JP2008281340A

JP2008281340A - ホルムアルデヒドの分析方法

Info

Publication number: JP2008281340A
Application number: JP2007122923A
Authority: JP
Inventors: Mariko Mashita; 麻理子真下; Satoru Toyama; 悟外山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2008-11-20

Abstract

【課題】環境への負荷を低減できるホルムアルデヒドの分析方法を提供する。
【解決手段】試料から揮発したアルデヒドを還元剤でアルコールに還元し、その還元したアルコールをカルボン酸塩化物と反応させてエステルを生成させ、そのエステルをガスクロマトグラフにて分析する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ホルムアルデヒドを環境負荷の低いガスクロマトグラフにて高感度に分析する分析方法に関するものである。

近年、シックハウス症候群や化学物質過敏症などの問題により空気中の揮発性有機化合物の規制に注目が高まっている。揮発性有機化合物は、常温常圧で大気中に容易に揮発する有機化学物質の総称のことであり、建材、家具、接着剤、塗料などから発生する。微量でも有害性が指摘されている物質もあり、各業界において揮発性有機化合物の低減に取り組んでいる。

揮発性有機化合物の一つであるホルムアルデヒドの一般的な分析手法としては、揮発したアルデヒドをジニトロフェニルヒドラジンを含有されたシリカゲルにて捕集し、その捕集したアルデヒドをアセトニトリルにて溶媒抽出し、その溶媒抽出したアルデヒドを液体クロマトグラフで分析するのが一般的である。しかし液体クロマトグラフは、分析時に移動層として多量の有機溶媒を用いるので、環境への負荷が高いという欠点がある。

液体クロマトグラフを使用しないホルムアルデヒドの分析手法としては、ガスクロマトグラフにて分離したホルムアルデヒドを還元反応器に通してメタンに変換し、そのメタンに基づいて水素炎イオン化検出器にて検出する方法（特許文献１）や、ガスクロマトグラフにて分離したホルムアルデヒドを酸化銀等による気相酸化反応を利用してギ酸に転換し、そのギ酸に基づいて水膜クロマトグラフにて分析する方法（特許文献２）がある。

特開２００５−２６５８１０号公報特開２００４−３４０８３５号広報

液体クロマトグラフでは、分析時に多量の有機溶媒を用いるので、環境への負荷が高いという問題点がある。

また特許文献１では、液体クロマトグラフを使用していないが、ホルムアルデヒドを同じ炭素数のメタンに変換して分析しているので、分析の感度が良くないという問題点がある。

また特許文献２では、特殊な装置改造を必要とする水膜クロマトグラフを分析装置として用いる必要があるので、装置費用が増加するという問題点がある。

そこで、この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、第１に、環境への負荷を低減できるホルムアルデヒドの分析方法を提供すること、第２に、分析時の感度を向上できるホルムアルデヒドの分析方法を提供すること、第３に、装置費用の増加を抑制できるホルムアルデヒドの分析方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、本発明の第１の形態は、試料から揮発したアルデヒドを還元剤でアルコールに還元し、その還元したアルコールをカルボン酸塩化物と反応させてエステルを生成させ、そのエステルをガスクロマトグラフにて分析するものである。

本発明の第１の形態によれば、多量の有機溶媒を必要としないガスクロマトグラフを用いるので、環境への負荷を低減できる。

また、エステルの生成にカルボン酸塩化物を用いることで、エステルの炭素数をアルデヒドの炭素数よりも増加させているので、ガスクロマトグラフの分析感度を向上できる。

また、ガスクロマトグラフを用いるので（従って特殊な装置改造を必要とする水膜クロマトグラフを用いないので）、既存のガスクロマトグラフ装置を使用でき、これにより装置費用の増加を抑制できる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るホルムアルデヒドの分析方法のフロー図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る試料の分析前処理を説明する図である。

まずガラス瓶９内にホルムアルデヒドを含有する試料（建材、家具、接着剤、塗料など）１と容器１１とを収容し（Ｓ１）、ガラス瓶９をゴム栓付蓋１０にて密封する（Ｓ２）。

ここでは、ガラス瓶９の大きさは、１０〜１００mlの容量が好ましいが、試料１と容器１１とが収容可能な大きさであれば特に限定されない。ゴム栓付蓋１０は、例えばアルミ製の蓋部にシリコーンゴム製のゴム栓が配設されて構成されている。容器１１は、容器１１内に投入される溶媒と反応しない様にアルミまたはステンレスなどの金属製が好ましい。

そしてガラス瓶９を一定温度で静置して、試料１からホルムアルデヒドを揮発させる（Ｓ３）。そして、容器１１内に例えばシリンジにて還元剤として例えば水素化ホウ素ナトリウム水溶液を投入する（Ｓ４）。これにより、ガラス瓶９内に揮発したホルムアルデヒドは、容器１１内の還元剤（ここでは水素化ホウ素ナトリウム水溶液）と反応してアルコール（ここではメタノール）に還元される（Ｓ５）。

そして、容器１１内に例えばシリンジにてメタノール以外の有機溶媒に溶解させたカルボン酸塩化物を投入し（Ｓ６）、そのカルボン酸塩化物と容器１１内のメタノールとを反応させてエステルを生成させる（Ｓ７）。そして、その生成したエステルをガスクロマトグラフ装置（例えば水素炎イオン化検出器）を用いてガスクロマト分析を行うことで、試料１に含有されるアルデヒドの分析を行う（Ｓ８）。

尚、ホルムアルデヒドは沸点が−１９℃と低く、常温においても揮発しやすい物質であるので、ガラス瓶９を静置する温度は室温でも好ましいが、分析の内容によっては高温（例えば６０℃など）にて静置させ、高温で揮発するホルムアルデヒドを分析しても良い。カルボン酸塩化物は、炭化水素中の炭素数が多いほど水素炎イオン化検出器のガスクロマト分析の感度を向上できるので、塩化ｎ−デカノイル（CH₃(CH₂)₈COCl）、塩化n−ウンデカノイル（CH₃(CH₂)₉COCl）などが好ましい。カルボン酸塩化物を溶解させる有機溶媒は、メタノール以外となるので、アセトンやエーテルなどが好ましい。水素化ホウ素ナトリウムはアセトンやエーテルに難溶であるので、水素化ホウ素ナトリウムとカルボン酸塩化物との容器１１への投入は別々に行う。

このようなアルデヒドの分析方法によれば、多量の有機溶媒を必要としないガスクロマトグラフを用いるので、環境への負荷を低減できる。

また、ガスクロマトグラフを用いるので（従って特殊な装置改造を必要とする水膜クロマトグラフを用いないので）、既存のガスクロマトグラフ装置（例えば水素炎イオン化検出器）を使用でき、これにより装置費用の増加を抑制できる。

また還元剤として水素化ホウ素ナトリウムを用いるので、還元剤を容易に且つ安価に入手できる。

またカルボン酸塩化物として、塩化ｎ−デカノイル（CH₃(CH₂)₈COCl）または塩化n−ウンデカノイル（CH₃(CH₂)₉COCl）を用いた場合には、エステルの炭素数を増加できると共にカルボン酸塩化物を容易に且つ安価に入手できる。

本発明の実施の形態１に係るホルムアルデヒドの分析方法のフロー図である。本発明の実施の形態１に係る試料の分析前処理を説明する図である。

符号の説明

１試料、９ガラス瓶、１０ゴム栓付蓋、１１容器。

Claims

試料から揮発したアルデヒドを還元剤でアルコールに還元し、その還元したアルコールをカルボン酸塩化物と反応させてエステルを生成させ、そのエステルをガスクロマトグラフにて分析することを特徴とするホルムアルデヒドの分析方法。
前記還元剤は、水素化ホウ素ナトリウムであることを特徴とする請求項１に記載のホルムアルデヒドの分析方法。
前記カルボン酸塩化物は、塩化ｎ−デカノイル（CH₃(CH₂)₈COCl）または塩化n−ウンデカノイル（CH₃(CH₂)₉COCl）であることを特徴とする請求項１に記載のホルムアルデヒドの分析方法。