JP6643611B2 - Fluoride detection agent, fluoride detection method, fluoride detection kit, and fluoride detection device - Google Patents

Fluoride detection agent, fluoride detection method, fluoride detection kit, and fluoride detection device Download PDF

Info

Publication number
JP6643611B2
JP6643611B2 JP2015138900A JP2015138900A JP6643611B2 JP 6643611 B2 JP6643611 B2 JP 6643611B2 JP 2015138900 A JP2015138900 A JP 2015138900A JP 2015138900 A JP2015138900 A JP 2015138900A JP 6643611 B2 JP6643611 B2 JP 6643611B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
fluoride
carbon
detection agent
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015138900A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017020904A (en
Inventor
中村 徹
徹 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2015138900A priority Critical patent/JP6643611B2/en
Publication of JP2017020904A publication Critical patent/JP2017020904A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6643611B2 publication Critical patent/JP6643611B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

本発明は、不飽和炭化水素のフッ化物などを検出するフッ化物の検出剤、フッ化物の検出方法、フッ化物の検出キット、およびフッ化物の検出装置に関する。   The present invention relates to a fluoride detection agent for detecting a fluoride of an unsaturated hydrocarbon, a fluoride detection method, a fluoride detection kit, and a fluoride detection device.

近年、地球環境の保全および多くの生物種や人類の存続のため、地球温暖化物質である含フッ素化合物の使用削減が求められている。特に、ドライエッチングガスとして用いられてきた四フッ化炭素やオクタフルオロシクロブタンなどの飽和フルオロカーボン類は、地球温暖化への悪影響から使用が制限されている。これらの代替物として、オクタフルオロシクロペンテン(C)、ヘキサフルオロブタジエン(C)などの分子内に炭素の不飽和結合を有するフッ化炭化水素化合物が開発されてきている。 2. Description of the Related Art In recent years, in order to preserve the global environment and preserve many species and human beings, it has been required to reduce the use of fluorine-containing compounds that are global warming substances. In particular, the use of saturated fluorocarbons such as carbon tetrafluoride and octafluorocyclobutane, which have been used as dry etching gas, is limited due to their adverse effects on global warming. As these alternatives, fluorinated hydrocarbon compounds having an unsaturated bond of carbon in the molecule, such as octafluorocyclopentene (C 5 F 8 ) and hexafluorobutadiene (C 4 F 6 ), have been developed.

炭素の不飽和結合を有するフッ化炭化水素化合物(以下「不飽和炭化水素のフッ化物」ということがある)は、酸化シリコンを高選択比で微細加工できる高性能な化合物として知られ、半導体製造プロセスで一部使用されている。不飽和炭化水素のフッ化物は、飽和フルオロカーボン類と比べて地球温暖化係数が改善されているものの、蒸気圧の高さや毒性の課題から、漏洩防止や環境濃度管理のための規制がある。このため、不飽和炭化水素のフッ化物を高感度に検出する技術が求められている。   Fluorohydrocarbon compounds having carbon unsaturated bonds (hereinafter sometimes referred to as “unsaturated hydrocarbon fluorides”) are known as high-performance compounds capable of finely processing silicon oxide with a high selectivity, and Partially used in the process. Although fluorides of unsaturated hydrocarbons have an improved global warming potential as compared with saturated fluorocarbons, there are regulations for preventing leakage and controlling environmental concentrations due to problems of high vapor pressure and toxicity. Therefore, there is a need for a technique for detecting fluorides of unsaturated hydrocarbons with high sensitivity.

現在、過マンガン酸塩または熱分解を用いた不飽和炭化水素のフッ化物の検出手法が開発されている。過マンガン酸塩を用いた不飽和炭化水素のフッ化物の検出手法では、CやCと過マンガン酸塩の反応による過マンガン酸塩の消色を利用する(特許文献1)。しかし、この手法は、(1)反応が鈍く、フッ化物の濃度が50ppm以上でないと検出が難しい、(2)濃度50ppmの不飽和炭化水素のフッ化物を検出するのに、平均19分以上かかる、(3)過マンガン酸塩は加工が難しいため、フッ化物を検出のための形態が制限される、(4)強い酸化剤である過マンガン酸塩は、ボロン誘導体などの水素化物や錯化物などと反応しても消色するため、誤検出のおそれがある、等の問題がある。 Currently, techniques for detecting unsaturated hydrocarbon fluoride using permanganate or pyrolysis are being developed. A method for detecting the fluoride of an unsaturated hydrocarbon using permanganate utilizes the decolorization of permanganate due to the reaction of permanganate with C 5 F 8 or C 4 F 6 (Patent Document 1) ). However, in this method, (1) the reaction is slow and it is difficult to detect unless the concentration of fluoride is 50 ppm or more. (2) It takes 19 minutes or more on average to detect fluoride of unsaturated hydrocarbon having a concentration of 50 ppm. (3) Since permanganate is difficult to process, the form for detecting fluoride is limited. (4) Permanganate, which is a strong oxidizing agent, is a hydride or complex such as a boron derivative. However, there is a problem that erroneous detection may occur because the color is erased even when the reaction is performed.

熱分解を用いた不飽和炭化水素のフッ化物の検出手法では、気体中に存在するCやCを熱分解炉において熱分解し、その際に発生する酸性ガスHFを光学的に検出する(特許文献2)。しかし、この手法は、(1)非常に危険な酸性ガスHFを取り扱う、(2)熱分解のためにエネルギーを消費する、(3)高温で熱分解を行うため、洗浄剤や絶縁体材料として用いるフッ素系液体から発生する酸性ガスを誤検出するおそれがある、(4)HFと構造が似ている酸性ガスが混入すると誤検出するおそれがある、等の問題がある。 In the detection method of fluoride of unsaturated hydrocarbon using pyrolysis, C 5 F 8 or C 4 F 6 present in a gas is pyrolyzed in a pyrolysis furnace, and acid gas HF generated at that time is optically converted. (Patent Document 2). However, this method (1) handles very dangerous acid gas HF, (2) consumes energy for thermal decomposition, and (3) performs thermal decomposition at a high temperature, so that it is used as a cleaning agent or an insulator material. There is a problem that the acid gas generated from the used fluorine-based liquid may be erroneously detected, and (4) if an acid gas having a structure similar to that of HF is mixed, it may be erroneously detected.

これら問題点を解決するため、アミジン誘導体等の反応の特性を利用して、室温付近で選択的にCやCを検出する検出剤が開発された(特許文献3)。しかしながら、この検出剤は、空気中の水蒸気や酸性ガスによる影響によって寿命が短くなる。このように、従来の不飽和炭化水素のフッ化物の検出方法には種々の問題があるため、高性能・高耐久・長寿命で経済的な新しい検出方法が必要とされている。 In order to solve these problems, a detection agent has been developed that selectively detects C 5 F 8 or C 4 F 6 near room temperature by utilizing characteristics of a reaction of an amidine derivative or the like (Patent Document 3). However, the life of this detection agent is shortened due to the influence of water vapor or acid gas in the air. As described above, there are various problems in the conventional method for detecting the fluoride of unsaturated hydrocarbon, and thus a new economical detection method with high performance, high durability, and long life is required.

特開2001−324492号公報JP 2001-324492 A 特開2001−324491号公報JP 2001-324492 A 国際公開第2012/002239号International Publication No. WO2012 / 002239

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高温熱分解や強い酸化剤を使用せずに室温付近で簡便に検出でき、フッ素系液体等からの妨害ガスの干渉を受けずに検出でき、迅速に高感度で検出でき、耐久性があり長寿命で検出できる不飽和炭化水素のフッ化物の検出剤等を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can be easily detected at around room temperature without using high-temperature pyrolysis or a strong oxidizing agent, and without interference of an interfering gas from a fluorine-based liquid or the like. It is an object of the present invention to provide an unsaturated hydrocarbon fluoride detecting agent which can be detected, can be rapidly detected with high sensitivity, is durable, and can be detected with a long life.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、CやC等の不飽和炭化水素のフッ化物の選択的な直接反応を利用することにより、上記の目的を達成できる知見を得た。すなわち、ある硫黄化合物群と不飽和炭化水素のフッ化物が選択的な発色反応を起こすことを見出し、不飽和炭化水素のフッ化物が低濃度であっても、光学的に高感度で検出できることを明らかにした。 The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by utilizing the selective direct reaction of fluorides of unsaturated hydrocarbons such as C 5 F 8 and C 4 F 6 , The knowledge which can achieve the above-mentioned object was obtained. That is, they found that a certain sulfur compound group and an unsaturated hydrocarbon fluoride cause a selective color-forming reaction, and that even if the unsaturated hydrocarbon fluoride is at a low concentration, it can be optically detected with high sensitivity. Revealed.

さらに、この硫黄化合物群を含む検出剤は、アミジン誘導体を用いた検出剤と比べて高湿度の空気中での耐久性に優れ、検出剤の長寿命化を示すことを見出した。また、この硫黄化合物群を含む検出剤によって、水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物も検出できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいてなされたものであり、以下の構成が提供される。   Furthermore, it has been found that the detection agent containing this sulfur compound group has excellent durability in air of high humidity and a longer life of the detection agent than the detection agent using an amidine derivative. In addition, the detection agent containing the sulfur compound group allows the fluorine containing hydrocarbon to have a first carbon bonded to hydrogen, and an anionic leaving group and a second carbon bonded to the first carbon. Was also found to be detectable. The present invention has been made based on these findings, and the following configurations are provided.

本発明のフッ化物の検出剤は、硫黄アニオン種を含有する無機硫黄化合物を有効成分として含み、フッ化物を検出する検出剤であって、フッ化物は、(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方である。   The agent for detecting fluoride of the present invention comprises an inorganic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, and is a detecting agent for detecting fluoride, wherein the fluoride is (1) a fluoride of an unsaturated hydrocarbon. And (2) at least one of a hydrocarbon fluoride comprising a first carbon bonded to hydrogen, and an anionic leaving group and a second carbon bonded to the first carbon. .

本発明の他のフッ化物の検出剤は、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、フッ化物を検出する検出剤であって、フッ化物が、(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方である。   Another agent for detecting fluoride according to the present invention comprises an organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, and is a detecting agent for detecting fluoride, wherein the fluoride is (1) an unsaturated hydrocarbon. At least one of fluoride, and (2) a hydrocarbon fluoride comprising a first carbon bonded to hydrogen and a second carbon bonded to the anionic leaving group and the first carbon. It is.

本発明のフッ化物の検出方法は、本発明の検出剤とフッ化物とを反応させる反応工程と、検出剤の反応前後の物性値変化を測定する測定工程とを有する。   The method for detecting a fluoride of the present invention includes a reaction step of reacting the detection agent of the present invention with a fluoride, and a measurement step of measuring a change in a property value before and after the reaction of the detection agent.

本発明のフッ化物の検出キットは、本発明の検出剤を含む検出部材と、検出剤とフッ化物を反応させたときの反応後の検出剤の色を、比色により判定するための判定部材とを有する。   The kit for detecting a fluoride of the present invention is a detection member including the detection agent of the present invention, and a determination member for determining the color of the detection agent after the reaction between the detection agent and the fluoride by colorimetry. And

本発明のフッ化物の検出装置は、本発明の検出剤を備える検出部と、フッ化物を含むガスを検出部に導く導入部と、検出部に光を照射する光源と、検出部の光の反射率を測定する測定部とを有する。   The fluoride detection device of the present invention includes a detection unit including the detection agent of the present invention, an introduction unit that guides a gas containing fluoride to the detection unit, a light source that irradiates the detection unit with light, and a light source of the detection unit. A measuring unit for measuring the reflectance.

本発明の他のフッ化物の検出装置は、本発明の検出剤が表面に設けられた水晶振動子を備える検出部と、フッ化物を含むガスを検出部に導く導入部と、水晶振動子の共振周波数を測定する測定部とを有する。   Another fluoride detection device of the present invention is a detection unit including a quartz oscillator provided with a surface of the detection agent of the present invention, an introduction unit that guides a gas containing fluoride to the detection unit, and a quartz oscillator. A measuring unit for measuring a resonance frequency.

本発明によれば、不飽和炭化水素のフッ化物が簡便に検出できる。   According to the present invention, the fluoride of the unsaturated hydrocarbon can be easily detected.

実施例2における光学的変化の検出時間依存性を示すグラフ。9 is a graph showing the detection time dependency of an optical change in Example 2. 実施例11における光学的変化の検出時間依存性を示すグラフ。21 is a graph showing the detection time dependency of the optical change in Example 11. 本発明の実施形態に係る検出キットの模式図。FIG. 1 is a schematic diagram of a detection kit according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る検出装置の模式図。FIG. 1 is a schematic diagram of a detection device according to an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る検出装置の模式図。FIG. 6 is a schematic diagram of a detection device according to another embodiment of the present invention.

以下、本発明のフッ化物の検出剤、検出方法、検出キット、および検出装置について、実施形態と実施例に基づいて詳細に説明する。重複説明は適宜省略する。なお、2つの数値の間に「〜」を記載して数値範囲を表す場合には、この2つの数値も数値範囲に含まれるものとする。   Hereinafter, the fluoride detection agent, detection method, detection kit, and detection device of the present invention will be described in detail based on embodiments and examples. Duplicate description is omitted as appropriate. In addition, when "-" is described between two numerical values to indicate a numerical range, the two numerical values are also included in the numerical range.

本発明の第一の実施形態に係る検出剤は、硫黄アニオン種を含有する無機硫黄化合物を有効成分として含み、フッ化物を検出する検出剤であって、フッ化物が、(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方である。第一実施形態の検出剤は、水と、塩基および還元剤の少なくとも一方をさらに含んでいてもよい。   The detection agent according to the first embodiment of the present invention is a detection agent for detecting a fluoride, which contains an inorganic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, and wherein the fluoride comprises (1) an unsaturated carbon compound. A hydrogen fluoride, and (2) a hydrocarbon fluoride comprising a first carbon bonded to hydrogen, and a second carbon bonded to the anionic leaving group and the first carbon. At least one. The detection agent of the first embodiment may further include water and at least one of a base and a reducing agent.

本発明の第二の実施形態に係る検出剤は、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、フッ化物を検出する検出剤であって、フッ化物が、(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方である。第二実施形態の検出剤は、水と、塩基、還元剤、および遷移金属イオンの少なくとも一種をさらに含んでいてもよい。   The detection agent according to the second embodiment of the present invention is a detection agent for detecting a fluoride, which contains an organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, and wherein the fluoride comprises (1) unsaturated carbon A hydrogen fluoride, and (2) a hydrocarbon fluoride comprising a first carbon bonded to hydrogen, and a second carbon bonded to the anionic leaving group and the first carbon. At least one. The detection agent of the second embodiment may further include at least one of water, a base, a reducing agent, and a transition metal ion.

硫黄アニオン種とは、負の電荷を有する硫黄を含む化学種、または分極により電子密度が高い状態の硫黄を含む化学種をいう。化学反応等によって硫黄アニオン種が発生すると、硫黄アニオン種は、比較的安定で、反応対象の選択性が高い求核反応を起こす。一方、酸素アニオン種である水酸化物イオンやアルコキシド等の化学種は強アルカリ性で、酸素アニオン種にプロトンが結合した化学種の酸性度は低い。酸素アニオン種は、不安定で、反応対象の選択性がない激しい求核反応を起こす。これに対して、硫黄アニオン種にプロトンが結合した化学種の酸性度は高い。   The sulfur anion species refers to a chemical species containing sulfur having a negative charge or a chemical species containing sulfur in a state where electron density is high due to polarization. When a sulfur anion species is generated by a chemical reaction or the like, the sulfur anion species causes a nucleophilic reaction that is relatively stable and has high selectivity for a reaction target. On the other hand, chemical species such as hydroxide ions and alkoxides, which are oxygen anion species, are strongly alkaline, and the acidity of the chemical species in which a proton is bonded to the oxygen anion species is low. Oxygen anion species are unstable and cause a violent nucleophilic reaction with no selectivity for the target. On the other hand, the acidity of a chemical species in which a proton is bonded to a sulfur anion species is high.

硫黄アニオン種の安定性は、本実施形態の検出剤の高耐久性、長寿命化に寄与する。硫黄アニオン種の求核反応後に、炭素と硫黄の共有結合を形成する場合がある。このとき、硫黄の電子軌道、特に硫黄のローンペアの電子が、炭素骨格の電子軌道、特に炭素π電子雲とマッチングした混成軌道を形成し、芳香族性を高める効果を発現する。このため、硫黄アニオン種は炭素骨格に作用して、長波長側に光の吸収がある、すなわち光学的に測定しやすい変化を引き起こす。また、硫黄アニオン種は炭素骨格に作用して、光学的変化以外の変化を引き起こす。このような硫黄アニオン種の効果のため、不飽和炭化水素のフッ化物と硫黄アニオン種が選択的な反応を起こし、硫黄アニオン種の変化に伴う検出が可能となる。   The stability of the sulfur anion species contributes to high durability and long life of the detection agent of the present embodiment. After the nucleophilic reaction of the sulfur anion species, a covalent bond of carbon and sulfur may be formed. At this time, the electron orbital of sulfur, particularly the electron of the sulfur lawn pair, forms a hybrid orbital that matches the electron orbital of the carbon skeleton, particularly the carbon π electron cloud, and exhibits an effect of enhancing aromaticity. For this reason, the sulfur anion species acts on the carbon skeleton, causing light absorption on the long wavelength side, that is, causing a change that is easily measured optically. Also, the sulfur anion species act on the carbon skeleton to cause changes other than optical changes. Due to such an effect of the sulfur anion species, the fluoride of the unsaturated hydrocarbon and the sulfur anion species cause a selective reaction, and the detection accompanying the change of the sulfur anion species becomes possible.

第一実施形態の検出剤では、無機硫黄化合物が硫黄アニオン種を含有する。また、第二実施形態の検出剤では、有機硫黄化合物が硫黄アニオン種を含有する。ここで、”無機硫黄化合物または有機硫黄化合物が硫黄アニオン種を含有する”とは、無機硫黄化合物中または有機硫黄化合物中に存在する硫黄アニオン種が、検出対象であるフッ化物とそのまま直ちに反応できる場合のほか、無機硫黄化合物または有機硫黄化合物が検出対象のフッ化物とそのままでは反応できないが、無機硫黄化合物または有機硫黄化合物を化学処理すると硫黄アニオン種が生成し検出対象であるフッ化物と反応できるようになる場合を意味する。   In the detection agent of the first embodiment, the inorganic sulfur compound contains a sulfur anion species. Further, in the detection agent of the second embodiment, the organic sulfur compound contains a sulfur anion species. Here, “the inorganic sulfur compound or the organic sulfur compound contains a sulfur anion species” means that the sulfur anion species present in the inorganic sulfur compound or the organic sulfur compound can immediately react with the fluoride to be detected as it is. In addition, the inorganic sulfur compound or the organic sulfur compound cannot react with the fluoride to be detected as it is, but when the inorganic sulfur compound or the organic sulfur compound is chemically treated, a sulfur anion species is generated and can react with the fluoride to be detected. It means when it comes to.

この化学処理に用いられる試薬として、塩基、還元剤、または遷移金属イオンが挙げられる。塩基は、水酸化物、アルコキシド、および水素化ナトリウム等のヒドリド化合物、弱アルカリである酢酸ナトリウムや酢酸カリウム等、ならびにアンモニアやアミン等の窒素化合物などのアルカリ性を示す物質である。還元剤は、還元反応を起こす物質であって、ナトリウム、カリウム、および亜鉛等の金属単体や、水素化ホウ素ナトリウム、水素化リチウムアルミニウム、およびロンガリット等の還元用試薬などの物質である。遷移金属イオンは、硫黄アニオン種の安定性を増大させ、反応の選択性を制御する。遷移金属の種類は特に制限がない。   Reagents used in this chemical treatment include bases, reducing agents, or transition metal ions. The base is a substance exhibiting alkalinity such as hydride compounds such as hydroxides, alkoxides and sodium hydride; sodium acetate and potassium acetate which are weak alkalis; and nitrogen compounds such as ammonia and amines. The reducing agent is a substance that causes a reduction reaction, such as a simple metal such as sodium, potassium, and zinc, and a reducing reagent such as sodium borohydride, lithium aluminum hydride, and Rongalite. Transition metal ions increase the stability of the sulfur anion species and control the selectivity of the reaction. The type of the transition metal is not particularly limited.

無機硫黄化合物としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、典型元素のカチオン種と、S2−とから構成される化合物が挙げられる。化学的に知られているポリ硫黄アニオン種(S 2−:n≧2)や硫化リン化合物も無機硫黄化合物であるが、安定性や反応性の観点から、これら以外の無機硫黄化合物が好ましい。反応性、溶解度、経済性の観点から、無機硫黄化合物としては、ナトリウムやリチウム等のアルカリ金属の硫化物、またはナトリウム以外のカチオンを有する硫化物、例えばカルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属の硫化物がより好ましい。これらの中でも、硫化ナトリウムと硫化水素ナトリウムが特に好ましい。 Examples of the inorganic sulfur compound include a compound composed of an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a cationic element of a typical element, and S 2− . Chemically known polysulfur anion species (S n 2- : n ≧ 2) and phosphorus sulfide compounds are also inorganic sulfur compounds, but inorganic sulfur compounds other than these are preferred from the viewpoint of stability and reactivity. . From the viewpoints of reactivity, solubility and economy, inorganic sulfur compounds include sulfides of alkali metals such as sodium and lithium or sulfides having cations other than sodium, for example, sulfides of alkaline earth metals such as calcium and magnesium. Are more preferred. Among these, sodium sulfide and sodium hydrogen sulfide are particularly preferred.

有機硫黄化合物は、チオール、ジスルフィド、チオエステル、ジチオエステル、チオカルボン酸、ジチオカルボン酸、ジチオカルバミン酸、およびチオ尿素、ならびにこれらの誘導体の少なくとも一種であることが好ましい。チオール、ジスルフィド、チオエステル、およびジチオエステルは、塩基や還元剤との反応によって硫黄アニオン種が生成できる。したがって、チオール、ジスルフィド、チオエステル、およびジチオエステルの誘導体は、検出対象であるフッ化物との反応性が高く、第二実施形態の検出剤がフッ化物と反応したときの反応前後の光学的変化が大きい。   The organic sulfur compound is preferably at least one of thiol, disulfide, thioester, dithioester, thiocarboxylic acid, dithiocarboxylic acid, dithiocarbamic acid, and thiourea, and derivatives thereof. Thiols, disulfides, thioesters, and dithioesters can produce sulfur anion species by reaction with bases and reducing agents. Therefore, the thiol, disulfide, thioester, and dithioester derivatives have high reactivity with the fluoride to be detected, and the optical change before and after the reaction when the detection agent of the second embodiment has reacted with the fluoride. large.

また、チオカルボン酸、ジチオカルボン酸、およびジチオカルバミン酸は、酸性度が比較的高く、弱アルカリによってこれらの塩が簡単に生成できる。これらの塩は、元来化学的に安定な硫黄アニオン種を含有している。したがって、チオカルボン酸、ジチオカルボン酸、およびジチオカルバミン酸の誘導体は、第二実施形態の検出剤の有機硫黄化合物として好ましい。   Further, thiocarboxylic acid, dithiocarboxylic acid, and dithiocarbamic acid have relatively high acidity, and their salts can be easily formed by a weak alkali. These salts inherently contain chemically stable sulfur anion species. Therefore, derivatives of thiocarboxylic acid, dithiocarboxylic acid, and dithiocarbamic acid are preferable as the organic sulfur compound of the detection agent of the second embodiment.

また、チオ尿素は、分子内のチオカルボニルの炭素を介して、窒素と硫黄との分極により硫黄アニオン種を含有している。したがって、チオ尿素の誘導体は、第二実施形態の検出剤の有機硫黄化合物として好ましい。これらの中でも、安定性や反応性の観点から、ジチオカルバミン酸の誘導体が、第二実施形態の検出剤の有機硫黄化合物として最も好ましい。すなわち、ジチオカルバミン酸の誘導体は安定な化合物であるから、ジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分とする検出剤は、従来の窒素化合物等を有効成分とする検出剤と比べて、耐久性の向上、長寿命化が期待される。   In addition, thiourea contains a sulfur anion species through polarization of nitrogen and sulfur via carbon of thiocarbonyl in the molecule. Therefore, a thiourea derivative is preferable as the organic sulfur compound of the detection agent of the second embodiment. Among these, from the viewpoints of stability and reactivity, a derivative of dithiocarbamic acid is most preferable as the organic sulfur compound of the detection agent of the second embodiment. That is, since the derivative of dithiocarbamic acid is a stable compound, the detection agent containing the derivative of dithiocarbamic acid as an active ingredient has improved durability and longer life than the conventional detection agent containing a nitrogen compound or the like as an active ingredient. Is expected.

チオールの誘導体としては、ヘテロ原子を含んでもよい置換基を有するアルカンチオール、アルケンチオール、アルキンチオール、およびπ電子結合性の芳香族チオールが挙げられる。チオールは、そのままでは検出対象のフッ化物の検出に使えないが、塩基と混合することによって、フッ化物の検出が可能な硫黄アニオン種(一般式R−S−:Rは置換基)が生成する。   Examples of the thiol derivative include alkanethiol, alkenethiol, alkynethiol, and π-electron-bonding aromatic thiol having a substituent that may contain a hetero atom. Thiol cannot be used for detection of a fluoride to be detected as it is, but when mixed with a base, a sulfur anion species (general formula RS: R is a substituent) capable of detecting a fluoride is generated by mixing with a base. .

ジスルフィドの誘導体としては、ヘテロ原子を含んでもよいアルカンジスルフィド、アルケンジスルフィド、アルキンジスルフィド、および芳香族ジスルフィドの対称ジスルフィドまたは非対称ジスルフィドが挙げられる。ジスルフィド基に結合する官能基はヘテロ原子であってよく、特に制限がない。ジスルフィドは、そのままでは検出対象のフッ化物の検出に使えないが、還元剤や塩基と混合することによって、フッ化物の検出が可能な硫黄アニオン種(一般式R−S−:Rは置換基)が生成する。   Derivatives of disulfides include alkane disulfides, alkene disulfides, alkyne disulfides, and aromatic disulfides that may contain heteroatoms, such as symmetric or asymmetric disulfides. The functional group bonded to the disulfide group may be a hetero atom and is not particularly limited. Disulfide cannot be used for detection of a fluoride to be detected as it is, but a sulfur anion species capable of detecting a fluoride by mixing with a reducing agent or a base (general formula RS: R is a substituent) Is generated.

チオエステルの誘導体としては、チオールS−HのHが、脂肪族または芳香族カルボニルで置換された化合物が挙げられる。脂肪族または芳香族カルボニルはヘテロ原子を含んでいてもよい。チオエステルは、そのままでは検出対象のフッ化物の検出に使えないが、塩基と混合することによって、フッ化物の検出が可能な硫黄アニオン種(一般式R−S−:Rは置換基)が生成する。   Examples of the thioester derivative include a compound in which H of thiol SH is substituted with an aliphatic or aromatic carbonyl. The aliphatic or aromatic carbonyl may contain a heteroatom. A thioester cannot be used for detection of a fluoride to be detected as it is, but when mixed with a base, a sulfur anion species (general formula RS: R is a substituent) capable of detecting a fluoride is generated by mixing with a base. .

ジチオエステルの誘導体としては、チオエステルの誘導体のカルボニルの部分がチオカルボニルになった化合物が挙げられる。ジチオエステルはヘテロ原子を含んでいてもよい。ジチオエステルは、そのままでは検出対象のフッ化物の検出に使えないが、塩基と混合することによって、フッ化物の検出が可能な硫黄アニオン種(一般式R−S−:Rは置換基)が生成する。   Examples of the dithioester derivative include compounds in which the carbonyl moiety of the thioester derivative has become thiocarbonyl. The dithioester may contain a heteroatom. Dithioester cannot be used for detection of a fluoride to be detected as it is, but when mixed with a base, a sulfur anion species (general formula RS: R is a substituent) capable of detecting a fluoride is generated by mixing with a base. I do.

チオカルボン酸はR−COSHで表され、置換基Rはヘテロ原子を含んでもよい脂肪族または芳香族の誘導体である。例えば、チオカルボン酸の炭素に窒素が結合したチオカルバミン酸は、チオカルボン酸の誘導体である。チオカルボン酸は強い有機硫黄酸であるため、そのままで検出対象のフッ化物の検出に使える。チオカルボン酸は塩基、特に弱塩基と混合して、チオカルボン酸塩の形で使用することが好ましい。   The thiocarboxylic acid is represented by R-COSH, and the substituent R is an aliphatic or aromatic derivative that may contain a hetero atom. For example, thiocarbamic acid in which nitrogen is bonded to carbon of thiocarboxylic acid is a derivative of thiocarboxylic acid. Since thiocarboxylic acid is a strong organic sulfur acid, it can be used as it is for the detection of fluoride to be detected. The thiocarboxylic acid is preferably used in the form of a thiocarboxylic acid salt, mixed with a base, especially a weak base.

ジチオカルボン酸はR−CSSHで表され、置換基Rはヘテロ原子を含んでもよい脂肪族または芳香族の誘導体である。例えば、ジチオカルボン酸の炭素に酸素が結合したジチオ炭酸の誘導体であるキサントゲン酸は、R−OCSSHで表され、ジチオカルボン酸の誘導体である。キサントゲン酸の誘導体には、アミルキサントゲン酸カリウム、エチルキサントゲン酸ナトリウム、1−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム等があり、これらは、そのままで検出対象のフッ化物の検出に使える。   The dithiocarboxylic acid is represented by R-CSSH, and the substituent R is an aliphatic or aromatic derivative that may contain a hetero atom. For example, xanthic acid, which is a derivative of dithiocarbonic acid in which oxygen is bonded to carbon of dithiocarboxylic acid, is represented by R-OCSH and is a derivative of dithiocarboxylic acid. Derivatives of xanthogenic acid include potassium amyl xanthogenate, sodium ethyl xanthogenate, ammonium 1-pyrrolidinecarbodithioate, and the like, which can be used as it is for detection of the fluoride to be detected.

ジチオカルボン酸の炭素にさらに硫黄が結合したトリチオ炭酸も、ジチオカルボン酸の誘導体である。ジチオカルボン酸は強い有機硫黄酸であるため、そのままで検出対象のフッ化物の検出に使える。ジチオカルボン酸は塩基、特に弱塩基と混合して、ジチオカルボン酸塩の形で使用することが好ましい。硫黄アニオン種が塩の場合、カウンターカチオンが存在する。カウンターカチオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属イオン、アンモニウム、またはホスホニウム、ならびにこれらのポリカチオンが挙げられる。   Trithiocarbonic acid in which sulfur is further bonded to carbon of dithiocarboxylic acid is also a derivative of dithiocarboxylic acid. Since dithiocarboxylic acid is a strong organic sulfuric acid, it can be used as it is for the detection of fluoride to be detected. The dithiocarboxylic acid is preferably used in the form of a dithiocarboxylic acid salt, mixed with a base, especially a weak base. When the sulfur anion species is a salt, a counter cation is present. Counter cations include alkali metals, alkaline earth metals, transition metal ions, ammonium, or phosphonium, as well as polycations thereof.

ジチオカルバミン酸の誘導体としては、例えば、ジチオカルバミン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩、アンモニウム塩、またはホスホニウム塩が挙げられる。ジチオカルバミン酸の誘導体は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、またはホスホニウム塩であることが好ましい。また、ジチオカルバミン酸の誘導体の分子骨格中には、ヘテロ原子を含んでもよい炭化水素の置換基を有していてもよい。ジチオカルバミン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、またはホスホニウムは、ジチオカルボニル部分の硫黄アニオン種を含有している。また、これらの塩は、一般に吸着水が存在し、水が既に混合された状態になっている。   Examples of the dithiocarbamic acid derivative include an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, a transition metal salt, an ammonium salt, and a phosphonium salt of dithiocarbamic acid. The derivative of dithiocarbamic acid is preferably an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, an ammonium salt, or a phosphonium salt. Further, the molecular skeleton of the derivative of dithiocarbamic acid may have a hydrocarbon substituent which may contain a hetero atom. The alkali metal, alkaline earth metal, ammonium, or phosphonium salts of dithiocarbamic acid contain the sulfur anion species of the dithiocarbonyl moiety. In addition, these salts generally have adsorbed water and are in a state where water is already mixed.

これら塩のカウンターカチオンとしては、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、銅や鉄の遷移金属イオン、アンモニウム、ホスホニウム、またはこれらのポリカチオンが挙げられる。入手が容易なジチオカルバミン酸の誘導体としては、N,N−ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムの水和物、またはN,N−ジエチルジチオカルバミン酸カリウムの水和物が挙げられる。   Examples of the counter cation of these salts include alkali metal ions, alkaline earth metal ions, transition metal ions of copper and iron, ammonium, phosphonium, and polycations thereof. Derivatives of dithiocarbamic acid that are readily available include sodium N, N-dimethyldithiocarbamate, hydrates of sodium N, N-diethyldithiocarbamate, and hydrates of potassium N, N-diethyldithiocarbamate.

また、他のジチオカルバミン酸の誘導体として、カウンターカチオンがアンモニウムであるジエチルジチオカルバミン酸ジエチルアンモニウム、ジメチルジチオカルバミン酸ジメチルアンモニウム、およびヘキサメチレンジチオカルバミン酸ヘキサメチレンアンモニウム等、ならびにカウンターカチオンが遷移金属イオンであるジメチルジチオカルバミン酸鉄(III)、ビス(2−ヒドロキシエチル)ジチオカルバミン酸銅(II)、およびジメチルジチオカルバミン酸銅(II)等が挙げられる。これらの中で、ジチオカルバミン酸の誘導体の安定性、すなわち検出剤の耐久性、フッ化物の検出のためのシグナルの安定性の視点からは、銅や鉄等の遷移金属イオンをカウンターカチオンとして含んでいるジチオカルバミン酸誘導体が好ましい。   Other derivatives of dithiocarbamic acid, such as diethylammonium diethyldithiocarbamate, dimethylammonium dimethyldithiocarbamate, and hexamethyleneammonium hexamethylenedithiocarbamate, in which the counter cation is ammonium, and dimethyldithiocarbamic acid in which the counter cation is a transition metal ion Iron (III), copper (II) bis (2-hydroxyethyl) dithiocarbamate, copper (II) dimethyldithiocarbamate and the like. Among them, transition metal ions such as copper and iron are included as counter cations from the viewpoint of the stability of the derivative of dithiocarbamic acid, that is, the stability of the detection agent and the stability of the signal for detecting fluoride. Preferred dithiocarbamic acid derivatives are preferred.

チオ尿素は、分子内のチオカルボニルの炭素を介した窒素と硫黄の分極による硫黄アニオン種を含有している。チオ尿素の誘導体は、この窒素に結合している水素が、ヘテロ原子を含んでもよい脂肪族または芳香族の誘導体で置換されている。チオ尿素の誘導体として、チオアミドやN,N−ジメチルチオホルムアミドも挙げられるが、これらは反応性が比較的低い。   Thiourea contains a sulfur anion species due to the polarization of nitrogen and sulfur through the carbon of the thiocarbonyl in the molecule. In the thiourea derivative, the hydrogen bonded to the nitrogen is replaced by an aliphatic or aromatic derivative that may contain a heteroatom. Thiourea derivatives also include thioamide and N, N-dimethylthioformamide, but these have relatively low reactivity.

有機硫黄化合物は、ヘテロ原子を含んでもよい炭化水素の置換基を有していてもよい。「ヘテロ原子を含んでもよい炭化水素」とは、炭素と水素からなる炭化水素のほか、酸素、窒素、リン、ホウ素、アルミニウム、シリコン、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属などのヘテロ原子で炭化水素の一部が置換された化合物や組成物をいう。   The organic sulfur compound may have a hydrocarbon substituent which may contain a hetero atom. "Hydrocarbons which may contain a hetero atom" include, in addition to hydrocarbons consisting of carbon and hydrogen, oxygen, nitrogen, phosphorus, boron, aluminum, silicon, fluorine, chlorine, bromine, iodine, transition metals, alkali metals, alkalis A compound or composition in which a part of a hydrocarbon is substituted with a hetero atom such as an earth metal.

したがって、ヘテロ原子を含んでもよい炭化水素の置換基として、例えば、メチル基(炭素数1)、エチル基(炭素数2)からステアリル基(炭素数18)まで、トリメチルフェニル(炭素数19)基を含むアルキル基、アルケン基、アルキン基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルデヒド基、ケトン基、エーテル基、クラウンエーエル基、アルコール基、エチレングリコール基、グリセリン基、ポリエチレングリコール基、カルボン酸エステル基、カルボン酸塩、アセタール基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、イミノ基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、チオイソシアノ基、アゾ基、アゾキシ基、ポルフィリン基、スルフィン酸エステル基、スルホン酸エステル基、これら酸の塩、ピリジン基、ピロール基、ピロリジン基、ピペリジン基、モルフォリン基、ピペラジン基、キノリン基、チオフェン基、フラン基などが挙げられる。また、ヘテロ原子を含んでもよい炭化水素としては、複素環化合物、遷移金属錯体、有機オリゴマー、有機ポリマー、およびこれらの複合体などが挙げられる。また、有機硫黄化合物は、オリゴマーやポリマーの側鎖として存在してもよいし、配位結合、またはクーロン力やファンデアワールス力による結合によって基材に保持されてもよい。   Therefore, as a substituent of a hydrocarbon which may contain a hetero atom, for example, a methyl group (C1), an ethyl group (C2) to a stearyl group (C18), a trimethylphenyl (C19) group Alkyl group, alkene group, alkyne group, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, hydroxy group, alkoxy group, aldehyde group, ketone group, ether group, crown ether group, alcohol group, ethylene glycol group, glycerin group, polyethylene Glycol group, carboxylate group, carboxylate, acetal group, epoxy group, amino group, amide group, imino group, nitro group, cyano group, isocyano group, thioisocyano group, azo group, azoxy group, porphyrin group, sulfinic acid Ester groups, sulfonic ester groups, salts of these acids, Jin group, a pyrrole group, a pyrrolidine group, piperidine group, morpholine group, piperazine group, a quinoline group, a thiophene group, a furan group. In addition, examples of the hydrocarbon that may contain a hetero atom include a heterocyclic compound, a transition metal complex, an organic oligomer, an organic polymer, and a complex thereof. Further, the organic sulfur compound may be present as a side chain of an oligomer or a polymer, or may be held on the substrate by a coordination bond or a bond by Coulomb force or Van der Waals force.

本実施形態の検出剤が検出するフッ化物は、(1)不飽和炭化水素のフッ化物(以下「第一態様のフッ化物」ということがある)、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物(以下「第二態様のフッ化物」ということがある。また、第一態様のフッ化物と第二態様のフッ化物を併せて、「検出対象のフッ化物」ということがある)、の少なくとも一方である。第一態様のフッ化物と第二態様のフッ化物、すなわち検出対象のフッ化物は、炭素2個以上を有するフッ化物である。第一態様のフッ化物は、不飽和炭化水素の一部または全部の水素がフッ素で置換された構造を有している。   The fluoride detected by the detection agent of the present embodiment includes (1) a fluoride of an unsaturated hydrocarbon (hereinafter sometimes referred to as a “first aspect of the fluoride”), and (2) a fluoride bonded to hydrogen. A hydrocarbon fluoride comprising one carbon and a second carbon bonded to the anionic leaving group and the first carbon (hereinafter sometimes referred to as the “fluoride of the second embodiment”. Together, the fluoride of one embodiment and the fluoride of the second embodiment may be referred to as “fluoride to be detected”. The fluoride according to the first embodiment and the fluoride according to the second embodiment, that is, the fluoride to be detected is a fluoride having two or more carbon atoms. The fluoride of the first embodiment has a structure in which some or all of the unsaturated hydrocarbons have been replaced with fluorine.

また、第一態様のフッ化物は、炭素とフッ素を含み、炭素−炭素二重結合と炭素−炭素三重結合の少なくとも一方を有する。このフッ化物は、常温で気体であっても、液体であってもよい。不飽和炭化水素の炭素−炭素二重結合や炭素−炭素三重結合にはπ電子結合が存在し、このπ電子結合は、電子、すなわち負の電荷が比較的豊富な場合が多い。しかし、本実施形態の検出剤が検出する第一態様のフッ化物は電気陰性度が高いフッ素原子を有しているため、炭素−炭素間のπ電子結合は、電子密度の低い、すなわち負の電荷が薄くなっている。このため、第一態様のフッ化物の炭素−炭素間のπ電子結合が硫黄アニオン種の求核反応を受け、本実施形態の検出剤で検出される。したがって、π電子結合を有しないパーフルオロアルカンやパーフルオロエーテル等は、本実施形態の検出剤で検出されない。   The fluoride of the first aspect contains carbon and fluorine and has at least one of a carbon-carbon double bond and a carbon-carbon triple bond. The fluoride may be a gas or a liquid at normal temperature. A π-electron bond is present in a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond of an unsaturated hydrocarbon, and the π-electron bond is often rich in electrons, that is, negative charges. However, since the fluoride of the first aspect detected by the detection agent of the present embodiment has a fluorine atom with a high electronegativity, the π-electron bond between carbon and carbon has a low electron density, that is, a negative electron bond. The charge is thin. Therefore, the π-electron bond between carbon and carbon of the fluoride of the first aspect undergoes a nucleophilic reaction of the sulfur anion species, and is detected by the detection agent of the present embodiment. Therefore, perfluoroalkanes, perfluoroethers, and the like having no π-electron bond are not detected by the detection agent of the present embodiment.

第一態様のフッ化物は、塩素、臭素、ヨウ素、酸素、硫黄、または窒素などの炭素、水素、およびフッ素以外の原子や、カルボキシル基、アルコキシ基、フォルミル基などを含んでいてもよい。京都議定書で評価した一連のガス状化合物であるフッ化炭化水素の一部が第一態様のフッ化物に含まれる。   The fluoride of the first embodiment may contain atoms other than carbon, hydrogen, and fluorine such as chlorine, bromine, iodine, oxygen, sulfur, or nitrogen, and carboxyl, alkoxy, and formyl groups. Some of the fluorocarbons, which are a series of gaseous compounds evaluated by the Kyoto Protocol, are included in the fluoride of the first embodiment.

第一態様のフッ化物としては、例えばC、C、C、c−C、c−C、c−C、CFOCF=CF、COCF=CF等が挙げられる。なお、「c−」は環状(シクロ)を表している。第一態様のフッ化物の一部は、冷媒、発泡剤、洗浄剤、絶縁液体、またはエッチングガスとして使われることがある。また、第一態様のフッ化物の一部は、PFC(パーフルオロカーボン)の一種で、環境に負荷がある。また、第一態様のフッ化物の中には、エーテル基を有する直鎖状のフッ素化合物もあり、環境負荷や人体への影響が懸念される。本実施形態の検出剤は、第一態様のフッ化物の検出、検出対象のフッ化物の漏れのチェック、検知器、警報、濃度測定、環境測定、環境管理などに応用される。 As the fluoride of the first aspect, for example, C 2 F 4, C 3 F 6, C 4 F 6, c-C 4 F 6, c-C 4 F 8, c-C 5 F 8, CF 3 OCF = CF 2 , C 2 F 5 OCF = CF 2 and the like. In addition, "c-" represents cyclic (cyclo). Some of the fluorides of the first aspect may be used as refrigerants, blowing agents, cleaning agents, insulating liquids, or etching gases. Further, a part of the fluoride of the first embodiment is a kind of PFC (perfluorocarbon), and has a burden on the environment. Further, among the fluorides of the first embodiment, there is also a linear fluorine compound having an ether group, and there is a concern that the load on the environment and the effect on the human body may be apprehended. The detection agent of the present embodiment is applied to the detection of the fluoride of the first aspect, the check of the leakage of the fluoride to be detected, the detector, the alarm, the concentration measurement, the environmental measurement, the environmental management, and the like.

第二態様のフッ化物と硫黄アニオン種の反応は、第一態様のフッ化物と硫黄アニオン種の反応と類似する。例えば、Cは、塩基を含む検出剤と脱プロトン反応を起こす。その後、アニオン性脱離基が脱離し、第二態様のフッ化物内に不飽和の二重結合が発生し第一態様のフッ化物となる。この第一態様のフッ化物と無機硫黄化合物または有機硫黄化合物が反応する。すなわち、第二態様のフッ化物はπ電子結合を有さないため、そのままでは硫黄アニオン種と反応しづらい。しかし、本実施形態の検出剤に含まれる塩基と反応して第一態様のフッ化物を生成する。 The reaction of the fluoride and sulfur anion species of the second embodiment is similar to the reaction of the fluoride and sulfur anion species of the first embodiment. For example, C 5 F 8 H 2 causes a deprotonation reaction with a detection agent containing a base. Thereafter, the anionic leaving group is eliminated, and an unsaturated double bond is generated in the fluoride of the second embodiment, and the fluoride of the first embodiment is obtained. The fluoride of the first embodiment reacts with the inorganic sulfur compound or the organic sulfur compound. That is, since the fluoride of the second embodiment does not have a π-electron bond, it is difficult to react with the sulfur anion species as it is. However, it reacts with the base contained in the detection agent of the present embodiment to generate the fluoride of the first aspect.

第二態様のフッ化物が含有するアニオン性脱離基としては、例えばフッ素や塩素などのハロゲン基、アルコキシ基、エーテル基、およびスルフィド基などの含カルコゲン基、カルボン酸基、ならびにスルホン酸基等が挙げられる。第二態様のフッ化物は、アニオン性脱離基以外に、塩素、臭素、ヨウ素、酸素、硫黄、窒素などの原子や、カルボキシル基、アルコキシ基、フォルミル基などの官能基を備えていてもよい。京都議定書で評価した一連のガス状化合物であるフッ化炭化水素の一部が第二態様のフッ化物に含まれる。また、第二態様のフッ化物が液体であっても、本実施形態の検出剤で検出できる。   Examples of the anionic leaving group contained in the fluoride of the second embodiment include a halogen group such as fluorine and chlorine, an alkoxy group, an ether group, a chalcogen-containing group such as a sulfide group, a carboxylic acid group, and a sulfonic acid group. Is mentioned. The fluoride of the second embodiment may have, in addition to the anionic leaving group, atoms such as chlorine, bromine, iodine, oxygen, sulfur, and nitrogen, and functional groups such as a carboxyl group, an alkoxy group, and a formyl group. . Some of the fluorocarbons, which are a series of gaseous compounds evaluated by the Kyoto Protocol, are included in the fluoride of the second embodiment. Further, even if the fluoride of the second aspect is a liquid, it can be detected by the detection agent of the present embodiment.

第二態様のフッ化物としては、CFCHF、CHFCHF、CFCHFCF、CFCFCHF、CHFCFCHF、CFOCHFCF、c−Cなどが挙げられる。第二態様のフッ化物は、家庭用、業務用、もしくは車用等の空調機器、冷蔵庫、または冷凍庫の冷媒として、建築現場における断熱材形成のための発泡剤として、ならびに電子機器洗浄剤として使われることがある。また、第二態様のフッ化物は、半導体プロセスでエッチングガス、洗浄剤、または冷却剤として使われることがある。第二態様のフッ化物の中には、環境問題で取り上げられるHFC(ハイドロフルオロカーボン)やHCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)と呼ばれるものがある。 As the fluoride of the second aspect, CF 3 CHF 2, CHF 2 CHF 2, CF 3 CHFCF 3, CF 3 CF 2 CHF 2, CHF 2 CF 2 CHF 2, CF 3 OCHFCF 3, c-C 5 F 8 H 2 and the like. The fluoride of the second embodiment is used as a refrigerant for air conditioners, refrigerators, or freezers for home use, business use, or for vehicles, as a foaming agent for forming heat insulating materials at construction sites, and as a cleaning agent for electronic devices. May be asked. Further, the fluoride of the second embodiment may be used as an etching gas, a cleaning agent, or a cooling agent in a semiconductor process. Among the fluorides of the second embodiment, there are those called HFC (hydrofluorocarbon) and HCFC (hydrochlorofluorocarbon) which are taken up in environmental issues.

第二態様のフッ化物も、本実施形態の検出剤に接触させることで発色反応を起こし、その光学的な変化を用いて検出を行うことができる。本実施形態の検出剤は、第二態様のフッ化物の検出、検出対象のフッ化物の漏れのチェック、検知器、警報、濃度測定、環境測定、環境管理などに応用される。   The fluoride of the second aspect also causes a color-forming reaction when brought into contact with the detection agent of the present embodiment, and can be detected using its optical change. The detection agent of the present embodiment is applied to the detection of fluoride of the second aspect, the check for leakage of fluoride to be detected, a detector, an alarm, a concentration measurement, an environmental measurement, an environmental management, and the like.

本実施形態の検出剤は、有効成分以外の有機物を含んでいてもよい。この有機物としては、エタノール、エチレングリコール、およびグリセリンなどのアルコール類、ジメチルホルムアミド(DMF)、N−メチル−ピロリドン(NMP)、およびヘキサメチルホスホルアミド(HMPA)などのアミド類、ジメチルスルホキシド(DMSO)やスルフォラン(sulfolane)などの酸化硫黄溶媒、ならびにテトラヒドロフラン(THF)およびジオキサンなどのエーテル類等の一般的な有機溶媒が挙げられる。また、この有機物としては、ジイソプロピルアミン、トリイソブチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、およびペンタメチルピペリドンなどのアミン類、ならびに1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンおよびN,N−ジメチルプロピレン尿素(DMPU)などのウレア類等の有機液体が挙げられる。   The detection agent of the present embodiment may contain an organic substance other than the active ingredient. Examples of the organic substance include alcohols such as ethanol, ethylene glycol, and glycerin, amides such as dimethylformamide (DMF), N-methyl-pyrrolidone (NMP), and hexamethylphosphoramide (HMPA), and dimethyl sulfoxide (DMSO). ) And sulfolane, and common organic solvents such as ethers such as tetrahydrofuran (THF) and dioxane. Examples of the organic substance include amines such as diisopropylamine, triisobutylamine, dicyclohexylmethylamine, and pentamethylpiperidone, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N, N-dimethylpropylene urea (DMPU And organic liquids such as ureas.

また、この有機物としては、有機アンモニウム塩、有機ホスホニウム塩、セルロース、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリエチレンアクリレート、ポリイミドポリ安息香酸、ポリ(メタクリル酸メチル)(PMMA)などの有機オリゴマーや有機ポリマー、ピリジニウムイオン、イミダゾールイオン、ポリアミン等の窒素化合物、リン化合物などからなるイオン液体等が挙げられる。高沸点の有機物、有機ポリマー、およびイオン液体は蒸気圧が極めて低いため、これらを含む検出剤は濃度変化や全体の質量変化が抑えられる。さらに、適切な保湿性を有する物質を含む検出剤は、湿度の影響を抑えることができ、第一態様および第二態様のフッ化物の検出を安定して正確に行うことができる。   Examples of the organic substance include organic ammonium salts, organic phosphonium salts, cellulose, polyethylene, polybutadiene, polyethylene acrylate, polyimide polybenzoic acid, organic oligomers such as poly (methyl methacrylate) (PMMA), organic polymers, pyridinium ions, and imidazole. Examples include ionic liquids including ions, nitrogen compounds such as polyamines, and phosphorus compounds. Since high-boiling organic substances, organic polymers, and ionic liquids have extremely low vapor pressures, the detection agent containing them can suppress a change in concentration and a change in overall mass. Furthermore, the detection agent containing a substance having an appropriate moisturizing property can suppress the influence of humidity, and can stably and accurately detect the fluoride of the first embodiment and the second embodiment.

本実施形態の検出剤は、水と、塩基および還元剤の少なくとも一方を含んでいてもよい。有効成分が無機硫黄化合物の場合、水にこの無機硫黄化合物を溶かすことができる。また、有効成分が無機硫黄化合物および有機硫黄化合物の場合、検出環境の湿度の影響を抑えるため、検出剤に含まれる水が役立つ。有効成分がジチオカルバミン酸の塩の場合、ジチオカルバミン酸の塩に吸着水が存在するために、検出剤に水が含まれているときがある。   The detection agent of the present embodiment may include water and at least one of a base and a reducing agent. When the active ingredient is an inorganic sulfur compound, the inorganic sulfur compound can be dissolved in water. When the active ingredient is an inorganic sulfur compound or an organic sulfur compound, water contained in the detection agent is useful for suppressing the influence of the humidity of the detection environment. In the case where the active ingredient is a salt of dithiocarbamic acid, water may be contained in the detection agent in some cases due to the presence of adsorbed water in the salt of dithiocarbamic acid.

塩基としては、一般的な水酸化物、t−ブチトキシカリウム、ナトリウムメトキシドなどのアルコキシドアニオン、弱アルカリ性である酢酸ナトリウムなどの有機酸塩、アミン類等が挙げられる。検出環境に酸性ガス類が存在するとき、検出剤に含まれる塩基が酸性ガス類の影響を緩和する。また、検出剤に含まれる塩基は、無機硫黄化合物(特に硫化物)や有機硫黄化合物(特にチオール)に由来する臭気を抑えるとともに、硫化水素の発生を抑える。また、検出剤に含まれる塩基は、有機硫黄化合物であるチオール、ジスルフィド、チオエステル、ジチオエステル、チオカルボン酸、ジチオカルボン酸、ジチオカルバミン酸から硫黄アニオン種を生成し、検出するための反応性を高める。   Examples of the base include general hydroxides, alkoxide anions such as potassium t-butoxide and sodium methoxide, organic acid salts such as sodium acetate which is weakly alkaline, and amines. When acidic gases are present in the detection environment, the base contained in the detection agent reduces the influence of the acidic gases. Further, the base contained in the detection agent suppresses odors derived from inorganic sulfur compounds (especially sulfides) and organic sulfur compounds (especially thiols), and suppresses generation of hydrogen sulfide. Further, the base contained in the detecting agent generates a sulfur anion species from an organic sulfur compound, such as thiol, disulfide, thioester, dithioester, thiocarboxylic acid, dithiocarboxylic acid, or dithiocarbamic acid, and enhances the reactivity for detection.

還元剤としては、鉄(II)イオン、水素化アルミニウムリチウム(LiAlH)、ナトリウムアマルガム、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH)、スズ(II)イオン、亜硫酸塩、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ロンガリット、ホルムアルデヒド、ヒドラジン、亜鉛アマルガム、水素化ジイソブチルアルミニウム、シュウ酸、ギ酸等が挙げられる。これらの中でも、安全性、利便性から、水素化ホウ素ナトリウムが好ましい。水素化ホウ素ナトリウムは、無機硫黄化合物(特に硫化物)の光学的シグナルの安定化に寄与するからである。また、水素化ホウ素ナトリウムは、有機硫黄化合物の1種であるジスルフィドから還元を行い、塩基と混合することで硫黄アニオン種を生成することができる。塩基と還元剤は、どちらかを先に混合しても、同時に混合してもよい。 Examples of the reducing agent include iron (II) ion, lithium aluminum hydride (LiAlH 4 ), sodium amalgam, sodium borohydride (NaBH 4 ), tin (II) ion, sulfite, sodium sulfite, sodium thiosulfate, Rongalit, Examples include formaldehyde, hydrazine, zinc amalgam, diisobutylaluminum hydride, oxalic acid, formic acid and the like. Among them, sodium borohydride is preferable from the viewpoint of safety and convenience. This is because sodium borohydride contributes to stabilization of the optical signal of the inorganic sulfur compound (particularly, sulfide). In addition, sodium borohydride can generate a sulfur anion species by performing reduction from disulfide, which is one of organic sulfur compounds, and mixing with a base. Either the base and the reducing agent may be mixed first, or they may be mixed simultaneously.

また、有効成分の硫黄化合物の種類に応じて、塩基のみ、または還元剤のみを混合してもよい。また、有効成分の硫黄化合物の種類に応じて、塩基および還元剤の少なくとも一方の選択、ならびに水と、塩基および還元剤の少なくとも一方の混合順や混合方法を適切に選ぶことができる。また、検出剤に含まれる還元剤は、硫黄アニオン種を生成させることができる。また、検出剤に含まれる還元剤は、酸化による硫黄アニオン種の劣化や分解を抑えることができる。このため、物性値変化の計測の不安定化を抑えることができる。   Further, depending on the type of the sulfur compound as the active ingredient, only a base or only a reducing agent may be mixed. In addition, depending on the type of the sulfur compound as the active ingredient, at least one of a base and a reducing agent, and a mixing order and a mixing method of water and at least one of the base and the reducing agent can be appropriately selected. Further, the reducing agent contained in the detection agent can generate a sulfur anion species. Further, the reducing agent contained in the detecting agent can suppress deterioration and decomposition of sulfur anion species due to oxidation. For this reason, instability of the measurement of the change in the physical property value can be suppressed.

検出剤に含まれる有効成分の含有量は、反応性の制御の観点から10質量%〜50質量%が好ましい。検出対象のフッ化物を検出するには、硫黄化合物とこのフッ化物が接触すればよい。本実施形態の検出剤は、有機溶剤に溶解して容器に入れ液体として用いることができる。また、本実施形態の検出剤は、有機溶剤に溶解した液体を基材に塗布したり、多孔質材に含浸させたりして用いることができる。本実施形態の検出剤は、液状、粉状、紐状、棒状、筒状、板状、布状、テープ状、またはカセット状の態様などで用いることができる。本実施形態の検出剤は、有効成分を含有するポリマーを基板に塗布する、有効成分を基材に含浸させる、オリゴマーやポリマーなどから構成される基材の表面に、有効成分をイオン結合、水素結合、ファンデアワールス結合、または配位結合などの化学結合をさせる等によって作製してもよい。   The content of the active ingredient contained in the detection agent is preferably from 10% by mass to 50% by mass from the viewpoint of controlling the reactivity. In order to detect the fluoride to be detected, the sulfur compound may be brought into contact with the fluoride. The detection agent of the present embodiment can be dissolved in an organic solvent, placed in a container, and used as a liquid. The detection agent of the present embodiment can be used by applying a liquid dissolved in an organic solvent to a substrate or impregnating a porous material. The detection agent of the present embodiment can be used in a liquid, powder, string, rod, cylindrical, plate, cloth, tape, or cassette form. The detection agent of the present embodiment is obtained by applying a polymer containing an active ingredient to a substrate, impregnating the active ingredient into a base material, and ion-bonding the active ingredient to a surface of a base material composed of an oligomer or a polymer. It may be produced by a chemical bond such as a bond, Van der Waals bond, or a coordinate bond.

本発明の実施形態に係る検出対象のフッ化物の検出方法は、本実施形態の検出剤と検出対象のフッ化物とを反応工程と、検出剤の反応前後の物性値変化を測定する測定工程とを備えている。この物性値変化としては、光学的変化や質量変化が挙げられる。   The method for detecting a fluoride to be detected according to the embodiment of the present invention includes a reaction step of reacting the detection agent and the fluoride to be detected according to the embodiment, and a measurement step of measuring a change in a property value before and after the reaction of the detection agent. It has. The change in the physical property value includes an optical change and a mass change.

反応工程では、例えば、(a)液体である本実施形態の検出剤に検出対象のフッ化物をバブリングする、(b)本実施形態の検出剤を含んだポリマー膜に検出対象のフッ化物を吹き付ける、(c)本実施形態の検出剤を含んだセルロースに検出対象のフッ化物を通過させる、(d)本実施形態の検出剤を含んだテープ状、シート状、または板状の各部材に検出対象のフッ化物を吹き付ける、(e)本実施形態の検出剤を含んだ網目状のテープまたはシートに検出対象のフッ化物を通過させるまたは吹き付ける、(f)本実施形態の検出剤を含んだ粉状、カプセル状、ビーズ状、粒子状、紐状、棒状、または布状の各部材を内面に設けた筒の内部に検出対象のフッ化物を通過させる、(g)粉状、カプセル状、ビーズ状、または粒子状の各部材を固定したテープの表面に検出対象のフッ化物を通過させる、またはこのテープに検出対象のフッ化物を吹き付ける(カプセル状部材の場合は、検出直前に潰してもよい)、(h)液体である本実施形態の検出剤をタンクに入れ、このタンクから検出対象のフッ化物に検出剤を滴下または噴霧する、等の各態様で検出できる。   In the reaction step, for example, (a) bubbling the detection target fluoride in the present embodiment, which is a liquid, with the detection target fluoride, and (b) spraying the detection target fluoride on the polymer film containing the detection agent in the present embodiment. (C) allowing the fluoride to be detected to pass through the cellulose containing the detection agent of the present embodiment; and (d) detecting the tape, sheet, or plate-like member containing the detection agent of the present embodiment. (E) powder containing the detection agent of the present embodiment, or (f) passing or spraying the fluoride of the detection target on a network tape or sheet containing the detection agent of the present embodiment. (G) powder, capsule, bead, which allows the fluoride to be detected to pass through a tube provided on the inner surface of each of a shape, a capsule, a bead, a particle, a string, a rod, and a cloth. Or particulate members (H) a book which is a liquid which is made to pass the fluoride to be detected on the surface of the fixed tape or spray the fluoride to be detected on the tape (in the case of a capsule-shaped member, it may be crushed immediately before detection); The detection agent of the embodiment can be detected in a tank, and the detection agent can be dropped or sprayed from the tank onto the fluoride to be detected.

検出対象のフッ化物を含む検出ガスを、検出剤に吹き付ける、検出剤を含む検出部材を通過させる、または検出剤にバブリングするときの検出ガスの流量は、特に制限がないが、検出反応を促進させる観点から800mL/分以上の流量が好ましく、例えば、1〜10L/分の流量が採用される。また、検出装置の取り扱いや設定の観点からは、200〜2000mL/分が好ましい。また、省エネルギーの観点からは、20〜600mL/分が好ましい。本実施形態の検出剤が、もともと水を含んでいる、または水が混合されている場合、検出を行う環境の湿度の影響を受けにくい。このため、乾燥した空気(湿度0%付近)から湿った空気(湿度約85%)まで、安定した検出が可能である。   The flow rate of the detection gas when spraying the detection gas containing the fluoride to be detected onto the detection agent, passing through the detection member containing the detection agent, or bubbling the detection agent is not particularly limited, but accelerates the detection reaction. In view of this, a flow rate of 800 mL / min or more is preferable. For example, a flow rate of 1 to 10 L / min is employed. In addition, from the viewpoint of handling and setting of the detection device, 200 to 2000 mL / min is preferable. In addition, from the viewpoint of energy saving, 20 to 600 mL / min is preferable. When the detection agent of the present embodiment originally contains water or is mixed with water, it is hardly affected by the humidity of the environment in which the detection is performed. For this reason, stable detection is possible from dry air (humidity around 0%) to humid air (humidity of about 85%).

測定工程では、反応工程での検出剤の反応前後の物性値変化、例えば室温付近で進行する反応によって生じる光学的変化を測定する。検出するときの温度は、実用化の視点から80℃以下が好ましい。反応温度の安定性、ひいてはシグナル安定化の視点から、検出する環境を温度40℃前後に設定することが好ましい。光学的変化は、吸光度、反射率、赤外振動、発光、燐光、屈折率、液晶状態、およびX線による光電子運動エネルギーの変化の少なくとも一種であってもよい。   In the measurement step, a change in physical property values of the detection agent before and after the reaction in the reaction step, for example, an optical change caused by a reaction proceeding near room temperature is measured. The temperature at the time of detection is preferably 80 ° C. or less from the viewpoint of practical use. From the viewpoint of the stability of the reaction temperature and, consequently, the stabilization of the signal, it is preferable to set the detection environment at a temperature of about 40 ° C. The optical change may be at least one of changes in absorbance, reflectance, infrared vibration, light emission, phosphorescence, refractive index, liquid crystal state, and photoelectron kinetic energy due to X-rays.

吸光度の変化は、紫外可視光領域における波長の光の透過率の変化に起因するもので、紫外可視光領域とは、真空紫外線を含む紫外光領域から紫、青、緑、黄、橙、赤を含む可視光領域までの光の領域を意味する。測定工程で吸光度の変化を測定する場合、測定波長は200〜800nmが好ましい。さらに、測定工程で用いる光源の選択の観点からは、測定波長は300〜700nmが好ましい。光学的変化は、比色法により直接目視して測定してもよいし、機器を用いて測定してもよい。測定工程では、本実施形態の検出剤が影響しない、または本実施形態の検出剤の影響が少ない測定波長を選択することができる。   The change in absorbance is caused by a change in the transmittance of light having a wavelength in the ultraviolet-visible light region.The ultraviolet-visible light region is defined as a range from the ultraviolet light region including vacuum ultraviolet rays to purple, blue, green, yellow, orange, and red. Means the region of light up to the visible light region. When measuring the change in absorbance in the measurement step, the measurement wavelength is preferably 200 to 800 nm. Further, from the viewpoint of selecting a light source used in the measurement step, the measurement wavelength is preferably 300 to 700 nm. The optical change may be measured by visual observation directly using a colorimetric method, or may be measured using an instrument. In the measurement step, it is possible to select a measurement wavelength that is not affected by the detection agent of the present embodiment or has little influence by the detection agent of the present embodiment.

反射率の変化は、紫外可視光領域における波長の光の透過率の変化や光の散乱の変化に起因し、吸光度の変化と関連がある。硫黄化合物の発色反応の判定しやすさの視点では、測定波長は250〜600nmが好ましい。硫黄化合物の発色反応では、特に300〜450nmに特徴的な反射率変化があるため、測定波長は300〜450nmが好ましい。特に、ジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含む検出剤は、空気中に数日置いても検出対象のフッ化物が検出できる。この検出剤は、350nm付近と425nm付近に特徴的な反射スペクトルのピークがあり、少なくとも一方のシグナル変化を測定することにより、検出対象のフッ化物を安定して検出できる。   The change in reflectance is caused by a change in transmittance of light having a wavelength in the ultraviolet-visible light range and a change in scattering of light, and is related to a change in absorbance. The measurement wavelength is preferably from 250 to 600 nm from the viewpoint of easy determination of the color reaction of the sulfur compound. In the coloring reaction of a sulfur compound, a characteristic wavelength change is particularly at 300 to 450 nm. Therefore, the measurement wavelength is preferably 300 to 450 nm. In particular, in the case of a detection agent containing a dithiocarbamic acid derivative as an active ingredient, fluoride to be detected can be detected even in the presence of air for several days. This detection agent has characteristic reflection spectrum peaks at around 350 nm and around 425 nm. By measuring at least one signal change, it is possible to stably detect the fluoride to be detected.

反射率の変化として、反応前後で反射率が変化しない波長における反射率を基準値とし、反応前後で反射率が変化する波長における反射率の変化値をこの基準値で割った換算値を使用することができる。反射率の変化の測定は、検出する波長を単純な1波長のみとする、検出する波長を複数設定する、ある波長域の積分値を用いる、または反射スペクトル曲線の形状の変化を数値化して用いるなど、反射スペクトルを計測して反射率の変化を測定するのに有用なあらゆる方法が使用できる。   As a change in reflectivity, a converted value obtained by dividing the change in reflectivity at a wavelength at which the reflectivity changes before and after the reaction with the reference value at a wavelength at which the reflectivity does not change before and after the reaction by the reference value is used. be able to. The change in reflectance is measured by using only a single wavelength to be detected, setting a plurality of wavelengths to be detected, using an integrated value in a certain wavelength range, or using a change in the shape of the reflection spectrum curve as a numerical value. Any method useful for measuring the reflectance change by measuring the reflection spectrum can be used.

赤外振動の変化は、赤外線領域における分子内の各結合における伸縮や振動の変化に起因するもので、赤外振動とは、近赤外から赤外、さらには遠赤外の領域における振動である。赤外振動の変化の測定は10〜4000cm−1が好ましく、測定しやすさの観点から1000〜1500cm−1が特に好ましい。蛍光発光や燐光発光の変化は、分子の反応に伴って変化する分子の励起状態から基底状態へのエネルギー移動の際放出される光の変化であり、励起状態は励起光により生成される。したがって、使用する光の領域は、吸光度の変化や反射率の変化で用いる領域と同じである。蛍光発光や燐光発光の変化は、その強度が増大する場合と減少する場合がある。 Changes in infrared vibration are caused by changes in expansion and contraction and vibration in each bond in the molecule in the infrared region.Infrared vibration is vibration in the near-infrared to infrared and further in the far-infrared region. is there. Measurement of changes in the infrared vibration is preferably 10~4000cm -1, particularly preferably 1000~1500Cm -1 in terms of the measurement ease. The change in fluorescence emission or phosphorescence emission is a change in light emitted when energy is transferred from an excited state of a molecule to a ground state, which changes with the reaction of the molecule, and the excited state is generated by the excitation light. Therefore, the region of the light used is the same as the region used for the change in the absorbance or the change in the reflectance. The change in fluorescence emission or phosphorescence emission may be increased or decreased.

屈折率の変化は、分子の反応に伴って変化する部分の誘電率の変化に起因する。屈折率の変化の測定は空気中で行われることが多く、使用する光は紫外可視光領域のものが好ましく、屈折率が0.1〜3.2で変化することが好ましい。液晶状態の変化は、分子の反応に伴って変化する分子の配向状態の変化に起因するもので、特に等方的液体状態とネマティック液晶またはスメクティック液晶との間の変化を用いる。液晶状態の変化は、偏光した紫外可視光領域の光を用いて測定する。   The change in the refractive index is caused by a change in the dielectric constant of a portion that changes with the reaction of the molecule. The measurement of the change in the refractive index is often performed in the air, and the light used is preferably in the ultraviolet-visible light range, and the refractive index is preferably changed in the range of 0.1 to 3.2. The change in the liquid crystal state is caused by a change in the orientation state of the molecule, which changes with the reaction of the molecule. In particular, the change between the isotropic liquid state and the nematic liquid crystal or the smectic liquid crystal is used. The change in the liquid crystal state is measured using polarized light in the ultraviolet-visible light region.

X線による光電子運動エネルギーの変化は、分子の反応に伴って変化する分子内の原子状態の変化に起因するもので、観測される光電子運動エネルギーの変化を測定する。光源として、MgKaやAlKaのX線を用いるのが好ましい。反応による変化の大きさの観点から、200〜800eVの光電子運動エネルギーの変化を測定することが好ましい。なお、上記を2つ以上組み合わせて光学的変化を測定することで、検出対象のフッ化物を感度よく検出できる。   The change in photoelectron kinetic energy due to X-rays is caused by a change in the atomic state in the molecule that changes with the reaction of the molecule, and measures the observed change in the photoelectron kinetic energy. It is preferable to use X-rays of MgKa or AlKa as a light source. From the viewpoint of the magnitude of the change due to the reaction, it is preferable to measure a change in the photoelectron kinetic energy of 200 to 800 eV. In addition, by combining two or more of the above and measuring the optical change, the fluoride to be detected can be detected with high sensitivity.

また、検出剤の反応前後の質量変化は、検出剤が設けられた振動体表面の振動数変化、または検出剤が設けられた水晶天秤用の水晶振動子表面の周波数変化を測定して把握してもよい。すなわち、検出剤の反応前後の質量変化の測定には、QCM(Quarts Crystal Microbalance:水晶天秤)が使用できる。QCMを応用し、本実施形態の検出剤を振動体表面またはQCMの水晶振動子表面に吸着させて、その表面と検出対象のフッ化物との反応による振動体表面の振動数変化や水晶振動子表面の共振周波数変化を測定することで、検出対象のフッ化物を感度よく検出できる。なお、検出剤の反応前後の質量変化は、マススペクトル計測を応用して、反応前後のマススペクトルの質量変化やパターン変化を計測して把握してもよい。   In addition, the mass change before and after the reaction of the detection agent can be grasped by measuring the frequency change on the surface of the vibrating body provided with the detection agent or the frequency change on the surface of the crystal resonator for the crystal balance provided with the detection agent. You may. That is, a QCM (Quarts Crystal Microbalance: quartz balance) can be used to measure the change in mass before and after the reaction of the detection agent. Applying the QCM, the detection agent of the present embodiment is adsorbed on the surface of the vibrator or the surface of the crystal oscillator of the QCM, and the frequency of the surface of the vibrator is changed by the reaction between the surface and the fluoride to be detected. By measuring the change in the resonance frequency of the surface, the fluoride to be detected can be detected with high sensitivity. The mass change of the detection agent before and after the reaction may be grasped by measuring the mass change and the pattern change of the mass spectrum before and after the reaction by applying mass spectrum measurement.

図3は、本発明の実施形態に係る検出キット10を模式的に示している。検出キット10は、検出部材12と、判定部材14とを備えている。検出部材12は、本実施形態の検出剤を含んでいる粉体である。検出部材12は、ガラスフィルター16,18で挟まれるように、ガラス管20に充填されている。ガラス管20には、ガラスフィルター16,22で挟まれるように、塵や水分等を除去する除去剤24が充填されている。検出対象のフッ化物を含むガスは、ガラスフィルター22側からガラス管20に導入されて、ガラスフィルター22、除去剤24、ガラスフィルター16、検出部材12、ガラスフィルター18を通過して、ガラス管20の外に排出される。このとき、検出対象のフッ化物と反応して、検出部材12に含まれる検出剤の色が変化する。   FIG. 3 schematically shows the detection kit 10 according to the embodiment of the present invention. The detection kit 10 includes a detection member 12 and a determination member 14. The detection member 12 is a powder containing the detection agent of the present embodiment. The detection member 12 is filled in a glass tube 20 so as to be sandwiched between the glass filters 16 and 18. The glass tube 20 is filled with a removing agent 24 for removing dust, moisture, and the like so as to be sandwiched between the glass filters 16 and 22. The gas containing fluoride to be detected is introduced into the glass tube 20 from the glass filter 22 side, passes through the glass filter 22, the removing agent 24, the glass filter 16, the detection member 12, and the glass filter 18, and passes through the glass tube 20. Is discharged outside. At this time, the color of the detection agent contained in the detection member 12 changes by reacting with the fluoride to be detected.

判定部材14は、この検出剤と検出対象のフッ化物を反応させたときの反応後の検出剤の色を、比色により判定するためのもので、例えば図3に示すように、検出対象のフッ化物の濃度に応じた色が表示されているカードである。したがって、検出対象のフッ化物を含むガスが通過した後の検出部材12の色と、判定部材14の色を比べることによって、検出対象のフッ化物の濃度、またはその濃度が基準値を超えているか否かを判断できる。なお、検出部材は、布状、板状、テープ状の部材であってもよく、例えばテープ状の検出部材に検出対象のフッ化物を含むガスを吹き付けて、検出部材の色を判定部材14の色と比べることによって濃度等が判断できる。このように、本発明の検出キットを用いれば、高温処理や高度な分離処理をせずに、検出対象のフッ化物の検出が可能である。   The determination member 14 is for determining the color of the detection agent after the reaction between the detection agent and the fluoride to be detected by colorimetry. For example, as shown in FIG. This is a card displaying a color corresponding to the concentration of fluoride. Therefore, by comparing the color of the detection member 12 after the passage of the gas containing the fluoride to be detected with the color of the determination member 14, the concentration of the fluoride to be detected or whether the concentration exceeds the reference value or not. Can be determined. The detection member may be a cloth-like, plate-like, or tape-like member. For example, a gas containing fluoride to be detected is sprayed on the tape-like detection member, and the color of the detection member is determined by the determination member 14. The density and the like can be determined by comparing with the color. Thus, the use of the detection kit of the present invention makes it possible to detect the fluoride to be detected without performing high-temperature treatment or advanced separation treatment.

図4は、本発明の実施形態に係る検出装置30を模式的に示している。検出装置30は、検出部32と、導入部34と、光源36と、測定部38とを備えている。検出部32は、本実施形態の検出剤を含む検出部材40を備えている。導入部34は、検出対象のフッ化物を含むガスを検出部32に導く。光源36は、検出部材40に光を照射する。測定部38は、検出部材40の光の反射率を測定する。検出部材は、検出剤が含浸されている多孔質材を備えていてもよい。   FIG. 4 schematically shows the detection device 30 according to the embodiment of the present invention. The detection device 30 includes a detection unit 32, an introduction unit 34, a light source 36, and a measurement unit 38. The detection unit 32 includes a detection member 40 including the detection agent of the present embodiment. The introduction unit 34 guides the gas containing fluoride to be detected to the detection unit 32. The light source 36 irradiates the detection member 40 with light. The measurement unit 38 measures the light reflectance of the detection member 40. The detection member may include a porous material impregnated with the detection agent.

この多孔質材として、メッシュ状のセルロース、多孔質ポリマー、または多孔質アルミナが挙げられる。また、検出部材は、検出剤が含有されるポリマーを備えていてもよい。また、検出部材40は、紐状、棒状、筒状、板状、布状、テープ状、またはカセット状の態様で、随時交換または搬送して用いることができる。検出部材40は、有効成分を含有するポリマーを基板に塗布する、有効成分を基材に含浸させる、オリゴマーやポリマーなどから構成される基材の表面に、有効成分をイオン結合、水素結合、ファンデアワールス結合、または配位結合などの化学結合をさせる等によって作製してもよい。   Examples of the porous material include mesh-like cellulose, porous polymer, and porous alumina. Further, the detection member may include a polymer containing a detection agent. Further, the detection member 40 can be replaced or transported at any time in the form of a string, a rod, a tube, a plate, a cloth, a tape, or a cassette. The detection member 40 applies the polymer containing the active ingredient to the substrate, impregnates the base with the active ingredient, and attaches the active ingredient to the surface of the base made of oligomers, polymers, and the like by ionic bonding, hydrogen bonding, and foundation. It may be produced by making a chemical bond such as an Owarus bond or a coordination bond.

図5は、本発明の実施形態に係る検出装置50を模式的に示している。検出装置50は、検出部52と、導入部54と、測定部56とを備えている。検出部52は、本実施形態の検出剤が表面に設けられた水晶振動子58を備えている。導入部54は、検出対象のフッ化物を含むガスを検出部52に導く。測定部56は、水晶振動子58の共振周波数を測定する。振動体である水晶振動子58は、例えば、金属酸化物や金属シリコン材料などから構成されるカンチレバーや棒状の部材である。検出装置50を用いることで、低濃度の検出対象のフッ化物を感度よく、例えば2ppmの検出対象のフッ化物を1分以内に検出できる。   FIG. 5 schematically shows a detection device 50 according to the embodiment of the present invention. The detection device 50 includes a detection unit 52, an introduction unit 54, and a measurement unit 56. The detection unit 52 includes a crystal oscillator 58 having the detection agent of the present embodiment provided on the surface. The introduction unit 54 guides the gas containing the fluoride to be detected to the detection unit 52. The measuring unit 56 measures the resonance frequency of the crystal unit 58. The crystal unit 58, which is a vibrator, is a cantilever or a rod-shaped member made of, for example, a metal oxide or a metal silicon material. By using the detection device 50, a low concentration of the fluoride to be detected can be detected with high sensitivity, for example, 2 ppm of the fluoride to be detected within one minute.

以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。紫外可視反射スペクトルを用いた検出装置(Ocean Optics社製、反射率計測用の光源:DH−4000、反射率計測用の検出器:USB2000、光を導く反射プローブ(光ファイバー):727−733−2447)を使って、光学的変化を計測した。本発明の検出剤を含む板状のセルロースを、検出部であるフッ素樹脂製のセル内にセットした。検出対象のフッ化物を含むガスは、ポンプで吸引され、除塵フィルター、検出部、流量計、温度湿度計、活性炭、およびアルカリ水を順次通過した後、ドラフト内に排出される。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Detector using ultraviolet-visible reflection spectrum (Ocean Optics, light source for reflectance measurement: DH-4000, detector for reflectance measurement: USB2000, reflection probe for guiding light (optical fiber): 727-733-2447 ) Was used to measure the optical change. The plate-like cellulose containing the detection agent of the present invention was set in a fluororesin cell serving as a detection portion. The gas containing the fluoride to be detected is sucked by a pump, passes through a dust filter, a detection unit, a flow meter, a temperature / humidity meter, activated carbon, and alkaline water in that order, and is then discharged into a fume hood.

また、電源と水晶振動子の共振周波数の変化が計測できる検出装置(SEIKO EG&G社製、Quartz Crystal Analyzer QCA922)を使って、質量変化を計測した。本発明の検出剤が設けられた水晶振動子(金蒸着面:QA−A9M(共振周波数9MHz))を、検出部であるフッ素樹脂製のセル内にセットした。検出対象のフッ化物を含むガスは、ポンプで吸引され、除塵フィルターと検出部を順次通過した後、ドラフト内に直接排出される。   The change in mass was measured using a detection device (Quartz Crystal Analyzer QCA922, manufactured by SEIKO EG & G) capable of measuring the change in the resonance frequency of the power supply and the quartz oscillator. A quartz resonator provided with the detection agent of the present invention (gold-evaporated surface: QA-A9M (resonance frequency 9 MHz)) was set in a fluororesin cell serving as a detection unit. The gas containing the fluoride to be detected is sucked by the pump, passes through the dust filter and the detection unit in order, and is then directly discharged into the fume hood.

(実施例1)
まず、硫化ナトリウム9水和物(メルク社)約1gを水(MilliQ水)約4mLに溶解した後、ジメチルホルムアミド約1mLを加えて混合し検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中に濃度50ppmでCが含まれる検出ガスを、検出用セルロースに流量600mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜600nmで変化した。特に400nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。
(Example 1)
First, about 1 g of sodium sulfide 9-hydrate (Merck) was dissolved in about 4 mL of water (MilliQ water), and about 1 mL of dimethylformamide was added and mixed to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 50 ppm in room air was sprayed onto the cellulose for detection at a flow rate of 600 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 600 nm. In particular 400 nm to 450 nm, the signal changes in the characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed.

一方、室内空気中にフッ素系化合物(パーフルオロアルカン(3M社のフロリナートFC−72およびフロリナートFC−84))とパーフルオロエーテル(ソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70およびガルデンHT90))をそれぞれ含む4種類のガスを検出用セルロースに吹き付けても、このようなシグナル変化は観測されなかった。以上より、硫黄アニオン種を含有する無機硫黄化合物を有効成分として含み、水と有機物をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。なお、Cは第一態様のフッ化物である。 On the other hand, four types containing fluorine compounds (perfluoroalkanes (Fluorinert FC-72 and Florinert FC-84 from 3M) and perfluoroethers (Galden HT70 and Galden HT90 from Solvay Specialty Polymers) in the indoor air, respectively. No such change in signal was observed even when the gas was sprayed on the cellulose for detection. From the above, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily and selectively detected by optical change using a detection agent containing an inorganic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient and further containing water and an organic substance. . C 5 F 8 is the fluoride of the first embodiment.

(実施例2)
まず、硫化ナトリウム9水和物約170mgを水0.1mLに溶解した後、ヘキサメチルホスホルアミド(HMPA、別名:ヘキサメチルリン酸トリアミド)約0.3mLを加え混合した。つぎに、還元剤の水素化ホウ素ナトリウム約100mgをさらに混合して検出剤を得た。そして、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。つぎに、室内空気中に濃度50ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量600mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜550nmで変化した。特に400nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。
(Example 2)
First, about 170 mg of sodium sulfide nonahydrate was dissolved in 0.1 mL of water, and about 0.3 mL of hexamethylphosphoramide (HMPA, also known as hexamethylphosphoric triamide) was added and mixed. Next, about 100 mg of sodium borohydride as a reducing agent was further mixed to obtain a detecting agent. Then, the detection agent was soaked in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and then dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Next, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 50 ppm in room air was sprayed on the cellulose for detection at a flow rate of 600 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 550 nm. In particular 400 nm to 450 nm, the signal changes in the characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed.

図1は、吹付時間の経過に伴う「反射率の変化」を示している。この「反射率の変化」は、吹付前後の検出用セルロースの425nmにおける反射率の変化の値を、検出用セルロースの550nmにおける反射率(吹付前後で同じ)の値で割った換算値である。図1に示すように、反射率の変化は時間変化に比例し、検出反応が定量的に進行していることが明確になった。また、図1に示すように、吹付開始から1分以内に50ppmの不飽和炭化水素のフッ化物の検出ができる。   FIG. 1 shows “change in reflectance” with the lapse of the spraying time. The “change in reflectance” is a converted value obtained by dividing the change in reflectance at 425 nm of cellulose for detection before and after spraying by the value of the reflectance at 550 nm of cellulose for detection (the same before and after spraying). As shown in FIG. 1, the change in the reflectance was proportional to the time change, and it became clear that the detection reaction was progressing quantitatively. As shown in FIG. 1, it is possible to detect 50 ppm of unsaturated hydrocarbon fluoride within one minute from the start of spraying.

なお、室内空気中にパーフルオロアルカン(3M社のフロリナートFC−72とフロリナートFC−84)を含むガスを検出用セルロースに吹き付けても、このようなシグナル変化は観測されず、反射率スペクトルのベースラインが安定していた。また、水素化ホウ素ナトリウムを含まない、すなわち硫化ナトリウム9水和物と、水と、HMPAからなる検出剤を用いた検出の反射率スペクトルには、ベースラインのずれが見られた。したがって、水素化ホウ素ナトリウムが反射率スペクトルのベースライン安定化に効果があると考えられる。   Even if a gas containing perfluoroalkane (Fluorinert FC-72 and Florinert FC-84 from 3M) was blown into the indoor air, such a signal change was not observed, and the base of the reflectance spectrum was not observed. The line was stable. In addition, a shift in the baseline was observed in the reflectance spectrum of the sample containing no sodium borohydride, that is, sodium sulfide nonahydrate, water, and a detection agent using HMPA. Therefore, it is considered that sodium borohydride is effective in stabilizing the baseline of the reflectance spectrum.

一方、室内空気中にパーフルオロエーテル(ソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70とガルデンHT90)を含むガスを検出用セルロースに吹き付けると、このフッ素系化合物が影響したと思われる反射率の変化が400nm〜450nmに見られた。しかし、Cの検出に特徴的な400nm〜450nmにおける反射率のシグナル変化は観測されなかった。以上より、硫黄アニオン種を含有する無機硫黄化合物を有効成分として含み、水、有機物、および還元剤をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。 On the other hand, when a gas containing perfluoroether (Galden HT70 and Galden HT90 manufactured by Solvay Specialty Polymers, Inc.) is blown onto the cellulose for detection in the indoor air, the change in reflectance, which is considered to have been affected by the fluorine-based compound, changes from 400 nm to 450 nm. Was seen in However, signal change in reflectance characteristic 400nm~450nm the detection of C 5 F 8 was observed. As described above, it is possible to easily and selectively detect C 5 F 8 by optical change using a detection agent containing an inorganic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, and further containing water, an organic substance, and a reducing agent. Was confirmed.

(実施例3)
まず、硫化ナトリウム9水和物約190mgを水0.2mLに溶解した後、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)約0.5mLを加え混合した。つぎに、還元剤の水素化ホウ素ナトリウム約100mgをさらに混合した。そして、この混合物を約60℃に加熱しながら、テトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)1mLをさらに混合した。つぎに、有機物かつ塩基のジシクロヘキシルメチルアミン0.2mLをさらにゆっくり加え混合して検出剤を得た。そして、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。
(Example 3)
First, after dissolving about 190 mg of sodium sulfide nonahydrate in 0.2 mL of water, about 0.5 mL of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added and mixed. Next, about 100 mg of a reducing agent, sodium borohydride, was further mixed. Then, while heating the mixture to about 60 ° C., 1 mL of an NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further mixed. Next, 0.2 mL of organic and base dicyclohexylmethylamine was further slowly added and mixed to obtain a detection agent. Then, the detection agent was soaked in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and then dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection.

つぎに、室内空気中に濃度5ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量600mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜600nmで変化した。特に400nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。一方、室内空気中にフッ素系化合物(3M社のフロリナートFC−72とフロリナートFC−84、およびソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70とガルデンHT90)を含むガスを検出用セルロースに吹き付けても、反射率スペクトルのベースラインのずれはあるものの、このようなシグナル変化は観測されなかった。以上より、硫黄アニオン種を含有する無機硫黄化合物を有効成分として含み、水、有機物、および還元剤をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。 Next, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 5 ppm in room air was sprayed onto the cellulose for detection at a flow rate of 600 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 600 nm. In particular 400 nm to 450 nm, the signal changes in the characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed. On the other hand, even if a gas containing a fluorine compound (Fluorinert FC-72 and Florinert FC-84 of 3M, and Galden HT70 and Galden HT90 of Solvay Specialty Polymers) is blown into the indoor air, the reflectance spectrum is obtained. Although there was a shift in the baseline, no such signal change was observed. As described above, it is possible to easily and selectively detect C 5 F 8 by optical change using a detection agent containing an inorganic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, and further containing water, an organic substance, and a reducing agent. Was confirmed.

(実施例4)
硫化水素ナトリウム(別名:水硫化ナトリウム)の水和物約40mgを水0.5mLに溶解した後、DMF約0.5mLを加え混合して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する無機硫黄化合物を有効成分として含み、水と有機物をさらに含む検出剤を用いて、Cを簡便に検出できることが確認された。
(Example 4)
About 40 mg of hydrate of sodium hydrogen sulfide (also called sodium hydrosulfide) was dissolved in 0.5 mL of water, and about 0.5 mL of DMF was added and mixed to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air was sprayed on the cellulose for detection, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. From the above, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily detected using a detection agent containing an inorganic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient and further containing water and an organic substance.

(実施例5)
まず、2−アミノエタンチオール約0.1gを、水を含むDMF0.1mLに混合した。つぎに、有機物かつ塩基のジシクロヘキシルメチルアミン約0.2mLとt−ブトキシカリウム約20mgをさらに加え混合して検出剤を得た。そして、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスを液体である検出剤にバブリングすると、液体の色が黄色から茶色に変化した。この検出剤にパーフルオロアルカンの液体(3M社のフロリナートFC−84)のみを加えても色の変化はなかったが、Cを溶かしたこのフッ素系化合物の液体を加えると黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるチオールを有効成分として含み、水、有機物、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、比色によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。
(Example 5)
First, about 0.1 g of 2-aminoethanethiol was mixed with 0.1 mL of DMF containing water. Next, about 0.2 mL of organic and base dicyclohexylmethylamine and about 20 mg of potassium t-butoxide were further added and mixed to obtain a detection agent. Then, when the detection gas containing C 5 F 8 in the indoor air in a saturated state was bubbled to the liquid detection agent, the color of the liquid changed from yellow to brown. Even if only a liquid of perfluoroalkane (Fluorinert FC-84 of 3M) was added to this detection agent, the color did not change, but when a liquid of this fluorine-based compound in which C 5 F 8 was dissolved was added, the color changed from yellow to brown. Changed to As described above, C 5 F 8 is easily and selectively detected by colorimetry using a detection agent containing thiol, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient and further containing water, an organic substance, and a base. It was confirmed that it was possible.

(実施例6)
まず、2−アミノエタンチオール約0.1gをHMPA約0.1mLに混合した。つぎに、有機物かつ塩基のジシクロヘキシルメチルアミン約1mLをさらに加え混合した。そして、グリセリン約10mgをさらに加え混合して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中に濃度5ppmでCが含まれる検出ガスを、検出用セルロースに流量800mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜500nmで変化した。特に300nm〜400nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。
(Example 6)
First, about 0.1 g of 2-aminoethanethiol was mixed with about 0.1 mL of HMPA. Next, about 1 mL of organic and base dicyclohexylmethylamine was further added and mixed. Then, about 10 mg of glycerin was further added and mixed to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 5 ppm in the room air was sprayed onto the cellulose for detection at a flow rate of 800 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 500 nm. In particular 300 nm to 400 nm, the signal changes in the characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed.

なお、室内空気中にパーフルオロアルカン(3M社のフロリナートFC−72とフロリナートFC−84)を含むガスを検出用セルロースに吹き付けても、このようなシグナル変化は観測されず、反射率スペクトルのベースラインも安定していた。一方、室内空気中にパーフルオロエーテル(ソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70とガルデンHT90)を含むガスを検出用セルロースに吹き付けると、300nm〜400nmにこのフッ素系化合物が影響したと思われる反射率の変化がみられたが、大きな変化ではなかった。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、有機物と塩基をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。 Even if a gas containing perfluoroalkane (Fluorinert FC-72 and Florinert FC-84 from 3M) was blown into the indoor air, such a signal change was not observed, and the base of the reflectance spectrum was not observed. The line was also stable. On the other hand, when a gas containing perfluoroether (Galden HT70 and Galden HT90 from Solvay Specialty Polymers Co., Ltd.) is blown onto the cellulose for detection in the indoor air, the change in the reflectance, which is considered to have affected the fluorine-based compound, from 300 nm to 400 nm. However, it was not a big change. From the above, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily and selectively detected by optical change using a detection agent containing an organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient and further containing an organic substance and a base. .

(実施例7)
まず、4−ブロモベンゼンチオール約40mgを、有機物かつ塩基のジシクロヘキシルメチルアミン約1.5mLに加え混合した。つぎに、無水硫酸マグネシウム約10mgを加え混合して検出剤を得た。そして、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。つぎに、室内空気中に濃度5ppmでCが含まれる検出ガスを、検出用セルロースに流量800mL/分で吹き付けた。
(Example 7)
First, about 40 mg of 4-bromobenzenethiol was added to about 1.5 mL of organic and basic dicyclohexylmethylamine and mixed. Next, about 10 mg of anhydrous magnesium sulfate was added and mixed to obtain a detection agent. Then, the detection agent was soaked in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and then dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Next, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 5 ppm in room air was sprayed onto the cellulose for detection at a flow rate of 800 mL / min.

その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜500nmで変化した。特に250nm〜400nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。なお、室内空気中にパーフルオロエーテル(ソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70とガルデンHT90)を含むガスを検出用セルロースに吹き付けると、250nm〜350nmにこのフッ素系化合物が影響したと思われる反射率の変化がみられた。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、有機物と塩基をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。 As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 500 nm. In particular 250 nm to 400 nm, the signal changes in the characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed. In addition, when a gas containing perfluoroether (Galden HT70 and Galden HT90 manufactured by Solvay Specialty Polymers Co., Ltd.) is blown onto the cellulose for detection in the indoor air, the change in the reflectance, which is considered to have influenced the fluorine-based compound, from 250 nm to 350 nm. Was seen. From the above, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily and selectively detected by optical change using a detection agent containing an organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient and further containing an organic substance and a base. .

(実施例8)
まず、ステアリルメルカプタン(別名:n−オクタデシルチオール、炭素数18)約30mgを、水を含むDMF約0.4mLに混合した。つぎに、塩基のt−ブトキシカリウム約20mgをさらに加え、加熱しながら混合して検出剤を得た。そして、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。つぎに、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、比色によりCを簡便に検出できることが確認された。
(Example 8)
First, about 30 mg of stearyl mercaptan (alias: n-octadecylthiol, carbon number 18) was mixed with about 0.4 mL of DMF containing water. Next, about 20 mg of base potassium t-butoxide was further added and mixed while heating to obtain a detection agent. Then, the detection agent was soaked in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and then dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Next, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air was sprayed on the cellulose for detection, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. From the above, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily detected by colorimetry using a detection agent containing an organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient and further containing an organic substance, water, and a base.

(実施例9)
まず、合成したトリフェニルメタンチオール(別名:トリフェニルメチルメルカプタン、炭素数19)約30mgを、水を含むDMF約0.3mLに混合し溶解した。つぎに、塩基のt−ブトキシカリウム約30mgをさらに加え、加熱しながら混合して検出剤を得た。そして、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。つぎに、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有し、かさ高い第3級炭素を有する有機硫黄化合物であるチオールの誘導体を有効成分として含み、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、比色によりCを簡便に検出できることが確認された。
(Example 9)
First, about 30 mg of the synthesized triphenylmethanethiol (alias: triphenylmethylmercaptan, having 19 carbon atoms) was mixed and dissolved in about 0.3 mL of DMF containing water. Next, about 30 mg of potassium t-butoxide as a base was further added and mixed while heating to obtain a detection agent. Then, the detection agent was soaked in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and then dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Next, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air was sprayed on the cellulose for detection, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. From the above, containing a sulfur anion species, containing a derivative of thiol, which is an organic sulfur compound having a bulky tertiary carbon, as an active ingredient, using an organic substance, water, and a detection agent further containing a base, colorimetrically It was confirmed that C 5 F 8 could be easily detected.

(実施例10)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約100mgを、水を含むHMPA約0.12mLに混合した。つぎに、テトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)0.2mLをさらに加え混合した。そして、塩基のジシクロヘキシルメチルアミン約0.1mLをさらに加え、混合して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。
(Example 10)
First, about 100 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was mixed with about 0.12 mL of HMPA containing water. Next, 0.2 mL of an NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed. Then, about 0.1 mL of base dicyclohexylmethylamine was further added and mixed to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection.

そして、室内空気中に濃度50ppmでCが含まれる検出ガスを、検出用セルロースに流量600mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜500nmで変化した。特に330nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。また、ジエチルジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分とする検出剤では、350nm付近と425nm付近に特徴的な反射スペクトルのピークがあり、これらの少なくとも一方のシグナル変化を計測することによりCが検出できる。 Then, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 50 ppm in room air was sprayed onto the cellulose for detection at a flow rate of 600 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 500 nm. In particular 330Nm~450nm, signal change characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed. Further, the detection agent to the derivative of diethyldithiocarbamate as an active ingredient, there are characteristic peaks of a reflection spectrum in the vicinity of 350nm and around 425 nm, C 5 F 8 is detected by measuring these at least one of the signal change it can.

なお、室内空気中にフッ素系化合物(3M社のフロリナートFC−72とフロリナートFC−84、およびソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70とガルデンHT90)を含むガスを検出用セルロースに吹き付けても、反射率スペクトルのベースラインのずれはあるものの、330nm〜450nmにおける特徴的な反射率のシグナル変化がなかった。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含み、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。 Even if a gas containing a fluorine compound (Fluorinert FC-72 and Fluorinert FC-84 of 3M, and Galden HT70 and Galden HT90 of Solvay Specialty Polymers) was blown into the indoor air, the reflectance spectrum was not changed. Although there was a shift in the baseline, there was no characteristic change in reflectance signal between 330 nm and 450 nm. As described above, C 5 F 8 is easily converted by optical change using a detection agent containing a derivative of dithiocarbamic acid, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient and further containing an organic substance, water, and a base. It was confirmed that it could be detected selectively.

(実施例11)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約150mgを、水を含むHMPA約0.12mLに混合した。つぎに、加熱したテトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)0.2mLをさらに加え混合した。そして、塩基のジシクロヘキシルメチルアミン約0.1mLをさらに加え、混合して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。
(Example 11)
First, about 150 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was mixed with about 0.12 mL of HMPA containing water. Next, 0.2 mL of a heated NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed. Then, about 0.1 mL of base dicyclohexylmethylamine was further added and mixed to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection.

そして、この検出用セルロースを、蛍光灯下、温度20〜24℃、湿度40〜80%の環境で空気中に2日間さらした。その後、室内空気中に濃度50ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量600mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜500nmで変化した。特に330nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。また、ジエチルジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分とする検出剤では、350nm付近と425nm付近に特徴的な反射スペクトルのピークがあり、これらの少なくとも一方のシグナル変化を計測することによりCが検出できる。 Then, the cellulose for detection was exposed to air under an environment of a temperature of 20 to 24 ° C and a humidity of 40 to 80% under a fluorescent lamp for 2 days. Then, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 50 ppm in the indoor air was sprayed onto the detection cellulose at a flow rate of 600 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 500 nm. In particular 330Nm~450nm, signal change characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed. In addition, the detection agent containing a derivative of diethyldithiocarbamic acid as an active ingredient has characteristic reflection spectrum peaks at around 350 nm and around 425 nm, and C 5 F 8 is detected by measuring at least one of these signal changes. it can.

図2は、吹付時間の経過に伴う「反射率の変化」を示している。この「反射率の変化」は、吹付前後の検出用セルロースの430nmにおける反射率の変化の値を、検出用セルロースの550nmにおける反射率(吹付前後で同じ)の値で割った換算値である。図2に示すように、反射率の変化は時間変化に比例し、検出反応が定量的に進行していることが明確になった。また、図2に示すように、吹付開始から1分以内に50ppmの不飽和炭化水素のフッ化物の検出ができる。   FIG. 2 shows “change in reflectance” with the lapse of the spraying time. The “change in reflectance” is a converted value obtained by dividing the change in reflectance at 430 nm of cellulose for detection before and after spraying by the value of the reflectance at 550 nm of cellulose for detection (the same before and after spraying). As shown in FIG. 2, the change in the reflectance was proportional to the change with time, and it became clear that the detection reaction was progressing quantitatively. Further, as shown in FIG. 2, it is possible to detect 50 ppm of unsaturated hydrocarbon fluoride within one minute from the start of spraying.

従来の酸ガス用の検出剤や、アミジン骨格を中心とした少なくとも2つの環を有する窒素化合物等を有効成分とする検出剤は、本実施例のように蛍光灯下で空気中に2日間さらすとシグナルが観測できない場合が多い。本実施例によれば、ジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含む検出剤は、耐久性に優れ、長寿命であると考えられる。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含み、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に検出できることが確認された。 A conventional detecting agent for acid gas or a detecting agent containing a nitrogen compound having at least two rings centering on an amidine skeleton as an active ingredient is exposed to the air under a fluorescent lamp for 2 days as in this embodiment. In many cases, signals cannot be observed. According to this example, it is considered that the detection agent containing a dithiocarbamic acid derivative as an active ingredient has excellent durability and long life. As described above, C 5 F 8 is easily converted by optical change using a detection agent containing a derivative of dithiocarbamic acid, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient and further containing an organic substance, water, and a base. It was confirmed that it could be detected.

(実施例12)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約150mgを、水を含むHMPA約0.12mLに混合した。つぎに、加熱したテトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)0.2mLをさらに加え混合した。そして、塩基のジシクロヘキシルメチルアミン約0.1mLをさらに加え、混合して検出剤を得た。つぎに、ポリアミン化合物を有するポリマー(Araldite硬化剤、ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社製、50520)約380mgをNMP約1.5mLに混合・溶解した。
(Example 12)
First, about 150 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was mixed with about 0.12 mL of HMPA containing water. Next, 0.2 mL of a heated NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed. Then, about 0.1 mL of base dicyclohexylmethylamine was further added and mixed to obtain a detection agent. Next, about 380 mg of a polymer having a polyamine compound (Araldite curing agent, manufactured by Huntsman Advanced Materials, Inc., 50520) was mixed and dissolved in about 1.5 mL of NMP.

そして、得られた溶液約0.2mLと、検出剤約0.1mLを混合して検出部材を得た。ここで、ポリアミン化合物を有するポリマーのアミン基は、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムの一部と水素結合している。また、ポリアミン化合物を有するポリマーのアミン基は、ナトリウムカチオンを介したクーロン力でN,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムと結合している。つぎに、検出部材をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。この検出用セルロースを、蛍光灯下、温度20〜24℃、湿度40〜80%の環境で空気中に5日間さらした。その後、室内空気中に濃度0.4ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量600mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜500nmで変化した。 Then, about 0.2 mL of the obtained solution and about 0.1 mL of the detection agent were mixed to obtain a detection member. Here, the amine group of the polymer having the polyamine compound is hydrogen-bonded to a part of sodium N, N-diethyldithiocarbamate. Further, the amine group of the polymer having the polyamine compound is bonded to sodium N, N-diethyldithiocarbamate by Coulomb force via sodium cation. Next, the detection member was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. The cellulose for detection was exposed to air under a fluorescent lamp at a temperature of 20 to 24 ° C. and a humidity of 40 to 80% for 5 days. Then, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 0.4 ppm in room air was sprayed on the cellulose for detection at a flow rate of 600 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 500 nm.

特に330nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。なお、室内空気中にフッ素系化合物(3M社のフロリナートFC−72とフロリナートFC−84、およびソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70とガルデンHT90)を含むガスを検出用セルロースに吹き付けても、反射率スペクトルのベースラインが安定した状態で、330nm〜450nmにおける特徴的な反射率のシグナル変化がなかった。 In particular 330Nm~450nm, signal change characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed. Even if a gas containing a fluorine compound (Fluorinert FC-72 and Fluorinert FC-84 of 3M, and Galden HT70 and Galden HT90 of Solvay Specialty Polymers) was blown into the indoor air, the reflectance spectrum was not changed. In a state where the baseline of was stable, there was no characteristic change in reflectance signal between 330 nm and 450 nm.

したがって、本実施例の検出剤は、化学構造が類似する検出対象ではないフッ化物と検出対象のフッ化物を選別して、検出対象のフッ化物を選択的に検出できることがわかった。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含み、有機溶剤、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を備えるポリマーやオリゴマーを用いて、光学的変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。 Therefore, it was found that the detection agent of the present example can selectively detect the fluoride to be detected, by selecting the fluoride to be detected and the fluoride to be detected having similar chemical structures. From the above, optical change using a polymer or oligomer comprising a detection agent containing a derivative of dithiocarbamic acid, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient and further containing an organic solvent, an organic substance, water, and a base. As a result, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily and selectively detected.

(実施例13)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約800mgを、水を含むHMPA約1mLに溶解して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、検出部であるフッ素樹脂製のセル内を約40℃にし、この検出用セルロースをセットした。その後、湿度約73%の室内空気中に濃度40ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量約1200mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が300nm〜500nmで変化した。特に300nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測され、これらのシグナル変化を計測することによりCが検出できる。
(Example 13)
First, about 800 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was dissolved in about 1 mL of HMPA containing water to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, the inside of the fluororesin cell, which is the detecting section, was heated to about 40 ° C., and the cellulose for detection was set. Thereafter, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 40 ppm was blown into room air having a humidity of about 73% at a flow rate of about 1200 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 300 nm to 500 nm. Particularly in 300 nm to 450 nm, the signal changes in the characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed, detectable C 5 F 8 is by measuring these signals change.

(実施例14)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約800mgを、水を含むHMPA約1mLに溶解した。つぎに、加熱したテトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)0.2mLをさらに加え混合して検出剤を得た。この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、検出用セルロースを得た。そして、検出部であるフッ素樹脂製のセル内を約40℃にし、この検出用セルロースをセットした。その後、湿度約73%の室内空気中に濃度2ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量約1800mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が300nm〜500nmで変化した。特に300nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測され、これらのシグナル変化を計測することによりCが検出できる。
(Example 14)
First, about 800 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was dissolved in about 1 mL of HMPA containing water. Next, 0.2 mL of a heated NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed to obtain a detection agent. After infiltrating this detection agent into cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, cellulose for detection was obtained. Then, the inside of the fluororesin cell, which is the detecting section, was heated to about 40 ° C., and the cellulose for detection was set. Thereafter, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 2 ppm was blown into room air having a humidity of about 73% at a flow rate of about 1800 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 300 nm to 500 nm. Particularly in 300 nm to 450 nm, the signal changes in the characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed, detectable C 5 F 8 is by measuring these signals change.

(実施例15)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約800mgを、水を含むHMPA約1mLに溶解し、そこへ塩化カルシウム260mgを加え加熱混合した。つぎに、テトラオクチルアンモニウムブロミド40mgと4−ブロモフェニルメチルトリフェニルホスホニウムブロミド60mgを加え、さらに保湿剤であるグリセリンを約10mg加え混合し、粘度が高い半透明のスラリー状の検出剤を得た。この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませ、余分な検出剤を紙製ウエスでふき取り検出用セルロースを得た。そして、検出部であるフッ素樹脂製のセル内を約30℃にし、この検出用セルロースをセットした。その後、湿度約65〜69%の室内空気中に濃度2ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量約7L/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が300nm〜500nmで変化した。特に420nm〜430nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。
(Example 15)
First, about 800 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was dissolved in about 1 mL of HMPA containing water, and 260 mg of calcium chloride was added thereto and mixed by heating. Next, 40 mg of tetraoctylammonium bromide and 60 mg of 4-bromophenylmethyltriphenylphosphonium bromide were added, and about 10 mg of glycerin as a humectant was added and mixed to obtain a translucent slurry-like detection agent having high viscosity. This detection agent was soaked in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and excess detection agent was wiped off with a paper waste to obtain cellulose for detection. Then, the inside of the fluororesin cell serving as the detection unit was set at about 30 ° C., and the cellulose for detection was set. Thereafter, a humidity of about 65-69% of the detected gas concentration 2ppm in the indoor air include C 5 F 8, was sprayed on the detection cellulose at a flow rate of about 7L / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 300 nm to 500 nm. In particular 420Nm~430nm, signal change characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed.

なお、室内空気中にフッ素系化合物(3M社のフロリナートFC−72とフロリナートFC−84、およびソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70とガルデンHT90、3M社のノベック7100)が飽和状態で含まれるガスを検出用セルロースに吹き付けても、反射率スペクトルのベースラインのずれはあるものの、300nm〜500nmにおける特徴的な反射率のシグナル変化はなかった。以上、ジチオカルバミン酸の誘導体以外の有機物(HMPAグリセリン)と、アンモニウム塩またはホスホニウム塩を含む検出剤を用いることで、フロリナート等の妨害や干渉を受けずに反射率のシグナル変化が計測でき、Cを簡便に安定して検出できる。 It should be noted that a gas containing saturated fluorine-containing compounds (Fluorinert FC-72 and Florinert FC-84 from 3M, Galden HT70 and Galden HT90 from Solvay Specialty Polymers, Novec 7100 from 3M) in indoor air is detected. Even when sprayed on cellulose for use, there was a shift in the baseline of the reflectance spectrum, but there was no characteristic change in reflectance signal between 300 nm and 500 nm. As described above, by using an organic substance (HMPA glycerin) other than the dithiocarbamic acid derivative and a detecting agent containing an ammonium salt or a phosphonium salt, a change in the signal of the reflectance can be measured without interference or interference such as florinate, and C 5 the F 8 can be easily and stably detected.

(実施例16)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約150mgを、水を含むHMPA約0.12mLに混合した。つぎに、加熱したテトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)0.2mLをさらに加え混合した。そして、塩化銅(II)約30mgをさらに加え混合して、褐色の溶液である検出剤を得た。溶液が褐色となったのは、ジチオカルバミン酸ナトリウムの一部が銅イオンと結合したためである。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中に濃度1ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量600mL/分で吹き付けた。
(Example 16)
First, about 150 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was mixed with about 0.12 mL of HMPA containing water. Next, 0.2 mL of a heated NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed. Then, about 30 mg of copper (II) chloride was further added and mixed to obtain a detection agent which was a brown solution. The solution turned brown because a part of sodium dithiocarbamate was bonded to copper ions. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 1 ppm in the room air was sprayed onto the detection cellulose at a flow rate of 600 mL / min.

その結果、比較的安定したシグナルで、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜500nmで変化した。特に330nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含み、有機溶剤、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。 As a result, the reflectance of the cellulose for detection in the ultraviolet and visible regions before and after spraying changed from 250 nm to 500 nm with a relatively stable signal. In particular 330Nm~450nm, signal change characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed. As described above, C 5 F 8 is obtained by optical change using a detection agent containing a derivative of dithiocarbamic acid, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient, and further containing an organic solvent, an organic substance, water, and a base. Was easily and selectively detected.

(実施例17)
まず、ポリ(メタクリル酸メチル)(PMMA、Mn:4760、Mw:約41万)約800mgをテトラヒドロフラン(THF、脱水、安定剤(2,4,6−トリアルキルフェノール)0.03%含有)約15mLに加え、3時間撹拌して溶解させた。つぎに、エチレンジアミン約1.2gと、触媒であるp−トルエンスルホン酸約3mgをさらに加え、室温で17時間反応させて反応液を得た。この反応により、PMMAの側鎖にアミノエチルアミド基が導入される。そして、得られた反応液に水を加えてポリマーを沈殿させ、上澄みをデカンテーションによって除去した。
(Example 17)
First, about 800 mg of poly (methyl methacrylate) (PMMA, Mn: 4760, Mw: about 410,000) is mixed with about 15 mL of tetrahydrofuran (THF, dehydrated, containing 0.03% of a stabilizer (2,4,6-trialkylphenol)). And stirred for 3 hours to dissolve. Next, about 1.2 g of ethylenediamine and about 3 mg of p-toluenesulfonic acid as a catalyst were further added, and reacted at room temperature for 17 hours to obtain a reaction solution. This reaction introduces an aminoethylamide group into the side chain of PMMA. Then, water was added to the obtained reaction solution to precipitate a polymer, and the supernatant was removed by decantation.

つぎに、このポリマーが沈殿した水を含む液体に、THFを加えてポリマーを再度溶解した。そして、ポリマーユニット数の0.1当量に相当する塩化水素を含む36%塩酸80μL、水80μL、およびTHF80μLの混合溶液をさらに加えた。そして、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2水和物約200mgを溶かしたTHF溶液約2mLをさらに加え、50℃で10分間加熱した。つぎに、この溶液に含まれるTHFを蒸発させてポリマーを得た。そして、HMPA約4mLとTHF約4mLの混合溶媒にこのポリマーを溶かして検出剤を得た。この検出剤は、N,N−ジエチルジチオカルバモイル基を側鎖に有する有機硫黄化合物を有効成分として含むポリマーである。   Next, THF was added to the liquid containing water in which the polymer was precipitated, to dissolve the polymer again. Then, a mixed solution of 80 μL of 36% hydrochloric acid containing hydrogen chloride corresponding to 0.1 equivalent of the number of polymer units, 80 μL of water, and 80 μL of THF was further added. Then, about 2 mL of a THF solution in which about 200 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate dihydrate was dissolved was further added, and the mixture was heated at 50 ° C. for 10 minutes. Next, THF contained in this solution was evaporated to obtain a polymer. The polymer was dissolved in a mixed solvent of about 4 mL of HMPA and about 4 mL of THF to obtain a detection agent. This detection agent is a polymer containing, as an active ingredient, an organic sulfur compound having an N, N-diethyldithiocarbamoyl group in a side chain.

つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、有機物と水をさらに含む検出剤を用いて、比色によりCを簡便に検出できることが確認された。なお、このポリマーは、その組成から、ジチオカルバミン酸の誘導体1分子に対して、約10ユニット分のポリマー骨格を有する。これは、ジチオカルバミン酸の誘導体1分子に対して、原子量換算で炭素数約60の炭化水素の置換基を有することに相当する。このように、炭素数約60に相当する大きな炭化水素の置換基が存在しても、検出対象のフッ化物が検出できることがわかった。 Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air was sprayed on the cellulose for detection, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. From the above, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily detected by colorimetry using a detection agent containing an organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient and further containing an organic substance and water. This polymer has a polymer skeleton of about 10 units per one molecule of the derivative of dithiocarbamic acid due to its composition. This means that one molecule of the derivative of dithiocarbamic acid has a hydrocarbon substituent having about 60 carbon atoms in terms of atomic weight. As described above, it was found that the fluoride to be detected can be detected even when a large hydrocarbon substituent having about 60 carbon atoms exists.

(実施例18)
まず、PMMA(Mn:4760、Mw:約41万)約800mgをTHF(脱水、安定剤含有)約15mLに加え、3時間撹拌して溶解させた。つぎに、エチレンジアミン約1.2gと、触媒であるp−トルエンスルホン酸約3mgをさらに加え、室温で17時間反応させて反応液を得た。この反応により、PMMAの側鎖にアミノエチルアミド基が導入される。そして、得られた反応液に水を加えてポリマーを沈殿させ、上澄みをデカンテーションによって除去した。
(Example 18)
First, about 800 mg of PMMA (Mn: 4760, Mw: about 410,000) was added to about 15 mL of THF (dehydrated, containing a stabilizer), and dissolved by stirring for 3 hours. Next, about 1.2 g of ethylenediamine and about 3 mg of p-toluenesulfonic acid as a catalyst were further added, and reacted at room temperature for 17 hours to obtain a reaction solution. This reaction introduces an aminoethylamide group into the side chain of PMMA. Then, water was added to the obtained reaction solution to precipitate a polymer, and the supernatant was removed by decantation.

つぎに、このポリマーが沈殿した水を含む液体に、THFを加えてポリマーを再度溶解した。そして、ポリマーユニット数の0.1当量に相当する塩化水素を含む36%塩酸80μL、水80μL、およびTHF80μLの混合溶液をさらに加えた。そして、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム2水和物約200mgを溶かしたTHF溶液約2mLをさらに加え、50℃で10分間加熱した。つぎに、この溶液に含まれるTHFを蒸発させてポリマーを得た。そして、HMPA約4mLとTHF約4mLの混合溶媒にこのポリマーを溶かした。そして、加熱したテトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)0.2mLをさらに加え混合して検出剤を得た。この検出剤は、N,N−ジエチルジチオカルバモイル基を側鎖に有する有機硫黄化合物を有効成分として含むポリマーである。   Next, THF was added to the liquid containing water in which the polymer was precipitated, to dissolve the polymer again. Then, a mixed solution of 80 μL of 36% hydrochloric acid containing hydrogen chloride corresponding to 0.1 equivalent of the number of polymer units, 80 μL of water, and 80 μL of THF was further added. Then, about 2 mL of a THF solution in which about 200 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate dihydrate was dissolved was further added, and the mixture was heated at 50 ° C. for 10 minutes. Next, THF contained in this solution was evaporated to obtain a polymer. Then, this polymer was dissolved in a mixed solvent of about 4 mL of HMPA and about 4 mL of THF. Then, 0.2 mL of a heated NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed to obtain a detection agent. This detection agent is a polymer containing, as an active ingredient, an organic sulfur compound having an N, N-diethyldithiocarbamoyl group in a side chain.

つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中に濃度1ppmでCが含まれる検出ガスを、この検出用セルロースに流量600mL/分で吹き付けた。その結果、吹付前後の検出用セルロースの紫外可視領域の反射率が250nm〜500nmで変化した。特に330nm〜450nmにおいて、Cを検出する特徴的な反射率のシグナル変化が観測された。以上より、炭素数約60に相当する大きな炭化水素の置換基を有するとともに、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、有機物と水をさらに含む検出剤を用いて、光学的変化によりCを簡便に検出できることが確認された。 Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, a detection gas containing C 5 F 8 at a concentration of 1 ppm in the room air was sprayed onto the detection cellulose at a flow rate of 600 mL / min. As a result, the reflectance in the ultraviolet and visible regions of the cellulose for detection before and after spraying changed from 250 nm to 500 nm. In particular 330Nm~450nm, signal change characteristic reflectivity to detect the C 5 F 8 was observed. As described above, while having a large hydrocarbon substituent corresponding to about 60 carbon atoms, containing an organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, and using a detection agent further containing an organic substance and water, the optical change As a result, it was confirmed that C 5 F 8 could be easily detected.

(実施例19)
まず、N,N−ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム2水和物約80mgを、水を含むHMPA約0.1mLに混合して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含み、有機物と水をさらに含む検出剤を用いて、比色によりCを簡便に検出できることが確認された。
(Example 19)
First, about 80 mg of sodium N, N-dimethyldithiocarbamate dihydrate was mixed with about 0.1 mL of HMPA containing water to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air was sprayed on the cellulose for detection, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. From the above, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily detected by colorimetry using a detection agent containing a derivative of dithiocarbamic acid, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient and further containing an organic substance and water. Was done.

(実施例20)
まず、チオ安息香酸約0.1gを、水を含むDMF約0.3mLに混合して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるチオ安息香酸を有効成分として含み、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、比色によりCを簡便に検出できることが確認された。
(Example 20)
First, about 0.1 g of thiobenzoic acid was mixed with about 0.3 mL of DMF containing water to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air was sprayed on the cellulose for detection, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. From the above, it is possible to easily detect C 5 F 8 by colorimetry using a detection agent containing thiobenzoic acid, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient, and further containing an organic substance, water, and a base. Was confirmed.

(実施例21)
まず、チオ尿素約0.3gを、水を含むDMF約0.5mLに混合して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。そして、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるチオ尿素を有効成分として含み、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、比色によりCを簡便に検出できることが確認された。
(Example 21)
First, about 0.3 g of thiourea was mixed with about 0.5 mL of DMF containing water to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Then, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air was sprayed on the cellulose for detection, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. As described above, C 5 F 8 can be easily detected by colorimetry using a detection agent containing thiourea, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient and further containing an organic substance, water, and a base. confirmed.

(実施例22)
まず、ジフェニルジスルフィド(二硫化ジフェニル)約190mgを、水を含むHMPA約0.12mLに混合した。つぎに、還元剤の水素化ホウ素ナトリウム約100mgとt−ブトキシカリウム約20mgをさらに加え混合して検出剤を得た。そして、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。つぎに、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、有機物、水、塩基、および還元剤をさらに含む検出剤を用いて、比色によりCを簡便に検出できることが確認された。
(Example 22)
First, about 190 mg of diphenyl disulfide (diphenyl disulfide) was mixed with about 0.12 mL of HMPA containing water. Next, about 100 mg of sodium borohydride as a reducing agent and about 20 mg of potassium t-butoxide were further added and mixed to obtain a detection agent. Then, the detection agent was soaked in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and then dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection. Next, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air was sprayed on the cellulose for detection, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. From the above, it was confirmed that C 5 F 8 can be easily detected by colorimetry using a detection agent containing an organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient and further containing an organic substance, water, a base, and a reducing agent. Was done.

(実施例23)
まず、硫化ナトリウム9水和物約190mgを水0.2mLに溶解した。つぎに、NMP約0.5mLをさらに加え混合した。そして、還元剤の水素化ホウ素ナトリウム約100mgをさらに混合した。つぎに、約60℃に加熱しながら、テトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)1mLをさらに加え混合した。そして、約60℃に加熱しながら、塩基のジシクロヘキシルメチルアミン0.2mLとt−ブトキシカリウム約30mgをさらにゆっくり加え混合して検出剤を得た。つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。
(Example 23)
First, about 190 mg of sodium sulfide nonahydrate was dissolved in 0.2 mL of water. Next, about 0.5 mL of NMP was further added and mixed. Then, about 100 mg of sodium borohydride as a reducing agent was further mixed. Next, 1 mL of an NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed while heating to about 60 ° C. Then, while heating to about 60 ° C., 0.2 mL of base dicyclohexylmethylamine and about 30 mg of potassium t-butoxy were further slowly added and mixed to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection.

そして、室内空気中に1,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロシクロペンタン(c−C)が飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する無機硫黄化合物である硫化水素ナトリウムを有効成分として含み、有機物、水、塩基、および還元剤をさらに含む検出剤を用いて、比色によりc−Cを簡便に検出できることが確認された。なお、c−Cは第二態様のフッ化物である。 Then, a detection gas in indoor air 1,2,3,3,4,4,5,5- octafluoro cyclopentane (c-C 5 F 8 H 2) is contained in a saturated state in the detection cellulose Upon spraying, the color of the cellulose for detection changed from yellow to brown. From the above, sulfur containing anionic species sodium hydrogen sulfide is an inorganic sulfur compound containing as an active ingredient, organic, water, using a base, and a reducing agent further comprises a detectable agent, c-C 5 F 8 by colorimetry it was confirmed that the H 2 can be easily detected. Incidentally, c-C 5 F 8 H 2 is a fluoride of the second embodiment.

(実施例24)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約100mgを、水を含むHMPA約0.12mLに混合した。つぎに、加熱したテトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)0.2mLをさらに加え混合した。そして、塩基のジシクロヘキシルメチルアミン50μLおよびt−ブトキシカリウム約30mgをさらに加え混合して検出剤を得た。つぎに、つぎに、この検出剤をメッシュ径約3μmのセルロースに浸みこませた後、ドライヤーで約1分間乾燥して検出用セルロースを得た。
(Example 24)
First, about 100 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was mixed with about 0.12 mL of HMPA containing water. Next, 0.2 mL of a heated NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed. Then, 50 μL of base dicyclohexylmethylamine and about 30 mg of potassium t-butoxy were further added and mixed to obtain a detection agent. Next, this detection agent was immersed in cellulose having a mesh diameter of about 3 μm, and then dried with a dryer for about 1 minute to obtain cellulose for detection.

そして、室内空気中にc−Cが飽和状態で含まれる検出ガスをこの検出用セルロースに吹き付けると、検出用セルロースの色が黄色から茶色に変化した。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含み、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、比色によりc−Cを簡便に検出できることが確認された。 When the blow detection gas c-C 5 F 8 H 2 in room air is contained in a saturated state in the detection cellulose, color detection cellulose is changed to yellow to brown. From the above, comprises as active ingredient a derivative of the sulfur anion species dithiocarbamate is an organic sulfur compound containing, organic matter, water, and a base further with a detection agent comprising a, c-C 5 F 8 by colorimetric H 2 Was easily detected.

(実施例25)
まず、N,N−ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム3水和物約150mgを、水を含むHMPA約0.12mLに混合した。つぎに、加熱したテトラオクチルアンモニウムブロミドのNMP溶液(濃度約98mM)0.2mLをさらに加え混合した。そして、塩基のジシクロヘキシルメチルアミン約0.1mLをさらに加え混合して検出剤を得た。
(Example 25)
First, about 150 mg of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was mixed with about 0.12 mL of HMPA containing water. Next, 0.2 mL of a heated NMP solution of tetraoctyl ammonium bromide (concentration: about 98 mM) was further added and mixed. Then, about 0.1 mL of base dicyclohexylmethylamine was further added and mixed to obtain a detection agent.

つぎに、両面に金を蒸着したQCMの水晶振動子(QA−A9M(共振周波数9MHz))の表面に検出剤5μLを滴下し、エアブローによって検出剤を金表面全体に行き渡らせた。その後、この水晶振動子を約60℃の熱風で5分間乾燥させた。そして、この水晶振動子を検出装置にセットし、室内空気中にフッ素系化合物が飽和状態で含まれる5種類のガスをこの水晶振動子に順次吹き付けた。   Next, 5 μL of a detection agent was dropped on the surface of a QCM crystal resonator (QA-A9M (resonance frequency 9 MHz)) in which gold was deposited on both sides, and the detection agent was spread over the entire gold surface by air blowing. Thereafter, the quartz oscillator was dried with hot air of about 60 ° C. for 5 minutes. Then, the quartz oscillator was set in a detection device, and five kinds of gases containing a fluorine-based compound in a saturated state in room air were sequentially blown to the quartz oscillator.

ここで、5種類のフッ素系化合物は、パーフルオロアルカン(3M社のフロリナートFC−72およびフロリナートFC−84)、ハイドロフルオロエーテル(3M社のノベック7100)、ならびにパーフルオロエーテル(ソルベイスペシャルティポリマーズ社のガルデンHT70およびガルデンHT90)である。その結果、5種類のガスの全てで、共振周波数の有意な変化が観測されなかった。   Here, the five kinds of fluorine compounds are perfluoroalkanes (Fluorinert FC-72 and Florinert FC-84 from 3M), hydrofluoroethers (Novec 7100 from 3M), and perfluoroethers (from Solvay Specialty Polymers). Galden HT70 and Galden HT90). As a result, no significant change in the resonance frequency was observed in all of the five types of gases.

つぎに、室内空気中にCが飽和状態で含まれる検出ガスをこの水晶振動子に吹き付けると、QCMの共振周波数9MHzにおいて、QCMに設けた検出剤の質量変化に伴う5000Hz前後の有意な減少が計測された。以上より、硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物であるジチオカルバミン酸の誘導体を有効成分として含み、有機物、水、および塩基をさらに含む検出剤を用いて、質量変化によりCを簡便に選択的に検出できることが確認された。 Next, when a detection gas containing C 5 F 8 in a saturated state in room air is blown onto this quartz resonator, a significant change of about 5000 Hz occurs at a resonance frequency of 9 MHz of the QCM due to a change in the mass of the detection agent provided in the QCM. Significant decrease was measured. As described above, C 5 F 8 is easily selected by mass change using a detection agent containing a derivative of dithiocarbamic acid, which is an organic sulfur compound containing a sulfur anion species, as an active ingredient, and further containing an organic substance, water, and a base. It was confirmed that it could be detected.

本発明の検出剤、検出方法、検出キット、および検出装置によれば、5ppm程度の検出対象のフッ化物を、室温付近で、簡便に、迅速に、経済的に検出できる。また、本発明の検出剤、検出方法、検出キット、および検出装置によれば、フッ素系液体から発生する妨害ガスの干渉を受けずに、検出対象のフッ化物を検出することができる。また、本発明の検出剤によれば、湿気や酸性ガスに対する耐久性が向上する。このため、検出剤の長寿命化が図れ、ひいては検出装置のランニングコストが軽減できる。また、本発明の検出方法によれば、比色法等の光学的な変化や質量変化により、簡便に検出対象のフッ化物が検出できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the detection agent of this invention, a detection method, a detection kit, and a detection apparatus, about 5 ppm of fluoride to be detected can be simply, rapidly, and economically detected near room temperature. Further, according to the detection agent, the detection method, the detection kit, and the detection device of the present invention, it is possible to detect a fluoride to be detected without receiving interference of an interfering gas generated from a fluorine-based liquid. Further, according to the detection agent of the present invention, durability against moisture and acidic gas is improved. Therefore, the life of the detection agent can be extended, and the running cost of the detection device can be reduced. Further, according to the detection method of the present invention, a fluoride to be detected can be easily detected by an optical change such as a colorimetric method or a change in mass.

10 検出キット
12 検出部材
14 判定部材
30,50 検出装置
32,52 検出部
34,54 導入部
36 光源
38,56 測定部
Reference Signs List 10 detection kit 12 detection member 14 determination member 30, 50 detection device 32, 52 detection unit 34, 54 introduction unit 36 light source 38, 56 measurement unit

Claims (24)

硫黄アニオン種を含有する無機硫黄化合物を有効成分として含み、フッ化物を検出する検出剤であって、
前記フッ化物が、(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方である検出剤。
An inorganic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, a detecting agent for detecting fluoride,
The fluoride comprises (1) a fluoride of an unsaturated hydrocarbon, and (2) a first carbon bonded to hydrogen and a second carbon bonded to an anionic leaving group and the first carbon. And a fluoride of a hydrocarbon comprising carbon.
前記無機硫黄化合物が、硫化ナトリウム、硫化水素ナトリウム、およびナトリウム以外のカチオンを有する硫化物の少なくとも一種である請求項1記載の検出剤。   The detection agent according to claim 1, wherein the inorganic sulfur compound is at least one of sodium sulfide, sodium hydrogen sulfide, and a sulfide having a cation other than sodium. 水と、塩基および還元剤の少なくとも一方をさらに含む請求項1または2記載の検出剤。   3. The detecting agent according to claim 1, further comprising water, at least one of a base and a reducing agent. 硫黄アニオン種を含有する有機硫黄化合物を有効成分として含み、フッ化物を検出する検出剤であって、
前記フッ化物が、(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方である検出剤。
An organic sulfur compound containing a sulfur anion species as an active ingredient, a detecting agent for detecting fluoride,
The fluoride comprises (1) a fluoride of an unsaturated hydrocarbon, and (2) a first carbon bonded to hydrogen and a second carbon bonded to an anionic leaving group and the first carbon. And a fluoride of a hydrocarbon comprising carbon.
前記有機硫黄化合物が、チオール、ジスルフィド、チオエステル、ジチオエステル、チオカルボン酸、ジチオカルボン酸、ジチオカルバミン酸、およびチオ尿素、ならびにこれらの誘導体の少なくとも一種である請求項4記載の検出剤。   The detection agent according to claim 4, wherein the organic sulfur compound is at least one of thiol, disulfide, thioester, dithioester, thiocarboxylic acid, dithiocarboxylic acid, dithiocarbamic acid, and thiourea, and derivatives thereof. 前記有機硫黄化合物が、ヘテロ原子を含んでもよい炭化水素の置換基を有する請求項4または5記載の検出剤。   The detection agent according to claim 4 or 5, wherein the organic sulfur compound has a substituent of a hydrocarbon that may contain a hetero atom. 前記炭化水素の炭素数が1以上60以下である請求項6記載の検出剤。   The detection agent according to claim 6, wherein the hydrocarbon has 1 to 60 carbon atoms. 前記有機硫黄化合物がジチオカルバミン酸の誘導体である請求項5記載の検出剤。   The detection agent according to claim 5, wherein the organic sulfur compound is a derivative of dithiocarbamic acid. 前記ジチオカルバミン酸の誘導体が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩、アンモニウム塩、またはホスホニウム塩である請求項8項記載の検出剤。   The detection agent according to claim 8, wherein the derivative of dithiocarbamic acid is an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, a transition metal salt, an ammonium salt, or a phosphonium salt. 水と、塩基、還元剤、および遷移金属イオンの少なくとも一種をさらに含む請求項4から9のいずれか1項記載の検出剤。   The detection agent according to any one of claims 4 to 9, further comprising at least one of water, a base, a reducing agent, and a transition metal ion. 前記フッ化物が、C、C、およびCの少なくとも一種である請求項1から10のいずれか1項記載の検出剤。 The fluoride, C 5 F 8, C 4 F 6, and detection agent according to any one of claims 1 to 10 C 5 is at least one F 8 H 2. 請求項1記載の検出剤と、(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方とを反応させる反応工程と、
前記検出剤の反応前後の物性値変化を測定する測定工程と、
を有するフッ化物の検出方法。
1 SL and placing the detection agent according to claim (1) Fluoride unsaturated hydrocarbon, and (2) coupled with the first carbon bound to a hydrogen, an anionic leaving group and the first carbon A reaction step of reacting at least one of a hydrocarbon fluoride having a second carbon and
A measuring step of measuring a change in a physical property value before and after the reaction of the detection agent,
Off Tsu method of detecting the product that have a.
前記物性値変化が光学的変化である請求項12に記載の検出方法。   13. The detection method according to claim 12, wherein the physical property value change is an optical change. 前記光学的変化が、吸光度、反射率、赤外振動、発光、燐光、屈折率、液晶状態、およびX線による光電子運動エネルギーの変化の少なくとも一種である請求項13記載の検出方法。   14. The detection method according to claim 13, wherein the optical change is at least one of a change in absorbance, reflectance, infrared vibration, light emission, phosphorescence, refractive index, liquid crystal state, and photoelectron kinetic energy due to X-rays. 前記光学的変化が、紫外可視光領域の吸光度または反射率の変化であり、
濃度0.4ppm〜50ppmのCを検出する請求項13に記載の検出方法。
The optical change is a change in absorbance or reflectance in the ultraviolet and visible light regions,
The method according to claim 13 for detecting the C 5 F 8 concentration 0.4Ppm~50ppm.
比色法により前記光学的変化を測定する請求項13に検出方法。   14. The detection method according to claim 13, wherein the optical change is measured by a colorimetric method. 前記物性値変化が質量変化である請求項12に記載の検出方法。   The detection method according to claim 12, wherein the change in the property value is a change in mass. 前期検出剤が設けられた振動体表面の振動数変化、または前期検出剤が設けられた水晶天秤用の水晶振動子表面の周波数変化により前記質量変化を測定する請求項17記載の検出方法。   18. The detection method according to claim 17, wherein the mass change is measured by a change in the frequency of the surface of the vibrating body provided with the detection agent or a change in the frequency of a surface of the crystal unit for the quartz balance provided with the detection agent. 請求項1記載の検出剤を含む検出部材と、
前記検出剤と、(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方を反応させたときの反応後の前記検出剤の色を、比色により判定するための判定部材と、
を有するフッ化物の検出キット。
A detecting member, including the claims 1 Symbol placement detection agent,
The detection agent , (1) a fluoride of an unsaturated hydrocarbon, and (2) a first carbon bonded to hydrogen, and a second carbon bonded to the anionic leaving group and the first carbon. A determination member for determining the color of the detection agent after the reaction when at least one of a fluoride of a hydrocarbon having carbon and the reaction is performed, by colorimetry,
A full Tsu product detection kit that Yusuke.
請求項1記載の検出剤を含む検出部材を備える検出部と、
(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方を含むガスを前記検出部に導く導入部と、
前記検出部材に光を照射する光源と、
前記検出部材の光の反射率を測定する測定部と、
を有するフッ化物の検出装置。
A detection unit comprising a detection member including the claims 1 Symbol placement detection agent,
A carbon comprising (1) a fluoride of an unsaturated hydrocarbon, and (2) a first carbon bonded to hydrogen, and a second carbon bonded to the anionic leaving group and the first carbon. An introduction unit that guides a gas containing at least one of hydrogen fluoride and the gas to the detection unit;
A light source for irradiating the detection member with light,
A measuring unit for measuring the reflectance of light of the detection member,
Detection device off Tsu monster that have a.
前記検出部材が、前記検出剤が含浸されている多孔質材を有する請求項20記載の検出装置。   The detection device according to claim 20, wherein the detection member includes a porous material impregnated with the detection agent. 前記多孔質材が、メッシュ状のセルロース、多孔質ポリマー、または多孔質アルミナである請求項21記載の検出装置。   22. The detection device according to claim 21, wherein the porous material is mesh-like cellulose, porous polymer, or porous alumina. 前記検出部材が、前記検出剤が含有されるポリマーを有する請求項20記載の検出装置。   21. The detection device according to claim 20, wherein the detection member has a polymer containing the detection agent. 請求項1記載の検出剤が表面に設けられた水晶振動子を備える検出部と、
(1)不飽和炭化水素のフッ化物、ならびに(2)水素と結合している第一の炭素と、アニオン性脱離基および第一の炭素と結合している第二の炭素とを備える炭化水素のフッ化物、の少なくとも一方を含むガスを前記検出部に導く導入部と、
前記水晶振動子の共振周波数を測定する測定部と、
を有するフッ化物の検出装置。
A detecting section 1 Symbol placement detection agent according to claim comprises a crystal oscillator provided on the surface,
A carbon comprising (1) a fluoride of an unsaturated hydrocarbon, and (2) a first carbon bonded to hydrogen, and a second carbon bonded to the anionic leaving group and the first carbon. An introduction unit that guides a gas containing at least one of hydrogen fluoride and the gas to the detection unit;
A measuring unit for measuring a resonance frequency of the crystal unit,
Detection device off Tsu monster that have a.
JP2015138900A 2015-07-10 2015-07-10 Fluoride detection agent, fluoride detection method, fluoride detection kit, and fluoride detection device Active JP6643611B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015138900A JP6643611B2 (en) 2015-07-10 2015-07-10 Fluoride detection agent, fluoride detection method, fluoride detection kit, and fluoride detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015138900A JP6643611B2 (en) 2015-07-10 2015-07-10 Fluoride detection agent, fluoride detection method, fluoride detection kit, and fluoride detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017020904A JP2017020904A (en) 2017-01-26
JP6643611B2 true JP6643611B2 (en) 2020-02-12

Family

ID=57890139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015138900A Active JP6643611B2 (en) 2015-07-10 2015-07-10 Fluoride detection agent, fluoride detection method, fluoride detection kit, and fluoride detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6643611B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7426074B2 (en) * 2020-03-04 2024-02-01 国立大学法人山形大学 Polymer with bismuth-dithiocarboxylate complex structure and agent for detecting fluoride ions

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017020904A (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumar et al. Reversible colorimetric sensor for moisture detection in organic solvents and application in inkless writing
JP5867730B2 (en) Halide detection agent, method for detecting the same and detection sensor
Van Dam et al. Selective sulfur dioxide removal using organic solvents
Shukla et al. Do anions influence the polarity of protic ionic liquids?
Catalán Toward a generalized treatment of the solvent effect based on four empirical scales: dipolarity (SdP, a new scale), polarizability (SP), acidity (SA), and basicity (SB) of the medium
Song et al. To form AIE product with the target analyte: A new strategy for excellent fluorescent probes, and convenient detection of hydrazine in seconds with test strips
Zhou et al. Sulfide sensor based on room-temperature phosphorescence of PbO/SiO2 nanocomposite
Ma et al. AIE-active bis-cyanostilbene-based organogels for quantitative fluorescence sensing of CO 2 based on molecular recognition principles
CN109096311B (en) Fluorescent probe for detecting water, preparation method and application thereof
Zhao et al. SO2 absorption by carboxylate anion-based task-specific ionic liquids: effect of solvents and mechanism
Karmakar et al. Intramolecular excimer formation kinetics in room temperature ionic liquids
JP6643611B2 (en) Fluoride detection agent, fluoride detection method, fluoride detection kit, and fluoride detection device
Zheng et al. An instantaneously-responded, ultrasensitive, reutilizable fluorescent probe to sarin substitute both in solution and in gas phase
Krebs et al. Formation and detection of hydrogen fluoride gas during fire fighting scenarios
Zhang et al. Gas− liquid equilibrium data for the mixture gas of sulfur dioxide/nitrogen with ethylene glycol at temperatures from (298.15 to 313.15) K under low pressures
JP5665001B2 (en) Detection method and detection sensor
Lu et al. Development of novel AMP-based absorbents for efficient CO2 capture with low energy consumption through modifying the electrostatic potential
Emori et al. Effects of Sodium Thiosulfate and Sodium Sulfide on the Corrosion Behavior of Carbon Steel in an MDEA-Based CO 2 Capture Process
JP5764798B2 (en) Fluorinated hydrocarbon detection method and detection sensor
Liu et al. Understanding the photophysical properties of chiral dinuclear Re (I) complexes and the role of Re (I) in their complexes
JP5830796B2 (en) Detection method and detection sensor for fluorinated hydrocarbon compound
JP2013096751A (en) Method and apparatus for stably detecting gaseous fluoride
Schwarz et al. A fluorescence method for the measurement of the partition coefficients of naphthalene, 1-methylnaphthalene, and 1-ethylnaphthalene in water
JP2015042987A (en) Detection method and detection sensor
Mitsui et al. The possibility of carbonyl fluoride as a new CVD chamber cleaning gas

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190909

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6643611

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250