可能であり、特に上述したアゾ染料であれば、以下に説明するように、高感度なオゾンの検出が可能である。また、いずれの染料を用いる場合においても、染色後からの色の変化により、オゾンの検知が可能である。 Here, the pigment that can be used is not limited to chalcone, and azo pigments (dyes) such as acid alizarin violet N, orange I, and methyl orange can be used. Among azo dyes, any dye that reacts with ozone and fades is applicable, and in particular, the above-described azo dye can detect ozone with high sensitivity as described below. In addition, in the case of using any dye, it is possible to detect ozone by changing the color after dyeing.
また、図1に示した製造方法によるオゾン検知シート105によれば、重量%が20程度とされた保湿剤が含まれている検知溶液101を含浸させて形成されていることにより、前述した、オゾンの存在による色の変化(オゾンの検知能力)が、より効果的に発現されるものとなる。保湿剤が含まれていることにより、オゾン検知シート105における色素とオゾンとの反応が促進されるものと考えられる。保湿剤としては、前述したグリセリンに限るものではなく、エチレングリコール,プロピレングリコールなどを用いることができる。また、前述した色素が溶解する他の保湿剤であってもよい。ただし、検知溶液における保湿剤の濃度が例えば50%を超えるなど高すぎる場合、乾燥に要する時間が膨大となり、再現性のある検知シートを作製することが困難となる。
Further, according to the
この、保湿剤の量と、オゾンの存在によるオゾン検知シートの色の変化との関係について以下に説明する。以下では、検知溶液101における保湿剤の量(含有量)を変えて作製した複数の試料(オゾン検知シート)による比較について説明する。
The relationship between the amount of the humectant and the change in the color of the ozone detection sheet due to the presence of ozone will be described below. Below, the comparison by the several sample (ozone detection sheet) produced by changing the quantity (content) of the moisturizer in the
先ず、0.04gのカルコンを20m1のエタノールに溶解させ、水を加えて50gとし、検知溶液Aを調整(作製)する。保湿剤としてのグリセリンは含まずに作製する。この検知溶液Aにより前述同様にオゾン検知シートAを作製する。オゾン検知シートAは、紫色を呈した状態に形成される。 First, 0.04 g of chalcone is dissolved in 20 ml of ethanol, water is added to make 50 g, and the detection solution A is prepared (produced). Prepared without glycerin as a moisturizer. Using this detection solution A, an ozone detection sheet A is prepared as described above. The ozone detection sheet A is formed in a purple state.
また、0.04gのカルコンを20mlのエタノールに溶解させ、保湿剤としてのグリセリン5gに水を加えて50gとし、検知溶液Bを作製する。この検知溶液Bにより前述同様にオゾン検知シートBを作製する。オゾン検知シートBは、紫色を呈した状態に形成される。 Further, 0.04 g of chalcone is dissolved in 20 ml of ethanol, and water is added to 5 g of glycerin as a moisturizing agent to make 50 g, thereby producing a detection solution B. Using this detection solution B, an ozone detection sheet B is prepared as described above. The ozone detection sheet B is formed in a purple state.
また、0.04gのカルコンを20m1のエタノールに溶解させ、保湿剤としてのグリセリン10gに水を加えて50gとして検知溶液Cを作製し、この検知溶液Cにより前述同様にオゾン検知シートCを作製する。オゾン検知シートCは、紫色を呈した状態に形成される。 Further, 0.04 g of chalcone is dissolved in 20 ml of ethanol, water is added to 10 g of glycerin as a moisturizer to prepare 50 g of detection solution C, and ozone detection sheet C is prepared with this detection solution C as described above. . The ozone detection sheet C is formed in a purple state.
また、0.04gのカルコンを20m1のエタノールに溶解させ、保湿剤としてのグリセリン15gに水を加えて全量を50gとした検知溶液Dを作製し、この検知溶液Dにより前述同様にオゾン検知シートDを作製する。オゾン検知シートDは、紫色を呈した状態に形成される。 Further, 0.04 g of chalcone is dissolved in 20 ml of ethanol, and water is added to 15 g of glycerin as a moisturizer to prepare a detection solution D having a total amount of 50 g. Is made. The ozone detection sheet D is formed in a purple state.
また、0.04gのカルコンを20mlのエタノールに溶解させ、保湿剤としてのグリセリン20gに水を加えて全量を50gとした検知溶液Eを作製し、この検知溶液Eにより前述同様にオゾン検知シートEを作製する。オゾン検知シートEは、紫色を呈した状態に形成される。 In addition, 0.04 g of chalcone is dissolved in 20 ml of ethanol, and water is added to 20 g of glycerin as a moisturizing agent to make a total amount of 50 g, and this detection solution E is used to detect ozone detection sheet E as described above. Is made. The ozone detection sheet E is formed in a purple state.
また、0.04gのカルコンを20mlのエタノールに溶解させ、保湿剤としてのグリセリン25gに水を加えて全量を50gとした検知溶液Fを作製し、この検知溶液Fにより前述同様にオゾン検知シートFを作製する。オゾン検知シートFは、紫色を呈した状態に形成される。 Further, 0.04 g of chalcone is dissolved in 20 ml of ethanol, and water is added to 25 g of glycerin as a humectant to prepare a detection solution F with a total amount of 50 g. Is made. The ozone detection sheet F is formed in a purple state.
上述した各試料(オゾン検知シートA,B,C,D,E,F)について、各々、以下の表1に示す条件において、25℃、湿度60%の条件で所定の濃度のオゾンが充満している箱の内部に設置しオゾンガスに暴露し、変色性について肉眼で観察した。なお、箱の容積は200リットルであり、内部オゾン濃度の分析のため2リットル/分で内部空気を吸引し、2リットル/分で所定濃度のオゾンを含んだ空気を供給する。このようにして被検出対象の空気に晒し、各オゾン検知シートの色の変化を目視により観察する。 For each of the samples (ozone detection sheets A, B, C, D, E, and F) described above, ozone of a predetermined concentration is filled at 25 ° C. and 60% humidity under the conditions shown in Table 1 below. The inside of the box was exposed to ozone gas, and the discoloration was observed with the naked eye. The volume of the box is 200 liters, and internal air is sucked at 2 liters / minute for analysis of the internal ozone concentration, and air containing a predetermined concentration of ozone is supplied at 2 liters / minute. In this way, it is exposed to the air to be detected, and the color change of each ozone detection sheet is visually observed.
色の変化の観察では、カルコンが光吸収を示す波長500〜550nm付近の光吸収強度が、5段階に変化しているカラーチャートを用意し、このカラーチャートとの比較により、各オゾン検知シートにおける色の変化を、5段階で評価する。この評価では、評価結果「1」は、色の変化が観察されない場合を示す。また、評価結果「2」,「3」,「4」は、この順に、紫色の濃度が薄く観察された場合を示す。また、評価結果「5」は、変化後のオゾン検知シートの色が、カルコンによる色が脱色して白色を呈している状態に観察された場合を示す。また、4段階のカラーチャートとの比較において、各段階の中間に観察される場合、例えば、「2」と「3」との中間に観察される場合は、評価結果を「2.5」とする。 In the observation of the color change, a color chart in which the light absorption intensity in the vicinity of a wavelength of 500 to 550 nm where the chalcone exhibits light absorption is changed in five stages is prepared, and by comparison with this color chart, in each ozone detection sheet The color change is evaluated on a five-point scale. In this evaluation, the evaluation result “1” indicates a case where no color change is observed. In addition, the evaluation results “2”, “3”, and “4” indicate the case where the purple density is observed lightly in this order. Moreover, the evaluation result “5” indicates a case where the color of the ozone detection sheet after the change is observed in a state where the color of the chalcone is decolored and white. In addition, in the comparison with the four-stage color chart, when the observation is made in the middle of each stage, for example, in the middle between “2” and “3”, the evaluation result is “2.5”. To do.
表1に示す結果より、保湿剤を含む検知シートBから検知シートFでは、オゾン濃度が0.04ppmと低くても5時間の積算により確実に検知できることがわかる。さらに0.04ppmに暴露した5時間と0.075ppmに暴露した5時間とでは、明らかに色の違いを見分けることが可能なため、個人が1日に携帯した場合、色の様子からおおよその被爆量を推定することが可能となる。 From the results shown in Table 1, it can be seen that the detection sheet B to the detection sheet F containing the moisturizing agent can be reliably detected by integration for 5 hours even if the ozone concentration is as low as 0.04 ppm. In addition, it is possible to clearly distinguish the color difference between 5 hours exposed to 0.04 ppm and 5 hours exposed to 0.075 ppm. The amount can be estimated.
また、0.lppm×5時間の暴露条件で暴露前と暴露後の光の反射率を測定し、この差と、グリセリンの検知溶液に対する含有量との関係をプロットした特性図を図2に示す。光の反射率の測定は、反射ユニット付き日立分光光度計を用いた。この結果より、オゾン検知シートを作製するときに用いた検知溶液における保湿剤(グリセリン)の量により、作製されたオゾン検知シートをオゾンに暴露したときの単位時間あたりの反射率の変化量が異なることがわかる。保湿剤としてグリセリンの含有量が〜20%の範囲では、グリセリン含有量が増えるほど単位時間あたりの反射率の変化量が大きくなる。なお、反射率の差は、0.2以上あれば目視により色の変化を確認することが可能であるため、オゾン検知シートを作製するための検知溶液におけるグリセリン含有量は、3〜50%が適しているものと考えられる。ただし、10ppmレベルの高濃度のオゾンを検出する場合、グリセリンの含有量を3%以下(グリセリンを含まない場合も含む)とした方がよい場合がある。 In addition, 0. FIG. 2 is a characteristic diagram in which the reflectance of light before and after exposure is measured under an exposure condition of 1 ppm × 5 hours, and the relationship between this difference and the content of glycerin in the detection solution is plotted. A Hitachi spectrophotometer with a reflection unit was used to measure the light reflectance. From this result, the amount of change in reflectance per unit time when the prepared ozone detection sheet is exposed to ozone differs depending on the amount of the humectant (glycerin) in the detection solution used when preparing the ozone detection sheet. I understand that. When the content of glycerin as a humectant is in the range of ˜20%, the amount of change in reflectance per unit time increases as the glycerin content increases. In addition, since the difference in reflectance is 0.2 or more, it is possible to visually confirm the change in color. Therefore, the glycerin content in the detection solution for producing the ozone detection sheet is 3 to 50%. It is considered suitable. However, when detecting ozone at a high concentration of 10 ppm level, it may be better to set the content of glycerin to 3% or less (including the case of not containing glycerin).
また、検知シートBから検知シートFにおいては、オゾン濃度0.1ppm、二酸化窒素濃度0.04ppmの環境下で5時間暴露したところ、退色の程度は表1に示した結果との違いは観測されない。表1の結果は、二酸化窒素濃度が検出限界以下の環境下で行ったものである。これらの結果より、検知シートBからFは、二酸化窒素の影響をほとんど受けないことが明らかである。 Further, in the detection sheets B to F, when exposed to an environment having an ozone concentration of 0.1 ppm and a nitrogen dioxide concentration of 0.04 ppm for 5 hours, the degree of fading is not observed to be different from the results shown in Table 1. . The results in Table 1 were obtained in an environment where the nitrogen dioxide concentration was below the detection limit. From these results, it is clear that the detection sheets B to F are hardly affected by nitrogen dioxide.
次に、本発明の実施の形態における他のオゾン検知シートについて説明する。以下では、前述したカルコンの代わりに、アゾ色素としてアシッドアリザリンバイオレットN(別名アシッドクロームバイオレットK)を用いた場合について説明する。先ず、0.035gのアシッドアリザリンバイオレットNに水を加えて50gとし、検知溶液Gを作製する。この検知溶液Gにより前述同様にオゾン検知シートGを作製する。 Next, another ozone detection sheet in the embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a case where Acid Alizarin Violet N (also known as Acid Chrome Violet K) is used as the azo dye instead of the chalcone described above will be described. First, a detection solution G is prepared by adding water to 0.035 g of acid alizarin violet N to make 50 g. Using this detection solution G, an ozone detection sheet G is prepared as described above.
また、0.035gのアシッドアリザリンバイオレットNに保湿剤としてのグリセリン5gと水を加えて50gとし、検知溶液Hを作製する。この検知溶液Hにより前述同様にオゾン検知シートHを作製する。オゾン検知シートHは、紫色を呈した状態に形成される。 Moreover, the detection solution H is produced by adding 5 g of glycerin as a moisturizer and water to 0.035 g of acid alizarin violet N to make 50 g. Using this detection solution H, an ozone detection sheet H is produced in the same manner as described above. The ozone detection sheet H is formed in a purple state.
また、0.035gのアシッドアリザリンバイオレットNに保湿剤としてのグリセリン10gと水を加えて50gとし、検知溶液Iを作製する。この検知溶液Iにより前述同様にオゾン検知シートIを作製する。オゾン検知シートIは、紫色を呈した状態に形成される。 Moreover, 10 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.035 g of acid alizarin violet N to make 50 g, and the detection solution I is prepared. Using this detection solution I, an ozone detection sheet I is prepared as described above. The ozone detection sheet I is formed in a purple state.
また、0.035gのアシッドアリザリンバイオレットNに保湿剤としてのグリセリン15gと水を加えて50gとし、検知溶液Jを作製する。この検知溶液Jにより前述同様にオゾン検知シートJを作製する。オゾン検知シートJは、紫色を呈した状態に形成される。 Moreover, the detection solution J is produced by adding 15 g of glycerin as a humectant and water to 0.035 g of acid alizarin violet N to make 50 g. Using this detection solution J, an ozone detection sheet J is prepared as described above. The ozone detection sheet J is formed in a purple state.
また、0.035gのアシッドアリザリンバイオレットNに保湿剤としてのグリセリン20gと水を加えて50gとし、検知溶液Kを作製する。この検知溶液Kにより前述同様にオゾン検知シートKを作製する。オゾン検知シートKは、紫色を呈した状態に形成される。 Moreover, 20 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.035 g of acid alizarin violet N to make 50 g, and the detection solution K is prepared. Using this detection solution K, an ozone detection sheet K is prepared as described above. The ozone detection sheet K is formed in a purple state.
また、0.035gのアシッドアリザリンバイオレットNに保湿剤としてのグリセリン25gと水を加えて50gとし、検知溶液Lを作製する。この検知溶液Lにより前述同様にオゾン検知シートLを作製する。オゾン検知シートLは、紫色を呈した状態に形成される。 Further, a detection solution L is prepared by adding 25 g of glycerin as a humectant and water to 0.035 g of acid alizarin violet N to make 50 g. Using this detection solution L, an ozone detection sheet L is prepared as described above. The ozone detection sheet L is formed in a purple state.
このようにして作製したオゾン検知シートGからオゾン検知シートLを、以下の表2に示す条件下で、25℃、湿度60%の条件で所定の濃度のオゾンが充満している箱の内部に設置し、オゾンガスに暴露して変色性について肉眼で観察した。箱の容積は200リットルであり、内部オゾン濃度の分析のため2リットル/分で内部空気を吸引し、2リットル/分で所定濃度のオゾンを含んだ空気を供給する。色の変化の観察では、アシッドアリザリンバイオレットNが光吸収を示す波長500〜550nmの光吸収強度が5段階に変化しているカラーチャートを用意し、このカラーチャートとの比較により、各オゾン検知シートにおける色の変化を5段階で評価した。このカラーチャートは、アシッドアリザリンバイオレットNにより着色(染色)された色を基本としたものである。 The ozone detection sheet L thus prepared from the ozone detection sheet G is placed inside a box filled with ozone of a predetermined concentration under the conditions shown in Table 2 below at 25 ° C. and 60% humidity. It was installed and exposed to ozone gas, and the discoloration was observed with the naked eye. The volume of the box is 200 liters. For analysis of the internal ozone concentration, internal air is sucked at 2 liters / minute, and air containing a predetermined concentration of ozone is supplied at 2 liters / minute. For the observation of the color change, a color chart in which the light absorption intensity at a wavelength of 500 to 550 nm in which acid alizarin violet N absorbs light is changed in five stages is prepared, and each ozone detection sheet is compared with this color chart. The change in color was evaluated on a five-point scale. This color chart is based on the color colored (stained) with Acid Alizarin Violet N.
この評価では、評価結果「1」は、色の変化が観察されない場合を示す。また、評価結果「2」、「3」、「4」はこの順に、アシッドアリザリンバイオレットNによる色の濃度が薄く観察された場合を示す。また、評価結果「5」は、変化後のオゾン検知シートの色がアシッドアリザリンバイオレットNによる色ではなく、アシッドアリザリンバイオレットNの色が脱色して白色を呈している状態に観察された場合を示す。また、カラーチャートとの比較において、各段階の中間に観察される場合は、例えば、「2」と「3」との中間に観察される場合は、評価結果を「2.5」とする。 In this evaluation, the evaluation result “1” indicates a case where no color change is observed. In addition, evaluation results “2”, “3”, and “4” indicate the case where the color density by Acid Alizarin Violet N is observed lightly in this order. In addition, the evaluation result “5” indicates a case where the color of the ozone detection sheet after the change is not a color due to Acid Alizarin Violet N, but is observed in a state where the color of Acid Alizarin Violet N is decolored and white. . Further, in the comparison with the color chart, when the image is observed in the middle of each stage, for example, when the image is observed in the middle of “2” and “3”, the evaluation result is “2.5”.
表2の結果より、検知シートI〜Jでは、オゾン濃度が0.04ppmと低くても5時間の積算により確実に検知可能であることがわかる。さらに0.04ppmに暴露した5時間と、0.075ppmに暴露した5時間とでは、検知シートH〜Lにおいて明らかに色の違いを見分けることが可能であり、個人が1日に携帯した場合、色の様子からおおよその被爆量を推定することが可能である。 From the results of Table 2, it can be seen that the detection sheets I to J can be reliably detected by integration for 5 hours even if the ozone concentration is as low as 0.04 ppm. Furthermore, it is possible to clearly distinguish the color difference in the detection sheets H to L between 5 hours exposed to 0.04 ppm and 5 hours exposed to 0.075 ppm. It is possible to estimate the approximate exposure from the color appearance.
さらに、0.1ppm×5時間の暴露条件で暴露前と暴露後の光の反射率を測定し、この差とグリセリンの検知溶液に対する含有量との関係をプロットし、この結果を図3に示す。図3に示すように、オゾン検知シートを作製するときに用いた検知溶液における保湿剤の量により、作製されたオゾン検知シートにおける単位時間あたりの変化が異なることがわかる。保湿剤としてグリセリンを用いる場合、グリセリン含有量が〜20%の範囲で、グリセリン含有量が増えるほど単位時間あたりの変化量が大きくなり、感度が向上していることがわかる。なお、前述したように、反射率の差は、0.2以上あれば目視のより色の変化を確認することが可能である。従って、本例の場合、オゾン検知シートを作製するための検知溶液におけるグリセリン含有量は、9〜42%が適しているものと考えられる。ただし、10ppmレベルの高濃度のオゾンを検出する場合、グリセリンの含有量を9%以下(グリセリンを含まない場合も含む)とした方がよい場合がある。 Further, the reflectance of light before and after exposure was measured under an exposure condition of 0.1 ppm × 5 hours, and the relationship between this difference and the content of glycerin with respect to the detection solution was plotted, and the results are shown in FIG. . As shown in FIG. 3, it can be seen that the change per unit time in the produced ozone detection sheet varies depending on the amount of the humectant in the detection solution used when producing the ozone detection sheet. When glycerin is used as the humectant, it can be seen that the amount of change per unit time increases as the glycerin content increases in a range of glycerin content of ˜20%, and the sensitivity is improved. As described above, if the difference in reflectance is 0.2 or more, the color change can be confirmed by visual observation. Therefore, in the case of this example, it is considered that 9 to 42% is suitable for the glycerin content in the detection solution for producing the ozone detection sheet. However, when detecting ozone at a high concentration of 10 ppm level, it may be better to set the glycerin content to 9% or less (including the case where glycerin is not included).
また、検知シートH〜Lにおいて、オゾン濃度0.lppm、二酸化窒素濃度0.04ppmの環境下で5時間暴露したところ、退色の程度は表2の結果と差が確認されない。表2の結果は、二酸化窒素濃度が検出限界以下の環境下で行ったものである。これらの結果より、検知シートHからLは、二酸化窒素の影響をほとんど受けないことが明らかである。 Further, in the detection sheets H to L, the ozone concentration is 0. When exposed to an environment of 1 ppm and nitrogen dioxide concentration of 0.04 ppm for 5 hours, the degree of fading does not differ from the results in Table 2. The results in Table 2 were obtained in an environment where the nitrogen dioxide concentration was below the detection limit. From these results, it is clear that the detection sheets H to L are hardly affected by nitrogen dioxide.
次に、本発明の実施の形態における他のオゾン検知シートについて説明する。以下では、アゾ色素としてオレンジIを用いた場合について説明する。先ず、0.035gのオレンジIに水を加えて50gとし、検知溶液Mを作製する。この検知溶液Mにより前述同様にオゾン検知シートMを作製する。オゾン検知シートMは、橙色を呈した状態に形成される。 Next, another ozone detection sheet in the embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a case where Orange I is used as the azo dye will be described. First, water is added to 0.035 g of Orange I to make 50 g, and the detection solution M is prepared. Using this detection solution M, an ozone detection sheet M is prepared as described above. The ozone detection sheet M is formed in an orange state.
また、0.035gのオレンジIに保湿剤としてのグリセリン5gと水を加えて50gとし、検知溶液Nを作製する。この検知溶液Nにより前述同様にオゾン検知シートNを作製する。オゾン検知シートNは、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 5 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.035 g of Orange I to make 50 g, and the detection solution N is prepared. Using this detection solution N, an ozone detection sheet N is prepared as described above. The ozone detection sheet N is formed in an orange state.
また、0.035gのオレンジIに保湿剤としてのグリセリン10gと水を加えて50gとし、検知溶液Oを作製する。この検知溶液Oにより前述同様にオゾン検知シートOを作製する。オゾン検知シートOは、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 10 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.035 g of Orange I to make 50 g, and the detection solution O is prepared. Using this detection solution O, an ozone detection sheet O is produced in the same manner as described above. The ozone detection sheet O is formed in an orange state.
また、0.035gのオレンジIに保湿剤としてのグリセリン15gと水を加えて50gとし、検知溶液Pを作製する。この検知溶液Pにより前述同様にオゾン検知シートPを作製する。オゾン検知シートPは、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 15 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.035 g of Orange I to make 50 g, and the detection solution P is prepared. Using this detection solution P, an ozone detection sheet P is prepared as described above. The ozone detection sheet P is formed in an orange state.
また、0.035gのオレンジIに保湿剤としてのグリセリン20gと水を加えて50gとし、検知溶液Qを作製する。この検知溶液Qにより前述同様にオゾン検知シートQを作製する。オゾン検知シートQは、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 20 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.035 g of Orange I to make 50 g, and the detection solution Q is prepared. Using this detection solution Q, an ozone detection sheet Q is prepared as described above. The ozone detection sheet Q is formed in an orange state.
また、0.035gのオレンジIに保湿剤としてのグリセリン25gと水を加えて50gとし、検知溶液Rを作製する。この検知溶液Rにより前述同様にオゾン検知シートRを作製する。オゾン検知シートRは、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 25 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.035 g of Orange I to make 50 g, and the detection solution R is prepared. Using this detection solution R, an ozone detection sheet R is prepared as described above. The ozone detection sheet R is formed in an orange state.
また、このようにして作製したオゾン検知シートM〜Rを表3に示す条件下で、25℃、湿度60%の条件で所定の濃度のオゾンが充満している箱の内部に設置しオゾンガスに暴露し、前述同様にして変色性について肉眼で観察した。 In addition, the ozone detection sheets M to R thus prepared are installed in a box filled with ozone of a predetermined concentration at 25 ° C. and a humidity of 60% under the conditions shown in Table 3. After exposure, the discoloration was observed with the naked eye in the same manner as described above.
色の変化の観察では、オレンジIが光吸収を示す波長485nmの光吸収強度が5段階に変化している橙色(オレンジIによる色)のカラーチャートを用意し、このカラーチャートとの比較により、各オゾン検知シートにおける色の変化を5段階で評価した。この評価では、評価結果「1」は、色の変化が観察されない場合を示す。また、評価結果「2」、「3」、「4」はこの順にオレンジIの色の濃度が薄く観察された場合を示す。また、評価結果「5」は、変化後のオゾン検知シートの色が橙色ではなく、オレンジIの色が脱色して白色を呈している状態に観察された場合を示す。また、カラーチャートとの比較において、各段階の中間に観察される場合は、例えば、「2」と「3」との中間に観察される場合は、評価結果を「2.5」とする。 In the observation of the color change, an orange color chart in which the light absorption intensity at a wavelength of 485 nm at which orange I exhibits light absorption is changed in five stages (color by orange I) is prepared, and by comparison with this color chart, The change in color in each ozone detection sheet was evaluated in five stages. In this evaluation, the evaluation result “1” indicates a case where no color change is observed. In addition, the evaluation results “2”, “3”, and “4” indicate the case where the density of the orange I color is observed to be light in this order. In addition, the evaluation result “5” indicates a case where the color of the ozone detection sheet after the change is not orange, but is observed in a state where the color of orange I is decolored and white. Further, in the comparison with the color chart, when the image is observed in the middle of each stage, for example, when the image is observed in the middle of “2” and “3”, the evaluation result is “2.5”.
表3の結果より、本発明の検知シートOではオゾン濃度が0.075ppmと低くても5時間の積算により確実に検知できることがわかる。さらに0.075ppmに暴露した5時間と0.075ppmに暴露した24時間とでは、検知シートN〜Rにおいて明らかに色の違いを見分けることが可能である、個人が1日に携帯した場合、色の様子からおおよその被爆量を推定することが可能である。 From the results in Table 3, it can be seen that the detection sheet O of the present invention can be reliably detected by integration for 5 hours even if the ozone concentration is as low as 0.075 ppm. Furthermore, it is possible to clearly distinguish the color difference in the detection sheets N to R between 5 hours exposed to 0.075 ppm and 24 hours exposed to 0.075 ppm. It is possible to estimate the approximate amount of exposure from the above situation.
さらに、0.1ppm×5時間の暴露条件で暴露前と暴露後の光の反射率を測定し、この差と、グリセリンの検知溶液に対する含有量との関係をプロットし、この結果を図4に示す。この結果より、オゾン検知シートを作製するときに用いた検知溶液における保湿剤の量により、作製されたオゾン検知シートにおける単位時間あたりの変化が異なることがわかる。保湿剤としてグリセリンを用いる場合、グリセリン含有量が〜20%の範囲で、グリセリン含有量が増えるほど単位時間あたりの変化量が大きくなる。なお、前述したように、反射率の差は、0.2以上あれば目視のより色の変化を確認することが可能である。従って、本例の場合、オゾン検知シートを作製するための検知溶液におけるグリセリン含有量は、3〜50%が適しているものと考えられる。ただし、10ppmレベルの高濃度のオゾンを検出する場合、グリセリンの含有量を3%以下(グリセリンを含まない場合も含む)とした方がよい場合がある。 Furthermore, the reflectance of light before and after exposure was measured under an exposure condition of 0.1 ppm × 5 hours, and the relationship between this difference and the content of glycerin in the detection solution was plotted, and the results are shown in FIG. Show. From this result, it can be seen that the change per unit time in the produced ozone detection sheet differs depending on the amount of the humectant in the detection solution used when producing the ozone detection sheet. When glycerin is used as a humectant, the amount of change per unit time increases as the glycerin content increases in a range of glycerin content of ˜20%. As described above, if the difference in reflectance is 0.2 or more, the color change can be confirmed by visual observation. Therefore, in the case of this example, it is considered that 3 to 50% is suitable for the glycerin content in the detection solution for producing the ozone detection sheet. However, when detecting ozone at a high concentration of 10 ppm level, it may be better to set the content of glycerin to 3% or less (including the case of not containing glycerin).
また、検知シートN〜Rにおいて、オゾン濃度0.075ppm、二酸化窒素濃度0.04prnの環境下で24時間暴露したところ、退色の程度は表3の結果と比較して差は観察されない。表3の結果は、二酸化窒素濃度が検出限界以下の環境下で行ったものである。これらの結果より、検知シートN〜Rは、二酸化窒素の影響をほとんど受けないことが明らかである。 Further, when the detection sheets N to R were exposed for 24 hours in an environment with an ozone concentration of 0.075 ppm and a nitrogen dioxide concentration of 0.04 prn, no difference in the degree of fading was observed compared to the results in Table 3. The results in Table 3 were obtained in an environment where the nitrogen dioxide concentration was below the detection limit. From these results, it is clear that the detection sheets N to R are hardly affected by nitrogen dioxide.
次に、本発明の実施の形態における他のオゾン検知シートについて説明する。以下では、アゾ色素としてメチルオレンジを用いた場合について説明する。先ず、0.04gのメチルオレンジに水を加えて50gとし、検知溶液Sを作製する。この試料では、保湿剤は加えない。この検知溶液Sにより前述同様にオゾン検知シートSを作製する。オゾン検知シートSは、橙色を呈した状態に形成される。 Next, another ozone detection sheet in the embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, a case where methyl orange is used as the azo dye will be described. First, the detection solution S is prepared by adding water to 0.04 g of methyl orange to make 50 g. In this sample, no humectant is added. Using this detection solution S, an ozone detection sheet S is prepared as described above. The ozone detection sheet S is formed in an orange state.
また、0.04gのメチルオレンジを20mlの水に溶解させ、さらに保湿剤としてのグリセリン5gと水を加えて50gとし、検知溶液Tを作製する。この検知溶液Tにより前述同様にオゾン検知シートTを作製する。オゾン検知シートTは、橙色を呈した状態に形成される。 Further, 0.04 g of methyl orange is dissolved in 20 ml of water, and 5 g of glycerin as a humectant and water are added to make 50 g to prepare a detection solution T. Using this detection solution T, an ozone detection sheet T is prepared as described above. The ozone detection sheet T is formed in an orange state.
また、0.04gのメチルオレンジを20mlの水に溶解させ、さらに保湿剤としてのグリセリン10gと水を加えて50gとし、検知溶液Uを作製する。この検知溶液Uにより前述同様にオゾン検知シートUを作製する。オゾン検知シートUは、橙色を呈した状態に形成される。 Further, 0.04 g of methyl orange is dissolved in 20 ml of water, and 10 g of glycerin as a humectant and water are added to make 50 g to prepare the detection solution U. Using this detection solution U, an ozone detection sheet U is prepared as described above. The ozone detection sheet U is formed in an orange state.
また、0.04gのメチルオレンジを20mlの水に溶解させ、さらに保湿剤としてのグリセリン15gと水を加えて50gとし、検知溶液Vを作製する。この検知溶液Vにより前述同様にオゾン検知シートVを作製する。オゾン検知シートVは、橙色を呈した状態に形成される。 Further, 0.04 g of methyl orange is dissolved in 20 ml of water, and 15 g of glycerin as a humectant and water are added to make 50 g to prepare a detection solution V. Using this detection solution V, an ozone detection sheet V is prepared as described above. The ozone detection sheet V is formed in an orange state.
また、0.04gのメチルオレンジを20mlの水に溶解させ、さらに保湿剤としてのグリセリン20gと水を加えて50gとし、検知溶液Wを作製する。この検知溶液Wにより前述同様にオゾン検知シートWを作製する。オゾン検知シートWは、橙色を呈した状態に形成される。 Further, 0.04 g of methyl orange is dissolved in 20 ml of water, and 20 g of glycerin as a humectant and water are added to make 50 g to prepare the detection solution W. With this detection solution W, an ozone detection sheet W is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet W is formed in an orange state.
また、このようにして作製したオゾン検知シートS〜Wを表4に示す条件下で、25℃、湿度60%の条件で所定の濃度のオゾンが充満している箱の内部に設置しオゾンガスに暴露し、前述同様にして変色性について肉眼で観察した。なお、箱の容積は200リットルであり、内部オゾン濃度の分析のため2リットル/分で内部空気を吸引し、2リットル/分で所定濃度のオゾンを含んだ空気を供給する。このようにして上記検知シートを被検出対象の空気に晒し、各オゾン検知シートの色の変化を目視により観察する。 In addition, the ozone detection sheets S to W thus prepared are installed in a box filled with ozone of a predetermined concentration at 25 ° C. and a humidity of 60% under the conditions shown in Table 4. After exposure, the discoloration was observed with the naked eye in the same manner as described above. The volume of the box is 200 liters, and internal air is sucked at 2 liters / minute for analysis of the internal ozone concentration, and air containing a predetermined concentration of ozone is supplied at 2 liters / minute. In this way, the detection sheet is exposed to the air to be detected, and the color change of each ozone detection sheet is visually observed.
色の変化の観察では、メチルオレンジが光吸収を示す波長400〜500nmの光吸収強度が5段階に変化している橙色(メチルオレンジによる色)のカラーチャートを用意し、このカラーチャートとの比較により、各オゾン検知シートにおける色の変化を5段階で評価した。この評価では、評価結果「1」は、色の変化が観察されない場合を示す。また、評価結果「2」、「3」、「4」はこの順にメチルオレンジの色の濃度が薄く観察された場合を示す。また、評価結果「5」は、変化後のオゾン検知シートの色が橙色ではなく、メチルオレンジの色が脱色して白色を呈している状態に観察された場合を示す。また、カラーチャートとの比較において、各段階の中間に観察される場合は、例えば、「2」と「3」との中間に観察される場合は、評価結果を「2.5」とする。 In observing the color change, we prepared an orange color chart (methyl orange color) in which light absorption intensity at a wavelength of 400 to 500 nm where methyl orange absorbs light is changed in five stages, and compared with this color chart. Thus, the color change in each ozone detection sheet was evaluated in five stages. In this evaluation, the evaluation result “1” indicates a case where no color change is observed. In addition, evaluation results “2”, “3”, and “4” indicate cases in which the density of the color of methyl orange is observed in this order. The evaluation result “5” indicates a case where the color of the ozone detection sheet after the change is not orange, but is observed in a state where the color of methyl orange is decolored and white. Further, in the comparison with the color chart, when the image is observed in the middle of each stage, for example, when the image is observed in the middle of “2” and “3”, the evaluation result is “2.5”.
表4の結果より、本発明の検知シートT〜Vではオゾン濃度が0.004ppmと低くても5時間の積算により確実に検知できることがわかる。さらに0.004ppmに暴露した5時間と0.075ppmに暴露した5時間とでは、検知シートT〜Vにおいて明らかに色の違いを見分けることが可能である、個人が1日に携帯した場合、色の様子からおおよその被爆量を推定することが可能である。 From the results of Table 4, it can be seen that the detection sheets T to V of the present invention can be reliably detected by integration for 5 hours even if the ozone concentration is as low as 0.004 ppm. Furthermore, it is possible to clearly distinguish the color difference in the detection sheets T to V between 5 hours exposed to 0.004 ppm and 5 hours exposed to 0.075 ppm. It is possible to estimate the approximate amount of exposure from the above situation.
さらに、0.1ppm×5時間の暴露条件で暴露前と暴露後の光の反射率を測定し、この差と、グリセリンの検知溶液に対する含有量との関係をプロットし、この結果を図5に示す。この結果より、オゾン検知シートを作製するときに用いた検知溶液における保湿剤の量により、作製されたオゾン検知シートにおける単位時間あたりの変化が異なることがわかる。保湿剤としてグリセリンを用いる場合、グリセリン含有量が〜20%の範囲で、グリセリン含有量が増えるほど単位時間あたりの変化量が大きくなる。 Furthermore, the reflectance of light before and after exposure was measured under an exposure condition of 0.1 ppm × 5 hours, and the relationship between this difference and the content of glycerin in the detection solution was plotted. The results are shown in FIG. Show. From this result, it can be seen that the change per unit time in the produced ozone detection sheet differs depending on the amount of the humectant in the detection solution used when producing the ozone detection sheet. When glycerin is used as a humectant, the amount of change per unit time increases as the glycerin content increases in a range of glycerin content of ˜20%.
また、検知シートT〜Wにおいて、オゾン濃度0.1ppm、二酸化窒素濃度0.04prnの環境下で5時間暴露したところ、退色の程度は表4の結果と比較して差は観察されない。表4の結果は、二酸化窒素濃度が検出限界以下の環境下で行ったものである。これらの結果より、検知シートT〜Wは、二酸化窒素の影響をほとんど受けないことが明らかである。 Further, when the detection sheets T to W were exposed for 5 hours in an environment having an ozone concentration of 0.1 ppm and a nitrogen dioxide concentration of 0.04 prn, no difference was observed in the degree of fading compared to the results in Table 4. The results in Table 4 were obtained in an environment where the nitrogen dioxide concentration was below the detection limit. From these results, it is clear that the detection sheets T to W are hardly affected by nitrogen dioxide.
次に、他のアゾ色素を用いた場合について説明する。以下では、担体としてシート状の濾紙を用いたオゾン検知シートを例にして説明する。また、以下では、アゾ色素としてオレンジIIを用いた場合について説明する。先ず、0.035gのオレンジIIに水を加えて50gとし、検知溶液A−1を作製する。検知溶液A−1は、保湿剤としてのグリセリンは含まずに作製する。この検知溶液A−1により、前述同様にオゾン検知シートA−1を作製する。 Next, a case where another azo dye is used will be described. Hereinafter, an ozone detection sheet using a sheet-like filter paper as a carrier will be described as an example. Hereinafter, a case where Orange II is used as the azo dye will be described. First, detection solution A-1 is prepared by adding water to 0.035 g of orange II to make 50 g. The detection solution A-1 is prepared without containing glycerin as a humectant. Using this detection solution A-1, an ozone detection sheet A-1 is prepared as described above.
オゾン検知シートA−1の作製について簡単に説明すると、先ず、作製した検知溶液A−1に所定の寸法のシート状担体を約30秒間浸漬し、シート状担体に検知溶液A−1を含浸させ、次いでこれを乾燥(風乾)させる。シート状担体としては、例えば、アドバンテック(東洋濾紙株式会社)製のセルロース濾紙(No.2)を用いればよい。作製されたオゾン検知シートA−1は、橙色を呈した(橙色に染色された)状態となり、この色は、目視による確認が可能である。 The production of the ozone detection sheet A-1 will be briefly described. First, a sheet carrier having a predetermined size is immersed in the produced detection solution A-1 for about 30 seconds, and the sheet carrier is impregnated with the detection solution A-1. This is then dried (air dried). As the sheet-like carrier, for example, cellulose filter paper (No. 2) manufactured by Advantech (Toyo Filter Paper Co., Ltd.) may be used. The produced ozone detection sheet A-1 becomes orange (stained in orange), and this color can be visually confirmed.
また、0.035gのオレンジIIに保湿剤としてのグリセリン5gと水を加えて50gとし、検知溶液B−1を作製する。この検知溶液B−1により前述同様にオゾン検知シートB−1を作製する。オゾン検知シートB−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 5 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.035 g of Orange II to make 50 g, and a detection solution B-1 is prepared. Using this detection solution B-1, an ozone detection sheet B-1 is prepared in the same manner as described above. Ozone detection sheet B-1 is formed in the state which exhibited orange.
また、0.035gのオレンジIIに保湿剤としてのグリセリン10gと水を加えて50gとし、検知溶液C−1を作製する。この検知溶液C−1により前述同様にオゾン検知シートC−1を作製する。オゾン検知シートC−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 10 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.035 g of Orange II to make 50 g, and a detection solution C-1 is prepared. Using this detection solution C-1, an ozone detection sheet C-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet C-1 is formed in an orange color state.
また、0.035gのオレンジIIに保湿剤としてのグリセリン15gと水を加えて50gとし、検知溶液D−1を作製する。この検知溶液D−1により前述同様にオゾン検知シートD−1を作製する。オゾン検知シートD−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 15 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.035 g of Orange II to make 50 g, and a detection solution D-1 is prepared. Using this detection solution D-1, an ozone detection sheet D-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet D-1 is formed in an orange color.
また、0.035gのオレンジIIに保湿剤としてのグリセリン20gと水を加えて50gとし、検知溶液E−1を作製する。この検知溶液E−1により前述同様にオゾン検知シートE−1を作製する。オゾン検知シートE−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 20 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.035 g of Orange II to make 50 g, and a detection solution E-1 is prepared. Using this detection solution E-1, an ozone detection sheet E-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet E-1 is formed in an orange color.
また、0.035gのオレンジIIに保湿剤としてのグリセリン25gと水を加えて50gとし、検知溶液F−1を作製する。この検知溶液F−1により前述同様にオゾン検知シートF−1を作製する。オゾン検知シートF−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 25 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.035 g of Orange II to make 50 g, and a detection solution F-1 is prepared. Using this detection solution F-1, an ozone detection sheet F-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet F-1 is formed in an orange color.
上述したようにすることで作製したオゾン検知シートA−1から検知シートF−1を、以下の表5に示す条件下で、また、25℃・湿度60%の条件で所定の濃度のオゾンが充満している箱の内部に設置しオゾンガスに暴露し、変色性について肉眼で観察した。箱の容積は200リットルであり、内部オゾン濃度の分析のために、2リットル/分で内部空気を吸引し、2リットル/分で所定濃度のオゾンを含んだ空気を供給する。
The ozone detection sheet A-1 to the detection sheet F-1 produced as described above are subjected to ozone at a predetermined concentration under the conditions shown in Table 5 below and under the conditions of 25 ° C. and
色の変化の観察では、オレンジIIが光吸収を示す波長500nmの光吸収強度が5段階に変化している橙色のカラーチャートを用意し、このカラーチャートとの比較により、各オゾン検知シートにおける色の変化を5段階で評価した。この評価では、評価結果「1」は、色の変化が観察されない場合を示す。また、評価結果「2」、「3」、「4」はこの順にオレンジIIによる色の濃度が薄く観察された場合を示す。また、評価結果「5」は、変化後のオゾン検知シートの色がオレンジIIによる色ではなく、オレンジIIの色が脱色して白色を呈している状態に観察された場合を示す。また、カラーチャートとの比較において、各段階の中間に観察される場合は、例えば、「2」と「3」との中間に観察される場合は、評価結果を「2.5」とする。 In observing the color change, an orange color chart in which the light absorption intensity at a wavelength of 500 nm at which Orange II exhibits light absorption is changed in five stages is prepared, and the color in each ozone detection sheet is compared with this color chart. The change of was evaluated in five stages. In this evaluation, the evaluation result “1” indicates a case where no color change is observed. In addition, the evaluation results “2”, “3”, and “4” indicate the case where the color density of Orange II is observed to be light in this order. The evaluation result “5” indicates a case where the color of the ozone detection sheet after the change is observed not in the color of orange II but in a state in which the color of orange II is decolored and white. Further, in the comparison with the color chart, when the image is observed in the middle of each stage, for example, when the image is observed in the middle of “2” and “3”, the evaluation result is “2.5”.
表5の結果より、オレンジIIにおいてはいずれのオゾン検知シート(試料)においても、また、いずれの暴露条件においても、色の退色は観察されない。このように、担体として濾紙などのシート状担体を用い、加えて保湿剤を用いたオゾン検知シートでは、アゾ染料としてオレンジIIを用いると、0.1ppm以下の低濃度のオゾンの簡便な検出が行えない。 From the results of Table 5, in Orange II, no color fading is observed in any ozone detection sheet (sample) and in any exposure condition. In this way, in an ozone detection sheet using a sheet-like carrier such as filter paper as a carrier and additionally using a humectant, if orange II is used as the azo dye, simple detection of ozone at a low concentration of 0.1 ppm or less is possible. I can't.
次に、他のアゾ色素を用いた場合について説明する。以下では、担体としてシート状の濾紙を用いたオゾン検知シートを例にして説明する。また、以下では、アゾ色素としてオレンジGを用いた場合について説明する。先ず、0.045gのオレンジGに水を加えて50gとし、検知溶液G−1を作製する。検知溶液G−1は、保湿剤としてのグリセリンは含まずに作製する。この検知溶液G−1により、前述同様にオゾン検知シートG−1を作製する。オゾン検知シートG−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Next, a case where another azo dye is used will be described. Hereinafter, an ozone detection sheet using a sheet-like filter paper as a carrier will be described as an example. In the following, a case where orange G is used as the azo dye will be described. First, water is added to 0.045 g of orange G to make 50 g, and a detection solution G-1 is prepared. The detection solution G-1 is prepared without containing glycerin as a humectant. Using this detection solution G-1, an ozone detection sheet G-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet G-1 is formed in an orange state.
また、0.045gのオレンジGに保湿剤としてのグリセリン5gと水を加えて50gとし、検知溶液H−1を作製する。この検知溶液H−1により、前述同様にオゾン検知シートH−1を作製する。オゾン検知シートH−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 5 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.045 g of orange G to make 50 g, thereby producing a detection solution H-1. Using this detection solution H-1, an ozone detection sheet H-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet H-1 is formed in an orange color.
また、0.045gのオレンジGに保湿剤としてのグリセリン10gと水を加えて50gとし、検知溶液I−1を作製する。この検知溶液I−1により、前述同様にオゾン検知シートI−1を作製する。オゾン検知シートI−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 10 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.045 g of orange G to make 50 g, and a detection solution I-1 is prepared. Using this detection solution I-1, an ozone detection sheet I-1 is prepared as described above. The ozone detection sheet I-1 is formed in an orange color.
また、0.045gのオレンジGに保湿剤としてのグリセリン15gと水を加えて50gとし、検知溶液J−1を作製する。この検知溶液J−1により、前述同様にオゾン検知シートJ−1を作製する。オゾン検知シートJ−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 15 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.045 g of orange G to make 50 g, and a detection solution J-1 is prepared. Using this detection solution J-1, an ozone detection sheet J-1 is prepared as described above. The ozone detection sheet J-1 is formed in an orange state.
また、0.045gのオレンジGに保湿剤としてのグリセリン20gと水を加えて50gとし、検知溶液K−1を作製する。この検知溶液K−1により、前述同様にオゾン検知シートK−1を作製する。オゾン検知シートK−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 20 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.045 g of orange G to make 50 g, and a detection solution K-1 is prepared. Using this detection solution K-1, an ozone detection sheet K-1 is prepared as described above. The ozone detection sheet K-1 is formed in an orange state.
また、0.045gのオレンジGに保湿剤としてのグリセリン25gと水を加えて50gとし、検知溶液L−1を作製する。この検知溶液L−1により、前述同様にオゾン検知シートL−1を作製する。オゾン検知シートL−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 25 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.045 g of orange G to make 50 g, and a detection solution L-1 is prepared. With this detection solution L-1, an ozone detection sheet L-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet L-1 is formed in an orange color.
上述したことにより作製したオゾン検知シートG−1からオゾン検知シートL−1を、以下の表6に示す条件下で、また、25℃・湿度60%の条件で所定の濃度のオゾンが充満している箱の内部に設置しオゾンガスに暴露し、変色性について肉眼で観察した。箱の容積は200リットルであり、内部オゾン濃度の分析のため2リットル/分で内部空気を吸引し、2リットル/分で所定濃度のオゾンを含んだ空気を供給する。 The ozone detection sheet L-1 to the ozone detection sheet L-1 produced as described above is filled with ozone at a predetermined concentration under the conditions shown in Table 6 below and at 25 ° C. and 60% humidity. The inside of the box was exposed to ozone gas, and the discoloration was observed with the naked eye. The volume of the box is 200 liters. For analysis of the internal ozone concentration, internal air is sucked at 2 liters / minute, and air containing a predetermined concentration of ozone is supplied at 2 liters / minute.
色の変化の観察では、オレンジGが光吸収を示す波長480nm〜500nmの光吸収強度が5段階に変化している橙色(オレンジGによる色)のカラーチャートを用意し、このカラーチャートとの比較により、各オゾン検知シートにおける色の変化を5段階で評価した。この評価では、評価結果「1」は、色の変化が観察されない場合を示す。また、評価結果「2」、「3」、「4」は、この順に橙色の濃度が薄く観察された場合を示す。また、評価結果「5」は、変化後のオゾン検知シートの色が橙色ではなく、オレンジGによる色が脱色して白色を呈している状態に観察された場合を示す。また、カラーチャートとの比較において、各段階の中間に観察される場合は、例えば、「2」と「3」との中間に観察される場合は、評価結果を「2.5」とする。 In observing the color change, we prepared an orange color chart in which the light absorption intensity at a wavelength of 480 nm to 500 nm in which orange G exhibits light absorption changed in five stages, and compared with this color chart. Thus, the color change in each ozone detection sheet was evaluated in five stages. In this evaluation, the evaluation result “1” indicates a case where no color change is observed. In addition, the evaluation results “2”, “3”, and “4” indicate cases where the orange density is observed lightly in this order. Moreover, the evaluation result “5” indicates a case where the color of the ozone detection sheet after the change is not orange, but is observed in a state where the color due to orange G is decolored and white. Further, in the comparison with the color chart, when the image is observed in the middle of each stage, for example, when the image is observed in the middle of “2” and “3”, the evaluation result is “2.5”.
表6の結果より、オレンジGにおいてはいずれのオゾン検知シート(試料)においても、また、いずれの暴露条件においても、色の退色は観察されない。このように、担体として濾紙などのシート状担体を用い、加えて保湿剤を用いたオゾン検知シートでは、アゾ染料としてオレンジGを用いると、0.1ppm以下の低濃度のオゾンの簡便な検出が行えない。 From the results shown in Table 6, in Orange G, no color fading is observed in any ozone detection sheet (sample) or in any exposure condition. In this way, in an ozone detection sheet using a sheet-like carrier such as filter paper as a carrier and additionally using a humectant, if orange G is used as an azo dye, simple detection of ozone at a low concentration of 0.1 ppm or less is possible. I can't.
次に、他のアゾ色素を用いた場合について説明する。以下では、担体としてシート状の濾紙を用いたオゾン検知シートを例にして説明する。また、以下では、アゾ色素としてニューコクシン(C20H11N2Na3O10S3)を用いた場合について説明する。先ず、0.06gのニューコクシンに水を加えて50gとし、検知溶液M−1を作製する。検知溶液M−1は、保湿剤としてのグリセリンは含まずに作製する。この検知溶液M−1により、前述同様にオゾン検知シートM−1を作製する。 Next, a case where another azo dye is used will be described. Hereinafter, an ozone detection sheet using a sheet-like filter paper as a carrier will be described as an example. Hereinafter, a case where neucoxin (C 20 H 11 N 2 Na 3 O 10 S 3 ) is used as the azo dye will be described. First, water is added to 0.06 g of new coccin to make 50 g, and a detection solution M-1 is prepared. The detection solution M-1 is prepared without containing glycerin as a humectant. With this detection solution M-1, an ozone detection sheet M-1 is prepared in the same manner as described above.
オゾン検知シートM−1の作製について簡単に説明すると、先ず、作製した検知溶液M−1に所定の寸法のシート状担体を約30秒間浸漬し、シート状担体に検知溶液M−1を含浸させ、次いでこれを乾燥(風乾)させる。シート状担体としては、例えば、アドバンテック(東洋濾紙株式会社)製のセルロース濾紙(No.2)を用いればよい。作製されたオゾン検知シートM−1は、ピンク色を呈した(ピンク色に染色された)状態となり、この色は、目視による確認が可能である。 The production of the ozone detection sheet M-1 will be briefly described. First, a sheet carrier having a predetermined size is immersed in the produced detection solution M-1 for about 30 seconds, and the sheet carrier is impregnated with the detection solution M-1. This is then dried (air dried). As the sheet-like carrier, for example, cellulose filter paper (No. 2) manufactured by Advantech (Toyo Filter Paper Co., Ltd.) may be used. The produced ozone detection sheet M-1 is in a state of being pink (stained in pink), and this color can be visually confirmed.
また、0.06gのニューコクシンに保湿剤としてのグリセリン5gと水を加えて50gとし、検知溶液N−1を作製する。この検知溶液N−1により前述同様にオゾン検知シートN−1を作製する。オゾン検知シートN−1は、ピンク色を呈した状態に形成される。 Moreover, 5 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.06 g of neucoccin to make 50 g, and a detection solution N-1 is prepared. Using this detection solution N-1, an ozone detection sheet N-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet N-1 is formed in a pink color.
また、0.06gのニューコクシンに保湿剤としてのグリセリン10gと水を加えて50gとし、検知溶液O−1を作製する。この検知溶液O−1により前述同様にオゾン検知シートO−1を作製する。オゾン検知シートO−1は、ピンク色を呈した状態に形成される。 Moreover, 10 g of glycerin as a moisturizer and water are added to 0.06 g of neucoccin to make 50 g, and a detection solution O-1 is prepared. Using this detection solution O-1, an ozone detection sheet O-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet O-1 is formed in a pink color.
また、0.06gのニューコクシンに保湿剤としてのグリセリン15gと水を加えて50gとし、検知溶液P−1を作製する。この検知溶液P−1により前述同様にオゾン検知シートP−1を作製する。オゾン検知シートP−1は、ピンク色を呈した状態に形成される。 Moreover, 15 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.06 g of neucoccin to make 50 g, and a detection solution P-1 is prepared. Using this detection solution P-1, an ozone detection sheet P-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet P-1 is formed in a pink color.
また、0.06gのニューコクシンに保湿剤としてのグリセリン20gと水を加えて50gとし、検知溶液Q−1を作製する。この検知溶液Q−1により前述同様にオゾン検知シートQ−1を作製する。オゾン検知シートQ−1は、ピンク色を呈した状態に形成される。 Moreover, 20 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.06 g of neucoccin to make 50 g, and a detection solution Q-1 is prepared. Using this detection solution Q-1, an ozone detection sheet Q-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet Q-1 is formed in a pink state.
上述したようにすることで作製したオゾン検知シートM−1から検知シートQ−1を、以下の表7に示す条件下で、また、25℃・湿度60%の条件で所定の濃度のオゾンが充満している箱の内部に設置しオゾンガスに暴露し、変色性について肉眼で観察した。箱の容積は200リットルであり、内部オゾン濃度の分析のために、2リットル/分で内部空気を吸引し、2リットル/分で所定濃度のオゾンを含んだ空気を供給する。
The ozone detection sheet M-1 to the detection sheet Q-1 produced as described above are subjected to ozone at a predetermined concentration under the conditions shown in Table 7 below and under the conditions of 25 ° C. and
色の変化の観察では、ニューコクシンが光吸収を示す波長520nmの光吸収強度が5段階に変化しているピンク色のカラーチャートを用意し、このカラーチャートとの比較により、各オゾン検知シートにおける色の変化を5段階で評価した。この評価では、評価結果「1」は、色の変化が観察されない場合を示す。また、評価結果「2」、「3」、「4」はこの順にニューコクシンによる色の濃度が薄く観察された場合を示す。また、評価結果「5」は、変化後のオゾン検知シートの色がニューコクシンによる色ではなく、ニューコクシンの色が脱色して白色を呈している状態に観察された場合を示す。また、カラーチャートとの比較において、各段階の中間に観察される場合は、例えば、「2」と「3」との中間に観察される場合は、評価結果を「2.5」とする。 In observing the color change, a pink color chart in which the light absorption intensity at a wavelength of 520 nm at which neucoccin absorbs light is changed in five stages is prepared. By comparing with this color chart, each ozone detection sheet The change in color was evaluated on a five-point scale. In this evaluation, the evaluation result “1” indicates a case where no color change is observed. In addition, the evaluation results “2”, “3”, and “4” indicate the case where the color density by neucoxin is observed to be light in this order. Moreover, the evaluation result “5” indicates a case where the color of the ozone detection sheet after the change is not a color due to New Coxin, but is observed in a state where the color of New Coxin is decolored and white. Further, in the comparison with the color chart, when the image is observed in the middle of each stage, for example, when the image is observed in the middle of “2” and “3”, the evaluation result is “2.5”.
表7の結果より、ニューコクシンにおいてはいずれのオゾン検知シート(試料)においても、また、いずれの暴露条件においても、色の退色は観察されない。このように、担体として濾紙などのシート状担体を用い、加えて保湿剤を用いたオゾン検知シートでは、アゾ染料としてニューコクシンを用いると、0.1ppm以下の低濃度のオゾンの簡便な検出が行えない。 From the results shown in Table 7, no fading of color is observed in any of the ozone detection sheets (samples) and in any exposure conditions in New Coxin. As described above, when a sheet carrier such as a filter paper is used as a carrier, and in addition, an ozone detection sheet using a humectant is used to detect ozone at a low concentration of 0.1 ppm or less when neucoxin is used as an azo dye. Cannot be done.
次に、他のアゾ色素を用いた場合について説明する。以下では、担体としてシート状の濾紙を用いたオゾン検知シートを例にして説明する。また、以下では、アゾ色素としてクロセインオレンジGを用いた場合について説明する。先ず、0.045gのクロセインオレンジGに水を加えて50gとし、検知溶液R−1を作製する。検知溶液R−1は、保湿剤としてのグリセリンは含まずに作製する。この検知溶液R−1により、前述同様にオゾン検知シートR−1を作製する。オゾン検知シートR−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Next, a case where another azo dye is used will be described. Hereinafter, an ozone detection sheet using a sheet-like filter paper as a carrier will be described as an example. Hereinafter, a case where crocein orange G is used as the azo dye will be described. First, water is added to 0.045 g of crocein orange G to make 50 g to prepare a detection solution R-1. The detection solution R-1 is prepared without containing glycerin as a humectant. Using this detection solution R-1, an ozone detection sheet R-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet R-1 is formed in an orange state.
また、0.045gのクロセインオレンジGに保湿剤としてのグリセリン5gと水を加えて50gとし、検知溶液S−1を作製する。この検知溶液S−1により、前述同様にオゾン検知シートS−1を作製する。オゾン検知シートS−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Further, 0.05 g of crocein orange G is added with 5 g of glycerin as a humectant and water to make 50 g, and a detection solution S-1 is prepared. Using this detection solution S-1, an ozone detection sheet S-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet S-1 is formed in an orange state.
また、0.045gのクロセインオレンジGに保湿剤としてのグリセリン10gと水を加えて50gとし、検知溶液T−1を作製する。この検知溶液T−1により、前述同様にオゾン検知シートT−1を作製する。オゾン検知シートT−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 10 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.045 g of crocein orange G to make 50 g, thereby producing a detection solution T-1. Using this detection solution T-1, an ozone detection sheet T-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet T-1 is formed in an orange state.
また、0.045gのクロセインオレンジGに保湿剤としてのグリセリン15gと水を加えて50gとし、検知溶液U−1を作製する。この検知溶液U−1により、前述同様にオゾン検知シートU−1を作製する。オゾン検知シートU−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 15 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.045 g of crocein orange G to make 50 g, thereby producing a detection solution U-1. With this detection solution U-1, an ozone detection sheet U-1 is prepared in the same manner as described above. The ozone detection sheet U-1 is formed in an orange color.
また、0.045gのクロセインオレンジGに保湿剤としてのグリセリン20gと水を加えて50gとし、検知溶液V−1を作製する。この検知溶液V−1により、前述同様にオゾン検知シートV−1を作製する。オゾン検知シートV−1は、橙色を呈した状態に形成される。 Moreover, 20 g of glycerin as a humectant and water are added to 0.045 g of crocein orange G to make 50 g, and a detection solution V-1 is prepared. Using this detection solution V-1, an ozone detection sheet V-1 is prepared as described above. The ozone detection sheet V-1 is formed in an orange color.
上述したことにより作製したオゾン検知シートR−1からオゾン検知シートV−1を、以下の表8に示す条件下で、また、25℃・湿度60%の条件で所定の濃度のオゾンが充満している箱の内部に設置しオゾンガスに暴露し、変色性について肉眼で観察した。箱の容積は200リットルであり、内部オゾン濃度の分析のため2リットル/分で内部空気を吸引し、2リットル/分で所定濃度のオゾンを含んだ空気を供給する。 The ozone detection sheet R-1 to the ozone detection sheet V-1 produced as described above are filled with ozone at a predetermined concentration under the conditions shown in Table 8 below and at 25 ° C. and 60% humidity. The inside of the box was exposed to ozone gas, and the discoloration was observed with the naked eye. The volume of the box is 200 liters. For analysis of the internal ozone concentration, internal air is sucked at 2 liters / minute, and air containing a predetermined concentration of ozone is supplied at 2 liters / minute.
色の変化の観察では、クロセインオレンジGが光吸収を示す波長500nmの光吸収強度が5段階に変化している橙色(クロセインオレンジGによる色)のカラーチャートを用意し、このカラーチャートとの比較により、各オゾン検知シートにおける色の変化を5段階で評価した。この評価では、評価結果「1」は、色の変化が観察されない場合を示す。また、評価結果「2」、「3」、「4」は、この順に橙色の濃度が薄く観察された場合を示す。また、評価結果「5」は、変化後のオゾン検知シートの色が橙色ではなく、クロセインオレンジGによる色が脱色して白色を呈している状態に観察された場合を示す。また、カラーチャートとの比較において、各段階の中間に観察される場合は、例えば、「2」と「3」との中間に観察される場合は、評価結果を「2.5」とする。 In observing the color change, an orange color chart (color by crocein orange G) in which the light absorption intensity at a wavelength of 500 nm at which crocein orange G exhibits light absorption is changed in five stages is prepared. Thus, the color change in each ozone detection sheet was evaluated in five stages. In this evaluation, the evaluation result “1” indicates a case where no color change is observed. In addition, the evaluation results “2”, “3”, and “4” indicate cases where the orange density is observed lightly in this order. In addition, the evaluation result “5” indicates a case where the color of the ozone detection sheet after the change is not orange, but is observed in a state where the color of the crocein orange G is decolored and white. Further, in the comparison with the color chart, when the image is observed in the middle of each stage, for example, when the image is observed in the middle of “2” and “3”, the evaluation result is “2.5”.
表8の結果より、クロセインオレンジGにおいてはいずれのオゾン検知シート(試料)においても、また、いずれの暴露条件においても、色の退色は観察されない。このように、担体として濾紙などのシート状担体を用い、加えて保湿剤を用いたオゾン検知シートでは、アゾ染料としてクロセインオレンジGを用いると、0.1ppm以下の低濃度のオゾンの簡便な検出が行えない。 From the results in Table 8, no color fading is observed in any ozone detection sheet (sample) and any exposure condition in Crocein Orange G. In this way, in the ozone detection sheet using a sheet-like carrier such as filter paper as the carrier and additionally using the moisturizing agent, if crocein orange G is used as the azo dye, simple ozone with a low concentration of 0.1 ppm or less can be obtained. Cannot detect.
ここで、オゾン検知シート105によるオゾンの検知について考察する。先ず、オゾン検知シート105が晒された空気に含まれているオゾンは、オゾン検知シート105に担持されているグリセリンもしくはグリセリンが保持している水分に取り込まれる。このようにして取り込まれたオゾンは、このグリセリン中もしくはグリセリンが保持している水分中に溶解しているカルコン(アゾ色素)のアゾ基(N=N2重結合)を分解する反応(酸化反応)を引き起こすものと考えられる。
Here, the detection of ozone by the
このように、アゾ基が分解されれば、色素分子の構造と電子状態が変化して可視領域の吸収が変化し、波長500〜550nm付近の吸収が減少し、カルコンによる発色(紫色)が薄くなり、最終的には、オゾン検知シート105では紫色が消滅して白色を呈する状態に変化する。このように、オゾン検知シート105によれば、オゾンによるアゾ色素の退色が起こるため、色の変化が目視により容易に視認可能となっている。これは、アシッドアリザリンバイオレットN,オレンジI,及びメチルオレンジなどのアゾ染料も同様である。
In this way, when the azo group is decomposed, the structure and electronic state of the dye molecule change, the absorption in the visible region changes, the absorption in the vicinity of the wavelength of 500 to 550 nm decreases, and the color development (purple) due to chalcone is light. Eventually, the
また、グリセリンを用いていない場合は、オゾンの取り込まれる量が極端に少なくなるため、上述した反応が減少するものと考えられ、この結果、目視では変色を観察できなくなる。ただし、グリセリンを用いない場合であっても、反射の吸光光度法などの方法を用いることで退色の測定は可能である。また、グリセリンを用いない場合であっても、アゾ色素を用いたオゾン検知シートにより、10ppmを超える高濃度のオゾンガスの検出には適用可能である。 Further, when glycerin is not used, the amount of ozone taken in becomes extremely small, and thus the reaction described above is considered to decrease. As a result, the discoloration cannot be observed visually. However, even when glycerin is not used, fading can be measured by using a method such as reflection absorptiometry. Even when glycerin is not used, it can be applied to the detection of ozone gas having a high concentration exceeding 10 ppm by an ozone detection sheet using an azo dye.
例えば、オゾンにより滅菌を行う場合、高濃度のオゾンガスが用いられるが、この場合、オゾンガスは所定値以上の高濃度とされている必要がある。このような高濃度のオゾンガスの状態を検知する場合、前述した高感度なオゾン検知シート105では、対応が不可能である。高感度なオゾン検知シートでは、所定濃度以下の状態でも、オゾン検知シートの色が変化してしまうためである。これに対し、グリセリンなどの保湿剤を用いないオゾン検知シートや、オレンジII,オレンジG,ニューコクシン,及びクロセインオレンジGなどのアゾ染料を用いたオゾン検知シートなど、低感度なオゾン検知シートは、所定濃度以下ではオゾン検知シートの色が変化しにくいため、高濃度のオゾンガスの検出には適用可能と考えられる。
For example, when sterilizing with ozone, high-concentration ozone gas is used. In this case, the ozone gas needs to have a high concentration equal to or higher than a predetermined value. When detecting the state of such high-concentration ozone gas, the above-described high-sensitivity
なお、上述では、オゾン検知シートに対して測定対象ガスを強制的に通過させてはいないが、ポンプなどを用いて強制的に測定対象ガスを通過させるようにしてもよい。このようにすることで、より短い時間でオゾンの積算量を測定することができる。また、オゾン検知シートのいずれかの面に接着剤を塗布することで、オゾン検知シールとして用いることも可能である。 In the above description, the measurement target gas is not forcibly passed through the ozone detection sheet. However, the measurement target gas may be forcibly passed through a pump or the like. By doing in this way, the integrated amount of ozone can be measured in a shorter time. Moreover, it is also possible to use as an ozone detection seal | sticker by apply | coating an adhesive agent to either surface of an ozone detection sheet.
また、上述では、濾紙を用いるようにしたが、これに限るものではない。通常の紙などの、セルロースの繊維より構成されたシート状のものであれば、シート状担体として利用可能である。また、セルロースに限らず、ナイロンやポリエステルなどの他の繊維より構成されたシート状のもの(不織布など)であっても、シート状担体として利用可能である。また、シート状担体は、白色であることが好適であるが、これに限るものではない。カルコンなどアゾ色素で染色された状態の色の変化が確認可能であれば、他の色の状態であってもよい。 In the above description, filter paper is used. However, the present invention is not limited to this. Any sheet-like material composed of cellulose fibers, such as ordinary paper, can be used as a sheet-like carrier. Moreover, not only cellulose but also a sheet-like thing (nonwoven fabric etc.) comprised from other fibers, such as nylon and polyester, can be used as a sheet-like carrier. The sheet carrier is preferably white, but is not limited thereto. As long as it is possible to confirm a change in color in a state dyed with an azo dye such as chalcone, other color states may be used.
101…検知溶液、102…容器、103…シート状担体、104…含浸シート、105…オゾン検知シート。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この担体に担持されたアゾ色素と
から少なくとも構成されたオゾン検知シートであって、
このオゾン検知シートは、
前記色素が溶解した検知溶液に前記担体を浸漬して前記検知溶液を前記担体に含浸させ、かつ乾燥させることで形成されたものである
ことを特徴とするオゾン検知シート。 A sheet-like carrier composed of fibers;
An ozone detection sheet composed at least of an azo dye supported on the carrier,
This ozone detection sheet
An ozone detection sheet, which is formed by immersing the carrier in a detection solution in which the dye is dissolved, impregnating the carrier with the detection solution, and drying.
前記担体に、前記アゾ色素とともに担持された保湿剤を備える
ことを特徴とするオゾン検知シート。 In the ozone detection sheet according to claim 1,
An ozone detection sheet comprising a humectant carried on the carrier together with the azo dye.
前記保湿剤は、グリセリン,エチレングリコール,及びプロピレングリコールの少なくとも1つである
ことを特徴とするオゾン検知シート。 In the ozone detection sheet according to claim 2,
The humectant is at least one of glycerin, ethylene glycol, and propylene glycol.
前記保湿剤はグリセリンであり、前記検知溶液は、前記保湿剤の重量%が9〜42%とされたものである
ことを特徴とするオゾン検知シート。 In the ozone detection sheet according to claim 3,
The humectant is glycerin, and the detection solution has a weight% of the humectant of 9 to 42%.
前記保湿剤はグリセリンであり、前記検知溶液は、前記保湿剤の重量%が20%とされたものである
ことを特徴とするオゾン検知シート。 In the ozone detection sheet according to claim 3,
The humectant is glycerin, and the detection solution has a weight% of the humectant of 20%.
前記アゾ色素は、カルコン,アシッドアリザリンバイオレットN,オレンジI,及びメチルオレンジの少なくとも1つである
ことを特徴とするオゾン検知シート。 In the ozone detection sheet according to any one of claims 1 to 5,
The ozone detection sheet, wherein the azo dye is at least one of chalcone, acid alizarin violet N, orange I, and methyl orange.
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