JPH05249042A - ガス成分濃度定量方法および装置 - Google Patents
ガス成分濃度定量方法および装置Info
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- JPH05249042A JPH05249042A JP4822092A JP4822092A JPH05249042A JP H05249042 A JPH05249042 A JP H05249042A JP 4822092 A JP4822092 A JP 4822092A JP 4822092 A JP4822092 A JP 4822092A JP H05249042 A JPH05249042 A JP H05249042A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単一ガス成分または２種類以上のガス成分濃
度を簡単かつ迅速に定量する。 【構成】 特定のガス成分に対してのみ発色反応を生じ
る試薬を浸透した薄膜層１に、検出すべきガス成分を含
んだガス体７を供給して接触させ、各薄膜層上に検出す
べきガス成分に対応した反応生成物を生成させる。この
反応生成物の発色部分に、各反応生成物にのみ吸収され
る波長の単色光を照射し、その透過光強度を測定するこ
とで発色強度を測定し、検出すべきガス成分濃度を定量
する。２種類以上のガス成分が同時に存在し、しかもそ
れらの濃度が連続的に変化している場合にも、これらの
ガス成分濃度を連続的かつ同時に定量することができ
る。
度を簡単かつ迅速に定量する。 【構成】 特定のガス成分に対してのみ発色反応を生じ
る試薬を浸透した薄膜層１に、検出すべきガス成分を含
んだガス体７を供給して接触させ、各薄膜層上に検出す
べきガス成分に対応した反応生成物を生成させる。この
反応生成物の発色部分に、各反応生成物にのみ吸収され
る波長の単色光を照射し、その透過光強度を測定するこ
とで発色強度を測定し、検出すべきガス成分濃度を定量
する。２種類以上のガス成分が同時に存在し、しかもそ
れらの濃度が連続的に変化している場合にも、これらの
ガス成分濃度を連続的かつ同時に定量することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、単一ガス成分または
２種類以上のガス成分が混合しているガス体中のガス成
分濃度を簡単かつ迅速に、しかも２成分以上を同時に定
量することができる方法および装置に関する。この発明
は、環境中のガス分析や製造業における製品の製造工程
管理分析などの分野で利用される。
２種類以上のガス成分が混合しているガス体中のガス成
分濃度を簡単かつ迅速に、しかも２成分以上を同時に定
量することができる方法および装置に関する。この発明
は、環境中のガス分析や製造業における製品の製造工程
管理分析などの分野で利用される。
【０００２】
【従来の技術】単一ガス成分または２種類以上のガス成
分が混合しているガス体中のガス成分濃度を測定するに
は、ガスクロマトグラフィーや質量分析計など周知のガ
ス分析法が用いられている。しかし、これらの方法を環
境中のガス分析、あるいは製造業でのその場分析へ適用
するには、連続性・簡易性・装置の大きさなどの点で問
題がある。これらの用途に適した簡単で小型なガス成分
濃度定量方法および装置として、特定のガス成分に対し
てのみ発色反応を生じる試薬を浸透した試験紙（ろ紙）
をガス体と接触させ、試験紙上に形成された発色部分に
単色光を照射して、その反射光強度を測定することによ
り、ガス成分濃度を定量する方法および装置がある（第
１回化学センサ国際会議講演要旨集、ｐ７２６、１９８
３）。この方法は、水素化物ガスなどを非常に高感度に
検出することができ、化学プラントや半導体工場などを
対象に有害ガスの漏れ検出器として既に市販されてい
る。また、本発明者らはこの方法を用いた金属中の燐お
よび硫黄の分析方法およびその装置を提案した（特願平
３−１６０５８７号）。しかし、この方法では試験紙に
浸透できる試薬は１種類に限定され、しかも反射光強度
を測定するため、２種類以上のガス成分を同時に定量す
ることは困難である。
分が混合しているガス体中のガス成分濃度を測定するに
は、ガスクロマトグラフィーや質量分析計など周知のガ
ス分析法が用いられている。しかし、これらの方法を環
境中のガス分析、あるいは製造業でのその場分析へ適用
するには、連続性・簡易性・装置の大きさなどの点で問
題がある。これらの用途に適した簡単で小型なガス成分
濃度定量方法および装置として、特定のガス成分に対し
てのみ発色反応を生じる試薬を浸透した試験紙（ろ紙）
をガス体と接触させ、試験紙上に形成された発色部分に
単色光を照射して、その反射光強度を測定することによ
り、ガス成分濃度を定量する方法および装置がある（第
１回化学センサ国際会議講演要旨集、ｐ７２６、１９８
３）。この方法は、水素化物ガスなどを非常に高感度に
検出することができ、化学プラントや半導体工場などを
対象に有害ガスの漏れ検出器として既に市販されてい
る。また、本発明者らはこの方法を用いた金属中の燐お
よび硫黄の分析方法およびその装置を提案した（特願平
３−１６０５８７号）。しかし、この方法では試験紙に
浸透できる試薬は１種類に限定され、しかも反射光強度
を測定するため、２種類以上のガス成分を同時に定量す
ることは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特定の試薬との発色反
応により、ガス成分濃度を定量する方法は、小型・簡易
かつ連続測定可能な測定装置を実現でき、環境中でのガ
ス分析や製品の製造工程管理などガス成分のその場分析
が必要な箇所で用いることができる。しかし、現在実現
されている、試験紙上に形成された発色部分に単色光を
照射してその反射光強度を測定する方法では、２種類以
上のガス成分が共存している場合、それらのガス成分を
同時に定量することは困難である。この発明は、単一ガ
ス成分または２種類以上のガス成分が混合しているガス
体中のガス成分濃度を簡単かつ迅速に、しかも２成分以
上を同時に定量することができる方法および装置を提供
する。
応により、ガス成分濃度を定量する方法は、小型・簡易
かつ連続測定可能な測定装置を実現でき、環境中でのガ
ス分析や製品の製造工程管理などガス成分のその場分析
が必要な箇所で用いることができる。しかし、現在実現
されている、試験紙上に形成された発色部分に単色光を
照射してその反射光強度を測定する方法では、２種類以
上のガス成分が共存している場合、それらのガス成分を
同時に定量することは困難である。この発明は、単一ガ
ス成分または２種類以上のガス成分が混合しているガス
体中のガス成分濃度を簡単かつ迅速に、しかも２成分以
上を同時に定量することができる方法および装置を提供
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
め、本発明者らは次の方法および装置が有効であること
がわかった。すなわち、（１）特定のガス成分に対して
のみ発色反応を生じる試薬を浸透した薄膜に、浸透した
試薬と発色反応を生じるガス成分を含んだガス体を供給
して接触させ、該薄膜上に形成された発色部分に単色光
を照射し、その透過光強度を測定することにより、供給
したガス体中のガス成分濃度を定量することを特徴とす
るガス成分濃度定量方法、（２）特定のガス成分に対し
てのみ発色反応を生じる試薬を浸透した薄膜を２種類以
上重ね合わせて薄膜層を形成し、これらの試薬とそれぞ
れ発色反応を生じるガス成分を含んだガス体を供給して
すべての薄膜と接触させ、該薄膜層上に形成された発色
部分に波長の異なる２種類以上の単色光を照射し、各単
色光について該薄膜層を透過した透過光強度をそれぞれ
測定することにより、供給したガス体中の２種類以上の
ガス成分濃度を同時に定量することを特徴とするガス成
分濃度定量方法であり、これを実現するために、（３）
特定のガス成分に対してのみ発色反応を生じる試薬を浸
透した１または２種類以上を重ね合わせた薄膜層および
該薄膜層を走行させるための駆動源を有し、該薄膜層に
ガス体を接触させるガス接触室、および単色光を照射し
てその透過光強度から薄膜層上の発色強度を測定するガ
ス濃度検出室を備えていることを特徴とするガス成分濃
度定量装置を用いる手段である。
め、本発明者らは次の方法および装置が有効であること
がわかった。すなわち、（１）特定のガス成分に対して
のみ発色反応を生じる試薬を浸透した薄膜に、浸透した
試薬と発色反応を生じるガス成分を含んだガス体を供給
して接触させ、該薄膜上に形成された発色部分に単色光
を照射し、その透過光強度を測定することにより、供給
したガス体中のガス成分濃度を定量することを特徴とす
るガス成分濃度定量方法、（２）特定のガス成分に対し
てのみ発色反応を生じる試薬を浸透した薄膜を２種類以
上重ね合わせて薄膜層を形成し、これらの試薬とそれぞ
れ発色反応を生じるガス成分を含んだガス体を供給して
すべての薄膜と接触させ、該薄膜層上に形成された発色
部分に波長の異なる２種類以上の単色光を照射し、各単
色光について該薄膜層を透過した透過光強度をそれぞれ
測定することにより、供給したガス体中の２種類以上の
ガス成分濃度を同時に定量することを特徴とするガス成
分濃度定量方法であり、これを実現するために、（３）
特定のガス成分に対してのみ発色反応を生じる試薬を浸
透した１または２種類以上を重ね合わせた薄膜層および
該薄膜層を走行させるための駆動源を有し、該薄膜層に
ガス体を接触させるガス接触室、および単色光を照射し
てその透過光強度から薄膜層上の発色強度を測定するガ
ス濃度検出室を備えていることを特徴とするガス成分濃
度定量装置を用いる手段である。
【０００５】
【作用】以下、本発明について具体的に説明する。本発
明では、特定のガス成分に対してのみ発色反応を生じる
試薬を浸透した薄膜を用いてガス成分の検出を行う。用
いる試薬は検出すべきガス成分によって異なり、例えば
ホスフィン（ＰＨ3 ）、アルシン（ＡｓＨ3 ）などハイ
ドライドの検出には硝酸銀（ＡｇＮＯ3 ）試薬を、また
硫化水素（Ｈ2 Ｓ）の検出には酢酸鉛（Ｐｂ（ＣＨ3 Ｃ
ＯＯ）2 ）試薬を用いる。また、これらの試薬を浸透さ
せる薄膜には、光およびガスの両者を透過させる薄膜を
使用する必要があり、多孔質ガラス薄膜やろ紙などが利
用される。
明では、特定のガス成分に対してのみ発色反応を生じる
試薬を浸透した薄膜を用いてガス成分の検出を行う。用
いる試薬は検出すべきガス成分によって異なり、例えば
ホスフィン（ＰＨ3 ）、アルシン（ＡｓＨ3 ）などハイ
ドライドの検出には硝酸銀（ＡｇＮＯ3 ）試薬を、また
硫化水素（Ｈ2 Ｓ）の検出には酢酸鉛（Ｐｂ（ＣＨ3 Ｃ
ＯＯ）2 ）試薬を用いる。また、これらの試薬を浸透さ
せる薄膜には、光およびガスの両者を透過させる薄膜を
使用する必要があり、多孔質ガラス薄膜やろ紙などが利
用される。
【０００６】検出・定量すべきガス成分が１成分だけで
あるガス体の分析を行うには、そのガス成分と発色反応
を生じる試薬を浸透した上記の薄膜に、分析すべきガス
体を供給して接触させる。接触させる方法として、不活
性ガスキャリアを用いて、分析すべきガス体を一定流量
に制御し、強制的に薄膜を通過させる方法が望ましい
が、分析すべきガス体が存在している容器内に薄膜を設
置するだけでもよい。これらの方法によって薄膜にガス
体が接触すると、検出すべきガス成分と薄膜に浸透させ
た試薬との反応により、薄膜上に反応生成物が生成す
る。この反応生成物は発色を呈し、その発色強度は検出
すべきガス成分の濃度に従って変化する。一般に、ガス
成分濃度が高いほど、濃い発色を呈する。この発色強度
を定量的に評価するために、薄膜上の発色部分に、反応
生成物に吸収される波長の単色光を照射し、薄膜を透過
した透過光強度を測定する。透過光強度は薄膜上の発色
強度に従って変化し、発色強度が高くなるほど透過光強
度は一様に減少する。すなわち、ガス濃度−透過光強度
の関係を標準ガスを用いてあらかじめ求めておけば、検
出・定量すべきガス成分を含んだガス体を薄膜に接触さ
せるだけで、簡単かつ迅速にガス成分の定量を行うこと
ができる。しかも、薄膜を連続的に走行させつつ、ガス
体を連続的に供給すれば、ガス体中の検出ガス成分の濃
度変化を連続的に知ることもできる。
あるガス体の分析を行うには、そのガス成分と発色反応
を生じる試薬を浸透した上記の薄膜に、分析すべきガス
体を供給して接触させる。接触させる方法として、不活
性ガスキャリアを用いて、分析すべきガス体を一定流量
に制御し、強制的に薄膜を通過させる方法が望ましい
が、分析すべきガス体が存在している容器内に薄膜を設
置するだけでもよい。これらの方法によって薄膜にガス
体が接触すると、検出すべきガス成分と薄膜に浸透させ
た試薬との反応により、薄膜上に反応生成物が生成す
る。この反応生成物は発色を呈し、その発色強度は検出
すべきガス成分の濃度に従って変化する。一般に、ガス
成分濃度が高いほど、濃い発色を呈する。この発色強度
を定量的に評価するために、薄膜上の発色部分に、反応
生成物に吸収される波長の単色光を照射し、薄膜を透過
した透過光強度を測定する。透過光強度は薄膜上の発色
強度に従って変化し、発色強度が高くなるほど透過光強
度は一様に減少する。すなわち、ガス濃度−透過光強度
の関係を標準ガスを用いてあらかじめ求めておけば、検
出・定量すべきガス成分を含んだガス体を薄膜に接触さ
せるだけで、簡単かつ迅速にガス成分の定量を行うこと
ができる。しかも、薄膜を連続的に走行させつつ、ガス
体を連続的に供給すれば、ガス体中の検出ガス成分の濃
度変化を連続的に知ることもできる。
【０００７】また、検出・定量すべきガス成分を２種類
以上含んだガス体の分析を行うには、これらのガス成分
とそれぞれ発色反応を生じる試薬を浸透した薄膜を重ね
合わせて用いる。このような薄膜層にガス体を供給して
接触させると、検出すべきガス成分は特定の試薬とのみ
反応し、各薄膜上には検出すべきガス成分に対応した反
応生成物が生成する。一般に、ガス成分と試薬との反応
は選択性に優れており、反応試薬以外の試薬とは何ら反
応を生じない。すなわち、各薄膜上に形成された反応生
成物の発色強度は、それぞれに対応したガス成分の濃度
のみに従って変化する。各薄膜上の発色強度を定量的に
評価するために、薄膜層の発色部分に、各反応生成物に
のみ吸収される波長の単色光を照射し、薄膜層を透過し
た透過光強度を測定する。各波長の単色光について、ガ
ス濃度−透過光強度をあらかじめ求めておけば、各波長
の透過光強度を測定することで２種類以上のガス成分濃
度を同時に定量することができる。
以上含んだガス体の分析を行うには、これらのガス成分
とそれぞれ発色反応を生じる試薬を浸透した薄膜を重ね
合わせて用いる。このような薄膜層にガス体を供給して
接触させると、検出すべきガス成分は特定の試薬とのみ
反応し、各薄膜上には検出すべきガス成分に対応した反
応生成物が生成する。一般に、ガス成分と試薬との反応
は選択性に優れており、反応試薬以外の試薬とは何ら反
応を生じない。すなわち、各薄膜上に形成された反応生
成物の発色強度は、それぞれに対応したガス成分の濃度
のみに従って変化する。各薄膜上の発色強度を定量的に
評価するために、薄膜層の発色部分に、各反応生成物に
のみ吸収される波長の単色光を照射し、薄膜層を透過し
た透過光強度を測定する。各波長の単色光について、ガ
ス濃度−透過光強度をあらかじめ求めておけば、各波長
の透過光強度を測定することで２種類以上のガス成分濃
度を同時に定量することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の装置の概略を示している。図１に示すよう
に、特定のガス成分に対してのみ発色反応を生じる試薬
を浸透した薄膜を重ね合わせた薄膜層１は、巻戻しリー
ル２および巻き取りリール３の間を走行する。薄膜層の
素材には多孔質ガラスまたはろ紙などが用いられる。薄
膜層１の走行速度は、薄膜駆動装置４によって巻き取り
リールの巻き取り速度を調節することで制御され、連続
走行を行う場合に１〜１０ｃｍ／ｍｉｎ程度、間欠走行
の場合には１〜３０秒間隔で１〜１０ｃｍ／ｍｉｎ程度
の速度が望ましい。巻戻しリール２および巻き取りリー
ル３の間には、薄膜層１に接してガス接触室５およびガ
ス濃度検出室６が設置されている。
１は本発明の装置の概略を示している。図１に示すよう
に、特定のガス成分に対してのみ発色反応を生じる試薬
を浸透した薄膜を重ね合わせた薄膜層１は、巻戻しリー
ル２および巻き取りリール３の間を走行する。薄膜層の
素材には多孔質ガラスまたはろ紙などが用いられる。薄
膜層１の走行速度は、薄膜駆動装置４によって巻き取り
リールの巻き取り速度を調節することで制御され、連続
走行を行う場合に１〜１０ｃｍ／ｍｉｎ程度、間欠走行
の場合には１〜３０秒間隔で１〜１０ｃｍ／ｍｉｎ程度
の速度が望ましい。巻戻しリール２および巻き取りリー
ル３の間には、薄膜層１に接してガス接触室５およびガ
ス濃度検出室６が設置されている。
【０００９】ガス接触室５には、ガス供給管９が接続さ
れており、検出・定量すべきガス成分を含んだガス体７
は流量計８によって一定流量に制御されて供給される。
供給ガス流量は０．１〜５．０１／ｍｉｎ程度が適して
いる。ガス接触室５はＯリング１０によって薄膜層１と
接しており、ガス接触室５内のガスは吸引ポンプ１２に
よりガス排出管１１を通って強制的に排出される。この
ため、ガス接触室５内は大気圧に比べて減圧となり、ガ
ス接触室５内に供給されたガスが外部に漏れることはな
い。ガス体７に含まれる検出ガス成分は、連続的あるい
は間欠的に走行している薄膜層１とガス接触室５内で接
触し、薄膜層１上に反応生成物を生成する。この反応は
瞬間的には生じないが、反応生成物がガス濃度検出室６
まで移動する間に完了し、ガス濃度検出室６で反応生成
物の発色強度が測定される。
れており、検出・定量すべきガス成分を含んだガス体７
は流量計８によって一定流量に制御されて供給される。
供給ガス流量は０．１〜５．０１／ｍｉｎ程度が適して
いる。ガス接触室５はＯリング１０によって薄膜層１と
接しており、ガス接触室５内のガスは吸引ポンプ１２に
よりガス排出管１１を通って強制的に排出される。この
ため、ガス接触室５内は大気圧に比べて減圧となり、ガ
ス接触室５内に供給されたガスが外部に漏れることはな
い。ガス体７に含まれる検出ガス成分は、連続的あるい
は間欠的に走行している薄膜層１とガス接触室５内で接
触し、薄膜層１上に反応生成物を生成する。この反応は
瞬間的には生じないが、反応生成物がガス濃度検出室６
まで移動する間に完了し、ガス濃度検出室６で反応生成
物の発色強度が測定される。
【００１０】ガス濃度検出室６では、発色部分に単色光
を照射し、薄膜層１を透過した透過光強度を測定する。
ガス濃度検出室６には照射ランプ１３および光検出器１
４が薄膜層１に対して対象方向に設置されている。照射
ランプ１３には通常モノクロメーターで波長域を制限し
た水銀ランプなどが用いられる。また、光検出器１４に
はフォトダイオードや光電管などが用いられる。光検出
器１４によって検出された透過光の強度は解析装置１５
に伝送され、あらかじめ作成しておいたガス濃度−透過
光強度の関係からガス成分濃度が計算される。
を照射し、薄膜層１を透過した透過光強度を測定する。
ガス濃度検出室６には照射ランプ１３および光検出器１
４が薄膜層１に対して対象方向に設置されている。照射
ランプ１３には通常モノクロメーターで波長域を制限し
た水銀ランプなどが用いられる。また、光検出器１４に
はフォトダイオードや光電管などが用いられる。光検出
器１４によって検出された透過光の強度は解析装置１５
に伝送され、あらかじめ作成しておいたガス濃度−透過
光強度の関係からガス成分濃度が計算される。
【００１１】検出・定量すべきガス成分が２種類以上含
まれている場合には、これらのガス成分とそれぞれ発色
反応を生じる試薬を浸透した薄膜を重ね合わせて薄膜層
１を構成し、上述と同様の操作によってガス体を供給す
る。各薄膜上の発色強度を測定するためには、ガス濃度
検出室６でそれぞれの反応生成物にのみ吸収される波長
の単色光を照射し、それぞれの透過光強度を測定する。
これらの信号を解析装置１５に伝送し、各単色光に対し
てあらかじめ作成しておいたガス濃度−透過光強度の関
係から各ガス成分濃度を求める。
まれている場合には、これらのガス成分とそれぞれ発色
反応を生じる試薬を浸透した薄膜を重ね合わせて薄膜層
１を構成し、上述と同様の操作によってガス体を供給す
る。各薄膜上の発色強度を測定するためには、ガス濃度
検出室６でそれぞれの反応生成物にのみ吸収される波長
の単色光を照射し、それぞれの透過光強度を測定する。
これらの信号を解析装置１５に伝送し、各単色光に対し
てあらかじめ作成しておいたガス濃度−透過光強度の関
係から各ガス成分濃度を求める。
【００１２】次に、上記のように構成された本発明の装
置により、単一ガス成分の連続測定を行った結果を示
す。窒素（Ｎ2 ）ガスとホスフィン（ＰＨ3 ）標準ガス
を用いて任意の濃度のＰＨ3 ガスを調製し、０．３１／
ｍｉｎの流量で硝酸銀（ＡｇＮＯ3 ）を浸透させた薄膜
に連続的に供給した。薄膜を５ｃｍ／ｍｉｎで連続的に
走行させ、５５５ｎｍの単色光によって、薄膜上の発色
強度を連続的に測定した結果を図２に示す。時間０〜１
分まではＮ2 ガスのみを供給し、照射光強度に等しい透
過光強度が得られた。１分後にＰＨ3 ５ｐｐｍのガスを
供給すると、透過光強度は直ちに減少し始め、照射光強
度の約８０％で安定した。測定開始後４分に供給ガス中
のＰＨ3 濃度を１０ｐｐｍに増加させると、透過光強度
は直ちに減少し、照射光強度の約５０％で安定した。そ
の後、測定開始７分でＰＨ3 の供給を停止し、Ｎ2 ガス
のみを供給すると、透過光強度は照射光強度にほぼ等し
いレベルにまで直ちに復帰した。
置により、単一ガス成分の連続測定を行った結果を示
す。窒素（Ｎ2 ）ガスとホスフィン（ＰＨ3 ）標準ガス
を用いて任意の濃度のＰＨ3 ガスを調製し、０．３１／
ｍｉｎの流量で硝酸銀（ＡｇＮＯ3 ）を浸透させた薄膜
に連続的に供給した。薄膜を５ｃｍ／ｍｉｎで連続的に
走行させ、５５５ｎｍの単色光によって、薄膜上の発色
強度を連続的に測定した結果を図２に示す。時間０〜１
分まではＮ2 ガスのみを供給し、照射光強度に等しい透
過光強度が得られた。１分後にＰＨ3 ５ｐｐｍのガスを
供給すると、透過光強度は直ちに減少し始め、照射光強
度の約８０％で安定した。測定開始後４分に供給ガス中
のＰＨ3 濃度を１０ｐｐｍに増加させると、透過光強度
は直ちに減少し、照射光強度の約５０％で安定した。そ
の後、測定開始７分でＰＨ3 の供給を停止し、Ｎ2 ガス
のみを供給すると、透過光強度は照射光強度にほぼ等し
いレベルにまで直ちに復帰した。
【００１３】また、切削鋼試料を塩酸（ＨＣｌ）で分解
したときに、試料中のりん、硫黄が還元されて発生する
ホスフィン（ＰＨ3 ）、硫化水素（Ｈ2 Ｓ）を連続的に
測定した結果を図３に示す。試料の分解は密閉容器内で
行い、０．３１／ｍｉｎの窒素キャリアを用いて、発生
ガスを図１の装置のガス接触室に搬送した。ＰＨ3 、Ｈ
2 Ｓの検出はそれぞれＡｇＮＯ3 、Ｐｂ（ＣＨ3 ＣＯ
Ｏ）2 を浸透した薄膜を重ね合わせた薄膜層を用い、Ｐ
Ｈ3 の検出には５５５ｎｍ、Ｈ2 Ｓの検出には４７５ｎ
ｍの単色光を使用した。時間０で試料０．１ｇ（りん含
有率１０ｐｐｍ、硫黄含有率２０ｐｐｍ）を６Ｎ−ＨＣ
１ ２０ｍｌ中に投入した。約０．５分後に、５５５ｎ
ｍ、４７５ｎｍの両単色光ともに透過光強度が減少し始
め、ＰＨ3、Ｈ2 Ｓの発生が始まっていることを示して
いる。その後、ＰＨ3 、Ｈ2 Ｓの発生量の増大とともに
透過光強度は減少し、約１．５分後に５５５ｎｍは約６
０％（ＰＨ3 約７ｖｏｌ．ｐｐｍに相当）、４７５ｎｍ
は約８０％（Ｈ2 Ｓ約５ｖｏｌ．ｐｐｍに相当）の強度
にまで減少した。それ以降、両単色光の透過光強度は再
び増加し始め、試料投入後約４分で試料の分解が終了
し、透過光強度はほぼ１００％に復帰した。以上の例か
らもわかるように、２種類以上のガス成分が同時に存在
し、しかもその濃度が連続的に変化している場合にも、
本発明の方法および装置により、それらのガス成分濃度
を連続的かつ同時に定量することができる。
したときに、試料中のりん、硫黄が還元されて発生する
ホスフィン（ＰＨ3 ）、硫化水素（Ｈ2 Ｓ）を連続的に
測定した結果を図３に示す。試料の分解は密閉容器内で
行い、０．３１／ｍｉｎの窒素キャリアを用いて、発生
ガスを図１の装置のガス接触室に搬送した。ＰＨ3 、Ｈ
2 Ｓの検出はそれぞれＡｇＮＯ3 、Ｐｂ（ＣＨ3 ＣＯ
Ｏ）2 を浸透した薄膜を重ね合わせた薄膜層を用い、Ｐ
Ｈ3 の検出には５５５ｎｍ、Ｈ2 Ｓの検出には４７５ｎ
ｍの単色光を使用した。時間０で試料０．１ｇ（りん含
有率１０ｐｐｍ、硫黄含有率２０ｐｐｍ）を６Ｎ−ＨＣ
１ ２０ｍｌ中に投入した。約０．５分後に、５５５ｎ
ｍ、４７５ｎｍの両単色光ともに透過光強度が減少し始
め、ＰＨ3、Ｈ2 Ｓの発生が始まっていることを示して
いる。その後、ＰＨ3 、Ｈ2 Ｓの発生量の増大とともに
透過光強度は減少し、約１．５分後に５５５ｎｍは約６
０％（ＰＨ3 約７ｖｏｌ．ｐｐｍに相当）、４７５ｎｍ
は約８０％（Ｈ2 Ｓ約５ｖｏｌ．ｐｐｍに相当）の強度
にまで減少した。それ以降、両単色光の透過光強度は再
び増加し始め、試料投入後約４分で試料の分解が終了
し、透過光強度はほぼ１００％に復帰した。以上の例か
らもわかるように、２種類以上のガス成分が同時に存在
し、しかもその濃度が連続的に変化している場合にも、
本発明の方法および装置により、それらのガス成分濃度
を連続的かつ同時に定量することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の方法および装置により、単一ガ
ス成分または２種類以上のガス成分が混合しているガス
体中のガス成分濃度を簡単かつ迅速に、しかも２成分以
上を同時に定量することができるようになり、環境中の
ガス分析や製造業における製品の製造工程管理分析など
ガス成分のその場分析が必要な分野へ寄与する効果は大
きい。
ス成分または２種類以上のガス成分が混合しているガス
体中のガス成分濃度を簡単かつ迅速に、しかも２成分以
上を同時に定量することができるようになり、環境中の
ガス分析や製造業における製品の製造工程管理分析など
ガス成分のその場分析が必要な分野へ寄与する効果は大
きい。
【図１】本発明の装置の概略図、
【図２】ホスフィンを連続的に供給したときの透過光強
度の変化を示す図、
度の変化を示す図、
【図３】切削鋼試料から発生したホスフィン、硫化水素
の濃度を同時に測定した結果を示す図である。
の濃度を同時に測定した結果を示す図である。
１ 薄膜層 ２ 巻き戻しリール ３ 巻き取りリール ４ 薄膜駆動装置 ５ ガス接触室 ６ ガス濃度検出室 ７ ガス体 ８ 流量計 ９ ガス供給管 １０ Ｏリング １１ ガス排出管 １２ 吸引ポンプ １３ 照射ランプ １４ 光検出器 １５ 解析装置
Claims (3)
- 【請求項１】 特定のガス成分に対してのみ発色反応を
生じる試薬を浸透した薄膜に、浸透した試薬と発色反応
を生じるガス成分を含んだガス体を供給して接触させ、
該薄膜上に形成された発色部分に単色光を照射し、その
透過光強度を測定することにより、供給したガス体中の
ガス成分濃度を定量することを特徴とするガス成分濃度
定量方法。 - 【請求項２】 特定のガス成分に対してのみ発色反応を
生じる試薬を浸透した薄膜を２種類以上重ね合わせて薄
膜層を形成し、これらの試薬とそれぞれ発色反応を生じ
るガス成分を含んだガス体を供給してすべての薄膜と接
触させ、該薄膜層上に形成された発色部分に波長の異な
る２種類以上の単色光を照射し、各単色光について該薄
膜層を透過した透過光強度をそれぞれ測定することによ
り、供給したガス体中の２種類以上のガス成分濃度を同
時に定量することを特徴とするガス成分濃度定量方法。 - 【請求項３】 特定のガス成分に対してのみ発色反応を
生じる試薬を浸透した１または２種類以上を重ね合わせ
た薄膜層および該薄膜層を走行させるための駆動源を有
し、該薄膜層にガス体を接触させるガス接触室、および
単色光を照射してその透過光強度から薄膜層上の発色強
度を測定するガス濃度検出室を備えていることを特徴と
するガス成分濃度定量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4822092A JPH05249042A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | ガス成分濃度定量方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4822092A JPH05249042A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | ガス成分濃度定量方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249042A true JPH05249042A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12797336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4822092A Withdrawn JPH05249042A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | ガス成分濃度定量方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05249042A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008523359A (ja) * | 2004-12-07 | 2008-07-03 | ハネウェル アナリティクス アーゲー | ガス検出方法及びシステム |
-
1992
- 1992-03-05 JP JP4822092A patent/JPH05249042A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008523359A (ja) * | 2004-12-07 | 2008-07-03 | ハネウェル アナリティクス アーゲー | ガス検出方法及びシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |