JPH0495752A - 気体透過膜を用いた液体中の溶存成分ガス濃度測定法 - Google Patents
気体透過膜を用いた液体中の溶存成分ガス濃度測定法Info
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (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］
本発明は、液体°中に溶存する二酸化炭素や酸素、窒素
、アンモニア、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプト
ン、キセノン、ラドン、メタン、その他の成分ガスの濃
度を気体透過膜を用いて測定する、液体中の溶存成分ガ
ス濃度測定法に関するものである。
、アンモニア、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプト
ン、キセノン、ラドン、メタン、その他の成分ガスの濃
度を気体透過膜を用いて測定する、液体中の溶存成分ガ
ス濃度測定法に関するものである。
［従来の技術］
例えば、液体中に溶存している二酸化炭素濃度を測定す
る公知の方法は、次の２法に大別される。
る公知の方法は、次の２法に大別される。
■ 試料液体を採取して、化学分析あるいはガスクロマ
トグラフ等の機器分析により二酸化炭素濃度を決定する
方法。
トグラフ等の機器分析により二酸化炭素濃度を決定する
方法。
■ 試料液体を採取することなく、液体中の二酸化炭素
を気体透過膜を通して電極内部に入れ、電極内部のｐＨ
の変化として二酸化炭素濃度を決定する方法。
を気体透過膜を通して電極内部に入れ、電極内部のｐＨ
の変化として二酸化炭素濃度を決定する方法。
しかしながら、上記■の方法は、試料液体を採取するた
め試料液体の量が減少するとか、試料液体が密閉容器内
に封入されている場合には測定が困難である等の欠点が
あり、一方、■の方法では、試料液体の採取はしないた
め液量の減少といった問題は生じないが、二酸化炭素以
外のｐＨを変化させる他の気体に干渉され易く、また、
培養実験で必要とされる高温の滅菌操作を行うことがで
きない等の欠点を有している。
め試料液体の量が減少するとか、試料液体が密閉容器内
に封入されている場合には測定が困難である等の欠点が
あり、一方、■の方法では、試料液体の採取はしないた
め液量の減少といった問題は生じないが、二酸化炭素以
外のｐＨを変化させる他の気体に干渉され易く、また、
培養実験で必要とされる高温の滅菌操作を行うことがで
きない等の欠点を有している。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の課題は、液体中に溶存する成分ガスの濃度を、
試料液体の採取による減少を生じたり干渉気体の影響を
受けることなく測定することができ、しかも熱による滅
菌操作が可能な溶存成分ガス濃度測定法を提供すること
にある。
試料液体の採取による減少を生じたり干渉気体の影響を
受けることなく測定することができ、しかも熱による滅
菌操作が可能な溶存成分ガス濃度測定法を提供すること
にある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するため、本発明の溶存成分ガス濃度測
定法は、気体は透過させるが液体は透過させない気体透
過膜を介して試料液体と測定用気体とを接触させること
により、これらの試料液体と測定用気体との間に分圧差
に比例した成分ガスの透過を生じさせ、その後に気体中
の成分ガスを分析′・定量して試料液体中の溶存成分ガ
ス濃度を求めることを特徴とするものである。
定法は、気体は透過させるが液体は透過させない気体透
過膜を介して試料液体と測定用気体とを接触させること
により、これらの試料液体と測定用気体との間に分圧差
に比例した成分ガスの透過を生じさせ、その後に気体中
の成分ガスを分析′・定量して試料液体中の溶存成分ガ
ス濃度を求めることを特徴とするものである。
［実施例］
以下、本発明の溶存成分ガス濃度測定法について更に詳
細に説明する。
細に説明する。
′へまず、本発明の測定原理について説明すると、次の
通りである。即ち、二酸化炭素等の成分ガスが溶存して
いる試料液体と測定用気体とを、気体は透過させるが液
体は透過させない気体透過膜（例えば多孔性のポリテト
ラフロロエチレンやポリジメチルシロキサン等）を介し
て接触させると、液体中の溶存成分ガスの分圧（濃度）
が気体中の成分ガスの分圧（濃度）よりも大きい場合に
は液体から気体へと成分ガスが透過し、逆に、気体中の
成分ガスの分圧が液体中の溶存成分ガスの分圧よりも大
きい場合には気体から液体中へと成分ガスが透過する。
通りである。即ち、二酸化炭素等の成分ガスが溶存して
いる試料液体と測定用気体とを、気体は透過させるが液
体は透過させない気体透過膜（例えば多孔性のポリテト
ラフロロエチレンやポリジメチルシロキサン等）を介し
て接触させると、液体中の溶存成分ガスの分圧（濃度）
が気体中の成分ガスの分圧（濃度）よりも大きい場合に
は液体から気体へと成分ガスが透過し、逆に、気体中の
成分ガスの分圧が液体中の溶存成分ガスの分圧よりも大
きい場合には気体から液体中へと成分ガスが透過する。
このときの透過量は、試料液体中の溶存成分ガスの分圧
Ｐ、と気体中の成分ガスの分圧Ｐ２との差Ｐｚ−ＰＩに
比例し、この透過により、試料液体中の溶存成分ガスの
分圧Ｐ、と気体中の成分ガスの分圧Ｐ、とが一定の関係
になる。従って、気体中の成分ガスをそれぞれに適合し
た分析・定量装置を使用して分析・定量することにより
、液体中の溶存成分ガスの分圧即ち濃度を求めることが
できる。
Ｐ、と気体中の成分ガスの分圧Ｐ２との差Ｐｚ−ＰＩに
比例し、この透過により、試料液体中の溶存成分ガスの
分圧Ｐ、と気体中の成分ガスの分圧Ｐ、とが一定の関係
になる。従って、気体中の成分ガスをそれぞれに適合し
た分析・定量装置を使用して分析・定量することにより
、液体中の溶存成分ガスの分圧即ち濃度を求めることが
できる。
上記分析・定量装置としては、ガスクロマトグラフ装置
や非分散赤外線式濃度計等があるが、酸素やアンモニア
の濃度測定には、上記ガスクロマトグラフ装置以外にジ
ルコニア式等の酸素計や紫外線吸取式等のアンモニア濃
度計を使用することもできる。
や非分散赤外線式濃度計等があるが、酸素やアンモニア
の濃度測定には、上記ガスクロマトグラフ装置以外にジ
ルコニア式等の酸素計や紫外線吸取式等のアンモニア濃
度計を使用することもできる。
而してこのように、気体透過膜で試料液体と気体とに含
まれる成分ガスの分圧を一定の関係にした後、気体中の
成分ガスの分圧から液体中の溶存成分ガス濃度を測定す
ることにより、試料液体を採取することによる液体の減
少を生じたり、他の干渉気体の影響を受けるようなこと
がなく、また、密閉容器中の液体であっても簡単に濃度
測定を行うことができる。しかも、耐熱性材料で形成し
た気体透過膜を使用することにより、滅菌操作も可能に
なる。
まれる成分ガスの分圧を一定の関係にした後、気体中の
成分ガスの分圧から液体中の溶存成分ガス濃度を測定す
ることにより、試料液体を採取することによる液体の減
少を生じたり、他の干渉気体の影響を受けるようなこと
がなく、また、密閉容器中の液体であっても簡単に濃度
測定を行うことができる。しかも、耐熱性材料で形成し
た気体透過膜を使用することにより、滅菌操作も可能に
なる。
第１図は本発明の測定法の第１実施例を示すもので、密
封した静止気体を利用する方法である。
封した静止気体を利用する方法である。
この方法では、気体透過Ｉｌｌの両側に区画形成された
液体室２と気体室３とにそれぞれ試料液体と測定用気体
とを充填密封し、気体透過膜１を介してこれらの試料液
体と気体とを接触させる。そして、成分ガスの透過によ
り試料液体中の成分ガスの分圧Ｐ１と気体中の成分ガス
の分圧Ｐ、とが平衡（Ｐ、＝Ｐ、）に達したところで気
体を採取し、ガスクロマトグラフ装置等で分析・定量す
ることにより、試料液体中の成分ガスの濃度を求める。
液体室２と気体室３とにそれぞれ試料液体と測定用気体
とを充填密封し、気体透過膜１を介してこれらの試料液
体と気体とを接触させる。そして、成分ガスの透過によ
り試料液体中の成分ガスの分圧Ｐ１と気体中の成分ガス
の分圧Ｐ、とが平衡（Ｐ、＝Ｐ、）に達したところで気
体を採取し、ガスクロマトグラフ装置等で分析・定量す
ることにより、試料液体中の成分ガスの濃度を求める。
この場合、試料液体は撹拌子４により適宜撹拌すること
が望ましい。
が望ましい。
第２図に示す第２実施例は、気体を循環させて測定する
方法を示している。即ち、容器２２内に充填した試料液
体と容器２２の側面の気体室２３内に充填した気体とを
気体透過膜２１を介して接触させる。このとき、試料液
体は撹拌子２４により撹拌し、気体は、中間にポンプ２
６を備えた管路２５を通じて循環させる。そして、成分
ガスの透過により試料液体中の成分ガスの分圧Ｐ１と気
体中の成分ガスの分圧Ｐ２とが平衡に達したところで、
管路２５中に設置されている気体を消費しない分析計２
７で気体中の成分ガスを分析・定量することにより、試
料液体中の成分ガスの濃度が求められる。この場合、液
体中の成分ガス濃度を連続して測定することもできる。
方法を示している。即ち、容器２２内に充填した試料液
体と容器２２の側面の気体室２３内に充填した気体とを
気体透過膜２１を介して接触させる。このとき、試料液
体は撹拌子２４により撹拌し、気体は、中間にポンプ２
６を備えた管路２５を通じて循環させる。そして、成分
ガスの透過により試料液体中の成分ガスの分圧Ｐ１と気
体中の成分ガスの分圧Ｐ２とが平衡に達したところで、
管路２５中に設置されている気体を消費しない分析計２
７で気体中の成分ガスを分析・定量することにより、試
料液体中の成分ガスの濃度が求められる。この場合、液
体中の成分ガス濃度を連続して測定することもできる。
なお、この第２実施例の方法においては、気体透過膜２
１の面積を大きくすると同時に気体側の容積をなるべく
小さくすることにより、動特性の向上を図ることが望ま
しい。
１の面積を大きくすると同時に気体側の容積をなるべく
小さくすることにより、動特性の向上を図ることが望ま
しい。
第３図に示す第３実施例は、流れる気体を利用して測定
する方法を示している。即ち、気体透過膜３１を管状に
して透過膜チューブ３１ａを形成し、この透過膜チュー
ブ３１ａを試料液体中に浸漬した状態で成分ガスを含ま
ない気体を一定流量流通させる。このとき、試料液体中
の成分ガスの分圧をＰ３、透過膜チューブ３１ａから流
出する気体中の成分ガスの分圧をＰ２とすれば、この気
体中の成分カスの分圧Ｐ、は次式で表される。
する方法を示している。即ち、気体透過膜３１を管状に
して透過膜チューブ３１ａを形成し、この透過膜チュー
ブ３１ａを試料液体中に浸漬した状態で成分ガスを含ま
ない気体を一定流量流通させる。このとき、試料液体中
の成分ガスの分圧をＰ３、透過膜チューブ３１ａから流
出する気体中の成分ガスの分圧をＰ２とすれば、この気
体中の成分カスの分圧Ｐ、は次式で表される。
Ｐｚ＝ Ｐ＋ （ｌ −ｅｘｐ［−ＡＬ／Ｑ） ）ここ
で、Ａは透過膜チューブ３１ａの内径や外径、材質、温
度等によって決まる定数、しは透過膜チューブ３１ａの
長さ、Ｑは透過膜チューブ３１ａ内の気体の平均流速で
ある。
で、Ａは透過膜チューブ３１ａの内径や外径、材質、温
度等によって決まる定数、しは透過膜チューブ３１ａの
長さ、Ｑは透過膜チューブ３１ａ内の気体の平均流速で
ある。
従って、透過膜チューブ３１ａから流出する気体中に含
まれる成分ガスの分圧Ｐ２をガスクロマトグラフ装置３
２により分析・定量し、上式を用いて液体中の溶存成分
ガスの分圧Ｐ＋即ち濃度を求めることができる。
まれる成分ガスの分圧Ｐ２をガスクロマトグラフ装置３
２により分析・定量し、上式を用いて液体中の溶存成分
ガスの分圧Ｐ＋即ち濃度を求めることができる。
なお、この第３実施例の方法において、透過膜チューブ
３１ａの長さＬを長くしたり、透過膜チューブ３１ａに
流す気体の流速Ｑを小さくすることにより、上式の指数
項ｅｘｐ［−＾Ｌ／Ｑ）を近似的に零にすることができ
、これによりＰ ｘ ”Ｆ Ｐ １となるから、気体の
成分ガス分圧Ｐ２から上式を用いることな（直接液体中
の溶存成分ガス濃度を求めることができる。
３１ａの長さＬを長くしたり、透過膜チューブ３１ａに
流す気体の流速Ｑを小さくすることにより、上式の指数
項ｅｘｐ［−＾Ｌ／Ｑ）を近似的に零にすることができ
、これによりＰ ｘ ”Ｆ Ｐ １となるから、気体の
成分ガス分圧Ｐ２から上式を用いることな（直接液体中
の溶存成分ガス濃度を求めることができる。
［発明の効果］
このように、本発明の測定法によれば、試料液体の採取
を必要とせず、かつ分析操作を行うことにより他の干渉
気体の影響を受けることなく、成分ガス濃度を測定する
ことができ、また、密閉容器中の液体にも適用すること
ができる。さらに、耐熱性材料からなる気体透過膜を用
いることにより、滅菌操作も可能である。
を必要とせず、かつ分析操作を行うことにより他の干渉
気体の影響を受けることなく、成分ガス濃度を測定する
ことができ、また、密閉容器中の液体にも適用すること
ができる。さらに、耐熱性材料からなる気体透過膜を用
いることにより、滅菌操作も可能である。
第１図乃至第３図はそれぞれ本発明の測定法の異なる実
施態様を示す断面図である。 １．２１．３１ ・・気体透過膜、 Ｐｌ・・試料液体中の溶存成分ガスの分圧、Ｐ２・・気
体中の成分ガスの分圧。 第 第 図 図 第 図
施態様を示す断面図である。 １．２１．３１ ・・気体透過膜、 Ｐｌ・・試料液体中の溶存成分ガスの分圧、Ｐ２・・気
体中の成分ガスの分圧。 第 第 図 図 第 図
Claims (1)
- １、気体は透過させるが液体は透過させない気体透過膜
を介して試料液体と測定用気体とを接触させることによ
り、これらの試料液体と測定用気体との間に分圧差に比
例した成分ガスの透過を生じさせ、その後に気体中の成
分ガスを分析・定量して試料液体中の溶存成分ガス濃度
を求めることを特徴とする気体透過膜を用いた液体中の
溶存成分ガス濃度測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208493A JPH0495752A (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 気体透過膜を用いた液体中の溶存成分ガス濃度測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208493A JPH0495752A (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 気体透過膜を用いた液体中の溶存成分ガス濃度測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0495752A true JPH0495752A (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=16557072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208493A Pending JPH0495752A (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 気体透過膜を用いた液体中の溶存成分ガス濃度測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0495752A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06201538A (ja) * | 1993-01-06 | 1994-07-19 | Rengo Co Ltd | 複数系のガスサンプリング方法及び装置 |
| JPH07198559A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Nec Corp | 薬液濃度測定方法およびその装置 |
| JPH085618A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Nec Corp | 水中ガス成分の検出方法およびその検出装置 |
| JP2011007758A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ガス分離装置及びガス分離方法、並びにガス測定装置 |
| JP2011058804A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ガス検出装置及びガス検出方法、並びに液体試料中のベンゼン濃度及びトルエン濃度の特定方法 |
| JP5859159B1 (ja) * | 2015-06-18 | 2016-02-10 | 株式会社ピュアロンジャパン | 水素ガス濃度の連続測定方法及びそれに用いる水素ガス濃度測定装置 |
| CN112630326A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-09 | 南通醋酸纤维有限公司 | 一种液体中溶解的气体有机物的含量的测定方法 |
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| JPS5512475A (en) * | 1978-07-13 | 1980-01-29 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Sampler for volatile component in liquid |
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-
1990
- 1990-08-06 JP JP2208493A patent/JPH0495752A/ja active Pending
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