JPH04204242A - 溶液中のオゾンの分析装置 - Google Patents
溶液中のオゾンの分析装置Info
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- JPH04204242A JPH04204242A JP33597690A JP33597690A JPH04204242A JP H04204242 A JPH04204242 A JP H04204242A JP 33597690 A JP33597690 A JP 33597690A JP 33597690 A JP33597690 A JP 33597690A JP H04204242 A JPH04204242 A JP H04204242A
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- ozone
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、上水や下水処理のプロセスモニタとしてま
た殺菌剤としてのオゾン処理の工程管理などに使用され
る溶液中のオゾンの分析装置に関する。
た殺菌剤としてのオゾン処理の工程管理などに使用され
る溶液中のオゾンの分析装置に関する。
溶液中のオゾンの分析装置としては、一般にオゾンの紫
外吸光を測定する装置が使用されている。
外吸光を測定する装置が使用されている。
また、近年電極法によるものも知られるようになった。
〔発明が解決しようとするｉｌｌり
しかしながら紫外吸光装置でオゾンを測定する場合は水
中の懸濁物や着色物の影響を受は定量値が正確でない、
′ｒｌ極によるオゾン測定は安定性が悪いことが知られ
ている。
中の懸濁物や着色物の影響を受は定量値が正確でない、
′ｒｌ極によるオゾン測定は安定性が悪いことが知られ
ている。
そのために本発明者等は溶液中のオゾンをキャリアガス
中に移行させて、キャリアガス中のオゾンを半導体式の
オゾン検出素子を用いて検出することを試みた。しかし
ながらこのような装置にお、 いては、溶液中のオゾン
を膜分離部を用いてキャリアガス中に透過させるためキ
ャリアガス中の水蒸気圧が高く、このために装置の配管
などの内壁に水分が凝結してオゾンの再溶解をおこし、
正確なオゾン定量ができないという問題があった。水分
の凝結を防ぐため配管系の加熱も検討されたがオゾンは
熱的に不安定であるため、この場合もオゾンを正確に定
量することができない。
中に移行させて、キャリアガス中のオゾンを半導体式の
オゾン検出素子を用いて検出することを試みた。しかし
ながらこのような装置にお、 いては、溶液中のオゾン
を膜分離部を用いてキャリアガス中に透過させるためキ
ャリアガス中の水蒸気圧が高く、このために装置の配管
などの内壁に水分が凝結してオゾンの再溶解をおこし、
正確なオゾン定量ができないという問題があった。水分
の凝結を防ぐため配管系の加熱も検討されたがオゾンは
熱的に不安定であるため、この場合もオゾンを正確に定
量することができない。
さらにキャリアガス中の水蒸気圧が高いとオゾン検出素
子が劣化したり、低過ぎると出力が変化するという現象
もみられた。
子が劣化したり、低過ぎると出力が変化するという現象
もみられた。
この発明は、上述の点に鑑みてなされ、その目的はオゾ
ンを含むキャリアガスの湿度を所定値に維持するように
して、溶液中のオゾンを気相オゾンとして精度良く定量
する溶液中のオゾンの分析装置を提供することにある。
ンを含むキャリアガスの湿度を所定値に維持するように
して、溶液中のオゾンを気相オゾンとして精度良く定量
する溶液中のオゾンの分析装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的はこの発明によれば
１）オゾン抽出部１１Ａと、半導体式オゾンガス検出部
１８と、湿度調整部１２とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液表面にキャリアガスを通過させ
、キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前
記オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであるとすること、または ２）オゾン抽出部１１Ｂと、半導体式オゾンガス検出部
１８と、湿度調整部１２とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液中にキャリアガスを吹き込み、
キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前記
オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであるとすることにより達成される。
１８と、湿度調整部１２とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液表面にキャリアガスを通過させ
、キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前
記オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであるとすること、または ２）オゾン抽出部１１Ｂと、半導体式オゾンガス検出部
１８と、湿度調整部１２とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液中にキャリアガスを吹き込み、
キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前記
オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであるとすることにより達成される。
第６図は半導体式オゾンガス検出素子の１例を示し、第
６図＋８＋は斜視図、第６図（ｂ）は断面図である。ア
ルミナ等の電気絶縁性基板上６１にＩｎＪ！を主成分と
する金属酸化物半導体式オゾンガス検出部６２を薫着し
て薄膜化したもので、オゾン吸着により金属酸化物半導
体が抵抗変化を起こす。６３Ａ。
６図＋８＋は斜視図、第６図（ｂ）は断面図である。ア
ルミナ等の電気絶縁性基板上６１にＩｎＪ！を主成分と
する金属酸化物半導体式オゾンガス検出部６２を薫着し
て薄膜化したもので、オゾン吸着により金属酸化物半導
体が抵抗変化を起こす。６３Ａ。
６３Ｂは電極で６４はヒータである。例えば４３０℃に
設定される。
設定される。
湿度調整部は乾燥ガスをオゾン抽出部とオゾンガス検出
部との間に導入する。乾燥ガスはオゾンと反応しないも
のが用いられ空気が好適である。
部との間に導入する。乾燥ガスはオゾンと反応しないも
のが用いられ空気が好適である。
空気中の酸素は半導体式オゾンガス検出素子の出力のゼ
ロレベルを一定にする。
ロレベルを一定にする。
オゾン抽出部は試料溶液中のオゾンをガスの気液分配に
よりキャリアガス中に移行させる。キャリアガスを試料
溶液中に吹きこむと気液接触面積が増加し、オゾンのキ
ャリアガスへの移行が容易となる。
よりキャリアガス中に移行させる。キャリアガスを試料
溶液中に吹きこむと気液接触面積が増加し、オゾンのキ
ャリアガスへの移行が容易となる。
湿度調整部により導入された乾燥ガスは、キャリアガス
中の相対湿度を低下させる。そのため、キャリアガス中
の水蒸気が分析装置の内壁に凝結することがなく、また
半導体式オゾンガス検出素子の湿度の影響を著しく低下
させる。
中の相対湿度を低下させる。そのため、キャリアガス中
の水蒸気が分析装置の内壁に凝結することがなく、また
半導体式オゾンガス検出素子の湿度の影響を著しく低下
させる。
半導体式オゾンガス検出部子は、試料溶液と非接触な状
態でキャリアガス中のオゾン量に比例した抵抗値変化を
示す。
態でキャリアガス中のオゾン量に比例した抵抗値変化を
示す。
次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
（実施例１）
第１図は請求項１で定義された発明の実施例に係る分析
装置の構成を示す配置図である。液送りポンプ１により
試料液２が容器３に導入され、液送りポンプ４により排
出される。流量は例えば３０ｍ１／稽ｉｎ、である。
装置の構成を示す配置図である。液送りポンプ１により
試料液２が容器３に導入され、液送りポンプ４により排
出される。流量は例えば３０ｍ１／稽ｉｎ、である。
容器３内の気相部５にキャリアガスとして空気・清浄管
６により清浄化および乾燥化された空気をエアーポンプ
７によりニードル弁８とキャリアガス導入管９を介して
導入し試料溶液２の液表面と接触させる。流量は例えば
５０ｍ１／ｓ＋ｉｎ、である、液相中より拡散してきた
オゾンを捕捉したキャリアガスは、キャリアガス排出管
１０により気相部５より排出される。ここで、容器３．
キャリアガス導入管９．キャリアガス流出管１０．ニー
ドル弁８はオゾン抽出部１１Ａを構成する。
６により清浄化および乾燥化された空気をエアーポンプ
７によりニードル弁８とキャリアガス導入管９を介して
導入し試料溶液２の液表面と接触させる。流量は例えば
５０ｍ１／ｓ＋ｉｎ、である、液相中より拡散してきた
オゾンを捕捉したキャリアガスは、キャリアガス排出管
１０により気相部５より排出される。ここで、容器３．
キャリアガス導入管９．キャリアガス流出管１０．ニー
ドル弁８はオゾン抽出部１１Ａを構成する。
湿度調整部１２は、乾燥ガス導入管１３．ニードル弁１
４．混合点１５より構成され、エアーポンプ７により吸
入されたキャリアガスの一部をニードル弁１４により流
量制御を行い、混合点１５で乾燥ガスと容器３からのキ
ャリアガスを混合する。混合されたガスは混合ガス流出
管１６を介してセンサ収納容器１７に送られる。乾燥ガ
ス流量は例えば５０ｍ１／＋ｉｎ。
４．混合点１５より構成され、エアーポンプ７により吸
入されたキャリアガスの一部をニードル弁１４により流
量制御を行い、混合点１５で乾燥ガスと容器３からのキ
ャリアガスを混合する。混合されたガスは混合ガス流出
管１６を介してセンサ収納容器１７に送られる。乾燥ガ
ス流量は例えば５０ｍ１／＋ｉｎ。
である、なお空気清浄管６内は活性炭とシリカゲルを充
填してお（と好便である。
填してお（と好便である。
半導体式オゾンガス検出部１８は半導体式オゾンガス検
出素子１９を収納するセンサ収納容器１７と混合ガスの
排気管２０を備え、半導体式オゾンガス検出素子１９の
抵抗値はセンサ測定回路２１で定電流法で測定され、レ
コーダ２２に出力される。
出素子１９を収納するセンサ収納容器１７と混合ガスの
排気管２０を備え、半導体式オゾンガス検出素子１９の
抵抗値はセンサ測定回路２１で定電流法で測定され、レ
コーダ２２に出力される。
第１図に示した配置図に従いキャリアガス導入管９内を
流れるキャリアガス流量を５０ｍ１／ｓｉｎ、。
流れるキャリアガス流量を５０ｍ１／ｓｉｎ、。
乾燥ガス導入管１３内を流れる乾燥ガス流量を５０＋＋
１／ｓｉｎ、＋試料溶液流量３０ｍ１／ｓｉｎ、で測定
を行った。
１／ｓｉｎ、＋試料溶液流量３０ｍ１／ｓｉｎ、で測定
を行った。
溶液中のオゾン濃度と半導体式オゾンガス検出部１Ｂの
信号出力の関係が第３図に示される。０．０３’ｆｇ／
ｌ〜２ｍｇ／ｌの範囲で良好な濃度依存性が認められた
。
信号出力の関係が第３図に示される。０．０３’ｆｇ／
ｌ〜２ｍｇ／ｌの範囲で良好な濃度依存性が認められた
。
また、キャリアガス導入管９内のキャリアガス流量と乾
燥ガス導入管１３内の乾燥ガス流量の比は、１対１乃至
１対４の範囲で好適であった。
燥ガス導入管１３内の乾燥ガス流量の比は、１対１乃至
１対４の範囲で好適であった。
試料溶液流量は３０ｍ１／ ｗｉｎ、 〜２００蒙１／
ｓｉｎ、の範囲で好適であった。
ｓｉｎ、の範囲で好適であった。
共存物質の影響を検討するために、クロム （■）。
フタル酸をそれぞれＩＢ／Ｊになるように添加し測定を
行った。いずれの物質もオゾン濃度０．０１ｍｇ／ｊ！
に対応する出力を与えず妨害はオゾン濃度換算で０．０
１ｍｇ／ １以下であることがわかった。
行った。いずれの物質もオゾン濃度０．０１ｍｇ／ｊ！
に対応する出力を与えず妨害はオゾン濃度換算で０．０
１ｍｇ／ １以下であることがわかった。
応答特性が第４図に示される。測定条件は第３図と同様
である８時点Ａで溶存オゾン濃度０．２５＋＋ｇ／ｌの
オゾン水を導入し時点Ｂで再び純水を導入した。オゾン
水を導入後９０秒で定常出力が得られた （９０％応答
４０秒）、純水を導入すると直ちに出力が低下し３〜４
分で定常値となった。
である８時点Ａで溶存オゾン濃度０．２５＋＋ｇ／ｌの
オゾン水を導入し時点Ｂで再び純水を導入した。オゾン
水を導入後９０秒で定常出力が得られた （９０％応答
４０秒）、純水を導入すると直ちに出力が低下し３〜４
分で定常値となった。
測定の再現性を訓べるために同一条件でオゾンを発生さ
せ、６回にわたり溶解させて濃度の測定を行った。第１
表が測定データである。平均債１．１７Ｂ／ １ 、
ＣＶ値２．５０％で再現性は良好である。
せ、６回にわたり溶解させて濃度の測定を行った。第１
表が測定データである。平均債１．１７Ｂ／ １ 、
ＣＶ値２．５０％で再現性は良好である。
第１表
（実施例２）
第２図は請求項２で定義された発明の実施例に係る分析
装置の構成を示す配置図である。第１図とはオゾン抽出
部１１Ａに替えてオゾン抽出部１１Ｂが用いられている
点が異なる。
装置の構成を示す配置図である。第１図とはオゾン抽出
部１１Ａに替えてオゾン抽出部１１Ｂが用いられている
点が異なる。
第５図はキャリアガスを試料溶液中に吹きこむときの溶
存オゾン濃度と半導体式オゾンガス検出部出力との検量
関係を示す線図である。第３図の検量線に比し、出力が
約２倍となっていることがわかる。
存オゾン濃度と半導体式オゾンガス検出部出力との検量
関係を示す線図である。第３図の検量線に比し、出力が
約２倍となっていることがわかる。
半導体式オゾンガス検出素子は、２５℃において相対湿
度２０％より低い開城および６１を越える傾城で？２度
の影響があり、センサ出力が変化しあるいは劣化するの
で相対湿度２０乃至６０％の範囲に維持される。前述の
実施例においては湿度調整部で相対湿度５５％のキャリ
アガスが作られ半導体式オゾンガス検出部に送られる。
度２０％より低い開城および６１を越える傾城で？２度
の影響があり、センサ出力が変化しあるいは劣化するの
で相対湿度２０乃至６０％の範囲に維持される。前述の
実施例においては湿度調整部で相対湿度５５％のキャリ
アガスが作られ半導体式オゾンガス検出部に送られる。
相対湿度５５％においては半導体式オゾンガス構出素子
の出力は変動あるいは劣化せず、また配管中に水分が凝
結してオゾンが再熔解することもなく再現性の良好なオ
ゾン測定が可能となる。
の出力は変動あるいは劣化せず、また配管中に水分が凝
結してオゾンが再熔解することもなく再現性の良好なオ
ゾン測定が可能となる。
（発明の効果〕
この発明によれば
１）オゾン抽出部と、半導体式オゾンガス検出部と、湿
度調整部とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液表面にキャリアガスを通過させ
、キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前
記オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであり、または２）オゾン抽出部と、半
導体式オゾンガス検出部と、湿度調整部とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液中にキャリアガスを吹き込み、
キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前記
オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであるので、オゾン抽出部からのオゾン
を含む相対湿度１００％近いキャリアガスは湿度調整部
において所定の相対湿度に調湿され、その結果分析装置
内部において水分が凝結してオゾンが再溶解をおこすこ
とがなくなりまた半導体式オゾンガス検出素子の出力が
湿度の影響を受けることもなくなって精度に優れる溶液
中のオゾンの分析装置が得られる。
度調整部とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液表面にキャリアガスを通過させ
、キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前
記オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであり、または２）オゾン抽出部と、半
導体式オゾンガス検出部と、湿度調整部とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液中にキャリアガスを吹き込み、
キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前記
オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであるので、オゾン抽出部からのオゾン
を含む相対湿度１００％近いキャリアガスは湿度調整部
において所定の相対湿度に調湿され、その結果分析装置
内部において水分が凝結してオゾンが再溶解をおこすこ
とがなくなりまた半導体式オゾンガス検出素子の出力が
湿度の影響を受けることもなくなって精度に優れる溶液
中のオゾンの分析装置が得られる。
第１図は請求項１で定義された発明の実施例に係る分析
装置の構成を示す配置図、第２図は請求項２で定義され
た発明の実施例に係る分析装置の構成を示す配置図、第
３図は請求項１で定義された発明の実施例に係る分析装
置の検量間係を示す線図、第４図は請求項１で定義され
た発明の実施例に係る分析装置の応答特性を示す縞図、
第５図は請求項２で定義された発明の実施例に係る分析
装置の検量間係を示す線図、第６図は半導体式オゾンガ
ス検出素子を示し、第６図ｆａ）は斜視図、第６図（ｂ
ｌは断面図である。 １１４、１１８ ニオシン抽出部、１２：湿度調整部、
１８；半導体式オゾンガス検出部。 Ｎ＋ イーな人弁理士 山 口 嶽 才ソ゛７を由ムリ 殆 ） て Ｕ月 壬Ｚ 図 そ４（２１ 第５図 、 ｂ３Ａ ｌ４ 口
装置の構成を示す配置図、第２図は請求項２で定義され
た発明の実施例に係る分析装置の構成を示す配置図、第
３図は請求項１で定義された発明の実施例に係る分析装
置の検量間係を示す線図、第４図は請求項１で定義され
た発明の実施例に係る分析装置の応答特性を示す縞図、
第５図は請求項２で定義された発明の実施例に係る分析
装置の検量間係を示す線図、第６図は半導体式オゾンガ
ス検出素子を示し、第６図ｆａ）は斜視図、第６図（ｂ
ｌは断面図である。 １１４、１１８ ニオシン抽出部、１２：湿度調整部、
１８；半導体式オゾンガス検出部。 Ｎ＋ イーな人弁理士 山 口 嶽 才ソ゛７を由ムリ 殆 ） て Ｕ月 壬Ｚ 図 そ４（２１ 第５図 、 ｂ３Ａ ｌ４ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）オゾン抽出部と、半導体式オゾンガス検出部と、湿
度調整部とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液表面にキャリアガスを通過させ
、キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前
記オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであることを特徴とする溶液中のオゾン
の分析装置。 ２）オゾン抽出部と、半導体式オゾンガス検出部と、湿
度調整部とを有し、 オゾン抽出部は試料溶液中にキャリアガスを吹き込み、
キャリアガス中にオゾンを移行させ、湿度調整部は前記
オゾンを含むキャリアガス中に乾燥ガスを混合し、 半導体式オゾンガス検出部はキャリアガス中のオゾン量
を検出するものであることを特徴とする溶液中のオゾン
の分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33597690A JPH04204242A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 溶液中のオゾンの分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33597690A JPH04204242A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 溶液中のオゾンの分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204242A true JPH04204242A (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=18294414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33597690A Pending JPH04204242A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 溶液中のオゾンの分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04204242A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11142356A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Fis Kk | 半導体ガスセンサ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55149039A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-20 | Toshiba Corp | Measuring method for unreacted ozone concentration in exhaust gas of ozone treating apparatus |
| JPS58205835A (ja) * | 1982-05-26 | 1983-11-30 | Toshiba Corp | 溶存オゾン測定装置 |
| JPS63298149A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Shinkosumosu Denki Kk | 薄膜型オゾンセンサ |
| JPH02248851A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 | Fuji Electric Co Ltd | 試料水中の遊離塩素の測定方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33597690A patent/JPH04204242A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55149039A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-20 | Toshiba Corp | Measuring method for unreacted ozone concentration in exhaust gas of ozone treating apparatus |
| JPS58205835A (ja) * | 1982-05-26 | 1983-11-30 | Toshiba Corp | 溶存オゾン測定装置 |
| JPS63298149A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Shinkosumosu Denki Kk | 薄膜型オゾンセンサ |
| JPH02248851A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 | Fuji Electric Co Ltd | 試料水中の遊離塩素の測定方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11142356A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Fis Kk | 半導体ガスセンサ |
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